Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio...

Ciências da Natureza e suas Tecnologias - QuímicaEnsino Médio, 1º Ano do Ensino Médio

Reações Químicas – condições para ocorrência

“A menina vira mulher.A madeira... carvão.O metal vira ferrugem.O trigo... pão.O sal vira tempero.O sorriso... alegria.O açúcar vira melado.A noite.. ha... dia.O homem transforma a matéria.A matéria... o homem.O homem transforma o conhecimento.O conhecimento... o homem1.”

Observe o texto:

QUÍMICA, 1º Ano do Ensino MédioReações Químicas – condições para ocorrência

Que transformações

são observadas no texto???


Imagem: البيطار Domínio Público / إبن

... o homem anseia compreender a natureza e, para isso, observa-a atentamente, refletindo sobre as causas dos fenômenos2.

Foi observando os animais, as plantas, as estações que o homem acumulou conhecimentos sobre a caça, a agricultura e os materiais que o cercavam, dando uso a eles2.

Desde os primórdios...


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E O FOGO MUDOU TUDO???

Saber fazer e usar controladamente o fogo proveniente da combustão (queima) – significou uma transformação profunda na vida dos homens2.

As transformações químicas que ocorrem no cozimento de alimentos, na produção de utensílios cerâmicos, de metais como ferro e ligas metálicas como bronze, só foram possíveis com a energia liberada nas combustões3.


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Mas que tipo de transformação é essa

que faz a madeira virar cinzas, fumaça

e fogo?


Transformações Químicas Reações Químicas

Alterações que atingem a estrutura da matéria

Decomposição Combustão


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As transformações químicas ocorrem, quando existe a formação de novas substâncias, isto é, substâncias com propriedades diferentes das substâncias iniciais.

Reações de síntese ou adição


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HClClH

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Reações de análise ou decomposição


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Reações de simples troca ou deslocamento


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Reações de dupla troca


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HClBaSOBaClSOH

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Nem toda mistura provoca uma Reação QuímicaMistura de soluções de mesmo soluto, sem ocorrência de reação química

Mistura de soluções de solutos diferentes, sem ocorrência de reação química.

Em ambos os casos, a constituição química dos componentes das soluções não mudará.


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Evidências facilmente observáveis que permitem verificar a ocorrência das reações químicas

Mudança de cor

A libertação de um gás

A formação de uma chama


Imagem: Tubifex / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Imagem: Deglr6328 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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O aparecimento de um cheiro característico

A formação de um sólido

O desaparecimento das substâncias iniciais


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Mas que fatores são responsáveis pela ocorrência de uma

reação???


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Natureza dos reagentes ou afinidade química


Sódio guardado em

querosene para evitar

contato com água e ar

Colocando sódio e água em contato

A colooração rósea evidencia a

presença da base na solução

que contém fenolfataleína

O hidrogênio na liberação

sofre combustão ao reagir com o

oxigênio do ar

http://www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo/images/reacao-do-sodio-na-agua.jpg



Contato entre os reagentes

Essa é a condição mais evidente para a ocorrência de uma reação


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Contato e choques eficazes entre as partículas

É fundamental que as espécies reagentes sejam colocadas em contato para que as partículas que formam seus aglomerados possam colidir umas com as outras, rompendo as ligações que existem e formando novas ligações (e, consequentemente, novas substâncias)4.


N

NO

O

Na reação entre N2 e O2 as moléculas

devem possuir elevada energia e colidir numa orientação privilegiada

No entanto, nem todos os choques entre as moléculas que compõem os reagentes resultam na formação de produtos; esses são os choques não-eficazes.

Assim, todas as reações químicas ocorrem quando há rearranjo dos átomos que formam os reagentes. Esses rearranjos são ocasionados pela quebra de ligações entre os átomos dos reagentes e pela formação de novas ligações que irão originar os produtos.


Explica por que algumas substâncias têm afinidade química e outras não

A Teoria das Colisões

Quando as moléculas dos reagentes colidem, para que seja uma colisão efetiva que rompa suas ligações e forme novas, tem que se dar com duas condições muito importantes:

Para que existam choques efetivos, é necessário que a colisão ocorra em uma posição (geometria) privilegiada, favorável à quebra de ligações e à formação de outras

choques eficazes ou efetivos

Energia de ativação


NN

OO

As moléculas se chocam violentamente e formam uma partícula instável chamada complexo ativado


As moléculas caminham...

... e se chocam

... e se recombinam.

... se separam...

A energia envolvida na colisão tem que ser maior que a energia de ativação e deve ser uma colisão com orientação adequada. Se isso não ocorrer, a reação também não ocorrerá.

A essa energia denominamos energia de ativação (Ea)

Para que ocorra a formação do complexo ativado, as moléculas dos reagentes devem apresentar energia suficiente, além da colisão em geometria favorável.


A energia de ativação

O valor mínimo de energia que as moléculas dos reagentes devem possuir para que uma colisão entre elas seja eficaz.


Para entender melhor veja o vídeo...

