Química 1S EM Volume 1 (2014)
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MATERIAL DE APOIO AO
CURRCULO DO ESTADO DE SO PAULO
CADERNO DO PROFESSOR
QUMICA
ENSINO MDIO1aSRIEVOLUME 1
Nova edio
2014-2017
GOVERNO DO ESTADO DE SO PAULO
SECRETARIA DA EDUCAO
So Paulo
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Governo do Estado de So Paulo
Governador
Geraldo Alckmin
Vice-GovernadorGuilherme Afif Domingos
Secretrio da Educao
Herman Voorwald
Secretrio-Adjunto
Joo Cardoso Palma Filho
Chefe de Gabinete
Fernando Padula Novaes
Subsecretria de Articulao Regional
Rosania Morales Morroni
Coordenadora da Escola de Formao eAperfeioamento dos Professores EFAP
Silvia Andrade da Cunha Galletta
Coordenadora de Gesto daEducao Bsica
Maria Elizabete da Costa
Coordenadora de Gesto deRecursos Humanos
Cleide Bauab Eid Bochixio
Coordenadora de Informao,Monitoramento e Avaliao
Educacional
Ione Cristina Ribeiro de Assuno
Coordenadora de Infraestrutura eServios Escolares
Ana Leonor Sala Alonso
Coordenadora de Oramento eFinanas
Claudia Chiaroni Afuso
Presidente da Fundao para oDesenvolvimento da Educao FDE
Barjas Negri
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Senhoras e senhores docentes,
A Secretaria da Educao do Estado de So Paulo sente-se honrada em t-los como colabo-
radores nesta nova edio do Caderno do Professor, realizada a partir dos estudos e anlises que
permitiram consolidar a articulao do currculo proposto com aquele em ao nas salas de aula
de todo o Estado de So Paulo. Para isso, o trabalho realizado em parceria com os PCNP e com
os professores da rede de ensino tem sido basal para o aprofundamento analtico e crtico da abor-
dagem dos materiais de apoio ao currculo. Essa ao, efetivada por meio do programa Educao
Compromisso de So Paulo, de fundamental importncia para a Pasta, que despende, neste
programa, seus maiores esforos ao intensicar aes de avaliao e monitoramento da utilizao
dos diferentes materiais de apoio implementao do currculo e ao empregar o Cadernonas aes
de formao de professores e gestores da rede de ensino. Alm disso, rma seu dever com a buscapor uma educao paulista de qualidade ao promover estudos sobre os impactos gerados pelo uso
do material do So Paulo Faz Escola nos resultados da rede, por meio do Saresp e do Ideb.
Enm, o Caderno do Professor,criado pelo programa So Paulo Faz Escola, apresenta orien-
taes didtico-pedaggicas e traz como base o contedo do Currculo Ocial do Estado de So
Paulo, que pode ser utilizado como complemento Matriz Curricular. Observem que as atividades
ora propostas podem ser complementadas por outras que julgarem pertinentes ou necessrias,
dependendo do seu planejamento e da adequao da proposta de ensino deste material realidade
da sua escola e de seus alunos. O Cadernotem a proposio de apoi-los no planejamento de suas
aulas para que explorem em seus alunos as competncias e habilidades necessrias que comportam
a construo do saber e a apropriao dos contedos das disciplinas, alm de permitir uma avalia-
o constante, por parte dos docentes, das prticas metodolgicas em sala de aula, objetivando a
diversicao do ensino e a melhoria da qualidade do fazer pedaggico.
Revigoram-se assim os esforos desta Secretaria no sentido de apoi-los e mobiliz-los em seu
trabalho e esperamos que o Caderno, ora apresentado, contribua para valorizar o ofcio de ensinar
e elevar nossos discentes categoria de protagonistas de sua histria.
Contamos com nosso Magistrio para a efetiva, contnua e renovada implementao do currculo.
Bom trabalho!
Herman Voorwald
Secretrio da Educao do Estado de So Paulo
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SUMRIOOrientao sobre os contedos do volume 5
Situaes de Aprendizagem 8
Situao de Aprendizagem 1 Produo e uso da cal 8
Situao de Aprendizagem 2 Interaes e transformaes 13
Situao de Aprendizagem 3 Fatores que podem ser analisadosnas interaes e transformaes qumicas 25
Situao de Aprendizagem 4 A produo do lcool combustvel e do ferro 33
Situao de Aprendizagem 5 Como reconhecer que houve uma transformaoqumica quando no h evidncias? 37
Situao de Aprendizagem 6 A necessidade de separar misturas e sua importnciapara o sistema produtivo 52
Situao de Aprendizagem 7 Combustveis: combusto no dia a dia e no sistemaprodutivo 61
Situao de Aprendizagem 8 Relaes em massa nas transformaes qumicas:conservao e proporo em massa 75
Situao de Aprendizagem 9 Implicaes socioambientais da produo e do usode combustveis 92
Situao de Aprendizagem 10 Modelo atmico de John Dalton: ideias sobre aconstituio e a transformao da matria 107
Propostas de Situao de Recuperao 115
Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para a compreensodo tema 117
Consideraes nais 119
Quadro de contedos do Ensino Mdio 121
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Qumica 1asrie Volume 1
Caro(a) professor(a),
Esperamos que este material possa atender
a seus anseios e auxili-lo no planejamento,
na execuo e na avaliao de suas aulas. Os
contedos que aqui sero abordados levam em
considerao as orientaes dos Parmetros
Curriculares Nacionais para o Ensino Mdio
(PCNEM), a matriz de competncias e habi-lidades do Exame Nacional do Ensino Mdio
(Enem) e os princpios educacionais de contex-
tualizao do conhecimento cientco e da in-
terdisciplinaridade. Acreditamos que, tratando
de contedos socialmente relevantes, de forma
que os alunos possam participar ativamente na
elaborao de seus prprios conhecimentos, po-
deremos alcanar o objetivo de fornecer nossa
sociedade um servio educacional de qualidade.
Na 1a srie do Ensino Mdio sero estu-
dadas as transformaes qumicas que fazem
parte do dia a dia e do sistema produtivo e
como o conhecimento cientco possibilita ao
ser humano compreender, prever e controlar
esses processos. Isso permitir a ampliao do
conhecimento cientco e a compreenso das
aplicaes do estudo da Qumica na socieda-
de, na economia e no meio ambiente.
Neste Caderno, a produo da cal ser o
ponto de partida e o o condutor para o de-
senvolvimento dos contedos relacionados ao
conceito principal: as transformaes qumicas.
O tema Produo e uso da cal foi escolhido
para iniciar o estudo da Qumica, pois apresen-
ta um contexto de estudo conceitualmente rico
e socialmente relevante, a partir do qual sero
abordados os seguintes tpicos:
a) interaes entre materiais e entre materiais
e energia;
Quando utilizamos o termo interao en-
tre materiais isso no signica que no haja
energia envolvida, pois nas transformaes
qumicas ocorrem rompimentos e formaes
de ligaes qumicas, que envolvem, respecti-
vamente, absoro e liberao de energia. J
o termo interao entre materiais e energiarefere-se aos processos que necessitam de for-
necimento de alguma forma de energia para
que ocorram.
b) transformaes qumicas;
c) evidncias de transformaes qumicas;
d) os fatores tempo, energia e revertibilidade
nas transformaes qumicas;
e) identicao, separao e usos das subs-
tncias a partir de suas propriedades es-
peccas.
ORIENTAO SOBRE OS CONTEDOS DO VOLUME
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Qumica 1asrie Volume 1
2. Construir e aplicar conceitos das vrias
reas do conhecimento para compreender
as transformaes qumicas que ocorrem
no dia a dia e no sistema produtivo emespecial na produo e nos usos da cal, do
etanol e do ferro , as relaes em massa
e os modelos explicativos para a interpre-
tao dessas transformaes em nvel mi-
croscpico e tambm para compreender
as propriedades especcas necessrias
identicao e separao de substncias.
3. Selecionar, organizar, relacionar e interpre-tar dados e informaes representados em
textos, tabelas e grcos referentes s trans-
formaes qumicas e s propriedades espe-
ccas das substncias para tomar decises
e enfrentar as diversas situaes-problema.
Interpretar as transformaes qumicas
a partir das ideias de John Dalton sobre a
constituio da matria.
4. Relacionar informaes, como dados de
observaes diretas, textos descritivos e
dados de propriedades especcas, para
construir argumentaes consistentes so-
bre o uso e a produo de combustveis,
por exemplo.
5. Recorrer aos conhecimentos sobre as trans-
formaes qumicas, como as envolvidas na
queima de combustveis, e as propriedades
especcas dos materiais para propor inter-venes na realidade da comunidade escolar,
visando melhoria da qualidade de vida.
As Situaes de Aprendizagem propostas
neste Caderno foram concebidas tendo em
vista as condies limitadas s quais muitas
vezes voc, professor, est sujeito. Realize as
adaptaes que considerar adequadas sem que
se percam as propostas iniciais. Sugerimos arealizao de experimentos, leituras de textos,
atividades com papel e lpis, uso da lousa e de
aulas expositivas dialgicas como estratgias
didticas para o ensino dos temas propostos
neste volume 1.
Os materiais elaborados pelos alunos e os
resultados apresentados ao longo do Caderno,
na realizao das atividades propostas, devem
ser avaliados em termos de expectativas de
aprendizagem dos conhecimentos essenciais ao
prosseguimento dos estudos nas etapas subse-
quentes. Esses conhecimentos a ser priorizados
so discutidos em cada uma das Situaes de
Aprendizagem.
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Nesta Situao de Aprendizagem sero co-
nhecidos e analisados, de forma preliminar,
alguns aspectos relevantes sobre a produo e
os usos da cal (xido de clcio e hidrxido de
clcio). Esse tema foi escolhido em razo de um
contexto de estudo no qual as transformaesqumicas podem ser compreendidas de maneira
signicativa pelos alunos. Entretanto, isso no
signica que esse seja o nico tema pelo qual
os conceitos bsicos ligados s transformaes
qumicas possam ser desenvolvidos. Trata-se,
sim, de uma proposta que, a nosso ver, plau-
svel e frutfera. Voc, professor, pode e deve
denir se vai implementar essa proposta e de
que forma far isso ou mesmo se vai propor ou-
tro tema. Cabe ressaltar, no entanto, que o tema
produo e uso da cal permear todo este vo-
lume, portanto, caso voc opte pela substituio
do tema inicial, deve saber que vai repercutir nas
demais atividades aqui propostas. Assim, re-
comendvel que o tema seja implementado sem
maiores mudanas de contedos e sequncia.
