Evidências – mas não muito “evidentes” – da ocorrência de transformações químicas

Filmes de detetive Você já deve ter visto vários filmes de detetive. Logo no início, há um homicídio ou um roubo a ser investigado. Em seguida, o protagonista é chamado e entra na “cena do crime” com um olhar “só dele”, capaz de enxergar o que ninguém mais enxerga, percebendo detalhes importantes, escondidos em objetos comuns. No decorrer do filme, o detetive faz a análise das informações e das pessoas envolvidas, classifica os suspeitos e as circunstâncias que os envolvem. Depois, ele procura conectar as informações de forma lógica, criando hipóteses e escolhendo as mais prováveis, até descobrir o modus operandi, a motivação e a identidade do criminoso.

Depois de algumas cenas de perseguição, com muitas trocas de tiros e batidas de carros, acontece a prisão ou a morte do criminoso. Com uma cena romântica no final, o filme agrada a todos e já pode terminar. Sherlock Holmes que o diga. Uma das qualidades mais importantes para qualquer investigador ou perito criminal é saber identificar e diferenciar “pistas”, “evidências” e “provas”, diferenciando-as de outras informações sem importância. Afinal, muitas coisas estão lá por acaso, sem nenhuma relação com o crime. Sabemos também que “pistas” são aquelas informações importantes, mas insuficientes para uma conclusão definitiva. Mas, as “evidências”, as “provas circunstanciais” e as “provas cabais” são informações que têm um peso muito maior, que oferecem um maior grau de certeza sobre o ocorrido.

Ilustração de um livro de Conan Doyle, onde Sherlock Holmes investiga a cena de um crime. Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Abbe-03.jpg - Acesso: 22.11.2013.

Investigação científica A investigação científica não é muito diferente. Há centenas de anos, os químicos, físicos e biólogos estudam a natureza da matéria orgânica e inorgânica; e construíram um sistema de interpretação e de linguagem que permite o estudo e a troca de informações sobre todos os tipos de substâncias, misturas e fenômenos. As “ciências” são conhecimentos organizados e sistematizados; por isso, as fórmulas e as equações químicas são as mesmas em todo o mundo. O “olhar científico” permite classificar mais facilmente as coisas e os fatos, a partir de generalizações conhecidas. É possível criar hipóteses, testá-las experimentalmente e fazer descobertas. Como um detetive, também precisamos identificar as “pistas”, e saber diferenciá-las das “evidências” e das “provas” sobre os diversos mistérios que envolvem a matéria e a natureza.

Palavra-chave: substância As expressões “transformação química”, “reação química” ou, ainda, “fenômeno químico” significam exatamente a mesma coisa. São processos comuns que acontecem o tempo todo na atmosfera, no solo, na água do mar e dos rios, no nosso sangue, nas células e organelas do nosso corpo, nas plantas, nos motores dos carros, nas indústrias, nas cozinhas, nas padarias e até no lixo...

Transformações como a respiração, digestão, fermentação, corrosão de metais, combustão, precipitação, decomposição e neutralização ácido-base são alguns exemplos de uma variedade imensa de “fenômenos”, que são chamados “químicos”, por uma única razão: há a “criação” de novas substâncias. Nesse caso, os “produtos” do fenômeno possuem outras fórmulas e outros nomes químicos, diferentes das substâncias iniciais. Ao contrário, o “fenômeno físico” é aquele em que nenhuma nova substância é criada. São transformações em que o mesmo material – uma ou mais mistura de várias substâncias – sofre alguma transformação, mas que não chega a alterar suas características químicas microscópicas, no nível atômico-molecular. Se essa natureza “íntima” não foi modificada, não estamos obrigados a representá-la por novas fórmulas e novos nomes químicos.

Amadurecimento de uvas, indicada por cores diferentes: uma transformação química Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grapes_during_pigmentation.jpg - Acesso: 22.11.2013.

Mas, alguns problemas se apresentam:

– Como saber se uma transformação gerou novas substâncias, se não podemos “enxergar” os átomos e as moléculas? Eles não podem ser vistos, nem mesmo com o auxílio do microscópio ótico.

