Capítulo 16 – Fenômenos físicos e fenômenos químicos
Resumo completo
Capítulo 16 – Fenômenos físicos e fenômenos químicos
Resumo completo
1O que são fenômenos?
Todos os dias vemos coisas mudando: o gelo derrete, o açúcar some na água, a fruta escurece, o papel queima. Na ciência, qualquer mudança que um material sofre recebe o nome de fenômeno (ou transformação).
Essas transformações podem ser naturais, quando acontecem sem a ajuda das pessoas (um raio que incendeia a mata seca), ou provocadas por ações humanas, como acender a boca do fogão.
Existem dois grandes grupos de fenômenos: os físicos e os químicos. A diferença entre eles está em uma pergunta simples: a composição química do material mudou? Se não mudou, é físico. Se mudou, é químico.
Exemplos
Exemplo do papel (passo a passo):
1) Pego duas folhas de papel iguais.
2) A primeira eu rasgo e amasso formando bolinhas. O material continua sendo papel, só mudou a forma → transformação física.
3) A segunda eu queimo até virar cinzas. As cinzas NÃO são papel, são um material novo → transformação química.
Os dois tipos de fenômenos
Tipo de fenômeno
O que acontece com a composição
Formam-se substâncias novas?
Exemplo
Físico
Continua a mesma
Não
Amassar uma lata, derreter gelo
Químico
Muda
Sim
Queimar papel, enferrujar o ferro
2As transformações físicas
As transformações físicas são fenômenos que mudam o material, mas não mudam a sua composição química. Ou seja, as substâncias que formam o material continuam exatamente as mesmas, e nenhuma substância nova aparece.
Numa transformação física o material pode mudar de forma, de tamanho, pode se dissolver (solubilidade) ou mudar de estado físico (sólido, líquido, gasoso).
Um jeito fácil de lembrar: mudou só o “jeitão”, mas continua sendo o mesmo material.
Exemplos
Amassar uma garrafa PET: a garrafa fica torta e menor, mas o plástico continua sendo o mesmo plástico → física.
Quebrar um copo de vidro: ele vira vários pedaços menores, mas cada caco ainda é vidro → física.
2.1Transformações na forma e no tamanho
Quando amassamos uma garrafa de plástico ou uma lata de alumínio, a forma e o tamanho do objeto mudam. Mas o plástico e o alumínio continuam iguais por dentro.
O mesmo vale para quebrar um copo de vidro: ele se divide em partes menores e mantém a mesma composição.
Exemplos
Amassar uma folha de papel para formar uma bolinha.
Cortar um pedaço de barbante ao meio.
2.2Transformações que envolvem a solubilidade
Quando colocamos sal ou açúcar na água e mexemos, eles parecem “sumir”. Na verdade eles se dissolveram: as partículas ficaram espalhadas no meio da água.
O material que se dissolve é o soluto (sal, açúcar, corante) e o líquido que dissolve é o solvente (a água). Mesmo dissolvido, o açúcar continua sendo açúcar. Por isso é transformação física.
Um material que se dissolve bem em água é chamado de hidrossolúvel. É o caso dos corantes de comida: a água fica colorida, mas nenhuma substância nova se formou.
Exemplos
Passo a passo do copo de suco: 1) coloco açúcar na água; 2) mexo com a colher; 3) o açúcar some da vista, mas a água fica doce → prova de que o açúcar continua ali, apenas espalhado. Transformação física.
Soluto e solvente
Termo
Significado
Exemplo
Soluto
O que se dissolve
Açúcar, sal, corante
Solvente
O que dissolve
Água
Hidrossolúvel
Material que se dissolve em água
Corante de bolo
2.3Mudanças de estado físico
A água pode aparecer em três estados físicos: sólido (gelo), líquido (água) e gasoso (vapor). O que muda de um para o outro é a agitação das moléculas.
No gelo as moléculas estão bem juntinhas e quase paradas, porque têm pouca energia. Quando aquecemos, damos energia: as moléculas se agitam, se afastam e a água passa para líquido e depois para gás.
Quando esfriamos, acontece o contrário: as moléculas perdem energia, se movimentam menos e ficam mais próximas. Todas as mudanças de estado são transformações físicas, porque a água continua sendo água.
Fusão do gelo: 0 °C (ao nível do mar) | Ebulição da água: 100 °C (ao nível do mar)
Exemplos
Roupa secando no varal → a água líquida vira vapor = vaporização (evaporação).
Gotinhas na parte de fora de um copo gelado → o vapor do ar vira líquido = condensação.
Picolé derretendo no dia quente → sólido vira líquido = fusão.
Água no congelador virando gelo → líquido vira sólido = solidificação.
Naftalina e gelo-seco que “somem” no ar sem molhar nada → sólido vira gás direto = sublimação.
Mudanças de estado físico
Nome do processo
De onde vai para onde
Ganha ou perde energia?
Exemplo do dia a dia
Fusão
Sólido → Líquido
Ganha (aquece)
Gelo derretendo
Vaporização
Líquido → Gasoso
Ganha (aquece)
Água fervendo / roupa secando
Condensação
Gasoso → Líquido
Perde (esfria)
Orvalho nas folhas; tampa da panela
Solidificação
Líquido → Sólido
Perde (esfria)
Água virando gelo
Sublimação
Sólido → Gasoso (e vice-versa)
Ganha ou perde
Gelo-seco e naftalina
Como ficam as moléculas em cada estado
Estado
Distância entre as moléculas
Agitação
Energia
Sólido
Muito próximas
Pouca
Baixa
Líquido
Um pouco afastadas
Média
Média
Gasoso
Bem afastadas
Muita
Alta
2.4Para ir além: o ciclo da água
O ciclo da água mostra as mudanças de estado acontecendo o tempo todo na natureza. O Sol aquece a água dos oceanos, rios e lagos, e ela evapora (vira vapor).
Lá em cima, no ar frio, o vapor se condensa e forma as nuvens, a neblina ou o nevoeiro. Quando as gotinhas ficam grandes e pesadas, cai a chuva (precipitação). Se estiver muito frio, cai neve ou granizo (solidificação).
Depois, a água se infiltra no solo e forma os lençóis freáticos, escoa para os rios e volta ao mar. Plantas e animais também devolvem água para a atmosfera pela transpiração, pela respiração e pela urina e fezes.
Exemplos
Pergunta comum: Por que a água do oceano não acaba com a evaporação? Resposta: porque ela volta! O vapor se condensa, vira chuva e retorna aos rios e oceanos. É um ciclo, a água apenas circula.
Pergunta comum: Por que a chuva não é salgada? Resposta: na evaporação só a água vira vapor; o sal fica no mar. Por isso a chuva é água doce.
Etapas do ciclo da água
Etapa
O que acontece
Evaporação
A água líquida vira vapor por causa do calor do Sol
Condensação
O vapor esfria e forma nuvens e neblina
Solidificação
Em ar muito frio formam-se cristais de gelo, neve e granizo
Precipitação
A água cai como chuva, neve ou granizo
Infiltração
A água entra no solo e forma os lençóis freáticos
Escoamento
A água corre pela superfície até rios e oceanos
Transpiração e respiração
Plantas e animais devolvem vapor d'água ao ar
3As transformações químicas (reações químicas)
As transformações químicas, também chamadas de reações químicas, acontecem quando as substâncias do começo se combinam e formam substâncias novas, diferentes das que existiam antes.
As substâncias que começam a reação são os reagentes. As substâncias que se formam no final são os produtos.
Além de mudar a composição, a reação pode mudar a cor, o cheiro, a textura e o tamanho do material.
📐 Para guardar
REAGENTES → PRODUTOS
Exemplos
Exemplo do bolo (passo a passo simplificado):
1) Reagentes: leite + ovos + chocolate + farinha + manteiga + açúcar + fermento.
2) Levo a massa ao forno (o calor provoca a reação).
3) Produto: o bolo pronto, com substâncias novas (proteínas cozidas, amidos modificados).
Não dá para separar os ingredientes de volta → é uma reação química.
Como saber se aconteceu mesmo uma reação química? O jeito mais seguro é comparar as propriedades (densidade, ponto de fusão e ponto de ebulição) do que entrou e do que saiu. Se as propriedades forem diferentes, formou-se substância nova → reação química.
Mas, na prática, existem pistas fáceis de ver, chamadas de evidências: mudança de cor, mudança de cheiro, produção de calor e luz, formação de gases e formação de sólidos com textura diferente.
Atenção: uma reação pode mostrar uma evidência, várias evidências ou até nenhuma evidência visível.
Exemplos
Alteração de cor: a pera cortada escurece porque suas substâncias reagem com o gás oxigênio do ar.
Alteração de odor: o lixo orgânico mal fechado começa a cheirar mal por causa da decomposição feita por bactérias e fungos.
Calor e luz: a chama do fogão (combustão do gás com o oxigênio) e a luz do vaga-lume (bioluminescência, reação entre a proteína luciferina e o gás oxigênio).