O texto de abertura tem a funo de ser um
organizador do conhecimento que ser explo-rado ao longo de todo o volume. tambm
o o condutor por meio do qual sero desen-
volvidos alguns dos principais tpicos selecio-
nados para esta etapa inicial dos estudos da
Qumica, que so: transformaes qumicas,
evidncias de transformaes, alguns fatores
envolvidos nas transformaes qumicas e
propriedades especcas dos materiais. No
se pretende que o professor esgote o assunto
apenas a partir da leitura e discusso do tex-
to, visto que ele tem como funo principal
suscitar o debate sobre os tpicos que sero
abordados nas atividades posteriores.
SITUAO DE APRENDIZAGEM 1PRODUO E USO DA CAL
Contedos e temas: produo e uso da cal.
Competncias e habilidades: ler e compreender as informaes referentes produo da cal, bem comoos fatores que nela inuem.
Sugesto de estratgias de ensino: levantamento das ideias dos alunos; leitura e discusso do texto e dasquestes para a interpretao do texto.
Sugesto de recursos: Texto Produo e uso da cal.
Sugesto de avaliao: respostas s questes e participao na discusso do texto.
SITUAES DE APRENDIZAGEM
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Qumica 1asrie Volume 1
Sugerimos que a atividade seja iniciada com
um levantamento das ideias que os alunos tm
sobre a produo e o uso da cal. Algumas das
questes que podem ser feitas so: Quais os ma-teriais de construo mais usados e para que ser-
vem? Vocs sabem como so produzidos? E a cal,
vocs sabem o que e como produzida? Que ca-
ractersticas tem? Em quais setores a cal pode ser
utilizada, alm da construo civil?As respostas
dos alunos podem ser escritas em um canto da
lousa e, depois, revistas ao m da atividade.
Aps levantamento inicial, sugerimos a lei-
tura, pelos alunos, do texto a seguir.
Produo e uso da cal
A cal um dos materiais de maior importn-
cia para a sociedade atual. Poucas substncias
possuem tantas aplicaes quanto ela. Embora
seja conhecida pelas civilizaes (egpcia, grega
e romana) h muito tempo, sua produo e seu
uso foram deixados de lado por alguns sculos,
sendo redescobertos no m da Idade Mdia.
Na Amrica colonial, por exemplo, havia pro-
duo de cal por meio de processos primitivos
de calcinao do calcrio em fornos escavados
nos barrancos e revestidos de tijolos ou pedras,
onde se queimava carvo ou madeira. Esses
processos eram, entretanto, muito demorados,
levando cerca de trs dias para que a cal fosse
produzida. Esse perodo muito superior ao
tempo mdio nos fornos modernos, onde a pro-
duo da cal consome algumas poucas horas.
Em geral, fornos modernos consomem 1,0 kg
de carvo na produo de 3,2 kg de cal. A ener-
gia obtida pela queima do carvo necessria
para secagem, aquecimento e decomposio tr-
mica do calcrio (CaCO3). Esse processo, confor-
me a representao a seguir, necessita de energia e
ocorre em temperaturas superiores a 900 C:
calcrio + energia cal viva + gs carbnico
(processo de calcinao)
A cal viva (CaO) pode ser assim comerciali-
zada ou passar por uma segunda etapa, na qual
adicionada gua. Enquanto na calcinao h
consumo de energia e diminuio de massa e
de volume de material slido, na hidratao h
liberao de energia e aumento de massa e de
volume de material slido. Nesse ltimo pro-
cesso forma-se como produto a cal extinta ou
cal apagada, Ca(OH)2:
cal viva + gua cal extinta + energia
(processo de hidratao)
Dependendo do tipo de calcrio empregado,
a cal obtida poder ter diferentes aplicaes. En-
tre as mais comuns e importantes podemos citar:
a) agricultura (correo da acidez do solo); b) si-
derurgia (fundente e escoricante); c) fabricao
de papel (agente branqueador e correo da aci-
dez); d) tratamento de gua (correo da acidez
e agente oculante); e) construo civil (agente
cimentante). Assim, pode-se perceber que a cal
um material verstil e, por isso, importante em
diversos setores da sociedade.
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Voc pode conduzir a leitura de modo a
envolver a turma toda. A leitura em voz alta
com a participao de diversos alunos geral-
mente resulta em maior engajamento da clas-
se, diminui problemas de indisciplina e reduz
o tempo gasto na leitura. Caso voc considereinteressante, faa pequenas intervenes ao
longo da leitura para explicar termos desco-
nhecidos pelos alunos ou destacar os pontos
principais do texto. Essa forma de interveno
mais efetiva que longos perodos de explica-
o do texto depois de sua leitura.
Encerrado o perodo de leitura e inter-
venes, solicite aos alunos que respondam,
individualmente ou em duplas, s questes
referentes ao texto. No se espera que eles
compreendam de imediato todas as informa-
es apresentadas, mas devem aprender a ex-
trair dos textos que sero trabalhados neste
Caderno e em qualquer outro as infor-
maes que sejam essenciais, sem deixar que
informaes desconhecidas por eles sejam
motivo de desistncia e abandono das ativi-
dades. As partes incompreendidas dos textos
(termos tcnicos ou cientcos, unidades de
medida etc.) devem levar os alunos curio-
sidade e no desmotivao. Nesse aspecto,
fundamental a forma como voc trata as
informaes. No necessrio ensinar tudo
de uma vez apenas na leitura do texto, j que
preciso deter-se naquilo que essencial no
momento.
A correo das questes deve ser feita de
modo que os alunos se sintam vontade para
expressar suas ideias, mesmo que sejam incoe-
rentes no incio. Quando eles tm liberdade
para se expressar, geralmente confrontam as
ideias incoerentes que surgem com as respos-
tas dadas pelos colegas. De outro modo, per-
mitir que surjam respostas erradas durante as
discusses no signica que voc precise apoi-
-las ou ignor-las, apenas no indicado que
sejam inicialmente rebatidas sem exibilidade
e reexo. No se pode esquecer a dimenso
afetivo-social das interaes em sala de aula
e que, nessas primeiras aulas de Qumica, os
alunos devem se sentir confortveis ao expor
suas ideias sobre os temas em debate.
Esses princpios de conduo das atividades
so indicados para todo o restante do curso.
No so regras, so apenas sugestes de formas
de trabalho que, em nosso modo de pensar, po-
dem apoi-lo na realizao de suas aulas.
Vocabulrio
Fundente: material que facilita a fuso de outro
slido, nesse caso, fuso da slica (areia) presentenos minrios de ferro.
Escoricante: material que auxilia na purica-
o de um produto, nesse caso, o ferro.
Elaborado por Fabio Luiz de Souza e Luciane HiromiAkahoshi especialmente para o So Paulo faz escola.
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Grade de avaliao da Situao deAprendizagem 1
Espera-se que os alunos, aps essas ativi-dades, conheam os aspectos gerais da pro-
duo da cal: matrias-primas envolvidas,
consumo de combustvel e energia, produtos
e subprodutos obtidos e alguns usos da cal no
sistema produtivo. Espera-se tambm que eles
compreendam a importncia desse material
para a sociedade em razo de suas diversas
utilidades.
Na questo 1, alm da necessidade do cal-
crio e da formao de cal viva e gs carb-
nico, pode-se citar tambm a necessidade do
carvo para a obteno da energia necessria
ao processo de produo da cal.
possvel que os alunos tenham dicul-
dades para responder questo 2, por acha-
rem necessrio que a resposta seja muito bem
elaborada ou que exija conhecimentos sobre
a estrutura da matria. Entretanto, essa ques-
to permite que os alunos compreendam que
existe relao entre entrada/sada de elemen-
tos e aumento/diminuio de massa. Talvez os
alunos demonstrem diculdade em relacionar
a diminuio de massa que ocorre na decom-
posio do calcrio com a sada de gs carb-
nico, pelo fato de apresentarem a concepo
equivocada de que gases no tm massa.
O controle do tempo nas transformaes
qumicas que ocorrem tanto na indstria
quanto no dia a dia (questo 3) pode denir,
ao menos em parte, se a produo de certo
material economicamente vivel. No caso da
cal, os avanos tecnolgicos permitiram que a
transformao do calcrio em cal (e gs car-
bnico), que antes demorava alguns dias, pu-desse ser feita em algumas horas, resultando
em aumento da produo e, consequentemen-
te, dos lucros. Em outros casos desejvel que
as transformaes qumicas demorem muito
tempo para ocorrer. O uso da geladeira, por
exemplo, tem a nalidade no apenas de guar-
dar os alimentos, mas principalmente de dimi-
nuir a rapidez com que eles se degradam, ou
seja, sofram transformaes qumicas.
Em relao questo 4, voc pode motivar
os alunos a expor o maior nmero de fatores
possveis. Alm das respostas baseadas apenas
no texto, podem surgir as seguintes palavras:
consumo de combustveis, tempo de produ-
o, disponibilidade de matrias-primas, mer-
cado consumidor, rendimento do processo,
impactos ambientais etc. No preciso deter-
-se apenas nos aspectos qumicos ou fsicos do
processo. Aspectos ambientais, econmicos,
geogrcos ou geolgicos, tecnolgicos, hist-
ricos e outros compem um quadro mais am-
plo da questo da produo industrial e so
uma perspectiva condizente com um ensino
interdisciplinar.
Caso voc e a turma tenham interesse em
ampliar o conhecimento sobre as indstrias de
produo da cal, sugira uma pesquisa sobre
dados de produo e consumo desse material
ou mesmo uma visita ao site da Associao
Brasileira de Produtores de Cal (. Acesso em: 17 maio 2013).
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Qumica 1asrie Volume 1
Pode-se nalizar a aula com a retomada
de ideias iniciais levantadas pelos alunos. Ao
valorizar a participao dos alunos, gera-se
motivao para as prximas aulas e poss-vel avaliar o nvel de conhecimento adquirido
por eles sobre assuntos referentes Cincia e
a importncia da construo de novos conhe-
cimentos no contexto escolar. Esses princpios
devem ser levados em considerao em todo o
restante do curso.
