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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO RELATÓRIO III: Transformação da Matéria – Evidências de Reações Químicas Curso: Licenciatura Plena em Química. Departamento de Química (DQ). Disciplina: Química Experimental LI. Turma: LQ3 – Vespertino. Docente: Ivoneide de Carvalho Lopes Barros Colaboradores: Alexandre Ian Guilherme Vieira Helena Lorena José Felipe de Barros Autor: José Felipe de Barros Recife, 22 demaio de 2019. INTRODUÇÃO A matéria encontra-se em constante transformação.Transforma-se sob o fornecimento de energia (luminosa, térmica, elétrica, etc.) que provém de agentes externos, essas modificações que ocorrem na matéria, são denominada na química de fenômenos, que são classificados como químicos e físicos, e indicam qualquer mudança que pode ocorrer em um material, essas modificações não necessitam ser de forma extraordinária e nem mesmo visível a olho nu, pois também podem ocorrer microscopicamente. Em algumas transformações, somente o estado ou a agregação do material são alterados, caracterizando um fenômeno físico da matéria. Ocorre uma modificação passageira e reversível, pois apesar do material sofrer alterações na sua forma, tamanho, aparência ou estado físico, ele continua com suas propriedades originais que o caracteriza, como por exemplo, a transformação física da água, que pode ser observado na Figura I. No caso da transformação física da matéria, ocorre uma absorção de energia térmica (processos endotérmico), pelas moléculas ou íons da substância, nos processos de fusão, vaporização e sublimação, já nos processos de solidificação, condensação e ressublimação ocorre uma liberação dessa energia (processos exotérmicos). Em outros casos essas transformações resultam na produção de um novo material, com características diferentes do inicial, caracterizando um fenômeno químico da matéria, também chamado de reação química. As reações químicas são alterações na composição química das substâncias, por meio de ruptura e/ou formações de ligações entre átomos, podem ser acompanhadas por trocas energéticas com o ambiente, liberando ou absorvendo energia. As mudanças químicas originam uma ou mais substâncias, denominadas produtos da reação, com propriedades totalmente distintas das substâncias originais, essas denominadas reagentes da reação. São representadas, por equações Figura I.Transformação Física da Água e Seus estados de Agregação. químicas, que mostram as fórmulas das substâncias participantes, em proporções adequadas (mostrado na Figura II). Para que seja possível a reação entre duas substâncias, íons ou moléculas, que constituem os reagentes, os mesmos devem entrar contato, esse contato dirá os quão rápidos os reagentes conseguem misturar-se, uns nos outros, o que determinará a velocidade da reação, ou seja, se é uma reação rápida ou lenta. Essas modificações na substância são processos permanentes e irreversíveis. Há reações que não se notamalterações no sistema, mas pode-se evidenciar a reação com o auxilio de indicadores, que são substâncias que mudam a cor do sistema, permitindo evidenciar a ocorrência de uma reação, como por exemplo, a fenolftaleína que em meio ácido é incolor, mas em meio alcalino é rosa. Há outras que dão evidências macroscópicas e podem ser percebido por alteração na cor do produto, surgimento de uma nova luminosidade, desprendimentos de gases, alteração de temperatura, formação de precipitados. As reações químicas podem ser classificadas com relação ao número de substâncias que reagem (reagentes) e o número de substâncias produzidas (produtos), dentro desse critério encontramos as reações de adição ou síntese, decomposição ou analise, simples troca ou deslocamento e dupla troca ou metátese. Reação de adição ou síntese são aquelas que duas ou mais substâncias originam um único produto. A + B AB Reação de decomposição ou analise nessa reação uma única substância gera dois ou mais produtos. AB A+ B Reação de Simples troca ou