– Além disso, algumas transformações parecem transformar a natureza íntima da matéria e

são fenômenos físicos; enquanto outros fenômenos químicos podem acontecer sem serem percebidos, mesmo por um observador atento.

– Muitos acreditam que fenômenos reversíveis são físicos; e que os irreversíveis são

químicos. Seria uma generalização muito útil e simples, se fosse verdadeira; mas não. Não é verdade. Existem fenômenos físicos irreversíveis; e químicos reversíveis e vice-versa.

“Então, como descobrir a verdade, Sherlock?” “Bem, Watson, vamos por partes.”

Primeiro Qualquer “transformação” implica em um estado inicial, diferente de um estado final.

Antes Depois ESTADO INICIAL → ESTADO FINAL

transformação

Gelo derretendo e água em ebulição Mudanças de estado são fenômenos físicos, pois a substância é a mesma

Imagens disponíveis em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eis-3.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kochendes_wasser02.jpg Acesso: 20.11.2013.

Queima: um fenômeno químico, pois novas substâncias são formadas Disponível em:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coci%C3%B1a_de_le%C3%B1a._Forno.jpg Acesso: 20.11.2013

No fenômeno químico, chamamos o estado inicial de “reagentes”; e o final, de “produtos”.

Antes Depois REAGENTES → PRODUTOS

transformação química

Se o fenômeno é físico, há uma transformação, sim, mas das mesmas substâncias, que, por isso, não são chamadas de reagentes, nem de produtos. Por exemplo, a vaporização da água (H2O líquida), formando vapor de água (H2O vapor).

Antes Depois ESTADO INICIAL ESTADO FINAL

H2O(l) → H2O(g) transformação física

Segundo O conceito de substância não é tão preciso, variando com o tipo de ligação química que o material apresenta. Por isso, precisamos saber classificar as substâncias pelo tipo de ligações químicas para, então, saber que tipo de unidade estrutural está presente no material a ser classificado.

Ligação química

Ligação iônica

Ligação metálica

Ligação covalente

Tipo de substância

Sustância iônica

Substância metálica ou ligas

metálicas

Substância molecular

Substância covalente

Unidades estruturais

Íons

(cátions e ânions se atraindo “em rede”)

Átomos

(ligeiramente positivos, atraindo

elétrons livres)

Moléculas

(podem ser polares ou apolares)

Átomos

(neutros, formando macromoléculas)

Exemplos

Sal de cozinha (NaCl),

carbonato de cálcio (CaCO3), sulfato de cobre

(CuSO4)

Cobre (Cu), ferro (Fe), ouro (Au), prata (Ag), zinco

(Zn), estanho (Sn), magnésio (Mg), lítio (Li).

Gás oxigênio (O2), gás

carbônico (CO2 ), água (H2O),

álcool (C2H6O), glicose

(C6H12O6)

Grafite (carbono puro), diamante (carbono puro), areia ou sílica

(SiO2)

Condutividade elétrica

Conduzem, se derretidas ou

dissolvidas, mas não no estado

sólido.

Conduzem. Não conduzem.

(Apenas os ácidos, se dissolvidos em água, pois formam

íons.)

Não conduzem

(exceto o grafite, por ter estruturas de

ressonância, liberando elétrons)

Condutividade térmica

Isolantes. Condutores. Isolantes. Isolantes.

Estado físico à temperatura

ambiente

Sólidos, com altos pontos de

fusão e ebulição.

Sólidos, com exceção do

mercúrio (Hg), que é líquido.

Gases, líquidos ou sólidos (depende da

polaridade e do tamanho das moléculas)

Sólidos, com altíssimos

pontos de fusão.

Solubilidade em água

Geralmente solúveis.

Insolúveis. Depende da polaridade.

Insolúveis.

Terceiro Raramente as substâncias estão puras. Na maioria das vezes, os materiais, em geral, são misturas de várias sustâncias, inclusive de tipos diferentes de substâncias. Quarto Se, após uma transformação, as unidades estruturais ou espécies químicas que formam as substâncias do estado inicial permanecem inalteradas, o fenômeno é físico. Se as unidades estruturais não são mais as mesmas, houve formação de uma ou mais substâncias novas no sistema; então, o fenômeno é químico.