Voc pode encoraj-los a fazer uma visitaa uma loja de jardinagem ou de materiais de
construo para que possam aprender mais
sobre os usos da cal (conforme indicado em
Aprendendo a aprender, Caderno do Aluno).
SITUAO DE APRENDIZAGEM 2INTERAES E TRANSFORMAES
Propomos nesta Situao de Aprendiza-
gem que o conceito de transformao qu-
mica seja formado a partir de um conceito
mais amplo o de interao e que os alunos
aprendam a identicar a ocorrncia de trans-
formaes qumicas em algumas interaes
entre materiais e entre materiais e energia.
O objetivo principal dessa atividade for-
mar o conceito de transformao qumica,
e no, simplesmente, treinar os alunos para
classicar os fenmenos como transforma-
es qumicas ou transformaes fsicas
mesmo porque os limites entre uma e outra,
muitas vezes, no so bem denidos ou mes-
mo classic-las em diferentes tipos, como
decomposio, sntese, deslocamento etc.
Sugerimos ainda uma atividade experimen-
tal que pode ser demonstrativa para que os
alunos observem algumas evidncias indicati-
vas de transformaes qumicas. importante
que eles compreendam que a Qumica no
um amontoado de frmulas e conceitos a se
memorizar, mas, sim, um conjunto organizado
de conhecimentos conceituais, prticos e meto-
dolgicos que buscam explicar as transforma-
es da matria e suas propriedades, de modo
que se possa fazer previses e intervenes nes-
ses processos.
Esta Situao de Aprendizagem, caro
professor, presta-se a aproximar o mundo
macroscpico e observvel, acessvel aos
alunos, do mundo microscpico com seus
modelos explicativos, seus conceitos e suas
representaes prprias. A atividade en-
cerrada ao discutir-se o fato de que nem
toda transformao qumica acompa-
nhada de evidncias e nem toda evidncia
indica a ocorrncia de uma transformao
qumica.
Contedos e temas: interaes entre materiais e entre materiais e energia; transformaes qumicas; evi-dncias de transformaes qumicas.
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Como sugesto de trabalho, voc pode ela-
borar suas prprias notas de aula, de modo a
resumir o contedo apresentado nesta ativida-
de, destacando apenas os principais tpicos. importante que na atividade 1 sejam destaca-
das as seguintes ideias:
o ser humano transforma os materiais da
natureza para suprir suas necessidades;
as interaes entre materiais e entre mate-
riais e energia podem gerar transformaes
qumicas;
os materiais de partida (reagentes) do ori-
gem aos novos materiais (produtos) nas
transformaes qumicas
a calcinao do calcrio e a hidratao
da cal so exemplos de transformaes
qumicas.
Atente-se para que os alunos possam cons-
truir o conceito de transformao qumica,
conceito-chave no ensino de Qumica. Muitas
pesquisas realizadas nas ltimas trs dcadas
tm mostrado que os alunos costumam apre-
sentar diculdades na construo desse con-
ceito, embora seja quase consensual entre os
professores que o ensino desse contedo/con-
ceito no problemtico.
Pesquisas indicam que alunos que passa-
ram pelo ensino formal e foram aprovados
nas avaliaes realizadas podem considerar
correto que:
mudanas de estado fsico ou de aparncia
das substncias como sendo transforma-
es qumicas;
a simples mistura de substncias como sen-
do transformao qumica;
fenmenos que ocorrem em organismos
vivos, por exemplo, digesto e fotossnte-
se, como no sendo transformaes qumi-
cas, pois, segundo eles, so processos que
ocorrem naturalmente;
sempre ser necessria mais de uma subs-
tncia para que ocorra uma transformao
qumica;
um dos reagentes mais importante que os
outros;
Competncias e habilidades: reconhecer a ocorrncia de transformaes qumicas no dia a dia e no sis-tema produtivo (produo da cal); empregar corretamente a linguagem cientca na descrio de trans-formaes qumicas.
Sugesto de estratgias de ensino: levantamento das ideias dos alunos; aula expositiva dialgica; experi-mento; problemas, questes abertas e questes de classicao.
Sugesto de recursos: giz, lousa e materiais e reagentes para a realizao do experimento.
Sugesto de avaliao: respostas a questes e problemas e participao na discusso do experimento.
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Qumica 1asrie Volume 1
fenmenos que ocorrem espontaneamente
ou sem a interveno humana, como o enfer-
rujamento, no so transformaes qumicas.
Essas ideias so concepes equivocadas
ao conceito de transformao qumica e po-
dem constituir entraves aprendizagem de
outros contedos desenvolvidos na Qumica.
Da a importncia de se estar atento s inter-
venes dos alunos e ter um olhar mais cui-
dadoso sobre seus erros, que podem revelar
concepes slidas e compartilhadas sobre o
conceito de transformao qumica. Conside-rando essas concepes, voc vai poder auxi-
li-los melhor na reconstruo de suas ideias
o que facilita a aprendizagem em Qumica
na direo desejada.
Atividade 1 Transformaesqumicas
Voc pode iniciar a atividade questionan-
do os alunos sobre o que sabem a respeito de
uma transformao qumica. Embora esse as-
sunto ainda no tenha sido ensinado formal-
mente, provvel que alguns deles tenham
ideias sobre esse conceito advindas de outras
fontes de informao. Essas ideias prvias
concebidas pelos alunos podem tanto auxiliar
no ensino do conceito de transformao qu-
mica como constituir obstculos aprendi-
zagem, da a importncia de investigar o que
eles conhecem.
Depois do levantamento das ideias iniciais
dos alunos, voc pode dividir a turma em du-
plas e propor os exerccios a seguir.
Exerccios em sala de aula
1. Complete a primeira coluna da tabela
a seguir com mais trs materiais que somuito utilizados pelo ser humano e que
podem ser extrados diretamente da natu-
reza. A segunda coluna deve ser preenchi-
da com mais trs materiais igualmente im-
portantes, mas que s podem ser obtidos
mediante processos de transformao de
matrias-primas.
Materiais obtidosdiretamente da
natureza
Materiais obtidospor transformaesde matrias-primas
Ouro Cal
Madeira Plsticos
Mrmore Ferro
Oxignio Alumnio
Areia Cimento
gua lcool
Tabela 1.
2. Faa um resumo das ideias principais que
apareceram durante a discusso da tabela.
O fundamental que essas ideias girem em torno de assuntos
como a importncia de se realizar e controlar algumas trans-
formaes nos materiais retirados da natureza. Os alunos po-
dem mencionar os termos reagentes e produtos e dizer que
a energia tem um papel importante nessas transformaes.
Professor, na discusso desse exerccio,
possvel destacar as ideias a seguir.
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Desde o princpio, o ser humano tem bus-
cado modicar o ambiente que o cerca, seja
por necessidade de proteo e segurana,
para obteno de alimentos ou por fatoresestticos. Independentemente dos motivos,
desde cedo aprendeu a transformar a mat-
ria disponvel, de modo que ela passasse a
suprir seus anseios e necessidades, das mais
bsicas s mais supruas.
Quase sempre essa modicao da matria
envolve a formao de substncias diferen-
tes daquelas que j existiam. Outras vezesbusca-se, ao contrrio, impedir a ocorrn-
cia de transformaes na matria.
As transformaes da matria, na maioria
das vezes, envolvem a interao entre dife-
rentes materiais ou entre materiais e alguma
forma de energia. Assim, vale a pena consi-
derar a importncia do domnio da produ-
o e manuteno do fogo pelo ser humano
desde os tempos mais remotos, nas mais di-
versas reas da vida: alimentao, seguran-
a, conforto etc.
Nem toda interao entre a energia e a ma-
tria promove a formao de novas substn-
cias. Pode ser que o estado fsico do material
sofra alteraes sem que isso implique a
formao de outro material. o que ocor-
re, por exemplo, quando um arteso derrete
parana para a confeco de velas decorati-
vas. A barra de parana aquecida em um
recipiente at passar do estado slido para
o lquido a m de ser moldada na produo
da vela. No decurso da confeco da vela, a
parana lquida volta a ser slida. A partir
dessa situao, voc pode propor aos alunos
o seguinte questionamento: A parana nesse
processo sofreu alguma mudana em sua com-posio ou apenas em seu estado fsico e sua
aparncia?Esse exemplo diferente do que
ocorre quando a vela queimada. Nesse pro-
cesso, a parana e o oxignio do ar so trans-
formados em gs carbnico, vapor dgua e
fuligem, e esse processo acompanhado pela
liberao de energia trmica e luminosa. As-
sim, no caso do derretimento da parana, a
interao no gera uma transformao nacomposio qumica da parana. Isso bem
diferente do que ocorre no caso da queima,
na qual a interao gera uma transformao
na composio qumica dos materiais de
partida.
As interaes que geram transformaes
na composio qumica dos materiais de
partida so chamadas transformaes qu-
micas. Os materiais de partida, necessrios
para essa transformao, so chamados
reagentes, e aqueles que so formados no
m do processo so chamados produtosda
transformao qumica. Em outras pala-
vras, pode-se dizer que nas transformaes
qumicas ocorre a formao de novas subs-
tncias, diferentes dos reagentes em sua
composio e suas propriedades.
importante lembrar que os alunos
ainda no tm em mente um modelo cor-
puscular da matria (modelos atmicos de
Dalton, Thomson etc.). Por isso, a denio
de transformao qumica a ser adotada neste
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Qumica 1asrie Volume 1
momento no pode considerar as ideias de
rearranjo de tomos ou de quebra e forma-
o de ligaes qumicas, assuntos que sero
abordados apenas nos prximos volumes.Portanto a denio que ser empregada nes-
te momento a de que uma transformao
qumica um processo no qual h a formao
de novas substncias.
O conceito de substncia ser denido com
maior rigor nas prximas atividades. Neste
momento basta compreender que substncia
um material de composio xa (diferente dasmisturas que podem variar sua composio) e
com propriedades e caractersticas que sero
estudadas mais adiante. Embora substncia
e material tenham signicados diferentes,
aceitvel, enquanto os conceitos esto sen-
do construdos (e no apenas memorizados),
trat-los indistintamente. Em outras palavras,
uma transformao qumica pode tambm ser
entendida como um processo em que se forma
um novo material.