deslocamento ocorre quando uma substância simples reage com uma composta, originando novas substâncias, uma simples e outra composta. A+ BC AC + B Reação de Dupla troca ou metáteseocorre quando duas substâncias compostas reagem dando origem a novas substâncias compostas. AB + CD AD + CB Figura II.Representação daEquação da Reação Química. OBJETIVOS O problema a ser resolvido nesta experiência é o de verificar o tipo de transformação (química ou física) que ocorre quando diferentes substâncias são aquecidas e/ou misturadas. MATERIAIS E REAGENTES Pinça de madeira; Pinça metálica; Tubos de ensaio; Estante para tubos; Conta gotas; Bico de Bunsen; Espátula; Béquer; Lã de aço; Nitrato de potássio; Cloreto de sódio; Fita de magnésio; Efervescente; Fenolftaleína; Hidróxido de sódio em lentilhas; Solução de Hidróxido de sódio – 0,1mol/L; Solução de Cloreto de sódio- 0,1mol/L; Ácido clorídrico concentrado; Ácido clorídrico – 0,1mol/L; Nitrato de prata – 0,1mol/L; Sulfato de cobre penta-hidratado – 0,2mol/L. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL PARTE A.AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIAS. Foram observados todos os aspectos físicos (cor, estado físico, odor,...) que caracterizavam as substâncias que seriam submetidas a aquecimento (Nitrato de Potássio, Cloreto de sódio e Fita de Magnésio). Os sais de Nitrato de Potássio e Cloreto de Sódio foram levados á aquecimento com o auxílio do tubo de ensaio, vidraria que não pode ficar em contato permanente com a chama do bico de Bunsen, desde que esse contato seja feito movimentando o tubo de ensaio de forma circular ao redor da chama, como visto da figura A. A.1. Nitrato de Potássio (KNO3). Depois de observar os aspectos físicos do KNO3 e anotar as observações, foi adicionada com o auxílio de uma espátula uma pequena quantidade de KNO3 em um tubo de ensaio limpo e seco, em seguida o bico de Bunsen foi aceso conforme as normas de segurança e sua chama ajustada de modo ideal para aquecimento de substâncias (chama estável e azulada). Logoem seguida com o auxílio de uma pinça de madeira, foi pego o tubo de ensaio que estava com KNO3 para aquecê-lo, com o tubo de ensaio movimentando-se de ao redor da chama. Anotaram-se todas as observações experimentais. Figura A.Movimentação do tubo de ensaio ao redor da chama. Fonte: Lopes et al. (2018) A.2. Cloreto de Sódio (NaCl) Todo procedimento anterior foi repetido com o NaCl. Foram anotadas todas as observações experimentais. A.3. Fita de Magnésio Depois de observar os aspectos físicos da fita de Magnésio e anotar as observações, o bico de Bunsen foi aceso e sua chama ajustada de modo ideal para aquecimento de substâncias, em seguida com o auxílio de uma pinça metálica foi pego a fita de Magnésio e submetida diretamente à chama do bico de Bunsen. Anotaram-se todas as observações experimentais. PARTE B.MISTURANDO DIFERENTES SUBSTÂNCIAS. B.1. Água Destilada + Sonrisal. Depois de observar os aspectos físicos do sonrisal, foi adicionado a um béquer cinco mililitros (5mL) de água destilada e seguida foi adicionado uma pequena quantidade de sonrisal no béquer contendo água destilada. Anotaram-se todas as observações experimentais. B.2. Sulfato de cobre (II) penta-hidratado + Lã de aço. Foi adicionado cinco mililitros (5mL) de solução de sulfatode cobre (II) penta- hidratado em um tudo de ensaio, em seguida observou-se todos os aspectos físicos da solução e anotados para futuras comparações. Em seguida foi pego uma pequena bola de lã de aço e observaram-se seus aspectos físicos que foram anotados (para futuras comparações), logo depois a mesma foi adicionada ao tubo de ensaio que continha a solução de sulfato de cobre (II) penta-hidratado que ficou totalmente submerso na solução. Anotaram-se todas as observações experimentais. B.3. Ácido clorídrico + Hidróxido de sódio Adicionou-se um mililitro (1mL) de solução de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração a zero virgula um, mol por litro (0,1mol/L) em um tubo de ensaio e