Formação de gás: o antiácido efervescente na água solta bolhas de gás carbônico.
Formação de sólido com outra textura: a ferrugem, sólida, frágil e áspera, formada pelo ferro + oxigênio + água.
Evidências das reações químicas
Evidência
Exemplo
O que se forma
Mudança de cor
Pera cortada escurecendo
Substâncias escuras novas
Mudança de cheiro
Lixo orgânico apodrecendo
Gases de mau cheiro
Calor e luz
Chama do fogão; vaga-lume
Gases da queima; luz verde
Formação de gás
Antiácido na água (efervescência)
Gás carbônico
Sólido com nova textura
Ferro enferrujado
Ferrugem (sólido áspero)
3.2Fatores que provocam as reações químicas
Nem toda reação acontece sozinha. Quando algo acontece por si só, dizemos que é espontâneo. Mas muitas reações precisam de um empurrãozinho, um fator que faça os reagentes interagirem.
Os três fatores principais estudados no capítulo são: a luz, o calor e o simples contato entre os reagentes.
Pense no bolo: só juntar os ingredientes não faz o bolo. É preciso misturar e levar ao forno (calor).
Exemplos
Luz – fotossíntese: dentro das células de plantas, algas e algumas bactérias, o gás carbônico e a água (reagentes) viram glicose e gás oxigênio (produtos). Quase todo o oxigênio da atmosfera veio daí.
Luz – remédios e perfumes: a luz decompõe os componentes, por isso eles ficam em frascos escuros ou opacos (vidro âmbar).
Luz – água oxigenada: exposta à luz, ela se decompõe em água e gás oxigênio. Por isso o frasco é opaco. Nas feridas, as bolhas são o gás oxigênio sendo liberado, e é ele que elimina as bactérias.
Calor – pão crescendo: aquecido, o fermento reage mais rápido com os açúcares da massa e produz gás carbônico, que faz a massa crescer. O calor também mata micro-organismos do alimento.
Contato – vinagre + bicarbonato de sódio: basta juntar os dois e eles reagem, formando água, gás carbônico e outras substâncias. Não precisa de luz nem de calor.
Fatores que provocam reações
Fator
Exemplo
Observação
Luz
Fotossíntese; decomposição da água oxigenada
Por isso remédios ficam em frascos escuros
Calor
Cozimento dos alimentos; crescimento do pão; combustão
O calor é energia que acelera a reação
Contato entre reagentes
Vinagre + bicarbonato de sódio
Acontece sem aquecer nem iluminar
3.3Combustão: combustível e comburente
A combustão é a reação química da queima. Ela acontece entre o comburente, que é o gás oxigênio, e o combustível, que é a substância que queima (papel, madeira, gasolina, gás de cozinha).
Para começar, a combustão precisa de uma energia inicial, como a faísca do fogão ou a chama de um fósforo. Durante a queima são liberados calor e luz — por isso o fogo é uma evidência da reação, e não a reação em si.
Os incêndios são classificados por letras, de acordo com o material que está queimando.
📐 Para guardar
Combustível + Comburente (gás oxigênio) + energia inicial → queima (calor e luz)
Exemplos
Experimento do vinagre com bicarbonato: ao misturar, forma-se gás carbônico. Ao “despejar” esse gás sobre a vela, a chama apaga. Por quê? Porque o gás carbônico afasta o gás oxigênio (o comburente) e, sem comburente, a combustão não continua.
Classes de incêndio
Classe
Tipo de combustível
Exemplos
A
Sólidos comuns
Papel, madeira, tecido, lixo
B
Líquidos inflamáveis
Gasolina, óleo, álcool
C
Equipamentos elétricos
Tomadas, fios, aparelhos ligados
4Comparando: física ou química? (revisão para a prova)
Na hora da prova, faça sempre a mesma pergunta: “formou-se uma substância nova?”
Se a resposta for não (só mudou forma, tamanho, estado físico ou o material se dissolveu), a transformação é física.
Se a resposta for sim (apareceu cor nova, cheiro novo, gás, calor e luz, ou um sólido diferente), a transformação é química.
Exemplos
Exercício resolvido: *Num suco foram misturados água, polpa de fruta, açúcar e gelo. Um aluno disse que a polpa mudando a cor da água e o açúcar sumindo são transformações químicas.* Ele está ERRADO. A polpa e o açúcar apenas se dissolveram/espalharam na água, sem formar substâncias novas. Logo, são transformações FÍSICAS, assim como o derretimento do gelo.
Exercício resolvido: Por que pintar portões de ferro faz eles durarem mais? Porque a tinta forma uma camada que impede o contato do ferro com o gás oxigênio e com a água. Sem contato entre os reagentes, a reação de ferrugem não acontece (ou demora muito mais).
Classificação de fenômenos comuns
Fenômeno
Tipo
Por quê?
Roupa secando no varal
Física
A água apenas muda de estado (vaporização)
Água fervendo
Física
A água continua água, só vira vapor
Gelo derretendo
Física
Mudança de estado (fusão)
Açúcar dissolvido na água
Física
O açúcar continua açúcar, só se espalha
Separar sal da água do mar por destilação
Física
Apenas separa; não forma substância nova
Papel pegando fogo
Química
Forma cinzas e gases (substâncias novas)
Colher enferrujada
Química
Ferro + oxigênio + água formam ferrugem
Comprimido efervescente na água
Química
Forma gás carbônico (bolhas)
Massa de pão crescendo com o calor
Química
O fermento produz gás carbônico
Vinho virando vinagre
Química
Formam-se substâncias novas (ácido acético)
Resumo rápido: como diferenciar
Pergunta
Se SIM
Se NÃO
Formou substância nova?
Química
Física
As propriedades (densidade, ponto de fusão e ebulição) mudaram?
Química
Física
Dá para voltar ao material original facilmente?
Geralmente física
Geralmente química
5Construindo juntos: a política dos 3Rs
Para fabricar metais, plásticos e vidros são feitas muitas reações químicas, que gastam recursos naturais e energia e podem poluir o ambiente.
Por isso existe a política dos 3Rs: Reduzir, Reutilizar e Reciclar. Ela incentiva o consumo consciente e diminui a produção de lixo.
Quanto menos material novo precisamos fabricar, menos recursos naturais são retirados da natureza.
Exemplos
Reduzir: levar sacola de pano ao mercado em vez de usar sacolas plásticas.
Reutilizar: usar um pote de sorvete vazio para guardar lápis.
Reciclar: separar latas de alumínio e vidros para a coleta seletiva.
Os 3Rs
R
Significado
Exemplo
Reduzir
Consumir menos, gerar menos lixo
Comprar só o necessário
Reutilizar
Usar o objeto de novo, com outra função
Garrafa PET virando vaso
Reciclar
Transformar o material usado em novo produto
Latinhas viram novas latas
6Dica extra: usando pontos de fusão e ebulição
O ponto de fusão é a temperatura em que a substância passa de sólido para líquido. O ponto de ebulição é a temperatura em que ela passa de líquido para gasoso.
Com esses dois números dá para descobrir em que estado físico a substância está em certa temperatura. A regra é simples e cai muito em prova.
Esses valores são propriedades específicas: cada substância tem os seus. Por isso eles ajudam a provar se houve ou não reação química.
📐 Para guardar
Temperatura abaixo do ponto de fusão → SÓLIDO
Temperatura entre o ponto de fusão e o de ebulição → LÍQUIDO
Temperatura acima do ponto de ebulição → GASOSO
Exemplos
Exercício resolvido (tubos da Sabrina, laboratório a 40 °C):
1) Pentano: fusão −100 °C e ebulição 36 °C. Como 40 °C é MAIOR que 36 °C, o pentano virou gás.
2) O gás ocupa mais espaço e empurra a rolha → o tubo 4 (pentano) foi o que perdeu a tampa.
3) As outras (anilina, benzeno, etanol e ácido acético) têm ebulição acima de 40 °C e fusão abaixo de 40 °C → estão todas no estado LÍQUIDO.
Estado físico a 40 °C
Substância
Ponto de fusão (°C)
Ponto de ebulição (°C)
Estado a 40 °C
Anilina
−6
180
Líquido
Benzeno
5
80
Líquido
Etanol
−112
78
Líquido
Pentano
−100
36
Gasoso
Ácido acético
17
120
Líquido
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Exercícios
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Fenômenos que podem transformar os materiais
1Múltipla escolha
Em Ciências, chamamos de fenômeno qualquer transformação que um material pode sofrer. Assinale a alternativa que apresenta APENAS exemplos de fenômenos (transformações).
Resposta
Alternativa b) O gelo derretendo, o papel queimando e a banana amadurecendo.
Resolução passo a passo
Primeiro, vamos lembrar o que a palavra significa. Fenômeno é toda transformação que acontece com um material. Para ser fenômeno, alguma coisa precisa estar mudando.
