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O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOSDA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE

2009

Produção Didático-Pedagógica

Versão Online ISBN 978-85-8015-053-7Cadernos PDE

VOLU

ME I

I

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO

SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL

PRODUÇÃO DIDÁTICO – PEDAGÓGICA:

CADERNO PEDAGÓGICO

ROSANA NARA DE ROCCO CAMPOS

ÁREA/DISCIPLINA: Química. TÍTULO:

“Slides, Experimentos, Atividades e Jogos com conte údos de: Soluções, Termoquímica, Cinética Química e Equilíbrio Químico , como forma de auxiliar o

trabalho do Professor de Química no 2 o Ano do Ensino Médio”. ORIENTADORA: Prof a. Dra. Conceição de Fátima Alves Olguin

Toledo – PR – Brasil Julho de 2010

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO

SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL

PRODUÇÃO DIDÁTICO – PEDAGÓGICA:

CADERNO PEDAGÓGICO

“Slides, Experimentos, Atividades e Jogos com conte údos de:

Soluções, Termoquímica, Cinética Química e Equilíbr io Químico, como

forma de auxiliar o trabalho do Professor de Químic a no 2 o Ano do

Ensino Médio”.

Produção Didático-Pedagógica apresentado ao Programa

de Desenvolvimento Educacional do Paraná (PDE) como

requisito parcial dos trabalhos propostos para participação

e execução deste Programa.

Orientadora: Profa. Dra. Conceição de Fátima Alves

Olguin.

Toledo – PR – Brasil Julho de 2010

SUMÁRIO

1. DADOS DE IDENTIFICAÇÃO .........................................................................05

2. AO PROFESSOR ............................................................................................06

3. SOLUÇÕES

3.1. SLIDES......................................................................................................09

3.2. EXPERIMENTOS .....................................................................................16

3.2.1. Verificar o Efeito Tyndall em algumas soluções .............................16

3.2.2. Concentrações de Soluções...........................................................17

3.2.3. Preparo e diluição de uma solução ................................................18

3.2.4. Titulação ácido-base ......................................................................19

3.3. CAÇA-PALAVRAS ....................................................................................21

3.4. QUI-MICO .................................................................................................22

4. TERMOQUÍMICA

4.1. SLIDES......................................................................................................26

4.2. EXPERIMENTOS .....................................................................................32

4.2.1. Reconhecendo os processos exotérmicos e endotérmicos............32

4.2.2. Calor de dissolução........................................................................34

4.2.3. Calor de neutralização....................................................................35

4.2.4. Calorímetro doméstico ...................................................................37

4.3. ATIVIDADE 1 ............................................................................................38

4.4. ATIVIDADE 2 ............................................................................................38

4.5. CAÇA-PALAVRAS ....................................................................................39

4.6. DOMINÓ....................................................................................................40

5. CINÉTICA QUÍMICA

5.1. SLIDES......................................................................................................44

5.2. EXPERIMENTOS .....................................................................................55

5.2.1. Efeitos da temperatura, superfície de contato e concentração.......55

5.2.2. Efeito do catalisador .......................................................................57

5.3. CAÇA-PALAVRAS ....................................................................................58

5.4. QUI-MICO.................................................................................................59

6. EQUILÍBRIO QUÍMICO

6.1. SLIDES......................................................................................................64

6.2. EXPERIMENTOS .....................................................................................78

6.2.1. Reação reversível entre líquidos ....................................................78

6.2.2. Reação reversível entre gases.......................................................80

6.2.3. Preparar um indicador e determinar o pH aproximado de algumas

substâncias ......................................................................................................82

6.2.4. Reação química ativada pela voz...................................................84

6.3. CAÇA-PALAVRAS ....................................................................................85

6.4. DOMINÓ....................................................................................................86

7. ANEXO – RESPOSTAS DOS EXPERIMENTOS E CAÇA-PALAVR AS ........90

5

1. DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

a) INSTITUIÇÃO DE ENSINO SUPERIOR (IES): Unioeste - Universidade Estadual do

Oeste do Paraná

b) PROFESSOR ORIENTADOR DA IES: Profa. Dra. Conceição de Fátima Alves Olguin

c) PROFESSOR PDE: Rosana Nara de Rocco Campos

d) NÚCLEO REGIONAL DE ENSINO: Toledo

e) ÁREA/DISCIPLINA: Química

f) TÍTULO DA PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA:

CADERNO PEDAGÓGICO

“Slides, Experimentos, Atividades e Jogos com conte údos de:

Soluções, Termoquímica, Cinética Química e Equilíbr io Químico, como

forma de auxiliar o trabalho do Professor de Químic a no 2 o Ano do

Ensino Médio”.

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2. AO PROFESSOR

Este Caderno Pedagógico é destinado aos professores de Química do 2o Ano do

Ensino Médio da Rede Pública do Estado do Paraná. Nele foram explorados os

conteúdos: Soluções, Termoquímica, Cinética Química e Equilíbrio Químico utilizando

slides, experimentos, atividades e jogos como forma de auxiliar o trabalho do professor

nas atividades em sala de aula e no laboratório, potencializando a relação ensino-

aprendizagem entre alunos e professores junto aos recursos e tecnologias disponíveis na

escola. O conjunto de atividades que o compõe é o resultado de 21 anos de prática

docente, de pesquisas efetuadas, de muitas horas em frente ao computador e muita

dedicação.

Para tornar o ensino-aprendizagem de Química simples e agradável, devemos

abandonar metodologias ultrapassadas, que foram usadas no ensino dito tradicional, e

investir nos procedimentos didáticos alternativos, em que os alunos poderão adquirir

conhecimentos mais significativos. A verdadeira aprendizagem para o aluno está na

maneira como planejamos nossa ação didática. Sabemos que não existe receita pronta

para ensinar determinado conteúdo, mas sim usar aquelas que dispomos de forma

adequada.

A idéia básica que norteou a elaboração deste “Caderno Pedagógico” foi a

dificuldade que nós professores encontramos na elaboração e confecção de materiais

didáticos devido o excesso de exigências de nossa profissão, fazendo com que a carga

horária seja consumida em aulas, planejamentos, acompanhamentos e reuniões,

acoplado ao pequeno número de aulas na disciplina de Química junto com o extenso

conteúdo a ser cumprido e o pouco tempo livre que pode ser dedicado à família.

O professor, diante de tantas dificuldades para a realização de seu trabalho,

procura arrumar uma melhor maneira de diminuir a desgastante tarefa de tomar conta da

sala de aula. Ele também deve ter claro que as ferramentas necessárias para ajudar a

resolver os problemas inerentes à disciplina vão mudando com o tempo. Esta mudança

deve-se ao avanço tecnológico onde novas tecnologias são colocadas a disposição dos

professores.

E pensando na disciplina de Química dentro deste contexto, observa-se a

dificuldade dos alunos em entender conteúdos tão abstratos além da necessidade dos

7

professores em buscar novas estratégias e metodologias de ensino que permitam aos

alunos relacionar os conteúdos aprendidos com o cotidiano.

“devemos criar condições favoráveis e agradáveis para o ensino e aprendizagem da disciplina, aproveitando, no primeiro momento, a vivência dos alunos, os fatos do dia-a-dia, a tradição cultural e a mídia, buscando com isso reconstruir os conhecimentos químicos para que o aluno possa refazer a leitura de seu mundo”. (BERNARDELLI, 2004, p.2)1.

Aliando-se a concepção educacional atual, encontramos também as chamadas

Novas Tecnologias da Informação e da Comunicação (TIC’s) que vêm contribuir com

outros desafios, acrescentando às competências atribuídas aos professores – científicas,

curriculares, pedagógicas, relacionais, socioculturais – outras capacidades como as de

exploração pedagógica de novos recursos tecnológicos, envolvendo desde a sua seleção,

preparação do trabalho a ser desenvolvido com a multimídia, utilização e avaliação.

“Hoje, nós professores, temos muitas opções metodológicas para organizar a comunicação com os alunos, seja no trabalho presencial ou no virtual. Depende de cada docente integrar as várias tecnologias e/ou procedimentos metodológicos que melhor se ajustem em situações específicas”. [...] os meios de comunicação audiovisuais – desempenham, indiretamente, um papel educacional relevante. Passam-nos continuamente informações, interpretadas; mostram-nos modelos de comportamento, ensinam-nos linguagens coloquiais e multimídia e privilegiam alguns valores em detrimento de outros. (MORAN, 2000)2.

Devido às facilidades oriundas das Tecnologias da Informação e Comunicação, a

SEED tem implantado nas Escolas da Rede Pública do Estado do Paraná laboratórios de

informática (nas escolas) e TV multimídia (em cada sala de aula). Estes tem sido de

grande auxílio no preparo e realização de nossas aulas.

O desenvolvimento de estratégias modernas e simples, utilizando laboratórios,

sistemas multimídia e outros recursos didáticos diversos, é recomendado para dinamizar

o processo de aprendizagem em Química. Dentre eles, podemos destacar: a importância

da abordagem experimental; considerar os saberes populares e o senso comum para que

não haja um distanciamento do que é ensinado com a realidade do aluno, cuidar a forma

1 BERNARDELLI, M. S. Encantar para ensinar – um procedimento alternativo para o ensino de química. In: Convenção Brasil Latino América, Congresso Brasileiro e Encontro Paranaense de Psicoterapias Corporais. 1.,4.,9., Foz do Iguaçu. Anais... Centro Reichiano, 2004. CD-ROM. AQUINO, Julio Groppa. Indisciplina na escola: alternativas teóricas e práticas, São Paulo: Summus, 1996. 2 MORAN, J. M. Mudanças na comunicação pessoal , São Paulo, Paulinas, p.155-166, 2000.

8

do discurso e o excesso de formulismo na linguagem; trabalhar com textos científicos

atualizados que integrem os avanços da Ciência e, buscar avaliações em que haja

participação do aluno, considerando o processo.

Independentemente da metodologia utilizada pelo professor no ensino de

Química, é indispensável à preparação e a estruturação das etapas que se pretende

desenvolver em sala de aula. O professor deve ter claro onde quer que seu aluno chegue.