“Vamos investigar um mistério, Sherlock?” Assim, em uma investigação científica, analisamos se uma transformação qualquer produz mudanças nas características e propriedades específicas das substâncias; em caso afirmativo, sabemos que uma nova substância foi criada. Mas, além disso, talvez precisemos identificar qual substância foi criada. MISTÉRIO: O caso do gás não identificado O contato entre um sólido e um líquido gerou bolhas, num experimento realizado em um copo comum. O líquido usado foi água. O gás produzido não tem cheiro. O que se pode deduzir? Consulte a tabela e perceba que o gás produzido é uma pista de que, provavelmente, uma substância molecular foi criada, provavelmente de moléculas pequenas e apolares. Hipótese 1: o gás já existia antes e o fenômeno é físico. Para aceitar isso, devemos procurar saber se o sólido era, talvez, um tipo de balão solúvel em água, que, depois de dissolvido, liberou o gás. Mas essa hipótese é pouco provável, pois o gás poderia estar visível, antes da transformação, além de fazer o sólido flutuar, produzindo poucas bolhas. Hipótese 2: o sólido é um comprimido efervescente que, em contato com a água, gera bolhas de gás carbônico; fenômeno químico. O comprimido contém bicarbonato de sódio (NaHCO3), que libera o ânion bicarbonato (HCO3

-1) em

meio aquoso. O comprimido também contém um ácido que libera cátions “H+” na água. O

bicarbonato reage com ácido, liberando gás carbônico.

Bicarbonato de sódio: uma substância iônica.

HCO3

-1 + H+ H2 O (l) + CO2 (g)

ânion bicarbonato ácido qualquer → água gás carbônico Nesse processo, o ácido é neutralizado, já que o cátion H+ reage, formando água. Hipótese 3: o sólido é um metal que, em contato com ácido dissolvido em água, gera gás hidrogênio. Neste caso, o metal é corroído pelo ácido, que libera bolhas. O ácido também é neutralizado nesse caso, já que os cátions H+ do ácido recebem elétrons e formam o gás hidrogênio (H2) e vão para a atmosfera.

Fe + 2 H+ H2 (g) + Fe2+

(aq) ferro metálico ácido qualquer → gás hidrogênio cátion dissolvido

“É elementar, meu caro Watson.” Solução do mistério: 1) Se tivermos alguma pista de qual sólido foi usado e como o metal é bem diferente do comprimido efervescente, saberemos qual gás foi produzido.

2) Soluções ácidas encontradas não solucionam o mistério, pois os “ácidos” estão em duas das hipóteses.

3) Se pudermos testar os gases formados em uma chama, o mistério estará resolvido, pois o gás carbônico apaga o fogo, enquanto o gás hidrogênio é combustível.

4) Outro caminho é verificar se há cátions de elementos metálicos no líquido, para confirmar a hipótese três.

Estátua em bronze do personagem Sherlock Holmes, na Suíça. O bronze é uma liga metálica de estanho (Sn) e cobre (Cu), muito resistente à corrosão.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sherlock_Holmes_statue_at_Meiringen1.jpg Acesso: 22.11.2013

“Pistas” deixadas por um fenômeno químico Se as substâncias e suas unidades estruturais mudam, podem mudar diversas características macroscópicas da matéria; ou seja, ficam visíveis a olho nu.