Agora olhamos alternativa por alternativa. Na letra a, a pedra está parada, o copo está vazio e o livro está fechado: nada muda. Não é fenômeno.
Na letra c, aparecem só características dos objetos: cor, peso e tamanho. Isso é descrição, e não transformação.
Na letra d, a lâmpada está desligada e o perfume está fechado, ou seja, também não há mudança acontecendo.
Na letra b, tudo está mudando: o gelo vira água, o papel vira cinzas e a banana amadurece. Por isso a resposta correta é a letra b.
2Dissertativo
Leia a situação: *Lucas rasgou uma folha de papel em pedacinhos e fez bolinhas com eles. Depois, colocou uma segunda folha sobre a chama de uma vela, até ela virar cinzas.* Explique, com suas palavras, por que essas duas situações são transformações de tipos diferentes.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Rasgar o papel é uma transformação física (muda só a forma e o tamanho, mas continua sendo papel). Queimar o papel é uma transformação química (o papel vira cinzas, fumaça e gases, que são materiais novos).
Resolução passo a passo
Passo 1: olhe para a primeira situação. Lucas rasgou a folha e fez bolinhas. O papel ficou menor e com outro formato, mas cada pedacinho continua sendo papel.
Passo 2: quando muda apenas a aparência (forma, tamanho, estado físico) e o material continua o mesmo, dizemos que houve uma transformação física.
Passo 3: agora veja a segunda situação. A folha queimou e virou cinzas, além de soltar fumaça e gases. Cinza não é papel: ela tem cor, cheiro e textura diferentes e não dá para voltar a ser folha.
Passo 4: quando surge um material novo, com composição diferente, houve uma transformação química.
Resposta final: as duas situações são de tipos diferentes porque, ao rasgar, o material continua o mesmo; ao queimar, o material se transformou em outros materiais.
3Verdadeiro ou falso
Escreva V para verdadeiro e F para falso. Depois, reescreva as frases falsas, corrigindo-as. ( ) Toda transformação que muda a forma de um material também muda a sua composição química. ( ) O derretimento do gelo é uma transformação física, pois continua sendo água. ( ) Transformações podem acontecer de forma natural, sem a ação humana. ( ) As cinzas formadas na queima do papel têm a mesma composição química do papel.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
F – V – V – F. Correções: 1ª frase: "Nem toda transformação que muda a forma muda a composição química; mudar só a forma é uma transformação física." 4ª frase: "As cinzas têm composição química diferente da do papel, pois são um material novo."
Resolução passo a passo
Frase 1 – Falsa. Amassar uma folha ou rasgá-la muda a forma, mas o papel continua papel. Mudança de forma, sozinha, é transformação física.
Frase 2 – Verdadeira. O gelo derretido vira água líquida. Mudou o estado físico, mas a substância continua sendo água.
Frase 3 – Verdadeira. Existem transformações naturais, como a chuva, o amadurecimento de uma fruta e o incêndio causado por um raio.
Frase 4 – Falsa. Na queima, o papel se transforma em cinzas, fumaça e gases. As cinzas são um material novo, com composição química diferente.
4Dissertativo
Um raio cai sobre a mata seca e provoca um incêndio. Em uma cozinha, uma pessoa acende a boca do fogão. Os dois casos produzem fogo. Qual é a diferença entre esses dois fenômenos quanto à sua causa? Responda em duas ou três linhas.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Os dois casos são o mesmo fenômeno químico (a combustão), mas a causa é diferente: o incêndio pelo raio é de origem natural, sem a ação de pessoas; o fogo do fogão é provocado pelo ser humano, que acende a chama de propósito.
Resolução passo a passo
Passo 1: perceba o que há de igual. Nos dois casos, um material queima na presença do gás oxigênio. Isso é uma combustão, uma transformação química.
Passo 2: agora compare as causas. O raio é um fenômeno da natureza. Ninguém programou aquele incêndio: ele começou sozinho.
Passo 3: na cozinha, a pessoa gira o botão e acende a chama. Existe uma ação humana e uma intenção, que é cozinhar.
Resposta pronta: "Nos dois casos ocorre combustão, mas o incêndio na mata teve causa natural (o raio) e o fogo do fogão teve causa humana, pois foi provocado por uma pessoa."
As transformações físicas: forma, tamanho e solubilidade
5Múltipla escolha
Uma lata de alumínio é amassada com o pé para caber no saco de reciclagem. Sobre essa situação, é correto afirmar que:
Resposta
Alternativa b) houve transformação física, pois mudou a forma, mas o alumínio continua sendo alumínio.
Resolução passo a passo
Passo 1: pergunte-se o que mudou na lata. Mudou o formato: ela ficou amassada e menor.
Passo 2: pergunte-se agora se surgiu material novo. Não! A lata amassada continua feita de alumínio, o mesmo metal de antes.
Passo 3: quando muda só a aparência e o material continua o mesmo, temos uma transformação física.
Por isso as letras a e c estão erradas (falam em transformação química) e a letra d também (algo aconteceu, sim). A resposta é a letra b.
6Dissertativo
Beatriz colocou uma colher de sal em um copo com água e mexeu até o sal "sumir". Sua irmã disse que o sal foi destruído. Beatriz discordou. Quem está certo? Justifique sua resposta usando a ideia de transformação física.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Beatriz está certa. O sal não foi destruído: ele se dissolveu na água, quebrando-se em partículas pequenas demais para enxergarmos. Isso é uma transformação física, pois o sal continua sendo sal.
Resolução passo a passo
Passo 1: entenda o que é dissolver. É espalhar um material em outro (aqui, o sal na água) até as partículas ficarem tão pequenas e misturadas que não dá mais para ver.
Passo 2: teste a ideia da irmã. Se o sal tivesse sido destruído, a água não ficaria salgada. Mas, se você provar, ela está salgada! Logo, o sal continua ali.
Passo 3: outra prova é deixar a água evaporar. O sal reaparece no fundo do copo, do mesmo jeitinho que era antes.
Conclusão: como o sal não virou outro material, aconteceu uma transformação física. Beatriz tem razão.
7Múltipla escolha
Um material hidrossolúvel é aquele que se dissolve em água. Assinale a alternativa que traz somente materiais hidrossolúveis usados nos exemplos do capítulo.
Resposta
Alternativa a) Açúcar, sal e corante para bolo.
Resolução passo a passo
Passo 1: hidrossolúvel quer dizer "que se dissolve em água" (hidro = água).
Passo 2: teste a letra a. Açúcar, sal e corante somem quando mexemos na água, formando uma mistura uniforme. São hidrossolúveis.
Passo 3: na letra b, areia, pedra e ferro ficam no fundo do copo: não se dissolvem.
Passo 4: na letra c, plástico, vidro e alumínio continuam inteiros na água. E, na letra d, óleo, cera e naftalina também não se dissolvem (o óleo até fica boiando, separado).
Por isso a resposta é a letra a.
8Dissertativo
Um copo de vidro cai no chão e se quebra em vários pedaços. Responda: a) A forma e o tamanho do copo mudaram? b) A composição química do vidro mudou? c) Que tipo de transformação ocorreu?
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
a) Sim, a forma e o tamanho mudaram (um copo virou vários cacos). b) Não, a composição química do vidro continua a mesma. c) Ocorreu uma transformação física.
Resolução passo a passo
Item a: antes havia um copo inteiro; depois, vários pedaços menores e de formatos diferentes. Então a forma e o tamanho mudaram, sim.
Item b: cada caco continua sendo vidro. Ele corta, é transparente e é duro, exatamente como antes. Logo, a composição química não mudou.
Item c: quando muda só a aparência e o material continua o mesmo, chamamos de transformação física. Quebrar o copo é o exemplo clássico disso.
9Verdadeiro ou falso
Escreva V para verdadeiro e F para falso.
Quando um corante se dissolve na água, forma-se uma substância totalmente nova.
Amassar uma garrafa PET altera sua forma, mas não o plástico que a compõe.
Na dissolução do açúcar em água, o açúcar continua quimicamente igual ao que era antes.
Quebrar um copo de vidro é um exemplo de transformação química.
Resposta
F – V – V – F.
Resolução passo a passo
Frase 1 – Falsa. O corante apenas se espalha na água. Ele continua sendo corante; não nasce substância nova. É dissolução, uma transformação física.
Frase 2 – Verdadeira. A garrafa amassada muda de forma, mas o material continua sendo plástico PET.
Frase 3 – Verdadeira. O açúcar dissolvido continua açúcar: por isso a água fica doce e o açúcar volta a aparecer se a água evaporar.
Frase 4 – Falsa. Quebrar o vidro é transformação física, pois não surge material novo.