observou- se seus aspectos físicos, que foram anotados. Em outro tudo de ensaio foi adicionado um mililitro (1mL) de solução de ácido clorídrico (HCl) a zero virgula um, mol por litro (0,1mol/L), observou-se seus aspectos físicos e foram anotados. Em seguida foi vertido aos poucos o HCl que estava em um dos tubos de ensaio no outro que continha a solução de NaOH, até ser vertido todo ácido. Anotaram-se todas as observações experimentais. B.4. Ácido clorídrico + Hidróxido de sódio com Fenolftaleína Adicionou-se um mililitro (1mL) de solução de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração a zero virgula um, mol por litro (0,1mol/L) em um tubo de ensaio, junto a solução com agitação, foi adicionado quatro (4) gotas do indicador fenolftaleína e observou- se os aspectos físicos da solução antes e depois de ser adicionado o indicador que foram anotados. Em outro tudo de ensaio foi adicionado um mililitro (1mL) de solução de ácido clorídrico (HCl) a zero virgula um, mol por litro (0,1mol/L), observou-se seus aspectos físicos e foram anotados. Em seguida foi vertido aos poucos o HCl que estava em um dos tubos de ensaio no outro que continha a solução de NaOH e fenolftaleína, até ser vertido todo ácido. Anotaram-se todas as observações experimentais. B.5. Hidróxido de Sódio (sólido) + Ácido clorídrico (concentrado). Com a capela ligada foi adicionado a um béquer seco e limpo com auxílio de uma espátula, uma pequena quantidade de hidróxido de sódio (NaOH) sólido, foi observado seus aspectos físicos e anotados. Em seguida com o auxílio de um conta-gotas foi adicionado ao béquer contendo NaOH algumas gotas de ácido clorídrico (HCl) concentrado, até que todo sólido de NaOH desaparecesse. Anotaram-se todas as observações experimentais. B.6. Cloreto de Sódio + Nitrato de Prata. Foi adicionado em um tubo de ensaio um mililitro (1mL) de solução de nitrato de prata (AgNO3) a zero virgula um mol por litro (0,1mol/L), em outro tubo de ensaio foi adicionado um mililitro (1mL) de solução cloreto de sódio (NaCl) a zero virgula um mol por litro (0,1mol/L), foram observados os aspectos físicos das soluções e anotados. Em seguida foi vertido o tubo de ensaio que continha a solução de NaCl (aos poucos e com agitação) no tubo de ensaio que continha a solução de AgNO3 , deixou-se a mistura em repouso. Anotaram-se todas as observações experimentais. B.7. Hidróxido de Sódio + Sulfato de Cobre(II) Penta-Hidratado Foi adicionado em um tubo de ensaio um mililitro (1mL) de solução de sulfato de cobre (II) penta-hidratado (CuSO4.5H2O) a zero virgula dois mol por litro (0,2mol/L), em outro tubo de ensaio foi adicionado dois mililitro (2mL) de solução hidróxido de sódio (NaOH) a zero virgula um mol por litro (0,1mol/L), foram observados os aspectos físicos das soluções e anotados. Em seguida foi vertido o tubo de ensaio que continha a solução de NaOH (aos poucos e com agitação) no tubo de ensaio que continha a solução de CuSO4.5H2O, deixou- se a mistura em repouso. Anotaram-se todas as observações experimentais. RESULTADOS E DISCUSSÕES PARTE A.AQUECIMENTO DE SUBSTÂNCIAS. A.1. Nitrato de Potássio (KNO3). Foi observado que o KNO3 é um sólido em temperatura ambiente de coloração branca (como se pode observar na Figura A.1.) O tubo de ensaio contendo o nitrato de potássio quando submetido à chama do bico de Bunsen, em alguns segundos foi observado que o sólido branco passou para o estado líquido, ou seja, passou pelo processo físico de transformação da matéria, conhecido como processo de fusão. O KNO3 é um sal iônico com ponto de fusão de trezentos e trinta e quadro graus célsius (334°C), que em temperatura ambiente apresenta-se como um sólido cristalino e esbranquiçado, formado por arranjos iônico (como pode ser visto na Figura A.1.1). Quando lhe é fornecido energia (que para esse experimento foi fornecido na forma de calor, energia térmica, pela chama do bico de Bunsen), suas partículas que estão unidas e bem organizadas, começam a absorver energia (processo