Caso contrário, correrá o risco da desorganização do plano de ensino não resultar na

aprendizagem ou, o que é pior, resultar na aprendizagem de conhecimentos mal-

construídos, ocasionando a assimilação de conceitos equivocados.

Sem experimentação e interpretação adequadas, a ciência é algo estático, livresco e sem desenvolvimento. Sem experimentação, o ensino de Química é apenas um arremedo do ensino, dogmático e sem atrativo, que afasta os alunos do estudo e comprometem sua formação como cidadãos. (...) As observações de laboratório devem ser sistematizadas cientificamente, ou seja, organizadas para fazer emergir os modelos e teorias. Tendo por alicerce as observações, os modelos e as teorias constituem os mais avançados e valiosos conteúdos do conhecimento. (BELTRAN; SISCATO, 1991)3.

Na verdade, não há necessidade de laboratórios muito equipados. Muitos

materiais podem ser elaborados e confeccionados pelo próprio aluno o que o levará a um

maior interesse. Tendo o professor selecionado, construído, articulado atividades

significativas para cada assunto, estes passam a fazer parte do contexto de sala de aula,

levando teoria e prática a caminharem juntas, reforçando e garantindo a solidez do

conhecimento adquirido.

Em se tratando de conhecimento e atualização, nunca se teve um tempo como

este, graças à globalização das informações e as possibilidades de pesquisa em diversas

partes do mundo, sem sair de casa. Nós educadores temos a possibilidade de cada vez

mais buscarmos o aperfeiçoamento de nossos conhecimentos aumentando assim nossa

competência e quem ganha com isto são os alunos, pelo motivo de estarem diante de

professores bem preparados.

3 BELTRAN, N. O.; CISCATO, C. A. M.; Química , Coleção Magistério 2º Grau – Série Formação Geral. São Paulo: Cortez, 1991.

9

3.1. SLIDES

16

3.2. EXPERIMENTOS

COLÉGIO ESTADUAL ___________________________________________________

NOMES:__________________________________________________Nos _________

SÉRIE:______ TURMA:_______ TURNO:_____________ DATA: ____/____/____

AULA PRÁTICA DE QUÍMICA PROF(A):_________ VALOR:______ NOTA:_____

3.2.1. VERIFICAR O EFEITO TYNDALL EM ALGUMAS SOLUÇÕ ES

⇒ Efeito Tyndall: efeito óptico provocado pela dispersão da luz (cone de luz) nas

partículas coloidais ou nas suspensões.

CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza

CONTEÚDO BÁSICO: Solução

OBJETIVO: Identificar e diferenciar três tipos de dispersões.

MATERIAIS: Tubos de ensaio ou frascos transparentes, espátula e caneta lazer.

REAGENTES: Sal de cozinha, detergente, amido de milho, açúcar, terra, gelatina, leite e

água.

PROCEDIMENTO:

1- Coloque aproximadamente ¼ de água em dois tubos de ensaio A e B.

2- No tubo B acrescente uma pitada de sal de cozinha. Agite até a completa dissolução.

3- Usando uma caneta lazer, incidir a luz

sobre dois tubos de ensaio (um com água e

o outro com a solução) conforme a figura ao

lado.

4- Observe e anote na tabela abaixo a

presença ou não do cone de luz (Efeito

Tyndall).

http://ww.brasilescola.com/quimica/efeito-tyndall.htm

Misturas Efeito Tyndall (observado ou não)

Tipo de dispersão (solução, colóide ou suspensão)

água + sal de cozinha água + detergente água + amido água + açúcar água + terra água + gelatina água + leite

17

Fonte: Adaptação CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.8

3.2.2. CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES



OBJETIVO: Preparar soluções com diferentes concentrações.

MATERIAIS: balança, vidro de relógio,

bastão de vidro, balão volumétrico,

proveta ou erlenmeyer de (100, 125 e 80

mL), funil e etiqueta.

REAGENTES: gelatina em pó com sabor,

suco em pó artificial e água.

Fonte: Rosana N. R. Campos

PROCEDIMENTO:

1- Escreva o procedimento e prepare 100 mL de uma solução aquosa de gelatina em pó

com sabor de (morango. uva, limão, abacaxi...) a 30g/L.

Cálculo:

Procedimento:

Etiqueta

2- Escreva o procedimento e prepare 125 mL de uma solução aquosa de suco em pó

artificial (limão, uva, laranja, maracujá, morango...) numa concentração de 0,15 mol/L.

Dados: (Considere a massa molar do suco= 373,33 g/mol.)

Cálculo:

Procedimento:

Etiqueta

3- Escreva o procedimento e prepare 80 mL de uma solução aquosa de gelatina em pó

com sabor de (abacaxi, uva, limão, morango...) a 6%. Considere a densidade da água = 1

g/mL.

Cálculo:

Procedimento:

Etiqueta

Fonte: Rosana N. R. Campos.

18

3.2.3. PREPARO E DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO.



OBJETIVO: Preparar uma solução de concentração conhecida e a partir dessa, realizar

uma diluição.

MATERIAIS: Proveta ou balão volumétrico de 100 mL, vidro de relógio, balança, bastão

de vidro, espátula, funil e etiqueta.

REAGENTES: suco em pó artificial de

abacaxi (diet) e água.

PROCEDIMENTO:

1- Pesar 4,0g de suco em pó de abacaxi e

transferir para uma proveta de100 mL.

2- Completar com água até o volume final

de 100 mL (solução 1).


3- Descubra a concentração da solução 1 em mol/L. (Dados: massa molar aproximada do

suco de abacaxi: 100 g/mol).

Cálculo:

4- Coloque etiqueta no frasco da solução 1.

5- Partindo da solução 1 e dos conceitos sobre Diluição de soluções , prepare 100 mL de

solução 0,16 mol/L de suco de abacaxi (solução 2).

C1. V1 = C2. V2

Cálculo:

6- Coloque etiqueta no frasco da solução 2.

Solução aquosa de suco de

abacaxi a 0,16 mol/L.

Fonte: Adaptação SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos . São Paulo: Editora Ática, 1997.p.5. CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.18

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3.2.4. TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE.

CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza – Biogeoquímica

CONTEÚDO BÁSICO: Solução – Equilíbrio Químico

OBJETIVO: Determinar a acidez do vinagre branco, suco de limão, suco de laranja ou

leite.

MATERIAIS: Balança, vidro de relógio,

bastão de vidro, copo de béquer,

erlenmeyer, kitassato, bureta e etiqueta.

REAGENTES: Hidróxido de sódio (NaOH),

solução alcoólica de fenolftaleína a 2%,

vinagre branco, suco de limão, suco de

laranja ou leite.


PROCEDIMENTO:

*Observação: Essa prática deve ser realizada com a supervisão do Professor,

obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do hidróxido de sódio.

⇒ Preparo da solução-padrão:

1- Escreva o procedimento e prepare 100 mL de uma solução de hidróxido de sódio

(NaOH) a 1,2 mol/L. (Dados: massas atômicas: Na=23, O=16 e H=1).

Cálculo:

Procedimento: 2- Coloque certo volume da solução-padrão em uma bureta. Vsoluçao-padrão=________

⇒ Preparo da solução-problema:

3- Coloque 10 mL de vinagre branco, em um erlenmeyer, acrescente 10 mL de água e 8

gotas do indicador fenolftaleína. Vsolução-problema= 20 mL

∗∗∗∗ Fenolftaleína: solução ácida (incolor) e solução básica (rosa).

4- Carregar corretamente a bureta com a solução de NaOH, enchendo também a parte

inferior abaixo da torneira.

20

5- Adicionar ao erlenmeyer a solução de NaOH, gota a gota, com agitação constante, até

o momento da viragem (mudança de cor).

6- Anote o volume gasto de NaOH (solução-padrão).

7- Repetir a operação.

OBS: Não pode haver muita diferença entre V1 e V2. Se houver, faça uma terceira

titulação e despreze o valor mais discrepante.

8- Faça os cálculos e descubra a concentração em mol/L da solução-problema.

DADOS: Fórmula molecular do ácido acético CH3-COOH “um hidrogênio ionizável”;

ácido cítrico HO-C(CH2COOH)2-COOH “três hidrogênios ionizáveis” e ácido lático CH3-

CH(OH)-COOH “um hidrogênio ionizável”.

Nota: Pode pedir para os alunos descobrirem o teor de pureza ou porcentagem em

massa de ácido acético presente nessa amostra de vinagre.

REGRA LABORATORIAL: - Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia; - Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro; - Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados. Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente. - Se tiver dúvida consulte o professor.

Fonte: Adaptação CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.22 HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo: Editora Scipione, 1999. p. 20 e 21. MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 o Grau . São Paulo: Editora FTD, 1987, pp. 82-83. OLIVEIRA, Edson Albuquerque de. Aulas Práticas de Química . São Paulo. Editora Moderna 2 ed., 1986. p.135-137.

Volume gasto de NaOH 1a titulação

V1=___________mL 2a titulação

V2=___________mL

Média do volume

V1+V2=_________mL 2

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3.3. CAÇA-PALAVRAS

O processo de diluição é muito usado no nosso cotidiano. Isso ocorre ao

adicionarmos água ao suco de fruta concentrado, ao utilizarmos materiais de limpeza,

medicamentos, tintas, inseticidas, etc. O processo de diluição de uma solução consiste no

acréscimo de solvente à solução. Ao fazermos isso, a quantidade de soluto , permanece

constante, mas a concentração (razão entre a quantidade de soluto e volume da solução)

altera-se.

A operação inversa à diluição de soluções chama-se concentração .

Realizamos uma concentração na:

• cozinha, ao fervermos os alimentos para engrossar a sopa, a calda dos doces, etc.;

• nas salinas, o sol e o vento fazem evaporar a água do mar, permitindo, assim, a

cristalização do sal comum.As soluções aquosas de produtos químicos são

vendidas, em geral, em concentrações elevadas. Esse procedimento evita o grande

custo acarretado pelo transporte de água , além de permitir que o próprio consumidor

controle a concentração em que o produto químico (soluto) será utilizado.