Retome a produo da cal e discuta se nela
ocorrem transformaes qumicas. O texto da
Situao de Aprendizagem 1 mostra, de forma
esquemtica, que o calcrio, quando aquecidoa temperaturas superiores a 900 C, se trans-
forma em cal viva e gs carbnico. O calcrio
uma rocha sedimentar formada basicamente
por uma substncia chamada carbonato de
clcio, cuja frmula qumica CaCO3. J a cal
viva, formada na calcinao, um material
constitudo especialmente de xido de clcio,
CaO. O gs carbnico que tambm foi forma-
do o dixido de carbono, CO2.
interessante destacar o fato de que as
transformaes sofridas pelo material de par-
tida (reagente), nesse caso, foram muito mais
que uma mudana de estado fsico ou de apa-
rncia; houve mudana na composio qumi-
ca e a formao de duas novas substncias. Por
isso, a calcinao pode ser considerada uma
transformao qumica. Esse processo pode ser
representado pela equao qumica a seguir.
CaCO3(s) + energia CaO(s) + CO2(g)(calcrio slido) (cal viva slida) (gs carbnico)
(carbonato de clcio) (xido de clcio) (dixido de carbono)
De forma semelhante, a hidratao da cal
viva para a formao da cal extinta (hidrxido
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(s) + energia
(cal viva slida) (gua lquida) (cal extinta slida)
(xido de clcio) (gua) (hidrxido de clcio)
de clcio, Ca(OH)2
) pode ser representada por
meio da equao qumica:
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importante destacar que voc no deve
esperar que os alunos compreendam total-
mente as frmulas e equaes qumicas nes-
te momento. Elas devem ser tratadas comorepresentaes qumicas das substncias. Os
alunos provavelmente sabem que H2O repre-
senta a substncia gua. Dessa maneira, pode
ser mencionado que CaO representa a subs-
tncia xido de clcio presente na cal viva.
As equaes qumicas devem ser tratadas
como representaes das interaes e trans-
formaes qumicas, sem a preocupao com
balanceamento, rearranjo de tomos ou liga-es qumicas. Devem sempre estar acompa-
nhadas dos nomes das substncias envolvidas
como reagentes ou produtos e recomendvel
tambm a indicao dos estados fsicos das
substncias. Neste momento, uma equao
qumica sem os nomes das substncias tem
pouco ou nenhum signicado para os alunos,
mas acompanhada dessa traduo pode
auxili-los no domnio da linguagem pr-
pria da Qumica. importante lembrar que
as representaes da Qumica possibilitam o
estabelecimento de uma conexo entre o que
visvel e macroscpico (substncias e fen-
menos) com o que invisvel e microscpico
(modelos da constituio e da transformao
da matria) e que o processo de aquisio e
domnio dessa linguagem fundamental na
aprendizagem da Qumica, que ocorre de for-
ma contnua e progressiva, em um constante
processo de reelaborao de signicados.
A linguagem simblica da Qumica pode
ser introduzida nas aulas aos poucos, para
que os alunos se acostumem com ela, mesmo
que no sejam completamente entendidas
e exploradas inicialmente. Assim, deve-se
usar essa linguagem nas aulas, mas no
se pode exigir que os alunos decorem ousaibam interpret-la em nvel (sub)micros-
cpico. Eles sero capazes de fazer essas
relaes somente aps a discusso da natu-
reza corpuscular da matria, no final deste
caderno.
Voc pode utilizar como instrumento
de avaliao para essa parte da atividade as
questes propostas a seguir.
3. Comente de que forma, na Antiguidade, o
domnio do fogo proporcionou ao ser hu-
mano melhores condies de:
a) segurana;
Dominar o fogo ajudou o ser humano a afugentar animais
perigosos e a manter suas habitaes um pouco mais segu-
ras durante a noite.
b) alimentao;
O domnio do fogo possibilitou ao ser humano cozinhar e
defumar os alimentos (principalmente as carnes), tornando-
-os mais macios e conservando-os por mais tempo.
c) conforto.
Com o fogo, os ambientes puderam ser aquecidos duran-
te as pocas de frio, o que aumentou o conforto para o ser
humano.
4. Muitas pessoas confundem mudanas de
estado fsico com a ocorrncia de transfor-
maes qumicas. Analise os fenmenos a
seguir e comente essa ideia.
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a) Queima do gs de cozinha.
uma transformao qumica em que o gs reage com
oxignio, e no uma simples mudana de estado fsico. Os
materiais formados tambm so gases, ou seja, existem trans-
formaes qumicas que ocorrem sem que haja mudana de
estado fsico dos materiais envolvidos.
b) Evaporao do lcool em contato com
a pele.
Nesse fenmeno no ocorre transformao qumica, apenas
uma mudana de estado fsico em que o lcool lquido se
torna lcool gasoso.
5. Uma ideia muito comum a de que so
necessrias, pelo menos, duas substncias
interagindo para que ocorra uma transfor-
mao qumica.
a) Voc concorda com essa ideia? Justique.
Alguns alunos j podero perceber que a ideia est equivo-
cada, pois existem transformaes qumicas que ocorrem
com um nico reagente, como a decomposio do calcrio.
b) Considere os casos de transformaes
qumicas a seguir:
Calcinao do calcrio calcrio cal viva + gs carbnico
Efervescncia da gua oxigenada gua oxigenada gua + gs oxignio
Formao do gs oznio gs oxignio gs oznio
A anlise desses casos conrma ou contra-
ria a ideia de que so necessrias, pelo me-
nos, duas substncias para que ocorra uma
transformao qumica? Explique.
A anlise desses casos confirma a ideia de que podem ocor-
rer transformaes com apenas uma substncia, pois todos
eles so transformaes qumicas que ocorrem tendo um
nico reagente.
Grade de avaliao da atividade 1
Espera-se que os alunos, ao m dessa ativi-
dade, tenham ampliado sua viso sobre a im-
portncia das transformaes qumicas para a
sobrevivncia e o desenvolvimento da huma-
nidade. Eles tambm devero compreender e
aplicar os conceitos de transformao qumi-
ca, reagente e produto na anlise de diversos
fenmenos.
Na questo 5, espera-se que os alunos possam
compreender que no sempre necessria a pre-
sena de mais de uma substncia para que ocorra
uma transformao qumica. Nas transformaes
qumicas citadas no item b, a formao de produ-
tos ocorre a partir de um nico reagente: a calcina-
o do calcrio ocorre em razo da interao desse
material com energia trmica; a efervescncia da
gua oxigenada ocorre em razo da interao de
perxido de hidrognio com um catalisador, como
enzimas presentes no sangue e na batata, mas que
no so consideradas reagentes, pois no so
consumidas durante a transformao; a forma-
o do gs oznio ocorre em razo da interao
entre gs oxignio e radiao ultravioleta. No
aconselhvel entrar no mrito da classicao das
transformaes qumicas (decomposio, sntese,
dupla-troca etc.) visto que elas de nada servem
para a compreenso desses fenmenos.
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Com base nas discusses das questes 4 e 5,
espera-se que os alunos possam superar as ideias
de transformao qumica como um proces-
so da mesma natureza que a mudana de estadofsico e que nas transformaes qumicas so
sempre necessrios dois ou mais reagentes.
As questes propostas buscam confrontar
algumas das concepes equivocadas sobre
transformaes qumicas, mas cabe a voc iden-
ticar essas ideias e debat-las com os alunos.
Voc pode propor outras questes que avaliem a
aprendizagem dos conceitos trabalhados.
Atividade 2 Como reconhecer aocorrncia de transformaesqumicas?
Voc pode iniciar a atividade perguntando
aos alunos: Como podemos identicar a ocor-
rncia de uma transformao qumica? Como
podemos saber se em uma interao houve a
formao de novas substncias?
Sugesto de experimento Evidncias detransformaes qumicas
Nesse experimento, os alunos podero obser-
var algumas evidncias indicativas de ocorrncia
de transformaes qumicas. O objetivo aqui
mostrar que alguns sinais indicam (e no conr-
mam) a ocorrncia de transformaes qumicas.
Caso no tenha algum dos materiais ou
reagentes indicados no roteiro experimental,
possvel substituir cido clordrico por vinagre
e carbonato de clcio por mrmore triturado
ou qualquer carbonato ou bicarbonato dispon-
vel. possvel ainda no realizar uma ou mais
partes do experimento ou at substitu-lo por
outras reaes que atendam aos mesmos obje-tivos. Sugerimos, contudo, que a tradicional ex-
perincia de precipitao de iodeto de chumbo
seja evitada em razo da poluio que o descarte
inadequado de compostos de chumbo causa ao
ambiente. O mais importante que os alunos te-
nham a oportunidade de observar essas evidn-
cias e que isso resulte em maior compreenso do
conceito de transformao qumica. Procure ex-
plorar os sentidos dos estudantes na observaodas evidncias: sons de efervescncia, mudanas
de temperatura, cheiros caractersticos e mudan-
as de cor e textura fazem parte dos sinais que
indicam (mas no garantem) a ocorrncia de
transformaes qumicas, alm das tradicionais
precipitao e formao de gs.
Antes de iniciar qualquer atividade experi-
mental, preciso prestar ateno em algumas
orientaes sobre segurana em laboratrio
para que a atividade (mesmo se for feita de
maneira demonstrativa) no oferea nenhum
risco sade. Alguns cuidados precisam ser
abordados:
1. prender os cabelos ao trabalhar com fogo
(lamparina, bico de Bunsen);
2. usar aventais e culos de segurana;
3. no tocar em vidros quentes;
4. evitar contato da pele e dos olhos com
qualquer reagente (principalmente cidos e
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Materiais e reagentes
5 tubos de ensaio;
2 bqueres de 100 mL ou 250 mL ou coposde vidro;
1 canudinho de refrigerante;
1 basto de vidro ou colher de plstico;
1 esptula ou palito de sorvete;
1 pisseta com gua;
sulfato de cobre pentaidratado;
hidrxido de sdio;
gua de cal ou soluo de hidrxido de clcio
ltrada (preparada antecipadamente);
raspa de magnsio ou zinco;
palha de ao ( esponja);
soluo de cido clordrico (aproximada-
mente 1 mol L1) ou vinagre;
carbonato de clcio (ou mrmore triturado ou
qualquer carbonato ou bicarbonato).