endotérmico), alterando seu estado de agregação. No momento em que seu ponto de fusão é ultrapassado, ocorre a passagem do estado sólido para o estado líquido do KNO3 , transformando-o totalmente em líquido, o que explica o processo de fusão que ocorreu. Figura A.1. Nitrato de Potássio. Figura A.1.1. Estrutura cristalina do KNO3. As esferas roxas correspondem aos íons K + , enquanto o vermelho e o azul são os átomos de oxigênio e nitrogênio, respectivamente. A.2. Cloreto de Sódio (NaCl) Foi observado que o NaCl é um sólido em temperatura ambiente de coloração branca e cristalino e sua temperatura de fusão é de oito centos e um graus célsius (801°C). Quando o tubo de ensaio contendo o NaCl foi submetido à chama do bico de Bunsen, por mais ou menos cinquenta segundos (50s), foi observado que nada ocorreu com o cloreto de sódio, ele permaneceu o mesmo. O cloreto de sódio é conhecido popularmente como sal de cozinha, que em temperatura ambiente é encontrado como um sólido esbranquiçado e cristalino, formado por arranjos iônicos. Por o NaCl ser um sólido, apresenta volume e formas fixas, suas partículas estão bem unidas e organizadas(como se pode observar na Figura A.2.). Por ser um composto iônico apresenta ponto de fusão elevado, de oito centos e um grau célsius (801°C). Quando lhe é fornecido energia suficiente para sofrer transformação física, suas partículas absorvem essa energia (processo endotérmico) e quando atinge seu ponto de fusão, o estado de agregação das partículas são modificadas, de modo a ficarem mais separadas unas das outras. No experimento realizado o cloreto de sódio não foi submetido a energia suficiente para que suas partículas pudessem absorve-las de modo a superar seu ponto de fusão e assim sofrer transformação física, o que explica a observação feita durante o experimento. Figura A.2. Estado de Agregação do NaCl.As esferas roxas correspondem aos íons Na + , em quanto a verde aos íons Cl - . Fonte: (Robson, 2016) A.3. Fita de Magnésio. Foi observado um pedaço de fita de magnésio que media cerca de três centímetros (3cm), a fita tinha um brilho metálico e era bastante maleável. A fita de magnésio quando submetida à chama do bicho de Bunsen, emitiu uma luz branca e intensa, onde se pode observar o inicio da reação (como pode ser observado na Figura A.3.), em seguida foi colocado os resíduos da reação no vidro de relógio, onde se pôde observar um pó branco, parecendo cinza, em que foi transformada a fita de magnésio. A fita de magnésio quando submetida à chama do bico de Bunsen sofreu um fenômeno químico ou reação química, onde a fita reagiu o oxigênio presente na chama de Bunsen, liberando energia (processo exotérmico) luminosa (luz branca observada na Figura A.3.), produzindo óxido de magnésio (MgO), um sólido branco e quebradiço com propriedades totalmentedistintas da fita de magnésio. Essa reação é um exemplo de reação de síntese ou adição, sua equação pode ser observada abaixo: 2 Mg(s) + O2 2 MgO(s) PARTE B. MISTURANDO DIFERENTES SUBSTÂNCIAS. B.1. Água Destilada + Sonrisal. Foi observadaa composição de um comprimido de Sonrisal, onde o mesmo é composto por ácidos orgânicos, como ácido acetilsalicíco e ácido cítrico, e bases carbonadas, como carbonato de sódio (NaCO3) e bicarbonato de sódio (NaHCO3), é um sólido esbranquiçado. Quando adicionado um pedaço do Sonrisal na água destilada foi observado logo em seguida que o Sonrisal começou a dissolver-se, havendo desprendimento de gases, onde boa parte deles ficaram adsorvidos no próprio comprimido, até que todo ele fosse dissolvido. A efervescência do comprimido quando dissolvido em água evidenciou um fenômeno químico, ou seja, houve reação química. Figura A.3. Reação da Fita de Magnésio. Fonte: Autor (2019) O sonrisal é um comprimido antiácido, um de seus componentes é o bicarbonato de sódio (NaHCO3), que se encontra em maior quantidade, quando dissolvido em águareage, formando ácido carbônico (H2CO3), um ácido inorgânico instável que se apresenta em sua forma dissociada, água