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Navio enferrujado fotografado na Praia de Santiago - Chile TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA PERCEBIDAS: Formação de ferrugem no navio Evaporação da água que forma as nuvens 1) Você sabe de qual metal (componente do navio) originou a ferrugem? 2) Existe diferença entre a ferrugem e o metal que a originou? 3) Há transformação de energia nesse processo? 4) De onde vem a energia para evaporar a água? 5) Como você pode explicar que o vapor- d’água (proveniente da evaporação do mar) pode tornar-se novamente água líquida? TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA Qualquer transformação sofrida pela matéria pode ser classificada em: FÍSICA ou QUÍMICA A classificação das transformações é realizada com base nas observações feitas em diferentes instantes e nas propriedades das substâncias. TRANSFORMAÇÃO FÍSICA • Propriedades da vela nas duas situações: • Cor: branca; • Estado físico na temperatura ambiente (20°C): sólido; • Solubilidade em água: insolúvel; • Densidade (d): 0,88 g/cm3 (20ºC); • Temperatura de fusão (TF): entre 47 °C e 65 °C. Não houve nenhuma alteração na composição da parafina, isto é, ela continuou sendo parafina. TRANSFORMAÇÃO FÍSICA • As principais transformações físicas são mudanças de estado físico da matéria: TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS TIPO DE MUDANÇA Transformações de barra de cobre em fios; produção de joias de ouro. Forma Obtenção de carvão em pó por trituração. Tamanho Dissolução de açúcar em água. Aparência Congelamento da água; formação de neblina. Estado Físico TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA • No caso da vela acesa, durante a queima do pavio, uma parte da parafina derrete, uma parte se vaporiza (passa do líquido ao vapor) e uma parte do vapor é queimada (sofre combustão), produzindo energia térmica (calor) e novas substâncias. Uma das substâncias visíveis a olho nu produzida: carvão (fuligem) Outras substâncias produzidas: gás carbônico (CO2), monóxido de carbono (CO) e água no estado de vapor. Em uma transformação química (ou reação química) ocorre a formação de substâncias com propriedades diferentes das substâncias iniciais, ou seja, é necessário comparar as propriedades das substâncias iniciais com as propriedades das substâncias formadas após a reação. TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA • Propriedades de duas substâncias: a água (H2O) e o gás carbônico (CO2): • A análise das propriedades das substâncias evidencia a ocorrência de uma transformação química, ou reação química. PROPRIEDADES FÍSICAS Cor Estado físico na temperatura ambiente (25 °C) Temperatura de fusão (ao nível do mar) Densidade (a 4 °C) Água Incolor Líquido 0 °C 1,0 g/cm3 Gás carbônico Incolor Gasoso -56,57 °C 1,79 g/cm3 TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA • EXEMPLO 1: Quando parafusos de ferro são expostos ao ar atmosférico, após certo tempo forma-se uma substância com cor avermelhada, conhecida por ferrugem. • A formação de ferrugem ocorre devido à reação química entre o ferro, o gás oxigênio e o vapor-d’água presente no ar. TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA • EXEMPLO 2: Comprimidos efervescentes adicionados à água originam novas substâncias. • As bolhas evidenciam a formação de um gás, neste caso, o CO2. TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA EQUAÇÃO QUÍMICA • As substâncias iniciais envolvidas em um fenômeno químico são denominadas reagentes; Enquanto que as substâncias formadas são denominadas produtos. • A reação química pode ser representada por uma equação química (semelhante a uma equação matemática); • Os membros da equação (reagentes e produtos) são separados por uma seta indicativa de orientação do fenômeno. REAGENTES PRODUTOS Reagentes (estado inicial): são anotados do lado esquerdo da equação química. Produtos (estado final): são anotados do lado direito da equação química. TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA EQUAÇÃO QUÍMICA • No exemplo dos parafusos, a reação química pode ser representada pela equação: ferro + oxigênio + água óxido de ferro hidratado (ferrugem) Reagentes Produtos TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA EQUAÇÃO QUÍMICA • Situações que podemos reconhecer a ocorrência de uma reação química pela observação visual das alterações que ocorrem no sistema: • MUDANÇA DE COR: TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA EQUAÇÃO QUÍMICA • Situações que podemos reconhecer a ocorrência de uma reação química pela observação visual das alterações que ocorrem no sistema: • LIBERAÇÃO DE UM GÁS (efervescência): TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA EQUAÇÃO QUÍMICA • Situações que podemos reconhecer a ocorrência de uma reação química pela observação visual das alterações que ocorrem no sistema: • FORMAÇÃO DE UM SÓLIDO: Nitrato de chumbo(líquido) + iodeto de potássio(líquido) iodeto de chumbo(sólido) + nitrato de sódio (líquido) TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA EQUAÇÃO QUÍMICA • Situações que podemos reconhecer a ocorrência de uma reação química pela observação visual das alterações que ocorrem no sistema: • APARECIMENTO DE CHAMA OU LUMINOSIDADE: TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA • A todo instante, no Universo, vários fenômenos físicos e químicos ocorrem e a energia que os acompanha pode ser observada em constante transformação. TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA • Como medir a energia em um processo??? • É indispensável que ocorra a transformação da energia de uma modalidade em outra. EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA: Na televisão, a energia elétrica se transforma em energia luminosa, energia sonora e energia térmica A energia potencial química se transforma em energia elétrica e depois em energia sonora TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA • EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA: Nas máquinas a vapor, o vapor produzido pelo aquecimento da água (a partir da queima do carvão “energia térmica”) movimenta um pistão e proporciona movimento a uma roda “energia cinética”. Invenções: facilitam o trabalho e diminuem o gasto pessoal de energia, usando- se energia obtida de outras fontes. Conservação de energia • A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. • A quantidade de energia antes e depois das transformações de uma modalidade de energia em outra mantém-se inalterada. • LEI DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA