FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS

Prévia do material em texto

CRISTO FACULDADE DO PIAUÍ – CHRISFAPI
ASSOCIAÇÃO PIRIPIRIENSE DE ENSINO SUPERIOR – APES
COORDENAÇÃO DO CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL
PROF. ESP. NEIRIGELSON FERREIRA DE BARROS LEITE
DIRCEU DO NASCIMENTO MARTINS JÚNIOR
JOÃO VINÍCIUS SILVA GOMES
FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS
PIRIPIRI, 2021
DIRCEU DO NASCIMENTO MARTINS JÚNIOR
JOÃO VINÍCIUS SILVA GOMES
FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS
	
Relatório técnico apresentado como requisito para obtenção de nota na disciplina de Química Geral e Experimental do curso de Bacharelado em Engenharia Civil da CHRISFAPI sob a orientação do prof. Esp. Neirigelson Ferreira de Barros Leite.
	Seção
	Valor
	Pontuação
	Apresentação (digitação, formatação, tabelas, gráficos, etc.)
	1,0
	
	Resumo
	0,5
	
	Introdução
	1,0
	
	Objetivos
	0,25
	
	Parte Experimental (Materiais, Reagentes e Procedimentos)
	0,5
	
	Resultados e Discussões
	1,0
	
	Conclusão
	0,5
	
	Referências (segundo normas ABNT)
	0,25
	
	Anexos 
	1,0
	
	Conduta da equipe dentro do laboratório
	1,0
	
	TOTAL
	7,0
	
3
PIRIPIRI, 2021
RESUMO
 Este relatório procura descrever a observação, além de analisar e compreender a ocorrência de Fenômenos Químicos e Físicos e diferencia-los a partir das experiências elencadas, de forma a aprofundar o aprendizado a cerca de processos como Dissolução, Precipitação e Combustão e como eles ocorrem do ponto de vista químico. Os Fenômenos Físicos são aqueles em que o material sofre apenas uma mudança no seu aspecto físico – seu formato, cor, tamanho, textura e poucas propriedades – mas sem perder sua identidade, ou seja, sem que novas substâncias sejam formadas. Por exemplo, quando há uma mudança de estado físico – água passando do estado líquido para o gasoso –, o que pode ser observado no cotidiano quando uma roupa seca no varal. Já os Fenômenos Químicos ou reações químicas são caracterizados pela formação de novas substâncias, só podendo ser revertidos, em alguns casos, através de outra reação química. Ademais, é possível identificar a diferença entre os dois fenômenos a partir de alguns indícios que as reações químicas deixam como a mudança de cor, liberação de gás e formação de bolhas, odor e emissão de calor e luz. Os experimentos realizados mostraram-se como um ótimo meio de verificar esse conhecimento na prática e aprofundar o entendimento de processos químicos e físicos importantes tanto para a vida cotidiana como científica.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................	04
2 OBJETIVOS.......................................................................................................	06
3 MATERIAIS UTILIZADOS..................................................................................	06
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS..............................................................	06
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................	10
6 CONCLUSÃO.....................................................................................................	11
REFERÊNCIAS.....................................................................................................	12
ANEXOS................................................................................................................	13
4
1 INTRODUÇÃO
Fenômeno pode ser descrito como tudo que ocorre na natureza ou ainda evento ou fato que possa ser descrito e explicado cientificamente. Estes podem ser classificados como Fenômenos Físicos ou Químicos.
Fenômeno Físico é aquele que não altera a estrutura ou a constituição da matéria – sua identidade. Este fenômeno está associado apenas ao aspecto do material, por exemplo, se amassarmos um papel, ele apenas mudará seu formato, no entanto, continuará sendo papel, isto é, tendo a mesma composição química (FOGAÇA [s.d.]). Na ocorrência deste tipo de fenômeno, mesmo que ocorra a mistura de substâncias elas não reagem entre si. Ademais, é possível revertê-lo sem que seja necessária uma reação química. Alguns exemplos são: derretimento de um cubo de gelo, ebulição da água, sublimação da naftalina, evaporação da acetona, fundição de um metal, dissolução do açúcar em água, quebrar uma pedra, amassar um papel, quebrar um copo de vidro e amassar uma lata.
Fenômeno Químico ou reações químicas, por sua vez, promove uma mudança química em um material – altera sua identidade. Isso acontece porque se separam as substâncias que o constituíam inicialmente e um rearranjo dos átomos faz com que se produzam novas substâncias. Este tipo de fenômeno só pode ser revertido através de outra reação química. Alguns exemplos: apodrecimento de uma fruta, surgimento de ferrugem em um prego, cozimento de um alimento, queima de um combustível (gasolina, madeira, gás de cozinha), caramelização do açúcar, crescimento de um bolo, digestão dos alimentos, fogos de artifício, efervescência de um comprimido, transformação de vinho em vinagre e decomposição de alimentos no lixo. 
As reações químicas podem ser representadas na forma de equações químicas, nas quais no primeiro membro estão representados, através de suas fórmulas químicas, os reagentes e no segundo membro os produtos. Os estados físicos das substâncias envolvidas estão devidamente indicados por suas letras correspondentes entre parênteses, a saber: Gás (g), Vapor (v), Líquido (l), Solução aquosa (aq), Sólido (s), Cristal (c). Outrossim, encontra-se a proporção da quantidade de cada elemento envolvido, o número a esquerda da fórmula de cada substância – o chamado coeficiente estequiométrico – sendo importante sua indicação, pois “Num recipiente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos”, segundo o que diz a Lei de Conservação da Massa registrada pelo “pai” da química moderna, Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794). Também podem ser encontrados símbolos como (∆) que indica catalisadores ou aquecimento, (↓): formação de um precipitado, (↔): quando a reação é reversível, (λ): presença de luz.
Exemplo: 
C12H22O11(s) → 12C(s) + 11H2O(g)
Estes fenômenos podem ainda ser classificados como Endotérmicos – necessitam absorver calor para ocorrer – ou Exotérmicos – liberam calor quando ocorrem. Contudo, a principal diferença entre os dois é a formação de novas substâncias por parte das transformações químicas, que deixam alguns indícios identificáveis a olho nu e que podem ser utilizados para diferenciar esses fenômenos. Entre eles estão: mudança de temperatura, liberação de gases, liberação de odor, mudança de coloração, produção de som, emissão de luz e formação de um sólido no fundo de um recipiente com líquido.
Dessa forma, além de verificar as dissimilaridades dos fenômenos, através da compreensão teórica e visual das experiências realizadas, esse relatório possibilita reconhecer as variações da matéria e suas propriedades, um saber essencial no que se refere à química.
2 OBJETIVOS
 
· Distinguir os fenômenos físicos e químicos.
3 MATERIAIS UTILIZADOS
MATERIAIS REAGENTES
· Vidro de relógio;
· Béquer;
· Tubos de ensaio;
· Estante para tubos;
· Pinça de madeira;
· Pinça metálica;
· Balança analítica;
· Bico de Bunsen;
· Funil analítico;
· Água destilada (H2O);
· Cloreto de sódio (NaCl);
· Sacarose (C12H22O11);
· Nitrato de prata (AgNO3);
· Ácido clorídrico (HCl);
· Cloreto de ferro (FeCl3);
· Tiocianato de amônio (NH4SCN);
· Magnésio metálico (Mg);
· Bastão de vidro;
· Pipeta Pasteur;
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
A. Aquecimento a seco
Zerou-se a massa do vidro de relógio na balança analítica e logo após, utilizando esta, mediu-se aproximadamente 2,00 g de sacarose (açúcar), usando o vidro de relógio como recipiente. Em seguida, levou-se a sacarose ao tubo de ensaio A com o auxílio do funil. Por fim, aqueceu-se o tubo usando o bico de Bunsen com o auxílio de uma pinça de madeira,observando-se uma mudança na coloração da sacarose do branco ao marrom, formação de bolhas e mudança de odor, devido à liberação de gás, além da mudança na textura.
Figura 1: Sacarose no tubo A Figura 2: Sacarose aquecida no bico Bunsen. Fonte: Crédito direto dos autores. Fonte: Crédito direto dos autores. 
 
B. Dissolução
Zerou-se a massa do vidro de relógio na balança analítica e logo após, utilizando esta, mensurou-se aproximadamente 1,00 g de NaCl, usando o vidro de relógio como recipiente. Em sequência, diluiu-se o 1,00 g de NaCl (Cloreto de sódio) em 40 mL de água destilada no béquer com o auxílio do bastão de vidro e levou-se uma pequena porção da solução ao tubo de ensaio B. Em seguida, aqueceu-se o tubo de ensaio B até se observar o sal cristalizado aderir as bordas do tubo durante o processo de ebulição da água destilada.
 
 Figura 3: Água destilada no béquer Figura 4: Cristalização do Sal . Fonte: Crédito direto dos autores. Fonte: Crédito direto dos autores. 
C. Precipitação
 
Colocou-se 1,0 mL de Ácido clorídrico (HCl) diluído no tubo de ensaio C com o auxílio da pipeta Pasteur. Em seguida, adicionou-se 1,0 mL de solução de Nitrato de prata (AgNO3) no mesmo tubo. Logo após, observou-se uma mudança na coloração do sistema, de incolor a esbranquiçado e a formação de um precipitado, formando-se um sistema heterogêneo bifásico.
Figura 5: Mistura de HCl e AgNO3 Figura 6: Formação de precipitado no tubo C. Fonte: Crédito direto dos autores. Fonte: Crédito direto dos autores. 
D. Mudança de coloração
 Com o auxílio da pipeta Pasteur, colocou-se 1,0 mL de Cloreto de ferro (III) (FeCl3) e 1,0 mL de Tiocianato de amônio (NH4SCN) no tubo de ensaio D. Em seguida, observou-se a mudança na cor da solução, para um forte e escuro tom de marrom.
Figura 7: Adição de (FeCl3) a (NH4SCN) Figura 8: Reação entre os reagentes no tubo D Fonte: Crédito direto dos autores. Fonte: Crédito direto dos autores. 
E. Combustão
 
Segurou-se uma fita de Magnésio (Mg) com o auxílio de uma pinça metálica e expôs-se a ponta do metal à chama do bico de Bunsen. Observou-se, com devida precaução, a combustão com intensa emissão de luz e o óxido formado de diferente coloração.
Figura 9: Combustão do Mg metálico Figura 10: Cinzas restantes, após reação Fonte: Crédito direto dos autores. Fonte: Crédito direto dos autores. 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Para os Procedimentos A, B, C, D e E:
	
	
Massa/mL/material
	
Experiência
	
Resultado Final
	
Fenômeno
	Aquecimento (A)
	aprox. 2,00 g de sacarose (C12H22O11)
	aquecido no bico de Bunsen
C12H22O11(s) → 12C(s) + 11H2O(g)
	carbonização do açúcar; caramelização
	Químico
	Dissolução 
(B)
	aprox. 1,00 g de NaCl
	dissolvido em H2O e depois aquecido no bico de Bunsen
	cristalização do sal de cozinha dissolvido
	Físico
	Precipitação (C)
	1,0 mL de HCl 
+
1,0 mL de AgNO3
	reação
de Dupla-Troca:
HCl(aq) + AgNO3(aq) → AgCl(s)+HNO3(aq)
	AgCl sólido e HNO3 aquoso 
	Químico
	Mudança de coloração 
(D)
	1,0 mL de FeCl3 
+
1,0 mL de NH4SCN
	reação de 
Dupla-Troca:
FeCl39(aq) + 3NH4SCN(aq) → 
Fe(SCN)3(aq) + 3NH4Cl(aq)
	mudança na coloração da solução
	Químico
	Combustão
(E)
	fita de Magnésio metálico (Mg)
	aquecido no bico de Bunsen
reação de Síntese:
Mg(s) + ½ O2(g) → MgO(s)
	combustão com emissão de luz
	Químico
No procedimento A, ocorreu a carbonização ou desidratação da sacarose ao sofrer aquecimento e, como se observou uma mudança na coloração da sacarose do branco ao marrom escuro, formação de bolhas devido à liberação de gás e mudança de odor, pode-se concluir que se trata de um fenômeno químico.
No procedimento B, observou-se a passagem da água do estado líquido ao gasoso e a cristalização do sal de cozinha (NaCl), havendo apenas uma separação de substâncias em uma solução – fenômeno físico. 
No procedimento C, observou-se a formação de cor quando se misturou os reagentes incolores líquidos e a formação de um precipitado sólido em um líquido, conclui-se que houve uma reação química.
No procedimento D, observou-se uma mudança de coloração quando se misturou os reagentes, evidenciando uma reação química.
No procedimento E, observou-se queima ou combustão do magnésio metálico com liberação de luz intensa e gás, além da formação de uma massa esbranquiçada, configurando uma reação química.
 