e dióxido de carbono (conhecido como gás carbônico CO2), liberando o CO2, responsável ela efervescência (bolhas) observada no experimento e como produto dessa reação também encontra-se o hidróxido de sódio (NaOH). A reação entre a água e o sonrisal é classificada como uma reação de dupla troca ou metátese, como pode ser observada na equação química abaixo. NaHCO3(s)+ H2O(l) NaOH(aq)+ CO2(g)+ H2O(l) B.2. Sulfato de cobre (II) penta-hidratado + Lã de aço. Observou-se que a solução de CuSO4.5H2O tinha uma coloração azul, em seguida foi pego uma pequena bola de lã de aço, de cor metálica, contendo ferro em sua composição. A lã de aço foi colocada dentro do tubo de ensaio, onde ficou em repouso por alguns minutos, quando se observou indicio de transformação química, a solução começou a ficar amarelada e a lã de aço começou a ficar com uma cor de ferrugem, depositando resíduos no fundo do tubo de ensaio. O sulfato de cobre (II) ao reagir com o ferro presente na lã de aço o oxida, pois o ferro presente na lã de aço ao entrar em contato com o oxigênio presente no sulfato de cobre se oxida, mudando a coloração da solução de azul para uma cor de ferrugem, o que explica a mudança da solução no experimento. Essa reação tem como produto sulfato de ferro (II) [FeSO4] e cobre metálico (Cu), o que explica os resíduos liberado no fundo do tubo de ensaio durante a reação. Essa reação é classificada como simples troca ou deslocamento e reação de oxidação do ferro, sua equação química pode ser observada abaixo. CuSO4(aq)+ Fe(s) FeSO4(aq)+ Cu(s) B.3. Ácido clorídrico + Hidróxido de sódio Foi observado os aspectos físicos das soluções, onde as duas eram incolores. Em seguida foi vertido o tubo de ensaio do ácido no tubo onde estava a solução de hidróxido de sódio, aparentemente não houve reação química, pois não se notou nenhum indicio aparente de mudança durante a mistura das soluções. A solução de NaOH é incolor, onde seus íons encontram-se dissociados, ou seja livres na solução, a solução de HCl também é uma solução incolor, mas por o ácido Reação de Dupla Troca ou Metátese. Reação de Simples Troca ou Deslocamento. clorídrico ser um composto molecular, ele sofre o fenômeno de ionização, onde suas moléculas ao reagir com água são quebradas, liberando íons para solução. Tais fenômenos podem ser observados abaixo. NaOH(s) Na + (aq) + Cl - (aq) HCl(g) + H2O(l) H3O + (aq) + Cl - (aq) Com os íons destas soluções livres, permitem que eles reajam entre si quando as soluções forem misturadas, uma na outra, formando o cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O), essa reação é conhecida como uma reação de neutralização, pois quando o ácido reage completamente com uma base, forma um sal neutro e água. Essa reação é classificada como uma reação de dupla troca ou metátese, como pode ser observada na equação química abaixo. NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) B.4. Ácido clorídrico + Hidróxido de sódio com Fenolftaleína Foi adicionado em um tubo de ensaio um mililitro (1mL) da solução hidróxido de sódio (NaOH), em seguida ao mesmo foi adicionado quadro (4) gostas de fenolftaleína, a solução que era incolor, assumiu uma coloração rosa. Em outro tubo de ensaio foi adicionado um mililitro (1mL) da solução de ácido clorídrico (HCl), a solução é incolor. Em seguida foi vertido o tubo de ensaio do ácido no tubo onde estava a solução de hidróxido de sódio com a fenolftaleína (que fez a solução que estava incolor se tornar rosa), na medida em que era adicionado o ácido a cor rosa ficava mais fraca, até desaparecer. A fenolftaleína é uma substância orgânica e incolor, utilizada como identificador de ácido-base, onde em meio ácido permanece incolor, já em meio básico assume uma coloração rosa, o que explica a mudança na coloração da solução de hidróxido de sódio quando foi adicionada a fenolftaleína no experimento. Confirmando que a solução de NaOH e HCl é um ácido. Reação de Dupla Troca ou Metátese. H2O Dissociação Iônica Fenômeno de Ionização