Mudanças de estado físico
10Dissertativo
Identifique a mudança de estado físico que ocorre em cada situação. a) Bolinhas de naftalina que vão diminuindo dentro do armário, sem molhar nada: ____ b) Formação de orvalho nas folhas de manhã cedo: ____ c) Água colocada na forminha e levada ao congelador: ____ d) Manteiga derretendo na frigideira quente: ____ e) Água fervendo em uma panela no fogão: ____
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
a) Sublimação; b) Condensação; c) Solidificação; d) Fusão; e) Vaporização (ebulição).
Resolução passo a passo
a) A naftalina é sólida e some virando gás, sem molhar nada. A passagem direta de sólido para gasoso chama-se sublimação.
b) De madrugada as folhas ficam frias. O vapor de água do ar encosta nelas, perde energia e vira líquido: isso é condensação.
c) No congelador, a água perde calor e endurece, virando gelo. Líquido → sólido é solidificação.
d) A manteiga sólida recebe calor da frigideira e vira líquido. Sólido → líquido é fusão.
e) A água ferve e sai como vapor. Líquido → gasoso é vaporização; quando acontece com fervura, chamamos de ebulição.
11Múltipla escolha
No estado sólido, as moléculas de água estão bem próximas e se movimentam pouco. O que acontece com as moléculas quando o gelo é aquecido e vira água líquida?
Resposta
Alternativa a) Elas recebem energia, agitam-se mais e se afastam um pouco umas das outras.
Resolução passo a passo
Passo 1: ao aquecer o gelo, ele recebe energia térmica (calor) do ambiente.
Passo 2: essa energia faz as moléculas se mexerem mais rápido. Elas vibram tanto que "soltam" as ligações rígidas que as mantinham presas no lugar.
Passo 3: as moléculas se afastam um pouco e passam a escorregar umas sobre as outras. É por isso que o líquido escorre e toma a forma do recipiente.
Passo 4: cuidado com as outras opções. A letra b está errada (ao aquecer, ganha-se energia, não se perde). A c está errada porque continua sendo água. A d está errada porque a agitação aumenta. Resposta: letra a.
12Dissertativo
Complete o esquema escrevendo o nome do processo em cada seta: Sólido → Líquido: ____ Líquido → Gasoso: ____ Gasoso → Líquido: ____ Líquido → Sólido: ____ Sólido → Gasoso (sem passar pelo líquido): ____
Passo 1: separe as mudanças em dois grupos. Quando o material ganha calor, ele vai de sólido para líquido e de líquido para gasoso: são a fusão e a vaporização.
Passo 2: quando o material perde calor, ele faz o caminho de volta: de gasoso para líquido é condensação e de líquido para sólido é solidificação.
Passo 3: guarde os exemplos do dia a dia: gelo derretendo (fusão), água fervendo (vaporização), gotas no copo gelado (condensação) e água virando gelo (solidificação).
Passo 4: existe ainda o "atalho", quando o sólido vira gás direto, sem passar pelo líquido: é a sublimação, como acontece com a naftalina e com o gelo-seco.
13Dissertativo
O gelo-seco é formado por gás carbônico congelado. Quando é colocado em uma festa, ele solta uma "fumaça" branca e vai sumindo, sem deixar poça no chão. Qual nome damos a esse processo e por que ele é diferente do derretimento do gelo comum?
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Esse processo é a sublimação. Ele é diferente do derretimento do gelo comum porque o gelo-seco passa direto do estado sólido para o gasoso, sem virar líquido — por isso não forma poça.
Resolução passo a passo
Passo 1: veja a pista do enunciado: o gelo-seco vai sumindo e não deixa poça. Se não sobra líquido, é porque ele nunca ficou líquido.
Passo 2: a passagem direta de sólido para gasoso tem nome: sublimação.
Passo 3: compare com o gelo comum. O gelo de água faz fusão: sólido → líquido. Por isso ele molha a mesa e forma poça.
Passo 4: e a "fumaça" branca? Ela não é o gás carbônico (esse é invisível). O gelo-seco é muito frio e faz o vapor de água do ar se condensar em gotinhas, formando aquela névoa branquinha.
14Calcule
Um recipiente com água foi colocado no congelador. A temperatura da água era de 20 °C e caiu 4 °C a cada 10 minutos. Quantos minutos foram necessários para a água chegar a 0 °C, temperatura em que começa a solidificação ao nível do mar?
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Resposta
50 minutos.
Resolução passo a passo
Passo 1: descubra quantos graus a água precisa esfriar. Ela sai de 20 °C e vai até 0 °C: 20 − 0 = 20 °C de queda.
Passo 2: veja quanto ela cai por vez. São 4 °C a cada 10 minutos.
Passo 3: calcule quantos blocos de 4 °C cabem em 20 °C: 20 ÷ 4 = 5 blocos.
Conferindo: 10 min → 16 °C; 20 min → 12 °C; 30 min → 8 °C; 40 min → 4 °C; 50 min → 0 °C. Certinho! Aos 50 minutos começa a solidificação.
15Múltipla escolha
Assinale a alternativa que explica corretamente por que se formam gotinhas de água na parte de fora de um copo com refrigerante gelado.
Resposta
Alternativa b) O vapor de água do ar encosta no copo frio, perde energia e sofre condensação.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre que o ar tem vapor de água invisível, mesmo que não esteja chovendo.
Passo 2: o copo com refrigerante gelado deixa a superfície do vidro bem fria. Quando o vapor encosta nela, ele perde energia.
Passo 3: sem energia, as moléculas se juntam e viram líquido. Essa passagem de gasoso para líquido é a condensação, e é por isso que aparecem as gotinhas.
Passo 4: as outras opções não fazem sentido: o líquido não atravessa o vidro (a), o copo não sublima (c) e a água de fora não veio do gelo de dentro (d). Resposta: letra b.
O ciclo da água
16Dissertativo
Coloque em ordem as etapas do ciclo da água, numerando de 1 a 4: ( ) As gotas crescem e a água cai como chuva (precipitação). ( ) O Sol aquece a água dos oceanos, rios e lagos, que evapora. ( ) A água da chuva se infiltra no solo ou escoa para os rios e oceanos. ( ) O vapor chega às regiões frias da atmosfera, condensa e forma nuvens.
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Resposta
( 3 ) chuva (precipitação); ( 1 ) o Sol aquece e a água evapora; ( 4 ) a água se infiltra no solo ou escoa para rios e oceanos; ( 2 ) o vapor condensa e forma nuvens.
Resolução passo a passo
Passo 1: todo ciclo precisa de um começo. Quem "liga o motor" do ciclo da água é o Sol, que aquece a água e provoca a evaporação. Essa etapa é o número 1.
Passo 2: o vapor sobe e chega ao alto da atmosfera, onde faz frio. Ali ele perde energia e sofre condensação, formando as nuvens. Etapa 2.
Passo 3: dentro da nuvem, as gotinhas se juntam e ficam pesadas. Quando não se sustentam mais, caem como chuva: é a precipitação. Etapa 3.
Passo 4: a água que chegou ao chão se infiltra no solo ou escorre para rios e oceanos. Etapa 4. Depois o Sol aquece tudo de novo, e o ciclo recomeça.
17Dissertativo
Além da evaporação dos oceanos, os seres vivos também devolvem água para a atmosfera. Cite duas formas pelas quais plantas e animais participam do ciclo da água.
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Resposta
1) As plantas liberam vapor de água pelas folhas, na transpiração (ou transpiração vegetal). 2) Os animais devolvem água pelo suor, pela respiração (o ar que soltamos tem vapor de água) e pela urina e pelas fezes.
Resolução passo a passo
Passo 1: pense nas plantas. Elas puxam água do solo pelas raízes e soltam parte dessa água em forma de vapor pelas folhas. Isso é a transpiração vegetal. Uma árvore grande libera muitos litros por dia!
Passo 2: pense agora nos animais, inclusive em você. Quando corremos, suamos, e esse suor evapora da pele.
Passo 3: também soltamos vapor quando respiramos. Dá para perceber ao assoprar um espelho: ele fica embaçado, porque o vapor condensa.
Passo 4: escolha duas dessas formas para escrever na resposta. Todas devolvem água para a atmosfera e mantêm o ciclo funcionando.
18Múltipla escolha
Em um dia muito frio, a água que cai das nuvens pode chegar ao chão na forma de neve ou granizo. Isso acontece porque:
Resposta
Alternativa b) a água perdeu energia e passou para o estado sólido antes de chegar ao solo.
Resolução passo a passo
Passo 1: neve e granizo são água no estado sólido. Então a pergunta vira: como a água líquida vira sólida?
Passo 2: para virar sólido, a água precisa perder energia (esfriar muito). Isso acontece quando o ar está muito frio.
Passo 3: essa passagem de líquido para sólido é a solidificação. No ar muito frio, as gotinhas congelam antes de chegar ao chão.
Passo 4: as outras opções estão erradas: ganhar energia formaria vapor (a), e não há substância nova nem dissolução (c e d). Resposta: letra b.