Preparo da gua de cal: adicione 1 colher (caf)
de cal em 100 mL de gua, agite a mistura e ltre.
Procedimento experimental
As observaes devero ser anotadas na
tabela que se encontra no nal do roteiro. Na
coluna Estado inicial, descreva os aspectos
gerais das substncias presentes no sistema an-
tes da interao; na coluna Estado nal, des-
creva os aspectos gerais das substncias depois
da interao; em Evidncias de transformaes
qumicas, descreva os sinais observados nas
transformaes.
bases; por exemplo, nunca agite um tubo
de ensaio tampando-o com o polegar);
5. no aquecer substncias com a boca dofrasco voltada para o prprio rosto ou na
direo de algum colega;
6. no inalar vapores de forma direta ao ten-
tar identicar cheiros caractersticos;
7. no ingerir nenhum alimento enquanto
estiver realizando o experimento;
8. seguir sempre as orientaes.
Esses alertas devem ser feitos antes de toda
e qualquer atividade experimental, pois os
alunos tendem a esquec-los.
Outra orientao importante, embora
parea bvia, que todo experimento deve
ser testado com antecedncia, bem como
a forma como ser executado pelos alunos
ou com eles. Nunca realize com os alunos
um experimento que no tenha sido pre-
viamente testado. muito comum ocorrer
imprevistos com os materiais e reagentes
empregados, mesmo com os professoresmais experientes.
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1aparte Soluo de cido clordrico (ou vinagre)
e carbonato de clcio
1. Coloque cerca de 2 mL da soluo de ci-do clordrico (HCl(aq)) em um tubo de en-
saio.
2. Adicione uma quantidade de carbonato de
clcio (CaCO3) equivalente a um gro de fei-
jo (uma ponta de esptula) no tubo conten-
do a soluo cida.
3. Observe e anote o que est sendo solicita-
do na tabela que se encontra no nal deste
roteiro.
2aparte Soluo de sulfato de cobre e soluo de
hidrxido de sdio
1. Coloque uma ponta de esptula de sulfato de
cobre pentaidratado (CuSO4 5H
2O) em um
tubo de ensaio.
2. Adicione cerca de 4 mL de gua no tubo de
ensaio contendo o sulfato de cobre. Agite-o
at dissolver completamente o slido.
3. Coloque duas pontas de esptula de hidr-
xido de sdio (NaOH) em outro tubo de en-
saio. Tenha cuidado ao manusear o hidrxi-
do de sdio, pois extremamente perigoso se
entrar em contato com a pele e os olhos ou se
ingerido.
4. Adicione cerca de 4 mL de gua no tubo de
ensaio contendo o hidrxido de sdio. Agite-
-o at dissolver completamente o hidrxido.
Envolva o fundo do tubo de ensaio com uma
das mos e observe.
5. Transra a soluo de sulfato de cobre para otubo de ensaio contendo a soluo de hidr-
xido de sdio.
6. Observe e anote o que est sendo solicitado na
tabela que se encontra no nal deste roteiro.
3aparte Soluo de sulfato de cobre e palha de ao
1. Coloque uma quantidade equivalente a
colher (caf) de sulfato de cobre pentaidrata-
do em um bquer.
2. Adicione gua at a metade da capacidade
do bquer. Agite-o at dissolver completa-
mente o sulfato.
3. Coloque a palha de ao na soluo de sulfato
de cobre contida no bquer. Agite levemente por
alguns minutos (o ao , na verdade, uma liga
formada principalmente por ferro e carbono).
4. Observe e anote o que est sendo solicitado na
tabela que se encontra no nal deste roteiro.
4aparte Soluo de cido clordrico e magnsio
ou zinco
1. Coloque cerca de 2 mL da soluo de cido
clordrico em um tubo de ensaio.
Observao: neste caso, se dispuser apenas de
zinco, no possvel substituir o cido clor-
drico por vinagre.
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2. Adicione uma raspa de metal magnsio
(Mg) ou zinco (Zn) soluo cida do tubo
de ensaio. Agite levemente.
3. Observe e anote o que est sendo solicitado na
tabela que se encontra no nal deste roteiro.
5aparte Soluo de cido clordrico e hidrxido
de sdio
1. Coloque cerca de 2 mL da soluo de cido
clordrico em um tubo de ensaio.
2. Adicione cuidadosamente uma ponta de es-
ptula de hidrxido de sdio ao tubo de en-
saio contendo o cido. Agite com cuidado.
3. Envolva o tubo de ensaio com uma das mos.
4. Observe e anote o que est sendo solicitado na
tabela que se encontra no nal deste roteiro.
6aparte Gs carbnico e gua de cal
1. Coloque gua de cal ltrada no outro bquer
at metade de sua capacidade.
2. Com o canudinho, sopre vigorosamente na
gua de cal de modo a fazer bolhas de ar.
Faa isso por cerca de um minuto.
3. Observe e anote o que est sendo solicitado na
tabela a seguir.
SistemaEstadoinicial
Estadonal
Evidncias detransformaes qumicas
cido clordrico e carbonatode clcio Desprendimento de gs
Sulfato de cobre pentaidratado, gua ehidrxido de sdio
Formao de um slido gelatinoso(hidrxido de cobre)
Sulfato de cobre pentaidratado, gua epalha de ao (ferro)
Descoramento da soluo e forma-o de um slido vermelho escuro(cor de cobre)
cido clordrico e magnsio ou zincoDesprendimento de gs, corroso dometal e liberao de energia trmica
cido clordrico e hidrxido de sdio Liberao de energia trmica
Gs carbnico e gua de calFormao de um slido brancoem p
Tabela 2.
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As questes propostas tm como objeti-
vo auxiliar os alunos a reconhecer as trans-
formaes qumicas por meio de evidncias
observveis. O preenchimento da tabela noprecisa apresentar um padro, pois, geralmen-
te, os alunos expressam-se de maneira colo-
quial, no utilizando a linguagem cientca.
importante ressaltar que, assim como nem
toda transformao qumica possui evidncia
perceptvel, nem toda evidncia garante que
ocorreu uma transformao qumica.
Caso a experincia seja realizada de formademonstrativa, essa tabela pode ser preen-
chida na lousa, no decorrer do experimento.
Dois ou mais alunos podem participar desse
processo ao realizar partes do experimento,
sob sua orientao, e preencher a tabela na
lousa.
Questes para anlise do experimento
1. Analisando as anotaes da tabela de re-
gistro de observaes do experimento, em
quais das interaes voc considera que
houve a formao de novas substncias?
Em todas as interaes observadas houve a formao de no-
vas substncias.
2. Quais das interaes realizadas no experi-
mento voc considera que so transforma-
es qumicas? Explique.
Todas as interaes realizadas no experimento so transfor-
maes qumicas, pois em todas elas houve a formao de
novas substncias.
1. Considere os fenmenos a se-
guir, cite as evidncias de intera-
es e diga se so transformaes qumicas
ou no:
a) gua sanitria em roupa colorida;Evidncia de interao: descoramento do tecido.
uma transformao qumica.
b) ferver gua;
Evidncia de interao: formao de bolhas de gs e sua libe-
rao. No uma transformao qumica.
c) obteno de sal a partir da gua do mar;
Evidncia de interao: diminuio da quantidade de
lquido e formao de um slido branco e cristalino.
No uma transformao qumica.
d) enferrujamento de um porto de ferro;
Evidncia de interao: aparecimento de uma crosta de cor
avermelhada, aparecimento de alguns orifcios onde havia ferro,
mudana da cor cinza para vermelho-tijolo, diminuio da re-
sistncia e aumento da corroso. uma transformao qumica.
e) amadurecimento de uma fruta;
Evidncia de interao: mudana de sabor, textura, cor
e cheiro. uma transformao qumica.
f) evaporao da acetona.
Evidncia de interao: diminuio do volume do lquido.
No uma transformao qumica.
2. Analise os seguintes fenmenos e assinale
aqueles que podem ser considerados trans-
formaes qumicas:
( ) dissoluo de sal em gua;
( ) exploso de uma bombinha de pl-
vora;
( ) corroso de um cano de cobre;
x
x
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( ) derretimento de um sorvete;
( ) apodrecimento de um pedao de ma-
deira;
( ) corroso de uma pia de mrmorepelo vinagre;
( ) queima de uma vela;
( ) mistura de suco em p com gua e
acar.
Grade de avaliao da atividade 2
Espera-se que nessa atividade experi-
mental os alunos observem as evidncias e,a partir da anlise delas, identiquem que
houve transformaes qumicas em todos os
sistemas.
Antes de discutir a questo 1 da Lio de
Casa, interessante chamar a ateno para o
fato de que na dissoluo do hidrxido de s-
dio (2aparte) houve liberao de energia tr-
mica, mas as dissolues geralmente no so
consideradas transformaes qumicas, pois
a soluo no uma nova substncia, e sim
x
x
x
uma mistura de substncias. Ao aquecer essa
mistura at evaporar toda a gua, obtm-se
novamente o hidrxido de sdio slido. En-
tretanto, na interao entre hidrxido de sdioe cido clordrico houve tambm a liberao
de energia trmica, mas essa interao con-
siderada uma transformao qumica, j que
a evaporao da gua dessa mistura mostra-
ria a formao do sal cloreto de sdio, uma
substncia que no existia anteriormente no
sistema. Assim, o fato de haver liberao de
energia trmica no garante a ocorrncia de
uma transformao qumica. Da mesma for-ma, a mudana de cor pode no estar relacio-
nada a uma transformao qumica, como no
caso do aquecimento do ferro, que pode car
incandescente (vermelho), mas no deixa de
ser ferro. Voc pode tambm chamar a aten-
o para a formao de gs na ebulio da
gua, como outro exemplo. Assim, deve-se le-
var os alunos a reetir se o sinal percebido est
ou no relacionado ao aparecimento de uma
substncia diferente daquelas que existiam no
incio do processo.