A estrutura do indicador ácido-base (a fenolftaleína) é modificada dependendo do meio onde ele se encontra como pode ser observado na Figura B.4. A fenolftaleína ajudou a identificar a ocorrência de reação, já que em meio alcalino ela deixa a solução rosa e em meio ácido incolor, o que permitiu observar durante a mistura das soluções a ocorrência de reação, já que quando a solução ácida foi vertida no tubo de ensaio que continha a solução alcalina, a mistura começou a mudar de rosa para incolor, tornando-se totalmente incolor ao final da reação, obtendo como produto dessa reação o cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O), como pode ser observado na reação abaixo. NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) B.5. Hidróxido de Sódio (sólido)+ Ácido clorídrico (concentrado) NaOH em seu estado sólido, é um sólido branco em temperatura ambiente, que absorve umidade do ar, caso fique exposto. No béquer que continha o NaOH, foi adicionado algumas gotas de HCl concentrado, durante o acréscimo das gotas do ácido a base, foi observado um aumento de temperatura no fundo do béquer, o que é um indicio de reação química, o que permaneceu até que todo sólido de NaOH desaparecesse. O hidróxido de sódio quando entra em contato com o ácido clorídrico é totalmente consumido, com liberação de energia (processo exotérmico), o explica o béquer Figura B.4. Estrutura da fenolftaleína. A primeira estrutura é da fenolftaleína pura; A segunda quando ela se encontra em meio ácido; A terceira quando ela se encontra em meio alcalino. Fonte: Quím. Nova vol.29 no.3 São Paulo May/June 2006. Fenolftaleína Reação de Dupla Troca ou Metátese. ter esquentado durante o experimento feito, obtendo como produto desta reação o cloreto de sódio e água, como mostra a equação química abaixo. NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) B.6. Cloreto de Sódio + Nitrato de Prata Foram observados que a solução de AgNO3 e NaCl, são incolore. Em seguida foi vertido o tubo de ensaio que continha a solução de NaCl (aos poucos e com agitação) no tubo de ensaio que continha a solução de AgNO3, o que foi observado um precipitado branco em suspensão no sistema, evidenciando a ocorrência de reação química. O sistema foi deixa em repouso, onde se pode observar a formação de um sistema heterogêneo, onde o sólido branco formado que estava em suspensão no sistema decantou-se, se depositando no fundo do tubo de ensaio. O AgNO3 e de NaCl, quando estão em meio aquoso sofrem dissociação iônica, o que permite que quando misturados (entrem em contato) sofram reação química. A solução de AgNO3 e NaCl reagem, resultando em dois sais iônicos o NaNO3 , que em temperatura ambiente é um sólido cristalino, solúvel em água, e AgCl que em temperatura ambiente é um sólido cristalino branco e insolúvel em água, o que explica o precipitado no fundo do tubo de ensaio. Essa reação química é classificada como uma reação de dupla troca ou metátese, como pode ser observada abaixo pela equação química da reação. AgNO3(aq) + NaCl(aq) NaNO3(aq) + AgCl(aq) B.7. Hidróxido de Sódio + Sulfato de Cobre (II) Penta-Hidratado. O CuSO4.5H2O é uma solução de coloração azul, já a solução de NaOH é uma solução incolor. Quando vertido o tubo de ensaio que continha a solução de NaOH (aos poucos e com agitação) no tubo de ensaio que continha a solução de CuSO4.5H2O, foi observado um precipitado azul e gelatinoso, evidenciando a ocorrência de reação química. O sistema foi deixa em repouso, onde se pode observar a formação de um sistema heterogêneo, onde o precipitado azul decantou-se, se depositando no fundo do tubo de ensaio. O CuSO4.5H2O e NaOH, quando estão em meio aquoso sofrem dissociação iônica, o que permite que quando entrem em contato sofram reação química. A solução de CuSO4.5H2O e NaOH reagem, resultando em dois compostos iônicos, o Sulfato de sódio Reação de Dupla Troca ou Metátese. Reação de Dupla Troca ou Metátese. penta-hidratado (Na2SO4.5H2O), que em temperatura ambiente é um sólido