19Dissertativo
A água do mar é salgada, mas a chuva que cai sobre o mar não é. Explique por que isso acontece, usando a palavra evaporação na sua resposta.
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Resposta
Porque, na evaporação, só a água passa para o estado gasoso. O sal fica no mar, pois ele não evapora. Assim, o vapor que sobe é água pura, e a chuva que se forma dele também não é salgada.
Resolução passo a passo
Passo 1: a água do mar é uma mistura de água com sal.
Passo 2: o Sol aquece essa mistura. Com o calor, a água ganha energia e vira vapor, subindo para o céu.
Passo 3: o sal precisa de uma temperatura altíssima para virar gás (bem mais alta que a do Sol na praia). Por isso ele fica para trás, dissolvido no mar.
Passo 4: lá em cima, o vapor de água se condensa e forma nuvens só de água. Quando chove, cai água doce.
Curiosidade: é exatamente assim que funcionam as salinas. Deixam a água do mar evaporar e o sal fica no fundo, pronto para ser recolhido.
As transformações químicas: reagentes e produtos
20Múltipla escolha
Nas transformações químicas, as substâncias que iniciam a reação recebem um nome e as substâncias formadas recebem outro. Assinale a alternativa correta.
Resposta
Alternativa b) As iniciais são os reagentes e as formadas são os produtos.
Resolução passo a passo
Passo 1: use a dica das palavras. Reagentes são as substâncias que reagem, ou seja, que entram na reação.
Passo 2: Produtos são as substâncias produzidas, isto é, as que saem da reação.
Passo 4: por isso a letra a está invertida, a c confunde os dois nomes e a d está errada, pois em reação química sempre surgem substâncias novas. Resposta: letra b.
21Dissertativo
Na preparação de um pão são usados farinha, água, sal, açúcar e fermento. Depois de assado, obtém-se o pão. Nessa situação, quais materiais podem ser considerados reagentes e qual é o produto? Explique por que assar o pão é uma transformação química.
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Resposta
Reagentes: farinha, água, sal, açúcar e fermento. Produto: o pão assado. É uma transformação química porque, com o calor do forno, surgem materiais novos: a massa cresce (liberação de gás), fica dourada, muda de cheiro, de sabor e de textura, e não dá para voltar a ser massa crua.
Resolução passo a passo
Passo 1: identifique o que entra. Farinha, água, sal, açúcar e fermento são os materiais do começo, ou seja, os reagentes.
Passo 2: identifique o que sai. Depois do forno, temos o pão. Ele é o produto.
Passo 3: procure as evidências de reação química. O fermento transforma o açúcar e libera gás carbônico, que faz a massa crescer com bolhas.
Passo 4: no forno, o calor deixa a casca dourada e crocante e cria um cheiro novo e gostoso. Cor nova, cheiro novo, textura nova e gás formado são sinais de transformação química.
Passo 5: a prova final é que a mudança é irreversível: nenhum pão volta a virar farinha com água.
22Verdadeiro ou falso
Escreva V para verdadeiro e F para falso.
Nas transformações químicas, a composição química dos materiais muda.
Uma transformação química nunca muda a cor de um material.
Em uma reação química, os produtos têm propriedades diferentes das dos reagentes.
Dissolver açúcar na água forma um produto novo, por isso é uma reação química.
Resposta
V – F – V – F.
Resolução passo a passo
Frase 1 – Verdadeira. É exatamente isso que define a transformação química: a composição dos materiais muda e surgem substâncias novas.
Frase 2 – Falsa. A mudança de cor é uma das evidências mais comuns de reação, como a maçã que escurece e o ferro que enferruja.
Frase 3 – Verdadeira. Os produtos têm propriedades diferentes. A ferrugem, por exemplo, é áspera, avermelhada e frágil; o ferro é duro, cinzento e brilhante.
Frase 4 – Falsa. Dissolver açúcar é transformação física: o açúcar continua açúcar, só se espalhou na água.
Evidências de que ocorreu uma reação química
23Dissertativo
Relacione cada situação à evidência de reação química que ela apresenta. Use: (1) alteração de cor; (2) alteração de odor; (3) produção de luz e calor; (4) formação de gases; (5) formação de material sólido com textura diferente. ( ) Vaga-lume brilhando no escuro. ( ) Bolhas subindo no copo depois de colocar um comprimido efervescente. ( ) Maçã cortada ficando escura sobre a mesa. ( ) Portão de ferro coberto de ferrugem áspera e avermelhada. ( ) Cheiro forte saindo de um saco de lixo orgânico esquecido.
Vaga-lume → 3. O corpo do inseto faz uma reação química que libera luz (com pouquíssimo calor). Produzir luz é uma evidência de reação.
Comprimido efervescente → 4. As bolhas que sobem são gás formado na reação entre as substâncias do comprimido e a água.
Maçã cortada → 1. Ao encostar no oxigênio do ar, a parte cortada escurece. Houve alteração de cor.
Portão enferrujado → 5. O ferro reage com o oxigênio e forma a ferrugem, um sólido novo, áspero e avermelhado.
Saco de lixo → 2. Micro-organismos decompõem os restos de comida e liberam gases com cheiro forte: alteração de odor.
24Múltipla escolha
A ferrugem se forma quando o ferro reage com o gás oxigênio, e a presença de água acelera esse processo. Com base nisso, assinale a alternativa correta.
Resposta
Alternativa b) A ferrugem é um material novo, com propriedades diferentes das do ferro.
Resolução passo a passo
Passo 1: veja quem reage com quem. O enunciado diz: ferro + gás oxigênio → ferrugem. Ou seja, ferro e oxigênio são os reagentes e a ferrugem é o produto.
Passo 2: compare as propriedades. O ferro é duro, cinzento e brilhante. A ferrugem é avermelhada, áspera e se esfarela.
Passo 3: propriedades diferentes significam material diferente. Logo, a ferrugem não é "o ferro pintado de outra cor" (letra a errada).
Passo 4: como surgiu material novo, a transformação é química, e não física (letra c errada). E, como a água acelera o processo, lugares secos enferrujam menos, e não mais (letra d errada). Resposta: letra b.
25Dissertativo
Algumas reações químicas não mostram sinais fáceis de perceber. Nesses casos, o que os cientistas podem analisar para descobrir se houve mesmo uma transformação química? Cite pelo menos duas propriedades usadas nessa comparação.
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Resposta
Os cientistas comparam as propriedades do material antes e depois. Podem analisar, por exemplo, a temperatura de fusão, a temperatura de ebulição, a densidade, a solubilidade em água e a condução de eletricidade.
Resolução passo a passo
Passo 1: entenda o problema. Algumas reações não mudam a cor, nem soltam gás, nem esquentam. A olho nu, parece que nada aconteceu.
Passo 2: então os cientistas usam uma ideia simples: cada substância tem um "documento de identidade", que é o conjunto de suas propriedades.
Passo 3: eles medem essas propriedades antes e depois do experimento. Se a temperatura de fusão ou de ebulição mudou, o material não é mais o mesmo.
Passo 4: outras medidas úteis são a densidade, a solubilidade e a capacidade de conduzir corrente elétrica.
Conclusão: propriedades diferentes = substância nova = houve transformação química.
26Múltipla escolha
Observe três experiências feitas em sala: (A) uma pastilha efervescente colocada em um copo com água solta muitas bolhas; (B) um pouco de café em pó é misturado à água e depois coado; (C) suco de limão pingado em chá de repolho roxo faz o líquido mudar de roxo para rosa. Em quais situações há evidência de transformação química?
Resposta
Alternativa c) Em A e C.
Resolução passo a passo
Situação A: a pastilha solta muitas bolhas. Isso é formação de gás, uma evidência clássica de reação química.
Situação B: o café em pó só se mistura com a água e depois é coado. As substâncias do pó se dissolvem, mas não vira material novo. É transformação física.
Situação C: o chá de repolho roxo muda de roxo para rosa quando recebe o limão. Houve alteração de cor por causa do ácido do limão: evidência de reação química.
Conclusão: há evidência de transformação química em A e em C. Resposta: letra c.
27Dissertativo
Na questão anterior, explique quais evidências você usou para escolher a alternativa correta e por que a situação B não foi considerada uma reação química.
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Resposta
Em A, a evidência foi a formação de gás (as bolhas). Em C, a evidência foi a alteração de cor (de roxo para rosa). A situação B não é reação química porque o café apenas se dissolve e é coado: não surge substância nova, é só uma mistura, ou seja, uma transformação física.
Resolução passo a passo
Passo 1: liste as evidências de reação química que você conhece: mudança de cor, mudança de cheiro, liberação de luz e calor, formação de gás e formação de sólido diferente.
Passo 2: compare com a situação A. As bolhas mostram que nasceu um gás que não existia antes da mistura. Evidência encontrada!
Passo 3: compare com a situação C. O repolho roxo funciona como um indicador: ele muda de cor quando encontra uma substância ácida, como o suco de limão. A cor nova mostra que houve reação.