Em nosso dia-a-dia, misturamos soluções com muita freqüência. Por exemplo:

• em nossa refeição matinal, misturamos café e leite, em várias proporções;

• tintas de cores diferentes são misturadas para obter tonalidades intermediárias.

É também muito comum num laboratório químico, misturar duas ou mais

soluções, que poderão ser soluções de um mesmo soluto ou de solutos diferentes; neste

último caso, poderá ainda acontecer de os solutos reagirem entre si.

A água é a substância mais abundante na Terra , sendo capaz de dissolver um

grande número de substâncias, sendo assim considerada Solvente Universal . Apesar de

sua grande abundância, a água de boa qualidade começa a escassear em vários lugares

da Terra, devido ao grande aumento da população mundial, do desperdício e da

poluição das águas.

De acordo com o texto, descubra as palavras sublinhadas no caça palavras.

22

D T T S F F J W F E R T Q Y T T U N L A I D O A F K E A F G E U W Á G U A A D E L E T N E V L O S A E Z E B S R B I F O U U L I D A Q O D F X I R G A A O B I T I M C V D E C X I V E D B Z L R I R O E Ç U E A U I Z E V C E B U A P O L U I Ç Ã O C I M N I E O E C H P T E V L S L A O A M Í N D D N N D B O R U H E O E D L D A U Q J U C S N V P S O E R T N E O M E Q U O A E A B W U C D F E N M V M T C S I P R N I F Q L F U O D E E I N O A O O R P T E R R A O F P O M Y E S T B T A L T R A S E Ç T H I R I V R A A E U N F U A S O T Ã U S P D L R O D S F D E B V Ç D B Y O L U R O A F R A S R O P B U Ã Õ C A A O E S V T X R S A A R I U X O F E H Ç S D C O I C Í D R E P S E D P V N S A

Fonte: FELTRE, R. FÍSICO-QUÍMICA: volume 2. 6ed. São Paulo: Moderna, pp. 33, 35, 39 e 52, 2004. SANTOS, W. L. P.; MÓL, G. S. Química e Sociedade: volume único. São Paulo: Nova Geração, p. 320, 2005.

3.4. QUI-MICO



ESTRUTURA: O jogo é composto por cartas contendo perguntas e respostas referentes

ao conteúdo de Soluções apresentado nos slides e uma carta contendo o QUI-MICO.

OBJETIVO:

Associar as perguntas e respostas, diversificando e tornando divertido o estudo do

conteúdo “Soluções”.

NÚMERO DE JOGADORES: Três ou quatro

REGRAS: 1- Embaralhar todas as cartas deixando-as viradas para baixo (inclusive a carta contendo

o qui-mico).

2- Cada participante retira uma carta até que todas terminem (um jogador ficará com uma

carta a mais).

3- Cada participante deverá colocar sobre a mesa os pares que conseguiu formar com

suas cartas, por exemplo: uma pergunta com a respectiva resposta.

23

4- A seguir quem retirou a última carta da mesa mostrará o verso das cartas para o seu

companheiro da esquerda para que ele retire uma delas. Se formar um par deverá colocá-

lo sobre a mesa, caso não forme um par deverá ficar com as cartas que serão mostradas

ao próximo colega para que esse retire uma carta. E assim o jogo deverá continuar até

que todos os pares sejam formados. O aluno que ficar com o QUI-MICO perde o jogo e

deverá cumprir uma tarefa combinada pelos companheiros.

5- Se for necessário o Professor poderá interromper o jogo e ajudar os participantes sobre

as dificuldades e dúvidas do referido assunto.

6- Após o jogo o professor poderá solicitar que os alunos copiem todos os pares em seu

caderno como forma de revisar o conteúdo.

SOLUÇÃO

EFEITO TYNDALL

Mistura homogênea

Soluto + Solvente

Efeito óptico provocado

pela dispersão da luz

nas partículas coloidais

ou nas suspensões.

24

Classificação das

dispersões

O que significa

concentração de CO(g)

na atmosfera

igual a 9 ppm.

O que significa uma

concentração de 0,092%

no soro fisiológico.

OU

Solução – Colóide e

Suspensão

Que existe

9 partes de CO(g) para

1000.000 partes de ar.

Que em cada

100g de soro fisiológico

existe 0,092g de NaCl e

99,908g de água.

Concentração em Massa

É a razão entre a

massa do soluto (m 1), em gramas e

o volume da solução (V),

em litros ou mL.

Concentração em

quantidade de matéria

É a razão entre o n o de mol

do soluto (n 1) e o volume, em

litros (V), da solução.

Vm C 1=

Vn1=C .VM

m1

1=C

25

OU

Concentração em ppm

Diluir uma solução é...

TITULAÇÃO

Esquema de uma

Titulação

Concentração em massa por

massa ou volume por volume

É a razão entre a massa do soluto

e a massa da solução ou o volume

do soluto pelo volume da solução.

Uma parte do soluto

para 1000.000 de partes

da solução.

Adicionar solvente

(geralmente água)

mantendo a quantidade

de soluto constante.

Adição de uma solução de

concentração conhecida a outra

de concentração desconhecida até

que se atinja o ponto de

equivalência. (n ácido = n base)

1m

mδ =

V

V1=δ

26

Fonte: Adaptação. CUNHA, Márcia Borin da. Jogos Didáticos de Química. Ed. Santa Maria, 2000. PISSOLOTO, Leyla Giovana Torezan. A Química sintética na sala de aula: A exploração de estratégias de ensino na abordagem do conteúdo estruturante “Química Sintética”. PDE – Química. Londrina – PR, 2008. BONI, Maria Assunta Zanoti. Estratégias Metodológicas para abordar o conteúdo e struturante Matéria e sua Natureza. PDE – Química. Londrina – PR, 2008.

4.1. SLIDES

32

4.2. EXPERIMENTOS 4.2.1. RECONHECENDO OS PROCESSOS EXOTÉRMICOS E ENDOTÉRMICOS.

CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza

CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas

OBJETIVO: Verificar a ocorrência de processos que absorvem ou liberam calor.

MATERIAIS: estante para tubos de ensaio, 4 tubos de ensaio e colher de medida.

REAGENTES: cloreto de amônio NH4Cl(s); ácido sulfúrico concentrado H2SO4, pedaço de

metal ( Al, Zn, Fe ou Mg), álcool e água.

33

*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor ou com sua

supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do cloreto de

amônio e do ácido sulfúrico.

PROCEDIMENTO:

1º ⇒ Dissolução do cloreto de amônio

NH4Cl(s):

- Coloque em dois tubos de ensaio

aproximadamente 2 mL de água.

- Num dos tubos adicione ½ colher de medida

de NH4Cl(s), agitando a fim de permitir a

dissolução do sal.

- Segure os dois tubos de ensaio e verifique

se o tubo que contém o sal se encontra mais

quente ou mais frio que o primeiro.


2º ⇒ Dissolução do ácido sulfúrico concentrado H2SO4:

- Coloque em dois tubos de ensaio aproximadamente 2 mL de água.

- Num dos tubos adicione cuidadosamente uma pequena quantidade de ácido sulfúrico

concentrado (aproximadamente 2 mL).

- Segure os dois tubos de ensaio e verifique se o tubo que contém o ácido se encontra

mais quente ou mais frio que o primeiro.

3º ⇒ Reação de metais com ácido.

- Coloque num tubo de ensaio pequena quantidade de um metal (Al, Zn, Fe ou Mg).

- Adicione certa quantidade de solução aquosa de ácido sulfúrico ou clorídrico (o

suficiente para cobrir o metal).

- Segure o tubo de ensaio e verifique se o mesmo está quente ou frio.

4º ⇒ Sensação térmica percebida pela mão.- Coloque um pouco de álcool no dorso da

mão e, em seguida, derrame um pouco de água no mesmo local.

QUESTÕES:

1) Qual a forma de energia manifestada nas experiências?

2) Em quais dos experimentos você notou um aquecimento? E um resfriamento?

3) Quais dos experimentos apresentam processos exotérmicos? E endotérmicos?

34


Fonte: Adaptação MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 o Grau . São Paulo: Editora FTD, 1987, p. 113. Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006. p. 140. 4.2.2. CALOR DE DISSOLUÇÃO.



OBJETIVO: Calcular o calor de dissolução do hidróxido de sódio sólido na água.

MATERIAIS: erlenmeyer de 125 mL, proveta de 100 mL, termômetro, vidro de relógio,

espátula, balança, rolha com um furo no meio para colocar o termômetro.

REAGENTES: hidróxido de sódio sólido (NaOH) e água.


supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do hidróxido

de sódio.

PROCEDIMENTO:

1. Pesar um erlenmeyer de 125 ou 150 mL: ______g.

2. Medir com uma proveta 100 mL de água e colocar no erlenmeyer:

3. Medir a temperatura da água: _______ºC.

4. Pesar 10 g de hidróxido de sódio (NaOH)

e adicionar à água do erlenmeyer.

Tampar com a rolha e o termômetro.

5. Agitar até a dissolução do hidróxido de

sódio.

6. Medir a temperatura máxima

observada: ______ºC. Fonte: Rosana N. R. Campos

35

QUESTÕES:

1) A reação é exotérmica ou endotérmica? Justifique.

2) Quais materiais absorvem o calor liberado pela reação.

3) Qual é a equação que devemos usar para o cálculo do calor liberado na reação?

4) Usando a expressão deduzida anteriormente e considerando a d (água)= 1,0 g/mL,

calcule o calor liberado (Kcal/mol) pela reação. Dados: c (água)= 1,0 cal/gºC ; c (vidro)= 0,2

cal/gºC ; Massa molar do NaOH= 40 g/mol.

5) Escreva a equação de dissolução do NaOH indicando o valor de ∆H.

NOTA: O valor observado do calor de dissolução do NaOH difere do valor tabelado (∆Η=

- 10,6 Kcal/mol) devido a erros nas leituras de massa, temperatura, e pela falta de

isolamento térmico.