Formação de bolhas, “espuma” ou efervescência

Aquecimento espontâneo ou resfriamento espontâneo

Mudança de cor

Emissão de luz

Mudança de consistência

Mudança de cheiro

Mudança de sabor

Formação de precipitado

Alterações dos pontos de fusão e de ebulição

Aumento ou diminuição na condutividade elétrica

Aumento ou diminuição da condutividade térmica

Aumento ou diminuição da solubilidade

“Mas, por que são apenas pistas e não provas, Holmes?” Essas “pistas” vão se tornando “evidências” e “provas” de fenômeno químico, principalmente

quando acontecem várias simultaneamente. Se acontecem isoladas, podem ser decorrência de algum fenômeno físico. Exemplo 1: O sal de cozinha, quando dissolvido em água, perde a consistência de sólido, mas não deixou de ser cloreto de sódio (NaCl). Apenas uma mistura foi feita, não uma reação química. Misturar e separar misturas são fenômenos físicos. Exemplo 2: Mudanças de consistência, que acontecem isoladamente, podem ser decorrência de simples mudança de estado. O gelo é bem mais consistente que a água líquida, mas continua sendo “água”.

A manteiga e a cera fria são bem duras, mas, quando levemente aquecidas, derretem e perdem consistência. Solidificação, fusão, ebulição e todas as outras mudanças de estado são fenômenos físicos. A cera fria é bem dura, mas perde consistência, quando aquecida. Parece um fenômeno químico, mas é um fenômeno físico. Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cera_api_in_pani.jpg - Acesso: 20.11.2013

Exemplo 3: A queima do papel libera grande quantidade de calor e é uma reação química; mas, quando dissolvemos soda cáustica (hidróxido de sódio, NaOH) em água, também há grande liberação de calor, podendo até ferver a água, se a proporção de soda for grande. Apenas uma dissolução exotérmica foi feita; portanto, uma mistura, e não uma reação química.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reaccionprueba.png

Acesso: 20.11.2013

Exemplo 4: A formação de um “precipitado” pode parecer uma “solidificação”, uma simples mudança de estado. Mas não: um precipitado se forma, quando soluções aquosas se misturam, contendo sais solúveis em água. Quando entram em contato, pode haver uma atração maior entre o cátion de uma delas e o ânion de outra, que formam um novo sal insolúvel, que cristaliza e vai para o fundo. Não se trata de um líquido que foi resfriado até abaixo de seu ponto de fusão e solidificou. Foi uma reação química entre dois sais, formando um terceiro, que precipitou e, ainda, um quarto sal, que permaneceu dissolvido.

Exemplo 5: De forma semelhante, a dissolução do nitrato de potássio (KNO3) é endotérmica; ou seja, quando dissolvemos esse sal em água, acontece resfriamento espontâneo e a mistura fica bem gelada. Isto acontece porque o nitrato de potássio precisa absorver calor do ambiente para dissolver, o que faz resfriar tudo em volta, até o recipiente onde foi feita a mistura. Como toda dissolução, trata-se de um fenômeno físico. Exemplo 6: Uma barra de ferro, quando aquecida, fica incandescente, emitindo uma luz avermelhada; ou seja, muda de cor e emissão de luz. Mas o ferro aquecido continua sendo a substância simples “ferro”. O que acontece é que seus elétrons ficam excitados com a energia fornecida do ambiente (calor), saltam para as camadas mais externas da eletrosfera do átomo e depois retornam aos níveis normais, emitindo a energia de volta ao ambiente, na forma de luz. É um fenômeno físico.

Ferro incandescente, derretido, emitindo luz. Fenômeno físico.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Castingiron.jpg - Acesso: 20.11.2013