Passo 4: analise a B com calma. Depois de coar, você tem água com as substâncias do café dissolvidas. O pó continua pó no coador e o café continua café. Sem substância nova, é transformação física.
Fatores que provocam as reações químicas (luz, calor e contato)
28Múltipla escolha
A fotossíntese é uma reação química que acontece em plantas, algas e alguns tipos de bactérias. Assinale a alternativa que indica corretamente os reagentes e os produtos desse processo.
Resposta
Alternativa b) Reagentes: gás carbônico e água. Produtos: gás oxigênio e glicose.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre como a planta trabalha. Ela puxa água pelas raízes e absorve gás carbônico do ar pelas folhas. Esses são os materiais que entram: os reagentes.
Passo 2: com a energia da luz do Sol, capturada pela clorofila, a planta transforma esses reagentes.
Passo 3: o resultado são a glicose (o alimento açucarado da planta) e o gás oxigênio, que é liberado no ar. Esses são os produtos.
Passo 4: a letra a está invertida e as letras c e d inventam produtos que não existem na fotossíntese. Resposta: letra b.
29Dissertativo
Muitos remédios e a água oxigenada são vendidos em frascos escuros ou opacos. Explique o motivo disso, citando o fator que provoca a reação química nesses casos.
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Resposta
Porque a luz provoca reações químicas nessas substâncias, fazendo com que elas se decomponham e percam o efeito. O frasco escuro barra a luz e conserva o produto por mais tempo. A água oxigenada, por exemplo, se decompõe na luz formando água e gás oxigênio.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre que existem três fatores que costumam provocar ou acelerar reações: a luz, o calor e o contato entre os reagentes.
Passo 2: alguns materiais são muito sensíveis à luz. A energia luminosa é suficiente para quebrar suas moléculas.
Passo 3: é o caso da água oxigenada. Sob a luz, ela se transforma em água e gás oxigênio. Aí ela não borbulha mais e não serve para o que foi feita.
Passo 4: com o remédio acontece algo parecido: o princípio ativo pode se decompor e perder a força, ou até formar substâncias que fazem mal.
Conclusão: o frasco escuro ou opaco funciona como um escudo contra a luz, protegendo o produto.
30Verdadeiro ou falso
Escreva V para verdadeiro ou F para falso e corrija as frases falsas. ( ) O calor pode acelerar reações químicas, como a do fermento com os açúcares na massa do pão. ( ) A reação entre vinagre e bicarbonato de sódio só acontece se a mistura for aquecida no fogo. ( ) A água oxigenada exposta à luz se decompõe, formando água e gás oxigênio. ( ) A combustão do gás de cozinha precisa de uma faísca para começar.
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Resposta
V – F – V – V. Correção da 2ª frase: "A reação entre vinagre e bicarbonato de sódio acontece assim que os dois entram em contato, sem precisar de aquecimento."
Resolução passo a passo
Frase 1 – Verdadeira. O calor acelera reações. Por isso a massa cresce melhor em lugar morno e mais devagar na geladeira.
Frase 2 – Falsa. Essa reação precisa apenas do contato entre o vinagre (líquido) e o bicarbonato (sólido). Na mesma hora começa a espuma com gás carbônico, sem nenhum fogo.
Frase 3 – Verdadeira. A luz decompõe a água oxigenada em água e gás oxigênio. Por isso o frasco é escuro.
Frase 4 – Verdadeira. A combustão do gás de cozinha precisa de uma energia inicial: é a faísca ou a chama do acendedor do fogão.
31Dissertativo
Um aluno juntou os ingredientes de um bolo em uma vasilha e deixou a mistura sobre a mesa por duas horas. O bolo não ficou pronto. Explique o que faltou e qual é o fator necessário para que essa reação química aconteça.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Faltou levar a massa ao forno. O fator necessário é o calor, que provoca as reações químicas que fazem o bolo crescer, dourar e ganhar sabor e textura de bolo.
Resolução passo a passo
Passo 1: o aluno fez só a primeira parte: misturou os ingredientes. Misturar é uma etapa física.
Passo 2: para virar bolo, é preciso que aconteçam transformações químicas na massa. E essas reações precisam de energia para começar.
Passo 3: essa energia vem do calor do forno. Com o calor, o fermento libera gás e faz a massa crescer; a superfície doura e o cheirinho de bolo aparece.
Passo 4: sobre a mesa, na temperatura ambiente, não há calor suficiente. Por isso a massa continuou crua depois de duas horas.
Resposta final: faltou assar. O fator necessário é o calor.
32Múltipla escolha
Ao aplicar água oxigenada em um machucado, aparecem muitas borbulhas. Essas borbulhas são a evidência de qual fenômeno?
Resposta
Alternativa b) Da liberação de gás oxigênio produzido na decomposição da água oxigenada.
Resolução passo a passo
Passo 1: perceba que borbulhas indicam formação de gás, uma evidência de reação química.
Passo 2: no machucado existem substâncias do nosso corpo e do sangue que aceleram a decomposição da água oxigenada.
Passo 3: nessa reação, a água oxigenada se transforma em água e gás oxigênio. É esse gás que forma a espuma branca.
Passo 4: as outras opções não fazem sentido: não há evaporação visível (a), sangue não sofre fusão (c) e a pele não se dissolve (d). Resposta: letra b.
Combustão, experimento e reciclagem
33Dissertativo
Na combustão, o gás oxigênio é chamado de comburente e o material que queima é o combustível. Em um incêndio em uma pilha de papéis e madeira, quem é o combustível e quem é o comburente?
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Resposta
O combustível são os papéis e a madeira (os materiais que queimam). O comburente é o gás oxigênio presente no ar, que alimenta o fogo.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre as duas palavras. Combustível é o material que queima. Comburente é o gás que permite a queima, quase sempre o oxigênio do ar.
Passo 2: no incêndio descrito, quem está queimando? A pilha de papéis e a madeira. Logo, eles são o combustível.
Passo 3: quem alimenta a chama? O gás oxigênio do ar. Ele é o comburente.
Passo 4: faltou um detalhe importante: a queima também precisa de uma fonte de calor inicial, como uma faísca ou um fósforo. Combustível + comburente + calor = combustão.
Dica: é por isso que jogar uma manta sobre o fogo ajuda a apagá-lo — a manta corta o contato com o oxigênio.
34Múltipla escolha
No experimento do capítulo, o vinagre é misturado ao bicarbonato de sódio dentro de uma garrafa e, depois, o gás produzido é "despejado" sobre uma vela acesa, que se apaga. Assinale a explicação mais adequada.
Resposta
Alternativa a) O gás carbônico produzido tomou o lugar do gás oxigênio perto da chama, e sem comburente o fogo se apaga.
Resolução passo a passo
Passo 1: entenda o que a reação formou. Vinagre + bicarbonato produzem gás carbônico, que enche a garrafa.
Passo 2: lembre que o gás carbônico é mais denso (mais "pesado") que o ar. Por isso ele pode ser despejado, escorrendo para baixo, em direção à vela.
Passo 3: ao chegar na chama, esse gás empurra o ar para longe. A chama fica sem o gás oxigênio, que é o comburente.
Passo 4: sem comburente, a combustão não continua e a vela apaga. Note que o vinagre nem encosta na vela, o que descarta a letra b; e as letras c e d não explicam nada de químico. Resposta: letra a.
35Dissertativo
Ao misturar o vinagre com o bicarbonato de sódio ocorre uma transformação física ou química? Cite uma evidência observada no experimento para justificar sua resposta e indique um dos produtos formados.
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Resposta
É uma transformação química. A evidência é a formação de bolhas e espuma, ou seja, a liberação de gás. Um dos produtos formados é o gás carbônico (também se formam água e um sal, o acetato de sódio).
Resolução passo a passo
Passo 1: observe o que acontece na garrafa. Assim que o vinagre encosta no bicarbonato, surge muita espuma e as bolhas sobem rapidinho.
Passo 2: bolhas significam gás novo sendo formado. Esse gás não estava lá antes: ele nasceu da reação.
Passo 3: formação de gás é uma das evidências de reação química. Logo, a transformação é química, e não física.
Passo 4: identifique o produto. O gás formado é o gás carbônico, o mesmo que apaga a vela no experimento. Além dele, formam-se água e um sal dissolvido no líquido.
Dica extra: dá para confirmar porque a mudança é irreversível — não há jeito de recuperar o vinagre e o bicarbonato originais.
36Dissertativo
A política dos 3Rs propõe reduzir, reutilizar e reciclar. Explique, em três ou quatro linhas, como reciclar latas de alumínio e vidro ajuda o meio ambiente, lembrando que a produção desses materiais usa muitos recursos naturais e reações químicas.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Reciclar alumínio e vidro ajuda porque evita retirar mais matéria-prima da natureza (bauxita e areia), economiza muita energia e água, diminui a poluição gerada pelas reações químicas da produção e reduz o lixo que iria para os aterros. Além disso, esses dois materiais podem ser reciclados várias vezes sem perder a qualidade.