Fonte: Adaptação HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo: Editora Scipione, 1999. pp. 35 e 36. SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos . São Paulo: Editora Ática, 1997.pp.17 e 18. 4.2.3. CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO.



OBJETIVO: Calcular o calor de neutralização de uma reação entre ácido e base fortes.

MATERIAIS: 2 erlenmeyers de 250 mL, 2 provetas de 100 mL, termômetro, balança,

rolha com um furo no meio para colocar o termômetro.

REAGENTES: solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) 0,5 mol/L e solução aquosa de

hidróxido de sódio (NaOH) 0,5 mol/L.


supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade dos

reagentes.

36

PROCEDIMENTO:

1. Pesar um erlenmeyer de 250 mL:

______g.

2. Medir com uma proveta 100 mL de

solução de ácido clorídrico 0,5

mol/L e colocar no erlenmeyer.

3. Medir a temperatura da solução de HCl:

_______ºC.


4. Colocar em outro erlenmeyer 100 mL de solução de hidróxido de sódio 0,5 mol/L.

5. Medir a temperatura da solução de NaOH: ______ºC.

6. Adicionar a solução de NaOH à solução de HCl. Tampar com a rolha e o termômetro.

7. Agitar suavemente.

8. Medir a temperatura máxima observada: ______ºC.

QUESTÕES:

1) A reação é exotérmica ou endotérmica? Justifique.

2) Qual é a equação que devemos usar para o cálculo do calor liberado na reação?

3) Usando a expressão deduzida anteriormente e considerando a d (água)= 1,0 g/mL,

calcule o calor liberado (Kcal/mol) pela reação. Dados: c (água)= 1,0 cal/gºC ; c (vidro)= 0,2

cal/gºC ; Massa molar do HCl= 36,5 g/mol ; NaOH= 40 g/mol.

4) Escreva a equação de neutralização indicando o valor de ∆H.

NOTA: O valor observado do calor de neutralização difere do valor tabelado (∆Η= - 13,7

Kcal/mol) devido a erros nas leituras de massa, temperatura, e pela falta de isolamento

térmico.


37

Fonte: Adaptação HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo: Editora Scipione, 1999. pp. 36 e 37. SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos . São Paulo: Editora Ática, 1997.pp.19 e 20. 4.2.4. CALORÍMETRO DOMÉSTICO.



OBJETIVO: Determinar o potencial calórico de alguns alimentos.

MATERIAIS: 1 lata de refrigerante vazia, 1 rolha de cortiça, 1suporte universal com garra

para funil, 2 clipes metálicos, 1termômetro, 1bastão de vidro e fósforos.

REAGENTES: pedaço de pão, amendoim cru sem casca, grão de milho (ou soja).

PROCEDIMENTO:

1. Coloque 200 mL de água na lata vazia.

2. Verifique e anote na tabela a temperatura da água:

3. Com o auxílio de uma balança digital, verifique e anote a massa de um pedaço de

pão.

4. A seguir, coloque o pedaço de pão no suporte feito com a rolha conforme a figura

ao lado. Use o fósforo para atear fogo no pedaço de pão.

5. Enquanto o pedaço de pão queima, agite a água contida na lata com o termômetro, o

que provocará a homogeneização do sistema.

6. Quando a queima terminar, verifique a

temperatura da água e anote.

7. Determine a massa final do pão e anote.

8. Para conhecer a quantidade de energia

liberada na queima do pão, relacione a

diminuição da sua massa com o aumento

da temperatura da água.

9. Repita o procedimento 1-9 para o

amendoim e depois para o milho (ou soja).


38

Dados: considere o calor específico da água cágua= 1,0 cal/gºC.

Material Temperatura inicial (ºC)

Temperatura final (ºC)

Diferença de temperatura(ºC)

Variação de temperatura ∆H= m . c. ∆t

Pão

Amendoim

Milho (ou soja)

Fonte: Adaptação USBERCO, J.;SALVADOR, E.; BENABOU, J. E. A composição dos alimentos: a química envolvida na alimentação (Coleção química no corpo humano). São Paulo: Saraiva, p.78, 2004. Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006. pp. 142-144.

4.3. ATIVIDADE 1

Tempo necessário, em média, para um adulto gastar a energia de alguns alimentos.



OBJETIVOS:

- Relacionar através de regra de três, quais alimentos (hambúrguer, sorvete, pizza ou

maçã) fornecem mais ou menos energia.

- Conversão entre quilocaloria (Kcal) e quilojoule (KJ). Fonte: CANTO, E. l.; PERUZZO, T.M. Química na abordagem do cotidiano : volume único. 2 ed. São Paulo: Moderna, p. 315, 2002. 4.4. ATIVIDADE 2

Dados Termoquímicos permitem comparar diferentes co mbustíveis quanto à

energia que fornecem.



OBJETIVO: Comparar diferentes combustíveis quanto à energia liberada por mol

queimado.

Fonte: CANTO, E. l.; PERUZZO, T.M. Química na abordagem do cotidiano : volume único. 2 ed. São Paulo: Moderna, p. 325, 2002.

39

4.5. CAÇA-PALAVRAS

A vida moderna depende cada vez mais da energia para movimentar as

indústrias, para iluminar casas e escritórios, para o funcionamento dos meios de

transporte, para os sistemas de comunicação, etc. Até mesmo a nossa diversão consome

muita energia. Enfim, nos dias atuais, energia é sinônimo de conforto.

Não podemos esquecer também que são os alimentos que fornecem a energia

necessária para manter a vida e toda a atividade de nosso corpo .

Em todas essas transformações ocorrem reações químicas envolvendo vários

tipos de energia e, entre elas, a energia térmica.

A Termoquímica contribui de maneira significativa para o acesso à energia, uma

vez que grande parte desta, destinada às necessidades humanas , provém de reações

de combustão dos combustíveis fósseis. A quantidade de calor envolvida nas reações

químicas é estudada em Termoquímica.


C T T Q F J W F E R T Q Y T S U N R A O D U A K R A F G E U W D E J E E D E P E B C O R P O A E Z E Õ A R R I F O O U I L A Q V D F E I Ç G A F O B A I D C A D E E X I N Õ A B Z G R I C G R U C A U S V E E T M B U H A O I O E B G C I I I S R I R C H N T E M L A A E A M P D D G Q O D B N R U Í E Ç D L Q A E A J I S F N V M S O U R Õ E H M C R U O A S S B W Z C D Q E E V U O C E I P T E N F Q X F U O D S I M O A C R R É A A S W C B F M O Q B A T B R A E R T R A E V A H R R U R N A E E N F M E T M T B E S E S Í O A S F Y E B I V D A Y N Q U T I M R S S R I P B C R E T A S U Ã E A I G R E N E I U A O F E H K O D C O C D D T C O P K I P V P G L V N E K A I I I E P A E P F V I F A I M B E S V A K E A Y Q W X T P D F

Fonte: ALBRECHT, Carlos H.; BIANCHI, José C. A.; MAIA, Daltamir J. Universo da Química : ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, p. 46, 2005. FELTRE, R. FÍSICO-QUÍMICA: volume 2. 6ed. São Paulo: Moderna, p. 94, 2004.

40

4.6. DOMINÓ



ESTRUTURA: O jogo é composto por 28 peças contendo perguntas e respostas

referentes ao conteúdo de Termoquímica apresentado nos slides.

OBJETIVO:


conteúdo “Termoquímica”.

NÚMERO DE JOGADORES: Quatro

TEMPO DO JOGO: Aproximadamente 30 min.

REGRAS:

1- Permitir aos alunos que se familiarizem com o material e de como serão as regras e a

prática do jogo.

2- As regras e estratégias do jogo são as mesmas necessárias para o jogo tradicional.

3- Se for necessário o Professor poderá interromper o jogo e ajudar as equipes sobre as

dificuldades e dúvidas do referido assunto.

4- Colocam-se as peças viradas sobre uma carteira, embaralhando-as.

5- Cada jogador retira sete (7) peças de dominó.

6- O primeiro jogador será aquele que tiver com a peça escrita “Termoquímica”.

7- Cada peça colocada sobre a carteira deverá ter seu encaixe na próxima peça do

jogador adversário.

8- O jogo acaba quando um dos jogadores baixar sua última peça

9- Após o jogo o professor poderá solicitar que os alunos copiem todas as perguntas e

respostas em seu caderno como forma de revisar o conteúdo.

41

Termoquímica

Entalpia (H)

É a energia total de um

sistema medida à pressão constante. Não se mede (H) e sim (∆∆∆∆H).

Reação exotérmica

Reação que libera calor ∆∆∆∆H < 0

Calor

Quantidade de calor necessária

para elevar em 1oC a temperatura de

1,0g de água.

Q= m . c . ∆∆∆∆t

Expressão usada

para medir o calor de uma reação.

Transferência de

energia térmica entre corpos de temperaturas

diferentes.

Caloria

O2 (g)

Estado padrão do oxigênio (H=0)

Fusão do gelo

Exemplo de reação endotérmica.

Por que os bombeiros combatem incêndios comuns com água????

Porque a água retira calor do material que

está em chamas, abaixando sua temperatura e

impedindo a combustão.

Reação que representa o calor

de formação do C (grafite)

Medida de quanto

um material absorve ou libera energia térmica.

Estado padrão do

enxofre (H=0)

S (rômbico)

C(grafite)+O2(g)→→→→CO2(g)

∆∆∆∆Hf = - 393,3 KJ/mol

42

´ Capacidade calorífica

Exemplo de reação

exotérmica

Reação de combustão

Lei de Hess

“A variação de entalpia (∆∆∆∆H) em uma reação

química depende apenas dos estados

inicial e final da reação”.

6,02 . 1023 partículas

1 mol

Alotropia

Alaranjada

Equação que

representa a Lei de Hess

∆∆∆∆H=∆∆∆∆H1 + ∆∆∆∆H2 +

∆∆∆∆H3 +......

Um mesmo elemento químico pode formar

duas ou mais substâncias simples

diferentes.

Cor da chama na

combustão incompleta

Energia liberada na combustão

completa de 1 mol de uma substância no estado padrão.