Generalizações ou “provas” de fenômenos físicos

Promover mudanças de estado por aquecimento ou resfriamento

Misturar

Separar misturas

Aquecer

Conduzir calor

Conduzir eletricidade

Produzir movimento

Funcionar de motor elétrico e funcionamento de dínamo

Produzir luz por aquecimento ou energia elétrica

Fazer funcionar lâmpadas elétricas

Mudanças de estado: fenômenos físicos

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

“Podemos fazer generalizações de fenômenos químicos, Watson. São as provas que procurávamos.” Queima ou combustão Toda queima ou combustão é uma reação química entre um combustível e um “comburente”, geralmente o gás oxigênio (O2) do ar atmosférico, liberando grande quantidade de energia na forma de luz e calor (fogo). Explosões são queimas muito rápidas, acompanhadas de grande estrondo e produção de calor e luz; portanto, são fenômenos químicos. Não devemos confundir explosão com “estouro”; um pneu ou um balão pode estourar, por causa da pressão do ar que o arrebenta; mas não explode. Já um explosivo possui, em suas moléculas, átomos de oxigênio para criar mais condições de contato e proximidade entre o oxigênio e os outros elementos, para uma reação rápida. Oxidação de metais e obtenção (redução) de metais a partir de minérios Com exceção do ouro, que já é encontrado na natureza, na forma de metal amarelo, os outros metais dificilmente são obtidos na forma “metálica” diretamente. Os minérios são substâncias onde os elementos metálicos estão, na forma de cátions, sendo necessário algum processo metalúrgico para sua conversão em metal.

No caso do ferro, os minérios contêm cátion ferroso (Fe2+, amarelado), férrico (Fe3+, avermelhado) ou ambos; e o processo siderúrgico (metalurgia do ferro) usa carvão em brasa para produção de monóxido de carbono dentro do alto-forno. O monóxido de carbono (CO) reage com o óxido de ferro III (Fe2O3), formando ferro metálico (Feº) e dióxido de carbono (CO2). No caso do “enferrujamento”, a reação é oposta: o ferro metálico reage com o oxigênio do ar, na presença de água, formando hidróxido ferroso (ferrugem amarela) ou hidróxido férrico (ferrugem vermelha) ou a mistura de ambos, misturados na superfície do ferro

metálico. Aos poucos, a ferrugem vai se “descascando” do objeto, expondo os átomos mais internos, que, por sua vez, vão oxidando também, desgastando e corroendo o metal. Nos fios e conexões elétricas de cobre, depois de um tempo, também aparece uma espécie de “ferrugem” do cobre: um sólido verde azulado, chamado de “zinabre”. Como o cobre está oxidado, ou seja, na forma iônica, a formação do zinabre compromete a capacidade de condução elétrica do cobre metálico (Cuº), causando interrupções de funcionamento e defeitos nas instalações elétricas.

Ferro e cobre oxidados.

Imagens disponíveis em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rust.rost.JPG

e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Budapešť_0453.jpg Acesso: 22.11.2013

Funcionamento de motor a combustão e a nossa biologia Salvo os carros totalmente elétricos, os automóveis funcionam com motores a combustão, ou seja, queimam algum combustível, seja álcool, gasolina, diesel etc. Os fenômenos de “movimento” são considerados físicos, como é o caso do movimento de um carro por uma estrada; mas são possíveis, devido a outros fenômenos de natureza química. A energia armazenada no combustível é convertida em energia cinética, ou seja, em movimento circular nos motores. De forma semelhante, quando uma pessoa anda, o fenômeno de deslocamento é considerado físico; mas a energia produzida em seus músculos para que o movimento seja possível, é fenômeno químico, pois há queima de glicose nas células para a produção de energia. Cozinhar, fritar ou assar

Cozinhar ou fritar um ovo? Mas como, se o ovo continua sendo “ovo”? Sim, mas o ovo cozido ou frito já tem outra cor, outro sabor, outro cheiro, maior consistência etc. São várias “pistas” juntas. O que acontece é que suas proteínas sofrem transformações por ação do calor, tendo sua cadeia carbônica retorcida, modificando suas propriedades físicas e químicas. Não é uma solidificação, pois ele teria que ser resfriado e não aquecido, para simplesmente “solidificar”. Todos os outros alimentos preparados por ação do calor, que foram cozidos, assados ou fritos, sofreram mudanças químicas.

Disponível em (acesso: 22.11.2013): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Telur.jpg

Produção de eletricidade por pilhas e baterias Todas as pilhas e baterias produzem eletricidade a partir de reações químicas de oxirredução, em que um elemento metálico perde elétrons para um outro elemento ionizado, cujos íons tenham mais tendência de receber elétrons.