Resolução passo a passo
Passo 1: pense de onde vêm os materiais. O alumínio é extraído de um minério chamado bauxita, tirado do solo; o vidro é feito principalmente de areia. Extrair isso destrói áreas naturais.
Passo 2: pense na energia. Transformar o minério em metal exige reações químicas em altas temperaturas, gastando muita energia elétrica. Reciclar a lata usa apenas uma pequena parte dessa energia.
Passo 3: pense na poluição. Menos produção do zero significa menos gases lançados no ar e menos água suja.
Passo 4: pense no lixo. Uma lata ou um caco de vidro levam muitos e muitos anos para se decompor. Reciclando, eles voltam a ser produtos novos.
Monte a resposta juntando essas ideias em três ou quatro linhas, usando a política dos 3Rs: reduzir, reutilizar e reciclar.
37Dissertativo
Por que pintar um portão de ferro faz com que ele dure mais tempo? Relacione sua resposta ao contato entre os reagentes de uma reação química.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Porque a tinta forma uma camada que impede o contato do ferro com o gás oxigênio e com a água do ar. Sem o contato entre os reagentes, a reação que forma a ferrugem não acontece (ou fica muito mais lenta), e o portão dura mais.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre quais são os reagentes da ferrugem: ferro + gás oxigênio, com a água acelerando tudo.
Passo 2: lembre também que uma reação só ocorre se os reagentes se encontrarem. Sem contato, não há reação.
Passo 3: a tinta funciona como uma capa protetora. Ela cobre o ferro e não deixa o oxigênio e a umidade chegarem ao metal.
Passo 4: por isso o portão pintado enferruja bem mais devagar. E repare: quando a tinta descasca, é justamente naquele ponto exposto que a ferrugem aparece primeiro — prova de que o contato é o que importa.
Revisão geral: classificando fenômenos e interpretando tabelas
38Dissertativo
Associe os números 1 e 2 a cada fenômeno descrito. (1) Transformação física (2) Transformação química ( ) Vela queimando ( ) Gelo-seco sublimando ( ) Leite azedando na geladeira desligada ( ) Suco sendo congelado para virar picolé ( ) Palha de aço enferrujando na pia ( ) Sal se dissolvendo na água do macarrão ( ) Folha seca queimando na fogueira ( ) Roupa secando no varal
Use sempre a mesma pergunta: surgiu material novo? Se sim, é transformação química (2). Se mudou só a forma ou o estado físico, é transformação física (1).
Vela queimando → 2: a parafina queima e forma gás carbônico, água e fuligem. É uma combustão.
Gelo-seco sublimando → 1: o gás carbônico sólido vira gasoso, mas continua sendo a mesma substância.
Leite azedando → 2: micro-organismos transformam o leite; ele muda de cheiro, sabor e textura (talha).
Suco virando picolé → 1: é solidificação, só muda o estado físico.
Palha de aço enferrujando → 2: ferro + oxigênio formam ferrugem, material novo.
Sal dissolvendo → 1: dissolução, o sal continua sal.
Folha queimando → 2: vira cinzas, fumaça e gases.
Roupa secando → 1: a água evapora; o tecido e a água continuam os mesmos.
39Dissertativo
Ao preparar uma limonada, Pedro espremeu limões, misturou o suco com água e açúcar, mexeu bem e acrescentou pedras de gelo. Depois, deixou o copo ao sol e o líquido ficou escuro e com gosto estranho. Classifique cada etapa em transformação física ou química e justifique.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
Espremer os limões: física (muda a forma, o suco continua suco). Misturar suco, água e açúcar: física (é mistura e dissolução). Colocar gelo: física (o gelo sofre fusão e vira água). Ficar escuro e com gosto estranho no sol: química (mudança de cor e de sabor indicam substâncias novas).
Resolução passo a passo
Etapa 1 – espremer os limões. A fruta é apertada e o líquido sai. Mudou a forma, mas nada virou substância nova: transformação física.
Etapa 2 – misturar suco, água e açúcar. O açúcar se dissolve e some da vista, mas continua sendo açúcar (a limonada fica doce). Física.
Etapa 3 – acrescentar gelo. O gelo derrete: sólido → líquido, ou seja, fusão. É só mudança de estado físico. Física.
Etapa 4 – deixar o copo ao sol. Aqui entram a luz e o calor, dois fatores que provocam reações. O líquido escureceu e o gosto mudou.
Conclusão da etapa 4: cor nova e sabor novo são evidências de que substâncias novas se formaram. Por isso essa última etapa é uma transformação química.
40Múltipla escolha
Observe a tabela com as temperaturas de fusão e de ebulição de quatro substâncias:
| Substância | Fusão (°C) | Ebulição (°C) | |---|---|---| | W | −95 | 56 | | X | 17 | 118 | | Y | −39 | 357 | | Z | 80 | 218 |
Em uma sala a 25 °C, qual substância está no estado GASOSO?
Resposta
Alternativa a) W. (Observação importante: pelos dados da tabela, W está líquido a 25 °C, pois ferve a 56 °C. W é a substância mais próxima de virar gás, por ter a menor temperatura de ebulição.)
Resolução passo a passo
Passo 1: aprenda a regra. Se a temperatura do ambiente é menor que a de fusão, a substância está sólida. Se está entre a fusão e a ebulição, está líquida. Se é maior que a de ebulição, está gasosa.
Passo 2: teste W a 25 °C. Fusão = −95 e ebulição = 56. Como 25 está entre −95 e 56, W está líquida, e bastaria aquecer até 56 °C para ela virar gás.
Passo 3: teste as outras. X (17 e 118): 25 está entre os dois → líquida. Y (−39 e 357): líquida. Z (fusão 80): como 25 < 80, está sólida.
Passo 4: conclusão. Nenhuma substância da tabela está gasosa a 25 °C. Entre as opções, a resposta indicada é a letra a (W), porque é a que tem a menor temperatura de ebulição, ou seja, a que fica gasosa mais facilmente.
41Dissertativo
Usando a tabela da questão anterior, indique o estado físico das substâncias X, Y e Z a 25 °C e explique como você chegou a essas conclusões.
A sua resposta fica salva neste iPad.
Resposta
A 25 °C: X está líquida, Y está líquida e Z está sólida.
Resolução passo a passo
Passo 1: use a regra da comparação. Compare sempre a temperatura do ambiente (25 °C) com a temperatura de fusão e com a temperatura de ebulição de cada substância.
Passo 2: substância X (fusão 17 °C, ebulição 118 °C). Como 25 °C é maior que 17, ela já derreteu. Como 25 é menor que 118, ainda não ferveu. Logo, está líquida.
Passo 3: substância Y (fusão −39 °C, ebulição 357 °C). 25 °C está bem no meio desses dois valores, então está líquida. (É o caso do mercúrio, o metal líquido!)
Passo 4: substância Z (fusão 80 °C, ebulição 218 °C). Como 25 °C ainda não chegou a 80 °C, ela nem começou a derreter. Está sólida.
Resumindo o raciocínio: abaixo da fusão = sólido; entre fusão e ebulição = líquido; acima da ebulição = gasoso.
42Calcule
Um frasco contém uma substância cujo ponto de fusão é 0 °C e o ponto de ebulição é 100 °C. Ele foi colocado em um freezer a −18 °C. Quantos graus a temperatura da substância precisa cair a partir de 25 °C para que ela comece a se solidificar? E quantos graus faltam de 0 °C até a temperatura final do freezer?
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Resposta
A temperatura precisa cair 25 °C (de 25 °C até 0 °C) para começar a solidificar. E faltam mais 18 °C de 0 °C até −18 °C.
Resolução passo a passo
Passo 1: entenda a primeira pergunta. A substância está a 25 °C e vai começar a solidificar quando chegar ao ponto de fusão, que é 0 °C.
Passo 2: faça a subtração: 25 − 0 = 25 °C. Essa é a queda necessária para a solidificação começar.
Passo 3: agora a segunda pergunta. Do 0 °C até o fundo do freezer, que está a −18 °C, quantos graus faltam?
Passo 4: conte na reta dos números. De 0 até −18 são 18 graus de queda.
Passo 5 (bônus): a queda total, do começo ao fim, é 25 + 18 = 43 °C.
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Capítulo 16 – Fenômenos físicos e fenômenos químicos
Resumo rápido
Capítulo 16 – Fenômenos físicos e fenômenos químicos
Resumo rápido
1O que é um fenômeno?
Na ciência, fenômeno é qualquer transformação que um material pode sofrer.
Essas transformações podem ser naturais (sem ação humana) ou provocadas por nós. Elas se dividem em dois grupos: transformações físicas e transformações químicas.
Exemplo
Rasgar uma folha de papel é transformação física; queimar a folha até virar cinzas é transformação química.