Vídeo 1 - http://www.youtube.com/watch?v=FwCsAzpUgT4

A energia de ativação deve ser entendida como uma dificuldade para ocorrer a reação. Assim, quanto menor a energia de ativação, mais fácil será para a reação acontecer.

http://www.youtube.com/watch?v=FwCsAzpUgT4

Transformações químicas por ação do calor

Existem muitas substâncias que se transformam em outras substâncias diferentes, por ação do calor, isto é, o calor é suficiente para transformar as substâncias5.

TERMÓLISE


Imagem: Hedwig Storch / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

.

A temperatura de decomposição de uma substância é a temperatura na qual a substância decompõe-se em menores moléculas de outras substâncias ou em seus átomos constituintes6.

Decomposição térmica, também chamada de termólise, é definida como uma reação química, isto é, uma substância química se decompõe em pelo menos duas substâncias químicas quando aquecida6.

A reação é usualmente endotérmica já que aquecimento é requerido para romper as ligações químicas do composto durante a decomposição6.

NaHCO3 (s) → NaOH (s) + CO2 (g)


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Transformações químicas por ação da luz

A luz é um agente que é responsável por muitas e variadas transformações químicas7.

A película fotográfica escurece


A explicação da fotossíntese, veja o vídeo...

Vídeo 2 – Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=-SCr4j795m4

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http://www.youtube.com/watch?v=-SCr4j795m4

http://www.youtube.com/watch?v=-SCr4j795m4

Existem algumas substâncias que se transformam por ação mecânica, ou seja, quando há um choque ou uma fricção entre elas8.

Transformações químicas por ação mecânica

Acender um isqueiro

O que acontece é que a energia libertada nesse instante é suficiente para desencadear uma reação química.


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Vamos praticar

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OBJETIVO: Entender o

que são reações

químicas e como

acontecem.

Atividade Experimental

Materiais necessários:

- Vinagre (ácido acético) ou suco de limão

- Bicarbonato de Sódio

- Tubos de ensaio ou erlenmeyers

- Colheres de chá

- Balões


Como fazer:

1. Dividam-se em grupos

2. Com uma colher, coloquem um pouco de bicarbonato de sódio

dentro do balão e, logo em seguida, encaixem a boca do balão na

boca do vidro.

3. Observem o que acontece.

Veja o que acontece quando misturamos esses materiais. O que

observaram?

Quando misturamos vinagre com bicarbonato de cálcio, duas

substâncias diferentes, acontece uma transformação. Que tipo de

transformação foi observada?


Percebemos isso porque houve efervescência da mistura. E o

que fez o balão encher?

Ao efervescer, a mistura libera um gás que passa pela boca do

tubo e enche o balão. Que gás é esse?

Quando as substâncias de uma mistura reagem entre si,

originando uma substância diferente, quer dizer que aconteceu

uma reação química. Uma reação química é uma alteração

química em que uma ou mais substâncias se convertem numa

nova substância ou em novas substâncias. No experimento que

realizamos, qual foi o produto da reação?


Quais as substâncias usadas inicialmente?

Quando elas sofreram transformação, originaram outra

substância. Que substância foi essa?



Revista Eletrônica do Departamento de Química da Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC

http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/

MACHADO, A. H.; MORTIMER, E. F.; Química. v. 1, Editora Scipione. 2011.

REIS, M.; Química – Meio Ambiente – Cidadania – Tecnologia. v. 1, Editora FTD, 2011

REFERÊNCIAS

Tabela de Imagensn° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto

link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

3 البيطار / Domínio Públicoإبن http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Got-an-

idea.png24/08/2012

4 Amédée Forestier / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rhodesian_Men.jpg

24/08/2012

5a Autor desconhecido / United States public domain.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V10_D029_Ancient_fire_making_methods.jpg

24/08/2012

5b Autor desconhecido / United States public domain.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V10_D029_Ancient_fire_making_methods.jpg

24/08/2012

7a Calle Eklund / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Appletree_in_Avesta_01.jpg

24/08/2012

7b Krokofant / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trangia-burner.jpg

24/08/2012

12 jjbeard / Domínio Público. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Florence_Flask_Half_Full.svg

24/08/2012

13a Tubifex / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DSC01964_-_Copper_reactions.JPG

24/08/2012

13b Deglr6328 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Argon_ice_1.jpg

24/08/2012

13c Mathew Bowden / The Use of this image is free for any purpose.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Candleburning.jpg

24/08/2012

Tabela de Imagensn° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto

link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

14a Thomas Nast / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/

File:Smell_of_Tammany.png24/08/2012

14b Waugsberg / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stacheldraht_05.jpg

24/08/2012

14c Virtor Blaus / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_and_ice.jpg?uselang=pt-br

24/08/2012

15 Doublecompile / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DrawingIntellectGirl.svg

24/08/2012

17 bpedrozo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Novela-casal.png

24/08/2012

24 Hedwig Storch / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Barbecue_DSCF0013.JPG

24/08/2012

25 Sebastian Ritter / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Streichholz.jpg

24/08/2012

26 A película fotográfica escurece / Cactus.Man / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FilmStrip.jpg

24/08/2012

27 Ascender um isqueiro / Kimmo Palosaari / Domínio Público

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:White_lighter_with_flame.JPG

24/08/2012

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