Entalpia de combustão

Reação que

absorve calor ∆∆∆∆H > 0

Reação

endotérmica

Cor da chama na

combustão completa

43

Azul

Energia absorvida na quebra de 1 mol

de ligações, no estado gasoso, a 25oC e 1 atm.

HCl (aq) + NaOH(aq) →→→→

NaCl(aq) + H2O(l) ∆∆∆∆H= - 13,8 Kcal

Forma mais

comum e estável de uma substância a 25oC e a 1 atm.

Estado padrão

Entalpia de ligação

Exemplo de uma reação ou entalpia de neutralização

Estado padrão do carbono (H=O)

C (grafite)

Energia envolvida na formação de 1 mol de substância a partir de substâncias simples, no estado padrão. (H=0))

Entalpia de formação

Por que os garçons abrem garrafas de

bebidas geladas segurando somente

pelo gargalo????

Para evitar a troca de calor entre a mão do garçom e a bebida

gelada que estão em temperaturas

diferentes.

Estado padrão do

fósforo (H=O)

É o estudo do calor

envolvido nas reações químicas

P (vermelho)

44

5.1. SLIDES

55

5.2. EXPERIMENTOS 5.2.1. EFEITOS DA TEMPERATURA, SUPERFÍCIE DE CONTAT O E

CONCENTRAÇÃO.


CONTEÚDO BÁSICO: Velocidade das Reações

OBJETIVO: Estudar os fatores que influenciam a velocidade das reações.

MATERIAIS: 3 copos de béqueres ou copos transparentes,

REAGENTES: 5 comprimidos efervescente (4 inteiros e 1 em pó), palha de aço, solução

de ácido sulfúrico (H2SO4) diluída e concentrada, água da torneira (gelada, quente e

temperatura normal).

PROCEDIMENTO:

⇒⇒⇒⇒ Efeito da Temperatura.

Material: três comprimidos efervescentes inteiros, 3 copos de béqueres ou copos

transparentes e água (gelada, quente e temperatura normal).

1- Prepare 3 copos de béqueres ou copos transparentes.

2- Coloque aproximadamente ¾ de água gelada no primeiro copo, água com temperatura

ambiente no segundo e água quente no terceiro copo.

3- Coloque ao mesmo tempo 1 comprimido (inteiro) efervescente em cada copo. Observe.

Agora responda:

1-) O que faz com que esses fenômenos ocorram rapidamente ou lentamente?

2-) O ser humano pode interferir no sentido de retardar ou acelerar esses processos?

Explique?

3-) Em qual das situações a dissolução foi mais rápida?

4-) Por que devemos guardar os alimentos na geladeira?

5-) Qual a relação entre temperatura e velocidade de uma reação.

⇒⇒⇒⇒ Efeito da Superfície de Contato.

Material: dois comprimidos efervescentes (um inteiro e o outro em pó), 2 copos de

béqueres ou copos transparentes e água da torneira.

56

1- Coloque aproximadamente ¾ de água da

torneira em cada copo.

2- Adicione os dois comprimidos, um em cada

copo, ao mesmo tempo. Observe.


Agora responda:

1-) Em qual das situações o comprimido se dissolveu mais rapidamente? Por quê?

2-) Quando ingerimos um alimento sólido, devemos mastigá-lo várias vezes. De acordo

com o que você observou neste experimento, explique este fato.

⇒⇒⇒⇒ Efeito da Concentração.

Material: dois pedaços de palha de aço com a mesma massa, 2 copos de béqueres ou

copos transparentes, solução de ácido sulfúrico (H2SO4) diluída e concentrada.


supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do ácido

sulfúrico.

1- Coloque um pedaço de palha de aço num copo de béquer com solução diluída de ácido

sulfúrico e marque o tempo da reação.

2- Repetir o procedimento utilizando uma solução concentrada de ácido sulfúrico.

Agora responda:

1-) Qual reação foi mais rápida? Justifique.

2-) Qual a relação entre Concentração e Velocidade de uma reação.


57

Fonte: Adaptação CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, pp.26-27. MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 o Grau . São Paulo: Editora FTD, 1987, p. 127. Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006. p. 126-128. 5.2.2. EFEITO DO CATALISADOR.



OBJETIVO: Observar a ação de um catalisador sobre a velocidade de uma reação.

MATERIAIS: copo de béquer e kitassato (250 mL ou 500mL), espátula, rolha e pedaço

de borracha.

REAGENTES: água oxigenada 10 ou 20 volumes (não pode ser cremosa), dióxido de

manganês (MnO2) e batata.

PROCEDIMENTO:

1- Coloque em um béquer de 500 mL, aproximadamente 400 mL de água da torneira.

2- Adicione 20 mL de água oxigenada no kitassato.

3- Conectar o tubo de borracha na

saída lateral do kitassato, conforme a

foto ao lado.

OBS: A água oxigenada deve ser

comercializada em frascos de vidro

âmbar ou frascos plásticos opacos, pois,

sob a ação da luz, ela sofre a seguinte

decomposição:

2 H2O2(l) → 2 H2O(l) + O2(g)


4- Para acelerarmos a decomposição da água oxigenada, colocaremos uma ponta de

espátula de dióxido de manganês MnO2(s). Tampar imediatamente.

Nota: O dióxido de manganês age como um catalisador “substância que acelera a reação

e, não se decompõe”.

5- Observe o que acontece. Quando não observar mais à formação de bolhas (O2), filtre o

produto do kitassato. Observe.

58

6- Preparar novamente o kitassato com 20 mL de água oxigenada e acrescentar duas

fatias recortadas de batata. Tampar e observar.

7- Quando não observar mais à formação de bolhas (O2), filtre o produto do kitassato.

Observe. Agora responda:

1-) Em que tipo de frasco deve ser guardada a água oxigenada. Justifique.

2-) Qual o papel do dióxido de manganês e da batata?

3-) Explique o que você observou após ter filtrado o produto dessas reações. Quais são

esses produtos?

Fonte: Adaptação HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo: Editora Scipione, 1999. p. 45. MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 o Grau . São Paulo: Editora FTD, 1987, p. 127. SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos . São Paulo: Editora Ática, 1997.p.27-28. 5.3. CAÇA-PALAVRAS

O conhecimento e o estudo da velocidade das reações, além de serem muito

importantes em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia-a-dia, por

exemplo, quando guardamos alimentos na geladeira para retardar sua decomposição

ou usamos panela de pressão para aumentar a velocidade e diminuir o tempo de

cozimento dos alimentos. As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e

estas podem ser alteradas. A preocupação em ganhar tempo no mundo industrializado,

impõe a necessidade de controlar a rapidez (velocidade) dos processos químicos. Não

basta simplesmente saber produzir, é preciso produzir num menor tempo possível ao

menor custo. A preocupação da área da cinética química é justamente entender os

mecanismos das reações e os fatores que alteram sua velocidade. A cinética química

preocupa-se fundamentalmente com a velocidade das reações químicas e por isso o

tempo ocupa papel central. Exemplos corriqueiros permitem-nos perceber essa

importância: - compare o prazo de validade de um leite longa vida com o do leite

embalado em sacos plásticos. O leite mostra a preocupação em aumentar o tempo útil do

produto para o consumidor.

59

Em contrapartida, existem exemplos que mostram preocupação contrária.

Algumas tintas, aplicadas no setor automotivo e na construção civil, são preparadas para

secagem no menor tempo possível.


C K I P V P G A T H J M Z V E T J M V I Y M S O M S I N A C E M Z O X I H A N Q A G R E T A R D A R E Z R T T W É P Y Q W X T P W I B P F R D O O A G T X C Z A W Z B P D R B K E E E H A E I K I P V P W A P W I R C F F W G M Q C G Z B Z A R Q Y O F O B B V A P E X A C Q B O Z D R E I M I I E Q O F Q G Q J D X G N A U K P O O L G K I P V P U B F E S T U D O E E O A B A X A T A Í Z D G N N T S U U C B Z Z U O Z H W M Q P E F O I O O I Z J F E E A E C Y I X M R E Ç T T D B R O D I M U S N O C U L F Ã O L A F N E A J U C U A N I A F B O Z Z D L E I Y Q W X T P Y W U R I G P R E A Ç Õ E S Q U Í M I C A S O L

Fonte: ALBRECHT, Carlos H.; BIANCHI, José C. A.; MAIA, Daltamir J. Universo da Química : ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, p. 50, 2005. USBERCO,J.;SALVADOR,E. Química: volume único. 2ed. São Paulo: Saraiva, p.344, 1998.

5.4. QUI-MICO



ESTRUTURA: O jogo é composto por cartas contendo perguntas e respostas referentes

ao conteúdo de Cinética Química apresentado nos slides e uma carta contendo o QUI-

MICO.

OBJETIVO: Associar as perguntas e respostas, diversificando e tornando divertido o

estudo do conteúdo “Cinética Química”.

NÚMERO DE JOGADORES: Três ou quatro

REGRAS:

1- Embaralhar todas as cartas deixando-as viradas para baixo (inclusive a carta contendo

o qui-mico).

60

2- Cada participante retira uma carta até que todas terminem (um jogador ficará com uma

carta a mais).

3- Cada participante deverá colocar sobre a mesa os pares que conseguiu formar com

suas cartas, por exemplo: uma pergunta com a respectiva resposta.

4- A seguir quem retirou a última carta da mesa mostrará o verso das cartas para o seu

companheiro da esquerda para que ele retire uma delas. Se formar um par deverá colocá-

lo sobre a mesa, caso não forme um par deverá ficar com as cartas que serão mostradas

ao próximo colega para que esse retire uma carta. E assim o jogo deverá continuar até

que todos os pares sejam formados. O aluno que ficar com o QUI-MICO perde o jogo e

deverá cumprir uma tarefa combinada pelos companheiros.

5- Se for necessário o Professor poderá interromper o jogo e ajudar os participantes sobre

as dificuldades e dúvidas do referido assunto.

6- Após o jogo o professor poderá solicitar que os alunos copiem todos os pares em seu

caderno como forma de revisar o conteúdo.

CINÉTICA QUÍMICA

Parte da Química que

estuda a velocidade das

reações e os fatores que

a influenciam.