SITUAO DE APRENDIZAGEM 3FATORES QUE PODEM SER ANALISADOS NAS
INTERAES E TRANSFORMAES QUMICAS
Propomos nesta Situao de Aprendiza-
gem que sejam analisados trs diferentes fato-
res envolvidos nas interaes entre materiais
e entre materiais e energia, quer sejam trans-
formaes qumicas ou no: o tempo gasto;
a absoro e a liberao de energia; e a pos-
sibilidade de se reverter esses processos. Essa
percepo vai permitir aos alunos ampliar sua
compreenso sobre as transformaes qumi-
cas e, posteriormente, servir como ponto de
ancoragem para facilitar a aprendizagem dos
conceitos de cintica qumica, termoqumica
e equilbrio qumico. Alm disso, esses fatores
so importantes tambm no sistema produtivo
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e no dia a dia, como ser evidenciado nas dis-
cusses sobre as transformaes qumicas que
Contedos e temas: transformaes qumicas; energia em processos endo/exotrmicos; tempo envolvidonas transformaes; revertibilidade de algumas transformaes.
Competncias e habilidades: reconhecer a importncia dos fatores tempo, energia e revertibilidade nasinteraes e transformaes qumicas que ocorrem no dia a dia e no sistema produtivo.
Sugesto de estratgias de ensino: levantamento das ideias dos alunos; aula expositiva dialgica; experi-mento; problemas, questes abertas e questes de classicao.
Sugesto de recursos: materiais e reagentes para realizao do experimento.
Sugesto de avaliao: respostas s questes e aos problemas e participao na discusso do experimento.
Atividade 1 O fator temponas interaes e transformaesqumicas
Para que os alunos possam construir um
conceito mais amplo de transformao qu-
mica, pode-se analisar o tempo envolvido nes-
ses fenmenos ao considerar, por exemplo, o
tempo necessrio para que se observe o sur-
gimento de algum sinal perceptvel de trans-
formao no material ou o tempo necessrio
para que essa transformao se complete.
Voc pode iniciar essa atividade retoman-
do a questo do tempo gasto na calcinao do
calcrio, como foi visto no texto Produo e
uso da cal. Questione, em seguida, os alunos:
Vocs consideram que todas as transforma-
es qumicas demoram o mesmo tempo para
ocorrer? Quais exemplos podem ser citados
de transformaes qumicas que sejam muito
demoradas? E as que demoram pouco tempo?
Qual a importncia desse aspecto para as in-
dstrias?
Voc pode propor os seguintes exerccios,
que esto no Caderno do Aluno.
Exerccios em sala de aula
1. Analise as transformaes qumicas a se-
guir, classicando-as, quando possvel,
como instantneas (percebem-se sinais de
transformao imediatamente, ou seja, em
at um segundo aps o incio da transfor-
mao) ou no instantneas. Complete
a tabela com os Sinais perceptveis e a
Classicao para cada fenmeno.
ocorrem na produo da cal, do lcool etlico
e do ferro nas atividades subsequentes.
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Qumica 1asrie Volume 1
Transformao qumicaSinais
perceptveisClassicao
Calcinao do calcrio Aparentemente nenhumsinal No possvel classificar
Interao entre carbonato de clcio e cido clordrico Efervescncia (formaode gs) Instantnea
Queima do lcool Liberao de energia tr-mica e luminosa Instantnea
Apodrecimento de uma fruta Mudana de textura, cor,odor e sabor No instantnea
Formao de slido gelatinoso (hidrxido de cobre)na interao entre solues de sulfato de cobre e dehidrxido de sdio
Formao de slido (pre-cipitado)
Instantnea
Enferrujamento de um porto de ferro Mudana de cor e textura No instantnea
Cozimento de um ovo Mudana de cor e textura No instantnea
2. Faa um resumo das principais ideias que
surgiram durante a discusso.
A resposta pessoal, mas espera-se que os alunos entendam
que h na natureza transformaes que podem ser rpidas ou
lentas e que esse aspecto pode ser controlado ou modificado.
Na discusso dessa atividade, as seguintes
ideias podem ser destacadas:
Um dos fatores importantes em relao s
interaes, sejam transformaes qumicas
(processos que resultam na formao de
novas substncias) ou no, o tempo ne-
cessrio para que elas ocorram.
Avaliar o tempo em que as transformaes
ocorrem especialmente relevante no siste-
ma produtivo em seus mais diversos setores:
indstria, agropecuria e servios. Vamos
considerar, por exemplo, o caso da produo
da cal. Os processos de calcinao usados
durante o perodo colonial em alguns pases
apresentavam ecincia muito baixa, pois
eram necessrios cerca de trs dias para com-
pletar a transformao do calcrio em gs
carbnico e cal viva. Atualmente, com a mo-
dernizao dos fornos, diminuiu-se o tempo
de produo para apenas algumas horas.
Alm dos contextos industriais, o fator
tempo tambm importante no dia a dia
do cidado comum. Como exemplos, po-
de-se pensar na importncia de se reduzir
o tempo de cozimento dos alimentos e de
se aumentar o tempo envolvido na dete-
riorao dos mantimentos. Esses exemplos
mostram que, algumas vezes, precisa-se di-
minuir o tempo em que as transformaes
qumicas ocorrem e, em outros, desejvel
que esse tempo seja o maior possvel.
Tabela 3.
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Grade de avaliao da atividade 1
Nessa atividade da Situao de Aprendizagem
3, os alunos devem compreender a importnciado fator tempo nas transformaes qumicas e sa-
ber identicar as que ocorrem instantaneamente
ou no, de acordo com o critrio estabelecido na
atividade.
Atividade 2 O fator energianas interaes e transformaesqumicas
Outro aspecto importante das transfor-
maes qumicas est relacionado ao pro-
cesso de absoro e liberao de energia.
Essa energia pode ou no ser percebida pelo
ser humano e depende das condies em
que ocorrem as transformaes e do balan-
o energtico envolvido. Esse tpico ser
aprofundado na 2a srie do Ensino Mdio,
quando for discutida a energia de ligao.
Entretanto, neste momento, suciente que
os alunos compreendam que algumas trans-
formaes qumicas vo liberar energia, co-
mumente na forma de energia trmica, ao
passo que outras vo absorv-la. Voc pode
discutir essas ideias apenas no nvel macros-
cpico das transformaes qumicas. Podem
ser citados exemplos de transformaes que
liberam energia trmica, como a queima da
madeira, e de outras que a absorvem, como
o cozimento de um ovo. Alm da energia tr-
mica, a luz, a eletricidade e o som so outras
formas de energia que podem estar presentes
nas transformaes qumicas.
Exerccio em sala de aula
1. Qual o signicado de transformao exo-
trmica e de transformao endotrmica?Auxilie os alunos em uma abordagem da absoro e da libe-
rao de energia nas transformaes qumicas apenas no nvel
macroscpico. Muitas vezes, quando percebem que um reci-
piente em que est ocorrendo transformao qumica aquece,
os alunos tm dificuldade em associar esse fenmeno libera-
o de calor. importante ressaltar que o calor que aqueceu
o recipiente foi liberado da reao que ocorre no seu interior.
O mesmo vale para o resfriamento de um recipiente: a reao
consome o calor de suas imediaes, por isso h o resfriamento.
Sugesto de experimento: aquecimento ehidratao do sulfato de cobre
Voc pode realizar este experimento de forma
demonstrativa, contudo o mais indicado que
a turma seja dividida em oito ou nove grupos
de cinco alunos para que cada um deles possa
realiz-lo, dependendo da disponibilidade dos
recursos. Caso no haja trip, tela de amianto
ou bquer, o experimento pode ser feito em um
tubo de ensaio de vidro refratrio com uma pin-
a de madeira; basta fazer algumas adaptaes
no procedimento experimental.
Deve-se retomar as orientaes sobre se-
gurana no laboratrio, como descrito na
atividade experimental sobre evidncias de
transformaes qumicas.
Neste experimento, possvel explorar os
conceitos de transformao qumica, tempo,
energia e revertibilidade.
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Qumica 1asrie Volume 1
Materiais e reagentes
1 lamparina a lcool;
1 trip;
1 tela de amianto;
1 bquer de 100 mL;
1 colher (de caf);
1 esptula de madeira;
1 pisseta ou conta-gotas com gua;
1 pina de madeira;
sulfato de cobre pentaidratado.
Procedimento experimental
1. Coloque o bquer sobre o trip e a tela de
amianto.
2. Adicione cerca de colher (caf) de sulfato
de cobre pentaidratado (CuSO4 5H2O) no
bquer.
3. Aquea o sulfato de cobre pentaidratado
sobre a chama da lamparina misturando-o
com a esptula de madeira at que a trans-
formao observada seja completada. Se
necessrio, segure o bquer com a pina de
madeira.
4. Apague o fogo, anote suas observaes e dei-
xe o bquer esfriar por alguns minutos.
5. Depois que o bquer estiver frio, coloque-o
sobre a palma de uma das mos e solicite a
um colega que adicione algumas gotas de
gua sobre o slido do bquer at que o sli-
do que mido.
6. Anote suas observaes.
Questes para anlise do experimento
1. Comparando o estado nal com o estado
inicial da transformao em que foi aque-
cido o sulfato de cobre pentaidratado, voc
considera que houve uma transformao
qumica? Explique sua resposta e, em caso
armativo, quais materiais seriam reagen-
tes e quais seriam produtos?
Sim, pois ocorreu mudana de cor, consumo de energia tr-
mica e percebeu-se a sada de um vapor que se condensou na
parede do bquer ou no tubo de ensaio e que, possivelmente,
deve ser gua. O reagente seria o sulfato de cobre pentaidrata-
do, e os produtos, o sulfato de cobre anidro e a gua.
2. O que voc observou ao adicionar gua ao
slido contido no bquer? Como voc ex-
plica o que aconteceu?
Ocorreu mudana de cor (branco para azul) e houve aque-
cimento. Esses fatos indicam que houve uma transformao
qumica e que esse processo de hidratao do sulfato de co-
bre envolveu liberao de energia trmica.
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a) Explique o que essas representaes
signicam.
As representaes indicam que, na calcinao (desidratao),
o sulfato de cobre interage com a energia, formando sulfato
de cobre anidro e gua; portanto, a transformao endotr-
mica. Na hidratao, o sulfato de cobre anidro interage com
gua, formando sulfato de cobre pentaidratado e liberando
energia trmica; portanto, a transformao exotrmica.
b) Reescreva essas equaes substituindo os
nomes das substncias pelas suas respec-
tivas frmulas qumicas (sulfato de cobre
pentaidratado = CuSO4
5 H2
O; sulfato
de cobre anidro = CuSO4; gua = H
2O).