Os elétrons passam de um elemento a outro através dos fios do circuito externo à pilha. Na ilustração, uma “pilha de limão”, onde um metal comum (ferro dos parafusos) concorre mais para a perda de elétrons que o cobre (metal nobre nas moedas), criando uma “diferença de potencial” elétrico. Os sumos dos limões são meios eletrolíticos, ou seja, soluções aquosas ricas em íons, para conduzir a corrente elétrica.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LED_Lighting_by_Lemon_Battery.jpg - Acesso: 22.11.2013

Quando a pilha ou bateria é recarregável, significa que o fenômeno químico é reversível. Ou seja, usando uma corrente elétrica mais forte, de sentido oposto ao da pilha, os elétrons retornam ao metal que os havia perdido.

Nos automóveis, há um “dínamo” ou “alternador” para aproveitar a energia cinética produzida pelo motor, convertendo-a em energia elétrica, para manter a bateria do carro carregada. Enquanto a bateria descarrega pelo uso de faróis, rádio, ignição etc., a reação química acontece em um sentido; quando é recarregada pelo dínamo ou alternador, a reação acontece no sentido oposto.

Interior de um alternador. Fios enrolados de cobre (bobina) e um conjunto de ímãs em movimento transformam energia cinética em energia elétrica.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dynamo.JPG - Acesso: 22.11.2013.

Carbonatos e bicarbonatos em reação com ácidos Você já deve ter tomado bicarbonato de sódio dissolvido em água para aliviar a acidez estomacal. Ou, talvez, já tenha adicionado a mesma substância em uma limonada ou suco de abacaxi para “tirar o azedo”, e viu a produção de bolhas de um gás. Os carbonatos e bicarbonatos reagem com ácido, neutralizando-os e liberando gás carbônico. A “espuma” formada sobre a limonada são bolhas de gás carbônico. Reações que emitem luz: vaga-lumes, pulseiras de neon e “luminol” para desvendar crimes Existem reações químicas que liberam energia na forma de luz e de calor. A queima é um exemplo. Mas existem outras reações que emitem mais luz do que calor, inclusive no mundo vegetal e animal. Algumas algas e também peixes e crustáceos que vivem em grandes profundidades no oceano são capazes de emitir luz. Os vaga-lumes também são capazes de

controlar a reação da substância “luciferina” com o oxigênio absorvido pela respiração, em presença de ATP, íons magnésio (Mg2+) e a enzima luciferase, produzindo outra substância, a “oxiluciferina” e luz.

Imagens disponíveis em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lampyris_noctiluca.jpg

e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Knicklichter_Party_1.JPG - Acesso: 22.11.2013.

As “pulseiras de neon”, na verdade, não são de neon. O “neon” ou “neônio” (Ne) é um gás que é usado em lâmpadas fluorescentes para produzir luminosidade em letreiros de propaganda; mas, há décadas, estão sendo substituídos por luminosos de LED. As pulserinhas ou lightsticks se parecem com o neon dos letreiros e, por isso, são chamadas assim. Elas possuem duas substâncias líquidas, o “luminol” (C8H7N3O2) e “peróxido de hidrogênio” (H2O2, água oxigenada), que fica dentro de uma cápsula frágil de vidro bem fino. Quando dobramos a pulseira, a cápsula de vidro se rompe, liberando o peróxido de hidrogênio e substâncias entram em contato. Então, a reação acontece, com liberação de luz.

O luminol também é usado por peritos criminas na localização do sangue que foi lavado – mesmo que por várias vezes - em cenas de homicídio, pois o ferro do sangue é um catalisador para a reação de luminescência do luminol. Em presença de água oxigenada e de um hidróxido, o ferro facilita a reação de luminescência do luminol, produzindo uma luz azul bem visível, quando se apaga a luz do cômodo. Luminol, em presença da hemoglobina do sangue humano. Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Luminol.jpg Acesso: 22.11.2013

Fotossíntese, digestão e respiração: o maior equilíbrio ecológico da Terra A reação de fotossíntese é a produção da substância orgânica glicose (C6H12O6), a partir do gás carbônico (CO2) e da água. As plantas conseguem fazer essa reação, absorvendo a luz solar com o auxílio das moléculas de clorofila. A glicose armazena a energia solar nas ligações entre os átomos. A “respiração” é o processo oposto ao da fotossíntese. Na respiração, a glicose é

queimada de forma enzimática, ou seja, com o auxílio de enzimas, que facilitam a queima sem que haja produção de chamas. Os animais não conseguem fazer fotossíntese; ou seja, não produzem suas próprias substâncias energéticas. Por isso, eles precisam comer as plantas, fazer a digestão dos alimentos para absorver a glicose e outros nutrientes. A glicose é levada pela corrente sanguínea até as células, onde é queimada e transformada em gás carbônico e água novamente. Esse é o maior equilíbrio ecológico da Terra, traduzido de forma química, que acontece entre plantas e animais.