61

Por que colocamos os

alimentos em geladeira

para conservá-los ????

Por que as garrafas de

vinho são fechadas com

rolha e lacre ????

Por que ao acendermos

uma fogueira, as lascas

mais finas acendem

primeiro ????

Condição para que

ocorra uma reação

química.

Energia de ativação

Porque a temperatura

elevada faz com que os

alimentos demorem mais

tempo para se degradar.

A rolha isola mais o

vinho do contato com o

oxigênio do ar, evitando

sua oxidação.

Porque as lascas mais finas

possuem maior superfície de

contato, maior será sua

velocidade.

- reagentes em contato

- afinidade química

- colisão favorável

(efetiva).

Energia mínima que as

moléculas de reagentes

devem possuir para que

ocorra uma colisão efetiva

(reação).

62

Fatores que influenciam

a velocidade de uma

reação.

Relação entre superfície

de contato e velocidade

da reação

Lei da Ação das Massas

Lei da Velocidade

Lei de Guldberg-Waage

Relação entre

concentração e

velocidade da reação

Relação entre

temperatura e


- superfície de contato

- concentração

- temperatura

- catalisador

- pressão

Maior superfície de contato,

Maior número de choques

Maior velocidade

V = K [[[[reagentes ]]]]coeficientes

Maior concentração,


Maior velocidade

Maior temperatura,


Maior velocidade

63

Regra de Vant'Hoff

Catalisador

Relação entre pressão e


Um aumento de 10 oC na

temperatura de uma reação

química, a velocidade tende

a se duplicar.

Substância que aumenta

a velocidade das

reações químicas, sem

serem consumidos.

Maior pressão,

Menor volume

Maior concentração


Maior velocidade

Fonte: Adaptação. CUNHA, Márcia Borin da. Jogos Didáticos de Química. Ed. Santa Maria, 2000. PISSOLOTO, Leyla Giovana Torezan. A Química sintética na sala de aula: A exploração de estratégias de ensino na abordagem do conteúdo estruturante “Química Sintética”. PDE – Química. Londrina – PR, 2008. BONI, Maria Assunta Zanoti. Estratégias Metodológicas para abordar o conteúdo e struturante Matéria e sua Natureza. PDE – Química. Londrina – PR, 2008.

64

6.1. SLIDES

78

6.2. EXPERIMENTOS 6.2.1. REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE LÍQUIDOS.


CONTEÚDO BÁSICO: Equilíbrio Químico

OBJETIVO: Observar uma reação reversível e compreender o princípio de Le Chatelier.

MATERIAIS: suporte para tubos, 4 tubos de ensaio, proveta.

REAGENTES: soluções de ácido clorídrico (HCl), de cromato de potássio (K2CrO4), de

dicromato de potássio (K2Cr2O7) e de hidróxido de sódio (NaOH).


supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade dos

reagentes.

79

PROCEDIMENTO:

1- Enumerar 4 tubos de ensaio (1, 2, 3

e 4).

2- Colocar 2 mL de solução de

cromato de potássio (K2CrO4) nos

tubos 1 e 2.

3- Colocar 2 mL de solução de dicromato

de potássio (K2Cr2O7) nos tubos 3 e 4.

4- Deixar os tubos de ensaio no suporte e

anotar as cores das soluções.


Tubos 1 e 2:___________________

Tubos 3 e 4:___________________

5- Pingar 10 gotas de hidróxido de sódio nos tubos 1 e 3. Agitar e observar.

Tubo 1 + NaOH:__________________

Tubo 3 + NaOH:__________________

6- Pingar 10 gotas de ácido clorídrico nos tubos 2 e 4. Agitar e observar.

Tubo 2 + HCl:___________________

Tubo 4 + HCl:___________________

7- Pingar 10 gotas de hidróxido de sódio no tubo 2. Agitar e observar.

Tubo 2 + NaOH:__________________

8- Pingar 10 gotas de ácido clorídrico no tubo 3. Agitar e observar.

Tubo 3 + HCl:___________________

9- Colocar as cores observadas nos espaços em branco do quadro a seguir:

80

Cor inicial + NaOH + HCl + NaOH + HCl

Tubo1 (K 2CrO4)

cromato de potássio

Tubo 2 (K 2CrO4)

cromato de potássio

Tubo 3 (K 2Cr2O7)

dicromato de potássio

Tubo 4 (K 2Cr2O7)

dicromato de potássio

10- Analisando as observações, escreva a equação do equilíbrio observado entre cromato

e dicromato de potássio.

11- O princípio de Le Chatelier é confirmado nesta reação? Justifique.


Fonte: Adaptação CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.32 SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos . São Paulo: Editora Ática, 1997, pp.30-32. Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006, pp. 152-153.

6.2.2. REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE GASES.



OBJETIVO: Analisar a influência da temperatura em um sistema formado por dois gases.

MATERIAIS: suporte para tubo de ensaio, 2 tubos de ensaio, 2 béqueres de 100 mL,

espátula, pinça de madeira, rolha de borracha para os tubos, bico de bunsen.

REAGENTES: nitrato de chumbo Pb(NO3)2., sal de cozinha (NaCl), água, gelo

*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor, devido à toxidade

do Nitrato de Chumbo.

81

PROCEDIMENTO:

1. Colocar duas pontas de espátula de nitrato de chumbo em cada um dos dois tubos

de ensaio.

2. Aquecer, usando o bico de bunsen, um dos tubos contendo nitrato de chumbo, em

chama baixa, mantendo o tubo inclinado e em movimento.

Nota: Em poucos instantes haverá produção de

um gás castanho-avermelhado dentro do tubo.

CUIDADO: Não aspire o gás produzido –

TÓXICO.

3. Retirar do aquecimento e tampar o tubo com

a rolha de borracha, assim que houver

quantidade perceptível de gás.

4. Repetir os itens 2 e 3 com o outro tubo.


5. Colocar água até metade de um béquer de 100 mL e adicionar sal (aproximadamente

uma colher de sopa). Acrescentar algumas pedras de gelo.

6. Colocar água em outro béquer até 3/4 do seu volume. Aquecer até a ebulição.

7. Colocar os tubos de ensaio preparados em cada béquer.

8. Observar após 2 minutos.

9. Inverter a posição dos tubos (colocar o tubo da água quente na água gelada e o tubo

da água gelada na água quente). Observar após 2 minutos.

QUESTÕES:

1-) Escreva a equação que representa a decomposição do nitrato de chumbo.2-)

Analisando as suas observações e sabendo que o gás produzido está em equilíbrio com

seu dímero, segundo a equação abaixo, relacione as cores observadas ao reagente e ao

produto.

2NO2(g) N2O4(g)

3-) Como a temperatura influencia o equilíbrio entre os gases?

82

Fonte: SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos . São Paulo: Editora Ática, 1997, pp.35-37. Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006. p. 153. 6.2.3. PREPARAR UM INDICADOR E DETERMINAR O pH (pot encial hidrogeniônico)

APROXIMADO DE ALGUMAS SUBSTÂNCIAS.



OBJETIVO: Identificar materiais com caráter ácido e básico (alcalino).

MATERIAIS: béquer, bico de bunsen, filtro, frasco com conta gotas, etiqueta, 13 tubos de

ensaio.

REAGENTES: repolho roxo, limão, material de limpeza com amoníaco, leite de vaca,

soda limonada, soda cáustica, leite de magnésia, vinagre branco, suco de laranja, sal de

cozinha, detergente incolor, solução de 0,1 mol/L de ácido clorídrico (HCl), solução 0,1

mol/L de hidróxido de sódio (NaOH) e água destilada..

PROCEDIMENTO:

⇒⇒⇒⇒ Preparo de solução de extrato de

repolho roxo

1- Colocam-se em um recipiente algumas folhas de

repolho roxo.

2- Acrescenta-se água o suficiente para

cobrir o repolho.

3- Ferver a mistura até que a água se

reduza à metade do volume inicial.

4- Deixe esfriar e coe a mistura.


5- Coloque o extrato de repolho roxo no frasco com conta-gotas.

6- Rotule e conserve em geladeira.

⇒⇒⇒⇒ Preparo da escala de pH do extrato de repolho roxo .

Enumere 13 tubos de ensaio (1 a 13).

1- Ao tubo de número 7, adicione 5 mL de água e 5 gotas do extrato de repolho roxo.

83

2- Ao tubo de número 1, adicione 2 mL

de solução 0,1 mol/L de HCl e 2 mL

de extrato de repolho roxo. Agite.

3- Ao tubo de número 2, adicione 2 mL

da solução do tubo 1, 2 mL de

extrato de repolho roxo. Agite.


4- Prepare os tubos 3, 4, 5 e 6 a partir das soluções anteriores, conforme o

procedimento 4.

5- Ao tubo de número 13, adicione 2 mL de solução 0,1 mol/L de NaOH, 2 mL de extrato

de repolho roxo. Agite.

6- Ao tubo de número 12, adicione 2 mL da solução do tubo 13, 2 mL de extrato de

repolho roxo. Agite.

7- Prepare os tubos 11, 10, 9 e 8 a partir das soluções anteriores (13 e 12), conforme o

procedimento 7.

8- Coloque os tubos, em ordem numérica crescente. Está completa sua escala de acidez.

Nota: Se preferir pode fornecer a escala de pH do extrato de repolho roxo já pronta.

cor

pH 1 - 3 4 5-6 7 8-9 10-12 13

⇒ Utilizando a escala de pH, compare as cores das soluções abaixo e complete a tabela:

- Em um tubo de ensaio coloque aproximadamente 2 mL de água destilada e 2mL de

suco de limão. Agite. Adicione 12 gotas de extrato de repolho roxo. Observe e complete a

tabela.

- Repita o procedimento para os outros materiais.

- Use um tubo de ensaio para cada procedimento.