CuSO45 H
2O + energia CuSO
4+ H
2O (desidratao)
CuSO4+ H
2O CuSO
45 H
2O + energia (hidratao)
Observao: no foi considerada a estequiometria (ou o ba-
lanceamento) da reao, uma vez que esse assunto ainda no
foi introduzido. Entretanto, pode haver alunos que percebam
a necessidade de representar as cinco partculas de gua nas
duas situaes, o que pode ser uma boa oportunidade para
problematizar a questo, sem a pretenso de desenvolver o
contedo, que ser abordado posteriormente.
Grade de avaliao da atividade 2
A partir desse experimento os alunos tive-
ram a oportunidade de conhecer um exem-
plo de fenmeno endotrmico (que absorve
energia na forma de calor), a desidratao do
sulfato de cobre pentaidratado (slido azul)
formando sulfato de cobre anidro (slido
branco). A mudana de cor e o desprendimen-
to de vapor dgua so evidncias que indicam
que esse fenmeno se trata de uma transfor-
mao qumica. Foi possvel conhecer tam-
bm um exemplo de fenmeno exotrmico, a
hidratao do sulfato de cobre, uma transfor-
mao qumica evidenciada pela mudana de
cor de branca para azul.
3. A interao da gua com o slido do b-
quer pode ser considerada uma transfor-
mao qumica? Explique sua resposta e,
em caso armativo, quais materiais seriamreagentes e quais seriam produtos?
Sim, pois foi possvel perceber algumas evidncias que indi-
caram que o material no incio (reagente) era diferente do
material ao final (produtos) do experimento. Os reagentes
so o sulfato de cobre anidro e a gua, e o produto, o sulfato
de cobre pentaidratado.
4. Classique o aquecimento do sulfato de co-
bre pentaidratado e a hidratao do slido re-
sultante desse aquecimento como fenmenos
endotrmicos ou exotrmicos. Justique.O aquecimento um fenmeno endotrmico, pois absorve
calor, e a hidratao, exotrmico, pois libera calor.
5. Os fenmenos observados nesse experimen-
to podem ser apresentados, em linguagem
esquemtica, pelas representaes a seguir.
sulfato de cobre pentaidratado + energia sulfato de cobre anidro + gua (desidratao)
(slido azul) (slido branco)
sulfato de cobre anidro + gua sulfato de cobre pentaidratado + energia (hidratao)
(slido branco) (slido azul)
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Qumica 1asrie Volume 1
Atividade 3 Revertibilidade nasinteraes e transformaes qumicas
Outro fator a ser considerado nas interaese transformaes qumicas a possibilidade de
revert-las. Esse fator importante, pois parte
das transformaes qumicas irrevertvel, ou
seja, uma vez que o reagente se transforma em
produto, pode ser difcil recuper-lo.
Para iniciar essa atividade, voc pode au-
xiliar os alunos a responder as questes a
seguir.
Exerccios em sala de aula
1. Escreva com suas palavras o signicado de
transformao revertvel.
Os alunos devem mencionar que, nesse tipo de transforma-
o, os reagentes so facilmente recuperveis sem a adio
de novos materiais.
2. Escreva com suas palavras o signicado de
transformao irrevertvel.
Os alunos devem mencionar que, nesse tipo de transforma-
o, no se consegue recuperar os reagentes, a no ser pela
adio de outros materiais e por meio de outros procedi-
mentos.
Voc pode citar como exemplos de proces-
sos revertveis o derretimento da parana naproduo de vela e a desidratao do sulfato
de cobre pentaidratado; e como exemplos de
processos irrevertveis, a corroso de um por-
to de ferro e a dissoluo de um comprimido
efervescente de sal de fruta.
parana slida + energia parana lquida (derretimento)
parana lquida parana slida + energia (solidicao)
sulfato de cobre pentaidratado + energia sulfato de cobre anidro + gua (desidratao)
sulfato de cobre anidro + gua sulfato de cobre pentaidratado + energia (hidratao)
3. Classique os fenmenos a seguir como revertveis ou irrevertveis.
Fenmeno Classicao
Queima de uma vela Irrevertvel
Amadurecimento de legumes Irrevertvel
Hidratao da cal viva Revertvel
Corroso do magnsio ou zinco por cido Irrevertvel
Cozimento de um ovo Irrevertvel
Tabela 4.
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No se deve confundir os termos revert-
vel e reversvel. Nas transformaes qumicas
reversveis a formao do produto e a regene-
rao do reagente ocorrem ao mesmo tempo eseguem os mesmos caminhos. Isso no ocorre
necessariamente nas transformaes revert-
veis, ou seja, o caminho de reao da regene-
rao dos reagentes no precisa ser o mesmo
da formao do produto nem a reao precisa
se processar nos dois sentidos ao mesmo tem-
po. Essa discusso no precisa ser levantada
em sala de aula neste momento. A questo da
reversibilidade ser estudada somente na 3asrie do Ensino Mdio.
1. Cite trs exemplos de transfor-
maes que voc considera instan-
tneas e trs exemplos de transfor-
maes no instantneas.Seguem exemplos de transformaes possivelmente citados
pelos alunos.
Instantneas: queima de diversos materiais, exploso de fo-
gos de artifcio, efervescncia de gua oxigenada em con-
tato com uma ferida.
No instantneas: corroso de esttuas de mrmore, apodre-
cimento de alimentos, cozimento de alimentos.
2. Complete a tabela a seguir.
EtapaFormas de energia
envolvidas
Classicao quan-to absoro ou
liberao de energia
umatransformao
qumica?
Queima do carvo Trmica e luminosa Exotrmica Sim
Secagem do calcrio Trmica Endotrmica No
Aquecimento docalcrio
Trmica EndotrmicaDepende da temperaturade aquecimento1
Decomposio docalcrio
Trmica Endotrmica Sim
Hidratao da calviva
Trmica Exotrmica Sim
Tabela 5.
1 O aquecimento pode causar a transformao qumica, pois acima de 900 C ocorre a decomposio do calcrio.
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Qumica 1asrie Volume 1
3. Dos fenmenos citados na tabela, quais de-
les voc indicaria como revertveis e quais
seriam irrevertveis?
O processo irrevertvel a queima do carvo. Os outros pro-
cessos podem ser considerados revertveis.
Grade de avaliao da atividade 3
Nessa atividade espera-se que os alunos
tenham compreendido que algumas trans-
formaes qumicas podem ser revertidas, ao
passo que outras no.
Espera-se que eles tenham compreendidoque as interaes e as transformaes qumicas
ocorrem em tempos diferentes, que algumas de-
moram, talvez, centsimos de segundo, ao passo
que outras podem levar horas, dias ou mesmo
anos para que se possa perceber algum sinal de
mudana no sistema. importante que os alu-
nos compreendam que no possvel classicar
em instantnea ou no instantnea as transfor-
maes em que as evidncias no so percept-
veis, pois essa classicao depende da avaliao
do tempo necessrio para o aparecimento do si-nal de mudana. fundamental que os alunos
percebam tambm as implicaes dessa anlise
no meio produtivo e nas situaes do dia a dia.
Eles podem ser incentivados a relacionar ao
contedo estudado situaes como o amadure-
cimento de frutos, a decomposio de alimentos
e a corroso de portes (conforme indicado em
Aprendendo a aprender, Caderno do Aluno).
Os alunos devem analisar ainda o aspecto
energtico envolvido nas interaes e transfor-
maes. importante atentar para as seguin-
tes competncias: identicar os fenmenos
que produzem e consomem energia trmica;
classic-los como endo/exotrmicos.
SITUAO DE APRENDIZAGEM 4A PRODUO DO LCOOL COMBUSTVEL E DO FERRO
Nesta Situao de Aprendizagem busca-
remos ampliar os conhecimentos dos alunos
sobre as transformaes qumicas, abordando
dois importantes processos industriais a fer-
mentao alcolica e a siderurgia que levam
obteno, respectivamente, do etanol e do
ferro. Os textos apresentados nesta Situao
de Aprendizagem trazem informaes sobre
aspectos relevantes da produo do etanol e
do ferro e procuram estabelecer relaes com
os conhecimentos at aqui adquiridos pelos
alunos sobre as transformaes qumicas.
Novamente cabe ressaltar, caro professor, que
no se pretende esgotar esses assuntos apenas
nesta atividade, e sim introduzi-los a m de
que percebam a relevncia dos conhecimentos
j adquiridos em outros contextos do meio
produtivo.
Contedos e temas: fermentao alcolica; siderurgia do ferro; transformaes qumicas.
Competncias e habilidades: reconhecer no sistema produtivo a importncia das transformaes qumicas.
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Voc pode iniciar a aula com o levanta-
mento das ideias dos alunos sobre quais ma-
teriais industrializados eles consideram mais
importantes para a sociedade moderna. Liste
esses materiais na lousa. Procure conduzir
esse questionamento inicial de modo que eles
citem materiais e substncias industrializa-dos, e no equipamentos como computado-
res, automveis etc. Caso o ferro e o etanol
no sejam citados por eles, questione-os so-
bre a importncia dessas substncias com
perguntas como: E o ferro, usado na constru-
o de casas, pontes, automveis, vocs acham
que um dos materiais mais importantes? E o
lcool, tambm fundamental? Em que seto-
res da sociedade essas substncias so impor-
tantes? Espera-se que, com essa sondagem/
sensibilizao inicial, os alunos despertem o
interesse para as questes relativas produ-
o dessas substncias.
Depois da sensibilizao, sugerimos a lei-
tura dos textos seguintes, propondo aos alu-
nos algumas questes previamente elaboradas
que contemplem o reconhecimento das trans-
formaes qumicas e a anlise dos fatores
tempo, energia e revertibilidade envolvidos na
produo de etanol e de ferro.
Texto 1 Fermentao alcolicana produo do etanol
O Brasil um dos poucos pases do mundo
que utilizam lcool (etanol) como combustvel
automotivo. Esse fato garante ao pas no ape-
nas a posio de um dos maiores produtores de
etanol do mundo, mas tambm de detentor da
melhor tecnologia de produo de lcool a partir
da cana-de-acar. Mas voc sabe como pro-
duzido o lcool a partir da cana-de-acar?
A cana-de-acar a principal matria-
-prima usada na produo de lcool no Brasil.