cristalino, solúvel em água, e o hidróxido de cobre (II)[Cu(OH)2], que em temperatura ambiente é um sólido azul gelatinoso e insolúvel em água, o que explica o precipitado gelatinoso no fundo do tubo de ensaio. Essa reação química é classificada como uma reação de dupla troca ou metátese, como pode ser observada abaixo pela equação química da reação. Reação de Dupla Troca ou Metátese. CuSO4.5H2O(aq) + NaOH (aq) Na2SO4.5H2O(aq) + Cu(OH)2 CONCLUSÃO Entender as os fenômenos de transformação da matéria é fundamental para a construção do conhecimento científico e do cotidiano, ajuda a compreender a natureza da matéria. Os experimentos realizados nesta aula trouxe a compreensão de que a matéria está em constante transformação e que pode ser feita de diversas maneiras, podendo modifica-se desde seus aspectos visíveis, até aspectos que não são passiveis de observações a olho nu, que podem ser verificados com o conhecimento de suas propriedades originais ou até mesmo com auxílio de outras substâncias. O que se tornou possível classificar o tipo de fenômeno que ocorre na transformação da mateira, se dividindo como fenômeno físico ou químico, esse ultimo por sua vez pode ser chamado de reação química que são classificados dependendo da quantidade de reagentes que serão misturados e a quantidade de produtos que serão formados a partir dos reagentes. Durante todos os experimentos foi possível identificar o tipo de transformação que estava ocorrendo, onde se puderam observar transformações físicas e químicas. Nas transformações químicasfoi possível ver várias evidencias de reações, como por exemplo, o desprendimento de gases, mudança de coloração, formação de precipitado e liberação de energia térmica. Nas transformações físicas foi possível verificar a partir do recebimento de energia como uma matéria pode passar de um estado físico para outro, sem perder suas características. QUESTIONÁRIO 1. Com o aquecimento das substâncias sólidas no item 3.1., houve transformação física ou transformação química? Justifique. R:Com dos dois primeiros sais houve transformação física, pois as substâncias mudaram do estado sólido para o líquido, sem haver alterado sua composição química e física. Com a fita de magnésio houve uma transformação química, pois quando foi submetida a aquecimento emitiu luz branca, produzindo o óxido de magnésio. 2.Complete o quadro abaixo: Substância Ocorreu que tipo de transformação?(Física ou Química). Justificativa Cloreto de sódio Física O cloreto de sódio estava no estado sólido e quando submetido a chama de Bunsen absorveu energia suficiente para passar para o estado líquido, sem perder suas propriedades físicas. Nitrato de potássio Física O sal de potássio estava no estado sólido e quando submetido a chama de Bunsen absorveu energia suficiente para entrarno estado líquido, sem perder suas propriedades físicas. Magnésio Química Quando fita de magnésio foi submetida a chama de Bunsen, ela emitiu uma luz branca o que evidenciou uma reação química. O que no final da reação já não a fita de magnésio perdeu todas suas propriedades originais, pois se transformou em óxido de magnésio. 3. a) Qual a composição química do comprimido de SONRISAL: R: carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, ácido acetilsalicíco e ácido cítrico b) Qual a evidência de que está ocorrendo reação química R: Quando há desprendimento de gases, mudança na coloração, formação de precipitado, liberação ou absorção de energia. 4. a) Qual a cor da solução de sulfato de cobre (II) penta-hidratado? R:Azul b) Qual a cor das bolinhas de Bombril? R:Prateado. c) Qual a evidencia de que está ocorrendo reação química? R: Quando há desprendimento de gases, mudança na coloração, formação de precipitado, liberação ou absorção de energia. 