84

Material Cor pH (≅≅≅≅) [[[[H+]]]]

mol/L

pOH (≅≅≅≅) [[[[OH-]]]]

mol/L

Caráter

(ácido, básico ou neutro)

Suco de limão

Material de limpeza

com amoníaco

Leite de vaca

Água da torneira

Soda limonada

Soda cáustica

Leite de magnésia

Vinagre branco

Suco de laranja

Sal de cozinha

Detergente incolor

Fonte: Adaptação CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, pp.34-35. SANTOS, W.L.P. ; MÓL, G. S. Química e Sociedade: volume único. São Paulo: Nova Geração, pp. 446-447, 2005. 6.2.4. REAÇÃO QUÍMICA ATIVADA PELA VOZ.



OBJETIVO: Observar a reversibilidade da reação com a adição de gás carbônico.

MATERIAIS: erlenmeyer de 125 mL.

REAGENTES: solução de azul de bromotimol ( 4 gotas do indicador em 25 mL de álcool),

solução aquosa de NaOH (aproximadamente 1 mol/L) e água.

*Observação: Essa prática deve ser realizada com a supervisão do Professor,

obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do hidróxido de sódio.

PROCEDIMENTO:

1- No erlenmeyer, adicione cerca de 50 mL de água da torneira, 8 gotas de solução de

azul de bromotimol e algumas gotas de solução de hidróxido de sódio. Observe a cor.

2- Com o auxílio de um canudo de refresco, assopre, fazendo a solução borbulhar no

béquer.

85

Observe a mudança de cor e explique-a.

Nota: Quanto menor o número de gotas de

NaOH, mais rápida a reação passa para

verde e depois amarela.

SUGESTÃO: Pode-se fazer vários grupos e,

em cada um colocar uma quantidade

diferente de NaOH.


Fonte: Adaptação ARROIO, Agnaldo; HONÓRIO, Káthia M.; WEBER, Karen C.; MELLO, Paula Homem-de; GAMBARDELLA, Maria Teresa do Prado; SILVA, Albérico B. F. da. O show da Química: motivando o interesse científic o. Quím. Nova vol.29 no.1 São Paulo Jan./Feb. 2006 Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422006000100031. Acesso em: 11 abril 2010. CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala. Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.31

6.3. CAÇA-PALAVRAS

Na ciência, a noção de equilíbrio é muito importante. Um exemplo interessante é

o da evaporação da água. Uma poça de água, por exemplo, evapora totalmente depois

de algum tempo. No entanto, se colocarmos água em um recipiente fechado, vai verificar

que a água também vai evaporando, mas, passado certo tempo , a evaporação parece

parar, permanecendo o sistema indefinidamente nessa situação (se a temperatura não

mudar). Afinal, o que realmente acontece dentro do recipiente? A partir do momento em

que a evaporação e a condensação passam a ocorrer com velocidades iguais, dizemos

que o sistema chegou a um equilíbrio químico. Com as reações químicas acontecem

fenômenos semelhantes. As reações que ocorrem em sistemas biológicos – nossa própria

vida, por exemplo, não é possível sem o equilíbrio entre o oxigênio (O2) e o gás carbônico

(CO2) em nosso sangue , ou entre o íon de sódio (Na+) e o de potássio (K+) em nossas

células , etc. Na agricultura, o conhecimento do pH (potencial hidrogeniônico ) do solo é

de grande importância, para possibilitar certas culturas agrícolas. A vida dos animais é

condicionada pela maior ou menor acidez ou basicidade do ambiente. O próprio sangue

86

humano deve ter um equilíbrio perfeito entre o caráter ácido e o básico, pois, caso

contrário, a própria vida corre perigo.


I M F N J X G M H G X F N W M V L E Z Q X A M E T S I S M Y U J V Y A U M Z A G F A C I D E Z B R F R Q M J E Y R Q I C L R N C P L B H K N C N K H V J K W H O S R S Y Q V R W U G D C Y H Q R A G Y Z U Z M B N A B T F É Z E T F Q E U G N A S A C O D B K L O C D I J N X C P S D S F L M E Q U I L Í B R I O Q U Í M I C O E C Y L A I C S A Ô L E N F V C X S V X F A H G W K O N D A P X P I M X D I V S R Y U O T I W B I V I D A I C T Q Z F E K I T C B E L C J A D N T C T A N P U E H O O T S T G D B J E H O K Q L Q F Q Y W Z H Q X E T M M Q O Ã Ç A R O P A V E I K V L U X P Z N H T R S G Á G U A N S W F X I O

Fonte: FELTRE, R. FÍSICO-QUÍMICA: volume 2. 6ed. São Paulo: Moderna, pp. 180, 225 e 226, 2004.

6.4. DOMINÓ



ESTRUTURA: O jogo é composto por 28 peças contendo perguntas e respostas

referentes ao conteúdo de Equilíbrio Químico apresentado nos slides.

OBJETIVO:


conteúdo “Equilíbrio Químico”.

NÚMERO DE JOGADORES: Quatro

TEMPO DO JOGO: Aproximadamente 30 min.

REGRAS:

1- Permitir aos alunos que se familiarizem com o material e de como serão as regras e a

prática do jogo.

87

2- As regras e estratégias do jogo são as mesmas necessárias para o jogo tradicional.

3- Se for necessário o Professor poderá interromper o jogo e ajudar as equipes sobre as

dificuldades e dúvidas do referido assunto.

4- Colocam-se as peças viradas sobre uma carteira, embaralhando-as.

5- Cada jogador retira sete (7) peças de dominó.

6- O primeiro jogador será aquele que tiver com a peça escrita “Equilíbrio Químico”.

7- Cada peça colocada sobre a carteira deverá ter seu encaixe na próxima peça do

jogador adversário.

8- O jogo acaba quando um dos jogadores baixar sua última peça

9- Após o jogo o professor poderá solicitar que os alunos copiem todas as perguntas e

respostas em seu caderno como forma de revisar o conteúdo.

Equilíbrio Químico

Síntese de

Haber-Bosch

Reação entre N2(g)

e H2(g) para produzir amônia

Constante em

função da Concentração

[ ] [ ]

[ ] [ ]ba

dc

BA

DCKc

.

.=

Sólido puro não participa do Kc

Aumenta a concentração do

reagente

ba

dc

pBpA

pDpCKp

.

.=

Kp é só para gases

Água pura

Exemplo de

substância com pH=7

O Equilíbrio se

desloca na direção do produto

Constante em

função da Pressão

Produto iônico da

água

88

Kw = [[[[H+]]]] . [[[[OH-]]]]

Princípio de Le Chatelier

“Toda vez que o equilíbrio sofrer uma perturbação externa,

ele se deslocará no sentido de minimizar a

ação desta força”.

pH

Potencial Hidrogeniônico

Básico

Solução Tampão

O Equilíbrio se

desloca na direção do reagente

Diminui a

concentração do reagente

pH > 7

meio......

Solução formada por um ácido ou base fraca

e seu sal (pH e pOH praticamente não sofre

variação)

pH < 7

meio......

Ácido

Hidrólise Salina

Processo em que o

cátion (de base fraca) e/ou ânion (de ácido

fraco) reage(m) com a água.

Um aumento de Pressão

O Equilíbrio se

desloca para o lado de menor volume

gasoso.

K = M . α 2

“O grau de ionização de um eletrólito aumenta, à medida que a solução

se dilui”.

89

Uma diminuição

de pressão

Neutro

pH = 7

meio......

Lei da Diluição de

Ostwald

O Equilíbrio se

desloca para o lado de maior volume

gasoso.

Potencial

Hidroxiliônico

pOH

Kp = Kc. (R.T)∆∆∆∆n

Relação entre

Kc e Kp

pH + pOH =.....

14

O Equilíbrio se desloca para o lado

da reação endotérmica.

Único fator que altera Kc ou Kp

Exemplo de

substância com pH < 7

Vinagre ou suco de limão

Um aumento da Temperatura.

Mudança na Temperatura

Presença de Catalisador

Não desloca o Equilíbrio

pH (peagâmetro)

Aparelho que

determina o pH de uma solução

aquosa.

Uma diminuição da Temperatura

90

O Equilíbrio se desloca para o lado da reação

exotérmica.

Indicador Ácido-Base

V direta = V inversa

papel tornassol, suco de repolho roxo e outros.

7. ANEXO – RESPOSTAS DOS EXPERIMENTOS E CAÇA-PALAVR AS 3.2.1. VERIFICAR O EFEITO TYNDALL EM ALGUMAS SOLUÇÕ ES.

Misturas Efeito Tyndall (observado ou não)

Tipo de dispersão (solução, colóide ou suspensão)

água + sal de cozinha Não Solução água + detergente Sim Colóide

água + amido Sim Colóide água + açúcar Não Solução água + terra Sim Suspensão

água + gelatina Sim Colóide água + leite Sim Colóide

3.2.2. CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES.

Cálculo: C = V

m1 30 = 1,01m

m1 = 3,0 g OU 30 g ________1 L (1000 mL)

m1 ________ 100 mL m1 = 3,0 g

Procedimento: Pesar 3,0 gramas de gelatina de morango, colocar num recipiente e adicionar água até 100 mL.

Etiqueta Solução aquosa de gelatina de morango a 30 g/L.

Cálculo: C = VM

m

.1

1 0,15 = 125,033,373

1

⋅m

m1 = 6,99 g

OU 0,15 mol ________ 1 L ( 1000 mL) 373,33 g ________1 mol n1 __________ 125 mL m1 __________ 0,01875 mol n1 = 0,01875 mol m1 = 6,99 g Procedimento: Pesar aproximadamente 7g de suco de limão, colocar num recipiente e adicionar água até 125 mL.

Etiqueta Solução aquosa de suco de limão a 0,15 mol/L.

Cálculo: m

m1=δ 0,06 = 80

1m m1 = 4,8 g OU 6 g ________100 g (100 mL)

m1 ________ 80 g (80 mL) m1 = 4, 8 g Procedimento: Pesar 4,8g de gelatina de abacaxi, colocar num recipiente e adicionar água até 80 mL.

Etiqueta Solução aquosa de gelatina de abacaxi a 6%.