6 CONCLUSÃO
Após a realização deste experimento pode atingir o objetivo desejado de identificar na prática, a partir do conhecimento teórico, a diferença entre fenômenos físicos e químicos. De maneira geral a principal diferença entre os dois é a formação ou não de novas substâncias, sendo tal formação perceptível e facilmente identificável a olho nu através de indícios como os observados: mudança na coloração, liberação de gás, mudança de odor, formação de precipitado sólido e emissão de luz.
O procedimento se mostra importante tanto para o meio acadêmico, ao permitir que se comprove na prática conhecimento teórico, o aprofundamento do entendimento acerca de fenômenos como a combustão, dissolução, ebulição e desidratação e maior familiaridade com alguns materiais e instrumentos do laboratório de química, como para a comunidade em geral, ao permitir que se compreendam melhor alguns fenômenos que os cercam a todo o momento, afinal os fenômenos químicos e físicos se mostram presentes desde momentos banais como o cozimento do café da manhã a momentos que passam despercebidos como a combustão no interior dos motores dos automóveis.
Por fim, conclui-se que esses fenômenos são de fácil diferenciação e que tal conhecimento se mostra básico na compreensão da natureza a nossa volta.
REFERÊNCIAS
BRASIL ESCOLA. Equação Química. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-quimica.htm#:~:text=A%20equa%C3%A7%C3%A3o%20qu%C3%ADmica%20%C3%A9%20a%20forma%20de%20se%20descrever%20uma%20rea%C3%A7%C3%A3o%20qu%C3%ADmica.&text=Atrav%C3%A9s%20da%20Equa%C3%A7%C3%A3o%20Qu%C3%ADmica%20%C3%A9,)%2C%20Cristal%20(c).. Acesso em: 14 mai. 2021.
BRASIL ESCOLA. FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS. Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/fenomenos-fisicos-quimicos.htm. Acesso em: 13 mai. 2021.
MUNDO EDUCAÇÃO. Lei de conservação da massa. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/lei-conservacao-massa.htm. Acesso em: 14 mai. 2021.
PREPARAENEM. Fenômenos Físicos e Químicos. Disponível em: https://www.preparaenem.com/quimica/fenomenos-fisicos-quimicos.htm. Acesso em: 13 mai. 2021.
TODA MATÉRIA. Fenômenos físicos e químicos. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/fenomenos-fisicos-e-quimicos/amp/. Acesso em: 14 mai. 2021.
Anexos
QUESTIONÁRIO
1. Quais dos experimentos realizados você classifica como: 
a) Fenômeno físico. Identifique-os. 
R: Dissolução (B)
b) Fenômeno químico. Identifique-os. 
R: Aquecimento a seco (A); Precipitação (C); Mudança de coloração (D); Combustão (E).
2. Que características você usa para identificar um fenômeno químico ou a ocorrência de uma reação química? 
R: Sinais que indicam alteração na composição da matéria e formação de novas substâncias como, por exemplo, mudança na cor, formação de sólido (precipitado) e liberação de energia na forma de luz ou calor.
3. Escrevaas equações químicas envolvidas nos itens A à E.
R: 
 A -> C12H22O11(s) → 12C(s) + 11H2O(g)
 B -> Na+(aq) + Cl-(aq) → NaCl(s) + H2(g) 
 C -> HCl(aq) + AgNO3(aq) → AgCl(s)+HNO3(aq)
 D -> FeCl3(aq) + 3NH4SCN(aq)  → Fe(SCN)3(aq) + 3NH4Cl(aq)
 E -> Mg(s) + ½ O2(g) → MgO(s)
9
9