5. Para os ensaios 4, 5, 6, e 7: a)Qual a evidência de que está ocorrendo reação química? R: Formação de precipitado, desprendimentos de gases, mudança na coloração da substância. b) Como saber se a reação chegou ao final? R: Com ajuda de um indicador de ácido-base fica evidente quando todo sistema muda de cor. ANEXO I: REAÇÕES MAIS COMUNS Uma reação química ocorre quando certas substâncias sofrem transformações em relação ao seu estado inicial (reagentes). Para que isso possa acontecer, as ligações entre átomos e moléculas devem ser rompidas e devem ser restabelecidas de outra maneira. Como essas ligações podem ser muito fortes, geralmente é necessária energia na forma de calor para iniciar a reação. A ocorrência de uma reação química é indicada pelo aparecimento de novas substâncias (produtos), diferentes das originais (reagentes). As reações químicas estão presente em nosso cotidiano de diversas maneiras, na formas mais simples possível, por exemplo, na formação de ferrugem em metais, no amadurecimento das frutas, na respiração das plantas, na queima de combustíveis, entre outros. Fotossíntese: processo pelo qual um organismo consegue obter seu alimento, a planta retira água e algumas moléculas inorgânicas do solo por meio da raiz e, juntamente ao gás carbônico absorvido pelas plantas e à presença de luz, são, então, produzidas moléculas orgânicas, um exemplo de molécula orgânica produzida é a glicose (C6H12O6), que, através de outras transformações, irá formar amido, celulose, proteínas, aminoácidos e outros constituintes dos vegetais. Para que a fotossínteseocorra é necessário que a energia solar seja absorvida pela planta. No processo de fotossíntese a reação química é classificada como reação de simples troca ou deslocamento. 6CO2(g) + 6H2O(l) + luz solar C6H12O6(aq) + 6O2(g) Queima da gasolina: a queima da gasolina é classificada como uma reação de combustão, nessas reações há liberação de calor. As reações de combustão estão presentes em muitos aspectos do nosso cotidiano. São classificadas em dois tipos, como combustão completa, onde ocorrerá a ruptura da cadeira carbônica e a oxidação total de todos os átomos de carbono presente na cadeira, produzindo dióxido de carbono e água. Como pode ser observado na reação do isoctano, composto presente na gasolina: Reação de simples troca ou Deslocamento. C8H18(g) + 25/2 O2 (g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(l) E classificada como combustão incompleta, onde nem todos os átomos de carbono presente na molécula serão oxidados, liberando monóxido de carbono e água como pode ser visto abaixo na reação incompleta do isoctano. C8H18(g) + 17/2 O2(g) → 8 CO (g) + 9 H2O(l) Formação de Ferrugem: A ferrugem é o resultado da oxidação do ferro e redução do oxigênio. Este metal em contato com o oxigênio presente na água e no ar se oxida e desta reação surge a ferrugem que deteriora pouco a pouco o material original. Sua reação é classificada como reação de oxidação. 2Fe(s) + 3O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2O3.3H2O(s) Escurecimento da Maçã: Ao cortar a maçã, é observado que à medida que o tempo passa ela começa a escurecer. Isso acontece porque a polpa da maçã possui substâncias chamadas polifenóis, substâncias que são antioxidantes. Os polifenóis, quando em contato com o oxigênio do ar, reagem, ocorrendo uma reação muito rápida catalisada pela enzima polifenoloxidase. Dessa reação surgem dois produtos, a água e a benzoquinona. Esses dois compostos reagem entre si em uma reação lenta e espontânea, gerando como produto a melanina, um pigmento de cor marrom escuro, que dá a cor escura que vemos nos vegetais. Quanto mais melanina presente, mais escura a fruta fica. Essa reação pode ser observada abaixo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATKINS, P. Princípios de Química, 3ºEd. Porto Alegro: Bookman,2006. COVRE, G. JOSÉ, Química total, Volume único, Ed. Não consumível, Editora FTD,2001. MAHAN, B. MYERS, R.J. Química um curso Universitário, Ed. Edgard Blucher Ltda, São Paulo, 1993. RUSSEL, J.B. Química Geral, MacGrall-Hill Ltda. São Paulo. Usberco e Salvador, QUÍMICA, VOLUME ÚNICO, 5º Ed. Reformulada, Editora SARAIVA, 2004.
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