91

3.2.3. PREPARO E DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO.

Cálculo: C = VM

m

.1

1 C = 1,0100

4

⋅ C = 0,4 mol/L

OU 100 g ________ 1 mol 0,04 mol ________100 mL 4,0 g __________ n1 x __________ 1000 mL (1 L) n1 = 0,04 mol x = 0,4 mol/L Etiqueta Solução aquosa de suco de abacaxi a 0,4 mol/L.

Cálculo: C1. V1 = C2. V2 0,4 . V1 = 0,16 . 100 V1 = 40 mL Retire 40 mL da solução 1 e acrescente 60 mL de água ou (acrescente água até 100 mL) Etiqueta Solução aquosa de suco de abacaxi a 0,16 mol/L.

3.2.4. TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE.

Cálculo: C = VM

m

.1

1 1,2 = 1,040

1

⋅m

m1 = 4,8 g

OU 1,2 mol ________ 1 L (1000 mL) 40 g ________1 mol n1 __________ 0,1 L (100 mL) m1 __________ 0,12 mol n1 = 0,12 mol m1 = 4,8 g Procedimento: Pesar 4,8g de hidróxido de sódio, colocar num recipiente e adicionar água até 100 mL.

Etiqueta Solução aquosa de hidróxido de sódio a 1,2 mol/L.

Nota: Os volumes abaixo podem ser alterados, conforme o ácido utilizado.

Volume gasto de NaOH 1a titulação

V1= 10,5 mL 2a titulação

V2= 9,0 mL

Média do volume

221 VV +

= 2

5,19= 9,75 mL

Ácido acético (vinagre)

?==

A

A

C

mLV 20 Hidróxido de sódio (NaOH)

==

LmolC

mLV

B

B

/2,1

75,9

1 nA = 1 nB 1 CA . VA = 1 CB . VB 1 CA . 20 = 1 . 1,2 . 9,75 CA = 0,585 mol/ L Teor de pureza do ácido acético: nA = nB nB = CB . VB nB = 1,2 . 9,75 nB = 0,0117 mol nA = 0,0117 mol 1 mol ________60g 10g (mL) _______100% 0,0117 mol ____ X X= 0,702 g 0,702 g _______ X X= 7,02 %

92

3.3. CAÇA-PALAVRAS D L

I Á G U A

L E T N E V L O S S

U O R

I C E

Ç I V C

P O L U I Ç Ã O M I O P

S O Í N N O

O D U C P

T E Q E U

N T S N L

E N O O T E R R A

0 M E T L R Ç

T I V U U A Ã

U L D Ç O

L O A O Ã Õ

O S R O E

S O I C Í D R E P S E D S

4.2.1. RECONHECENDO OS PROCESSOS EXOTÉRMICOS E ENDOTÉRMICOS. 1)Calor 2)Aquecimento:2, 3 e 4 Resfriamento:1 3) Exotérmicos: 2, 3 e 4 Endotérmico:1 4.2.2. CALOR DE DISSOLUÇÃO. 1) Exotérmica. Aumenta a temperatura. 2) A água e em seguida o vidro. 3) Q NaOH = Q água + Q vidro Q NaOH = (m . c . ∆t) água + (m . c . ∆t) vidro 4) Nota: O cálculo abaixo pode ser alterado conforme a variação do ∆t Q NaOH = 100 . 1 . (35-18) + 91,4 . 0,2 . (35-18) 2010,76 cal ______10 g NaOH Q NaOH = 1700 + 310,76 X _______ 40 g (1mol) Q NaOH = 2010,76 cal X= 8043,04 cal/mol X= - 8,043 Kcal/mol

5) NaOH (s) →água Na+(aq) + OH-

(aq) ∆H= - 8,043 Kcal/mol 4.2.3. CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO. QUESTÕES: 1) Exotérmica. Aumenta a temperatura. 2) Q = Q água + Q vidro Q = (m . c . ∆t) água + (m . c . ∆t) vidro 3) Nota: O cálculo abaixo pode ser alterado conforme a variação do ∆t Q NaOH = 200 . 1 . (∆t) + 162 . 0,2 . (∆t) 4) NaOH (aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) ∆H=.......Kcal/mol 4.2.4. CALORÍMETRO DOMÉSTICO. Material Temperatura

inicial (ºC) Temperatura final (ºC)

Diferença de temperatura(ºC)

Variação de temperatura ∆H= m . c. ∆t

Pão

20oC

26oC

6oC

∆H= 200 . 1. 6 ∆H= 1200 cal/2,15g 1200 cal _____ 2,15g (x) cal _____ 1,0 g x= 558,14 cal/g ou x= 0,558 Kcal/g

93

4.5. CAÇA-PALAVRAS

S R R E E C O R P O Õ A L E Ç A A N Õ A C R C V E M I E I S R R M A D G O Í Ç E A I F U Õ H C A S Q E U O T N O S M É A M Q B A R R R U N M T E S Í A I T M S C Ã A I G R E N E A O C A S

5.2.1. EFEITOS DA TEMPERATURA, SUPERFÍCIE DE CONTAT O E CONCENTRAÇÃO. ⇒⇒⇒⇒ Efeito da Temperatura. 1-) A temperatura da água. 2-) Sim. Aumentando ou diminuindo a temperatura da reação. 3-) Água quente. 4-) Para retardar sua decomposição. 5-) Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação (geralmente). ⇒⇒⇒⇒ Efeito da Superfície de Contato. 1-) Em pó. Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior será a velocidade da reação. 2-) Quanto maior o número de mastigações, mais o alimento ficará triturado e maior será a superfície de contato, logo será digerido mais rápido. ⇒⇒⇒⇒ Efeito da Concentração. 1-) Ácido sulfúrico concentrado, pois sua concentração é maior que no ácido diluído. 2-) Quanto maior a concentração, maior será a velocidade da reação. 5.2.2. EFEITO DO CATALISADOR. 1-) Em frasco de vidro âmbar ou frascos plásticos opacos, pois, sob a ação da luz, ela se decompõe. 2-) Ambos agem como catalisadores, aumentam a velocidade da reação sem serem consumidos. 3-) Que o dióxido de manganês e a batata não se decompõe, passando pelo filtro apenas a água. 5.3. CAÇA-PALAVRAS

C Z I S O M S I N A C E M N R E T A R D A R É I D T P E E I A P C M C R O V P A O R M E O Q D A P L U E S T U D O O T Í N S C O M E I I I M Ç D R O D I M U S N O C U Ã A A O D R E A Ç Õ E S Q U Í M I C A S

94

6.2.1. REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE LÍQUIDOS. 9-

Cor inicial + NaOH + HCl + NaOH + HCl Tubo1 (K 2CrO4) cromato de potássio

amarelo amarelo

Tubo 2 (K 2CrO4) cromato de potássio

amarelo alaranjado amarelo

Tubo 3 (K 2Cr2O7) dicromato de potássio

alaranjado amarelo alaranjado

Tubo 4 (K 2Cr2O7) dicromato de potássio

alaranjado alaranjado

10- K2CrO4 ← →

básico

ácido

K2Cr2O7

amarelo alaranjado 11- Sim. O equilíbrio é deslocado para a direita ou esquerda, como resposta a uma perturbação no sistema que estava em equilíbrio. 6.2.2. REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE GASES. 1-) Pb(NO3)2(s) →∆ PbO2(s)

+ 2NO2(g)

2-) NO2(g) = gás castanho N2O4= gás incolor 3-) No tubo em água quente o gás ficou mais escuro, evidenciando a maior quantidade de NO2. No tubo em água gelada o gás ficou mais claro (incolor), evidenciando a maior quantidade de N2O4. O aumento de temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica e a diminuição de temperatura no sentido da reação exotérmica. 6.2.3. PREPARAR UM INDICADOR E DETERMINAR O pH (pot encial hidrogeniônico) APROXIMADO DE ALGUMAS SUBSTÂNCIAS.

Material Cor pH (≅≅≅≅) [[[[H+]]]] mol/L

pOH (≅≅≅≅) [[[[OH-]]]] mol/L

Caráter (ácido, básico ou neutro)

Suco de limão Vermelho 3 1,0.10-3 11 1,0.10-11 Ácido Material de limpeza Verde 11 1,0.10-11 3 1,0.10-3 Básico Leite de vaca Roxo claro 6,5 1,0.10-6,5 7,5 1,0.10-7,5 Levemente ácido Água da torneira Incolor 7 1,0.10-7 7 1,0.10-7 Neutro Soda limonada Rosa 4 1,0.10-4 10 1,0.10-10 Ácido Soda cáustica Amarelo 13 1,0.10-13 1 1,0.10-1 Básico Leite de magnésia Verde 10 1,0.10-10 4 1,0.10-4 Básico Vinagre branco Vermelho 3 1,0.10-3 11 1,0.10-11 Ácido Suco de laranja Rosa 4 1,0.10-4 10 1,0.10-10 Ácido Sal de cozinha Incolor 7 1,0.10-7 7 1,0.10-7 Neutro Detergente incolor Roxo claro 7,5 1,0.10-7,5 6,5 1,0.10-6,5 Levemente básico

6.2.4. REAÇÃO QUÍMICA ATIVADA PELA VOZ. O azul de bromotimol é um indicador ácido-base que apresenta as seguintes colorações para faixas de pH: ácido (amarelo), neutro (verde) e básico (azul). Quando o hidróxido de sódio (base) é adicionado à solução contida no erlenmeyer, esta se torna básica. Quando assopramos injetamos grande quantidade de ar contendo gás carbônico e este, em contato com a água, produz ácido carbônico conforme a equação: CO2 + H2O → H2CO3 (gás carbônico) (ácido carbônico) A produção desse ácido vai neutralizando a solução que, inicialmente, é básica. O efeito visual da neutralização é a solução mudar sua coloração para verde. A equação de neutralização é dada por: H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2O (ácido carbônico) (hidróxido de sódio) (bicarbonato de sódio)

95

6.3. CAÇA-PALAVRAS H A M E T S I S A C I D E Z R O C G B É E U G N A S A O L N S L E Q U I L Í B R I O Q U Í M I C O L Ô C S A N I S I V I D A C A T O D E E M O Ã Ç A R O P A V E P Á G U A O

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