A partir de 1 ha (um hectare, ou seja, 10 000 m2)
de plantao, pode-se obter cerca de 3 mil
litros de etanol. A cana-de-acar passa ini-
cialmente pelo processo de moagem, em que o
suco da cana, a garapa, separado do bagao,
que pode ser queimado como combustvel ou
usado na alimentao do gado. Em seguida, a
garapa aquecida at que boa parte da gua
evapore e se forme um lquido viscoso e rico
em acares, chamado melao. Esse material
acidificado para que esteja em condies
ideais para o desenvolvimento das leveduras
(micro-organismos que possuem substncias
Sugesto de estratgias de ensino:levantamento das ideias dos alunos; leitura e discusso dos textos.
Sugesto de recursos:Texto Fermentao alcolica na produo de etanol; Texto A produo doferro nas siderrgicas.
Sugesto de avaliao:participao na discusso dos textos.
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Qumica 1asrie Volume 1
denominadas enzimas, capazes de acelerar a
transformao de acares em lcool etlico
e gs carbnico). na presena das levedu-
ras que o melao passar pelo processo de
fermentao alcolica, que dura cerca de 50
horas, ocorrendo a formao do etanol.
A mistura obtida na fermentao apresenta
cerca de 14% em volume de lcool, mas, aps
o processo de destilao, obtm-se lcool com
96 oGL (4% de gua e 96% de etanol). Para obter
etanol puro (100%) pode-se adicionar cal viva
ao lcool 96 oGL. Nesse caso, haver interao
entre a cal e a gua, formando um composto
pouco solvel em gua e em etanol, o hidrxido
de clcio ou cal extinta, conforme as representa-
es a seguir:
xido de clcio + gua hidrxido declcio + energia
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)
2(s) + energia
trmica
Embora tenhamos tratado aqui da produo
do lcool a partir da cana-de-acar, essa no a
nica matria-prima da qual se pode obt-lo. Alm
disso, o uso do lcool etanol no se restringe ao
mercado de combustveis, pois ele apresenta inme-
ras outras aplicaes na indstria e no dia a dia1.
Texto 2 A produo do ferro nas
siderrgicas
O ferro o metal mais utilizado no mundo,
principalmente por seu baixo custo de produo
e resistncia trao. Quando misturado a pe-
quenas quantidades de carbono e outros metais,
produz-se o ao.
O ferro raramente encontrado na natureza
na forma metlica. Em geral, ele est presente na
composio qumica de outras substncias. A he-
matita, por exemplo, formada basicamente de
xido de ferro (Fe2O
3) e um minrio relativamen-
te abundante na natureza. O Brasil possui uma das
maiores reservas desse minrio no mundo.
Nas siderrgicas, a hematita misturada ao
carvo, que um reagente e tambm o combus-
tvel que fornece a energia necessria para que
ocorra a transformao qumica para a produ-
o do ferro metlico (Fe):
sacarose + gua enzimas glicose + frutose
C12
H22
O11
(aq) + H2O(l) enzimas C6H12O6(aq) + C6H12O6(aq)
glicose ou frutose enzimas etanol + gs carbnico + energia
C6H
12O
6(aq) enzimas 2 C2H5OH(aq) + 2 CO2(g) + energia trmica
1 O teor alcolico do lcool comercial atualmente expresso em INPM (porcentagem em massa de lcool).
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Nesta Situao de Aprendizagem sero dis-
cutidas as propriedades especcas e sua impor-
tncia na caracterizao das substncias e no
reconhecimento de quando ocorre uma trans-
formao qumica, identicando seus reagentes
e produtos. Para isso, retomaremos a transfor-
mao qumica que ocorre na produo da cal,
que tem como matria-prima o calcrio.
SITUAO DE APRENDIZAGEM 5COMO RECONHECER QUE HOUVE UMA TRANSFORMAO
QUMICA QUANDO NO H EVIDNCIAS?
Contedos e temas:propriedades das substncias temperaturas de ebulio e fuso, densidade, solubi-lidade; importncia das propriedades para caracterizar substncias.
Competncias e habilidades:empregar a linguagem qumica para representar transformaes qumicas;construir e interpretar tabelas e grcos com dados de propriedades das substncias.
Sugesto de estratgias de ensino:levantamento das ideias dos alunos; leitura e discusso do texto e dasquestes para a interpretao do texto; atividade experimental; uso de objetos de aprendizagem (simu-lao).
Sugesto de recursos:material para experimentos e textos.
Sugesto de avaliao:atividades e questes propostas.
Voc pode iniciar a Situao de Aprendi-
zagem retomando o processo de calcinao,
no qual o calcrio slido (CaCO3) aquecido
a 900 oC e transforma-se em cal viva slida
(CaO). Porm, uma vez que os dois slidos so
brancos, como saber se realmente foi formado
um novo material aps o aquecimento? Como
saber se ocorreu transformao qumica, ou
seja, nesse processo o material de partida (rea-
gente) diferente do material obtido (produto)?
Essas questes visam mostrar a importncia
de conhecer as propriedades das substncias de
modo a identic-las. Na falta de evidncias per-
ceptveis para observar se houve transformao
qumica, necessrio identicar os produtos
obtidos de forma indireta, tal como a identi-
cao do CO2(gs carbnico) por meio de seu
borbulhamento em gua de cal, como visto na
Situao de Aprendizagem 2. Pode-se destacar
que deve haver uma diminuio na quantidade
de material slido aps a calcinao (conforme
citado no texto Produo e uso da cal).
Para ampliar essa discusso, use a tabela
a seguir (tambm presente no Caderno do
Aluno) com a equao da produo da cal a
partir do calcrio, para que os alunos possam
comparar as caractersticas dos reagentes e
produtos da calcinao do calcrio e, assim,
concluir se houve ou no uma transformao
qumica.
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A partir da anlise das caractersticas das
substncias apresentadas, espera-se que os
alunos possam concluir que houve a forma-
o de uma nova substncia e, portanto, a
ocorrncia de transformao qumica. Aps
a observao e a anlise da tabela, voc pode
sugerir aos alunos as questes a seguir.
1. Quais so as caractersticas semelhantes e
diferentes entre o calcrio e a cal?
Caractersticas semelhantes: so slidos brancos. Caracte-
rsticas diferentes: comportamento quando so submetidos
a mudanas de temperatura; massa de 1 cm3da substncia;
massa capaz de se dissolver totalmente em 100 mL de gua
temperatura ambiente.
CaCO3(s)
(calcrio slido) (900 oC)
aquecimentoCaO(s)
(cal viva slida)+
CO2(g)
(gs carbnico)
Cor Branco Branco Incolor
Estado fsico atemperatura e
presso ambientes(25 C e 1 atm)
Slido Slido Gasoso
Como as substnciasse comportam
durante mudanas detemperatura
Decompe-se a900 C, for-
mando cal e gscarbnico
Funde a 2 624 Ce vaporiza a
2 850 C
Sublima1a78,5 C
Massa de 1 cm3dessa substncia(25 C e 1 atm)
2,7 g 3,3 g 0,002 g
Quanto possveldissolver dessasubstncia em
100 mLde gua temperatura
ambiente (25 C)
0,0014 g 0,12 g 0,15 g
Tabela 6.1 Sublimao a mudana do estado slido para o gasoso sem passar pela fase lquida.Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.Fonte dos dados: LIDE, David R. (editor-in-chief). Handbook of Chemistry and Physics. 73. ed. Boca Raton: CRC Press, 1992-1993.
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Qumica 1asrie Volume 1
2. A partir dessas caractersticas, possvel
diferenciar uma amostra de calcrio de
uma amostra de cal? Como voc faria?
possvel fazer essa diferenciao medindo a quantidade
de slido que pode ser dissolvida em 100 mL de gua,
observando o comportamento dos slidos quando aque-
cidos e medindo a massa de um mesmo volume de cada
slido.
3. Voc pode dizer que ocorreu transforma-
o qumica no processo de calcinao do
calcrio? Justique.
A transformao ocorreu porque houve formao de gs e
o slido obtido no processo possui propriedades diferentes
do calcrio.
O objetivo principal da discusso dessas
questes possibilitar aos alunos a com-
preenso de que, em alguns casos, as evidn-
cias observadas diretamente (mudana de cor
do material, por exemplo) no so sucientes
para identicar materiais e para concluir se
houve ou no transformao qumica e que,
nesses casos, necessrio recorrer anli-
se das propriedades caractersticas de cada
substncia, que so constantes em condies
especcas. Por exemplo, as temperaturas de
fuso e ebulio dependem de determinado
valor de presso, a solubilidade, de determi-
nada temperatura etc.
Atividade 1 Pode-se identicar umasubstncia por suas temperaturas deebulio e de fuso?
Nesta atividade sero discutidos os con-
ceitos de temperatura de fuso e de ebulio
como propriedades que permitem a caracteri-
zao de uma substncia.
Voc pode iniciar a atividade com os se-guintes questionamentos:
O gelo no derrete no congelador. O que
preciso para que o gelo derreta?
Se colocarmos gua em uma chaleira e a le-
varmos ao fogo durante um tempo, o que vai
acontecer?
Os alunos provavelmente vo responder
que preciso calor para que o gelo derreta e
que a gua vai ferver e secar. Depois dessa in-
troduo, proponha a atividade a seguir, pre-
sente no Caderno do Aluno:
1. A gua, como outras substncias, pode ser
encontrada nos estados slido (gelo), lqui-
do ou gasoso, dependendo das condies
experimentais. Voc saberia dizer o que
necessrio para uma substncia mudar de
estado fsico? D o nome das seguintes mu-
danas de estado.
Estado slido estado lquido:
Fuso.
Estado lquido estado gasoso:
Vaporizao (evaporao ou ebulio).
Com essas questes buscamos relembrar que
energia trmica necessria para que uma subs-
tncia, no caso a gua, passe do estado slido
para o lquido e do estado lquido para o gasoso.
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8/12/2019 Qumica 1S EM Volume 1 (2014)
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Aproveite para questionar tambm o que
temperatura de ebulio.
Caso seja possvel, realize a vaporizao dagua por meio de uma atividade experimental
com os alunos. Para isso, sugerimos a ativi-
dade descrita no livro Subsdios para a imple-
mentao da Proposta Curricular de Qumica
para o 2o grau, para o aquecimento da gua
destilada. Nesse caso, h necessid