Sentido da fotossíntese

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6

Sentido da respiração

Amadurecimento de frutas Quando as frutas amadurecem, há mudanças significativas na sua cor, sabor e cheiro. Em geral, ficam menos ácidas e mais adocicadas, acusando transformações de neutralização de seus ácidos e aumento na quantidade e concentração de seus açúcares. Diversas reações químicas acontecem neste processo. As mudanças de cor em suas cascas são devidas à presença de substâncias indicadoras ácido-base que, com a diminuição ou aumento da acidez, formam complexos de cores diferentes, ora com íons hidrônio (H3O

+ ou H+, característicos do meio ácido), ora com íons hidróxido (OH-, característicos do meio básico). Fermentação É a reação mais importante na fabricação de pães, bolos, bebidas alcoólicas e derivados do leite, como iogurtes, queijos e coalhadas. Existem três tipos de fermentação: Fermentação alcoólica: É realizada por alguns tipos de fungos ou leveduras, produzindo etanol e dióxido de carbono. É importante na produção de vinho, cerveja, cachaça e todas as outras bebidas alcoólicas e do pão. A cerveja e os vinhos espumantes são comercializados ainda em processo de fermentação; e, por isso, produzem bolhas de gás carbônico o tempo todo.

A fermentação alcoólica produz gás carbônico, que pode ser percebido na forma de bolhas. Algumas bebidas são fermentadas e depois armazenadas por longos períodos, em tonéis de madeira, como o vinho. Todas as bebidas são fermentadas. As bebidas de maior teor alcoólico são também destiladas, como a cachaça, a tequila, a vodca etc. O vinho e a cerveja não são destilados. Ao lado, alambiques para destilação de tequila. A fermentação é uma reação química; a destilação é apenas um método de separação de misturas; portanto, fenômeno físico.

Imagens disponíveis em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fementação_alcoolica.jpg, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glass_widget_comparison.jpg,

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sherry_cellar,_Solera_system_2,_2003.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copper_tequila_stills.jpg Acesso: 22.11.2013

Fermentação acética: é a continuação da fermentação alcoólica, que transforma o álcool em ácido acético. Nesse processo, o vinho “estraga” ou “azeda”, se transformando em vinagre. Fermentação láctica: Em geral, são as bactérias do gênero Lactobacillus que fazem a fermentação. No caso do iogurte, as bactérias Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus são adicionadas ao leite para produzir acidez, sabor e aroma desejados. Elas usam a lactose (açúcar) do leite para produzir a energia de que precisam para viver e se multiplicar, produzindo ácido láctico.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Queijo_coalho.jpg Acesso: 22.11.2013

A acidez do ácido láctico provoca a coagulação das proteínas do leite e o “coalho”, que é usado na fabricação de iogurtes e queijos. Alguns produtores e distribuidores de leite desonestos costumam adicionar soda cáustica (hidróxido de sódio, NaOH) ao leite, para neutralizar o ácido láctico produzido na fermentação, dando a impressão de que o leite ainda está na validade. As evidências de uma reação de fermentação são:

1. A produção de bolhas, indicando a formação do gás carbônico (CO2). 2. O aumento de temperatura do sistema, pois a fermentação é exotérmica.

Conclusão Reconhecer um fenômeno químico nem sempre é fácil. Mas, conhecendo os principais tipos de reações e de fenômenos físicos, é possível diferenciá-los, com alto grau de acerto. Mantenha sempre sua curiosidade e espírito científico e use sua habilidade de dedução!