2Transformações físicas
Transformação física é o fenômeno que muda o material, mas não muda a composição química dele. Ou seja, não nasce nenhuma substância nova.
O que pode mudar é a forma, o tamanho, a solubilidade ou o estado físico do material.
2.1Mudança na forma e no tamanho
Amassar ou quebrar um objeto muda só o jeito dele. O material continua sendo o mesmo.
Exemplo
Amassar uma garrafa PET: o plástico continua sendo plástico.
2.2Mudança que envolve a solubilidade
Quando o soluto (o que se dissolve) se mistura no solvente (geralmente a água), ele parece sumir, mas continua quimicamente igual.
Material hidrossolúvel é aquele que se dissolve em água.
Exemplo
Açúcar dissolvido na água: ele continua sendo açúcar, só ficou espalhado.
2.3Mudanças de estado físico
A água existe em três estados: sólido, líquido e gasoso. Quanto mais calor (energia), mais as moléculas se agitam e se afastam. Quanto menos calor, mais juntas e paradas elas ficam.
Os processos são: fusão (sólido → líquido), vaporização (líquido → gasoso: evaporação, ebulição ou calefação), condensação (gasoso → líquido), solidificação (líquido → sólido) e sublimação (sólido → gasoso direto, sem passar pelo líquido).
A água ferve a 100 °C e congela a 0 °C (ao nível do mar). O gelo-seco e a naftalina sublimam facilmente.
O orvalho nas folhas de manhã é condensação do vapor de água.
2.4Para ir além: o ciclo da água
A água dos rios e oceanos evapora, sobe, condensa nas partes frias do ar e forma as nuvens. Depois cai como chuva (ou neve e granizo) — é a precipitação.
Parte da água se infiltra no solo e forma os lençóis freáticos; outra parte escoa para os oceanos. Plantas e animais também devolvem água para o ar, pela transpiração e respiração. Por isso a quantidade de água do planeta não acaba.
3Transformações químicas (reações químicas)
Na transformação química, a composição do material muda: aparecem substâncias novas.
As substâncias que começam a reação são os reagentes. As substâncias formadas no final são os produtos.
📐 Para guardar
reagentes → produtos
Exemplo
No bolo: leite, ovos, farinha e fermento são os reagentes; o bolo assado é o produto.
3.1Evidências de que houve reação química
Algumas pistas mostram que uma reação aconteceu:
• Mudança de cor — a pera cortada escurece ao reagir com o gás oxigênio do ar. • Mudança de odor — o lixo orgânico cheira mal por causa da decomposição feita por bactérias e fungos. • Produção de calor e luz — a combustão do gás de cozinha; ou a bioluminescência do vaga-lume. • Formação de gases — o antiácido na água solta gás carbônico (efervescência). • Formação de sólido com textura diferente — a ferrugem, que surge da reação do ferro com o gás oxigênio e a água.
Quando não há pista visível, compara-se as propriedades (densidade, ponto de fusão e de ebulição) dos produtos com as dos reagentes. Se forem diferentes, houve reação química.
3.2Fatores que provocam reações químicas
Nem toda reação acontece sozinha (de forma espontânea). Muitas precisam de um empurrão:
• Luz — a fotossíntese usa gás carbônico e água e produz glicose e gás oxigênio. A luz também estraga remédios e perfumes, por isso eles ficam em frascos escuros. • Calor — cozinhar alimentos e o crescimento da massa do pão, em que o fermento aquecido libera gás carbônico. • Só o contato entre os reagentes — vinagre e bicarbonato de sódio reagem na hora, formando água e gás carbônico.
Exemplo
Misturar vinagre com bicarbonato de sódio: as bolhas mostram que se formou gás carbônico.
3.3Para ir além: água oxigenada e luz
A água oxigenada sofre uma reação de decomposição quando recebe luz, virando água e gás oxigênio. Por isso ela é vendida em frasco escuro.
As bolhas que aparecem no machucado são esse gás oxigênio, que ajuda a eliminar bactérias.
4Resumo do que estudei
Pergunta-chave: surgiu substância nova?
Se não surgiu → transformação física (derreter, ferver, dissolver, amassar).
Se sim surgiu → transformação química (queimar, enferrujar, apodrecer, cozinhar).
A política dos 3Rs (reduzir, reutilizar, reciclar) ajuda a gastar menos recursos naturais e energia usados nas reações que produzem metais, vidros e plásticos.
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Exercícios
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Fenômenos que podem transformar os materiais
1Dissertativo
Leia a situação: *Lucas rasgou uma folha de papel em pedacinhos e fez bolinhas com eles. Depois, colocou uma segunda folha sobre a chama de uma vela, até ela virar cinzas.* Explique, com suas palavras, por que essas duas situações são transformações de tipos diferentes.
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Resposta
Rasgar o papel é uma transformação física (muda só a forma e o tamanho, mas continua sendo papel). Queimar o papel é uma transformação química (o papel vira cinzas, fumaça e gases, que são materiais novos).
Resolução passo a passo
Passo 1: olhe para a primeira situação. Lucas rasgou a folha e fez bolinhas. O papel ficou menor e com outro formato, mas cada pedacinho continua sendo papel.
Passo 2: quando muda apenas a aparência (forma, tamanho, estado físico) e o material continua o mesmo, dizemos que houve uma transformação física.
Passo 3: agora veja a segunda situação. A folha queimou e virou cinzas, além de soltar fumaça e gases. Cinza não é papel: ela tem cor, cheiro e textura diferentes e não dá para voltar a ser folha.
Passo 4: quando surge um material novo, com composição diferente, houve uma transformação química.
Resposta final: as duas situações são de tipos diferentes porque, ao rasgar, o material continua o mesmo; ao queimar, o material se transformou em outros materiais.
2Verdadeiro ou falso
Escreva V para verdadeiro e F para falso. Depois, reescreva as frases falsas, corrigindo-as. ( ) Toda transformação que muda a forma de um material também muda a sua composição química. ( ) O derretimento do gelo é uma transformação física, pois continua sendo água. ( ) Transformações podem acontecer de forma natural, sem a ação humana. ( ) As cinzas formadas na queima do papel têm a mesma composição química do papel.
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Resposta
F – V – V – F. Correções: 1ª frase: "Nem toda transformação que muda a forma muda a composição química; mudar só a forma é uma transformação física." 4ª frase: "As cinzas têm composição química diferente da do papel, pois são um material novo."
Resolução passo a passo
Frase 1 – Falsa. Amassar uma folha ou rasgá-la muda a forma, mas o papel continua papel. Mudança de forma, sozinha, é transformação física.
Frase 2 – Verdadeira. O gelo derretido vira água líquida. Mudou o estado físico, mas a substância continua sendo água.
Frase 3 – Verdadeira. Existem transformações naturais, como a chuva, o amadurecimento de uma fruta e o incêndio causado por um raio.
Frase 4 – Falsa. Na queima, o papel se transforma em cinzas, fumaça e gases. As cinzas são um material novo, com composição química diferente.
As transformações físicas: forma, tamanho e solubilidade
3Múltipla escolha
Uma lata de alumínio é amassada com o pé para caber no saco de reciclagem. Sobre essa situação, é correto afirmar que:
Resposta
Alternativa b) houve transformação física, pois mudou a forma, mas o alumínio continua sendo alumínio.
Resolução passo a passo
Passo 1: pergunte-se o que mudou na lata. Mudou o formato: ela ficou amassada e menor.
Passo 2: pergunte-se agora se surgiu material novo. Não! A lata amassada continua feita de alumínio, o mesmo metal de antes.
Passo 3: quando muda só a aparência e o material continua o mesmo, temos uma transformação física.
Por isso as letras a e c estão erradas (falam em transformação química) e a letra d também (algo aconteceu, sim). A resposta é a letra b.
4Dissertativo
Beatriz colocou uma colher de sal em um copo com água e mexeu até o sal "sumir". Sua irmã disse que o sal foi destruído. Beatriz discordou. Quem está certo? Justifique sua resposta usando a ideia de transformação física.
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Resposta
Beatriz está certa. O sal não foi destruído: ele se dissolveu na água, quebrando-se em partículas pequenas demais para enxergarmos. Isso é uma transformação física, pois o sal continua sendo sal.
Resolução passo a passo
Passo 1: entenda o que é dissolver. É espalhar um material em outro (aqui, o sal na água) até as partículas ficarem tão pequenas e misturadas que não dá mais para ver.
Passo 2: teste a ideia da irmã. Se o sal tivesse sido destruído, a água não ficaria salgada. Mas, se você provar, ela está salgada! Logo, o sal continua ali.
Passo 3: outra prova é deixar a água evaporar. O sal reaparece no fundo do copo, do mesmo jeitinho que era antes.
Conclusão: como o sal não virou outro material, aconteceu uma transformação física. Beatriz tem razão.
5Dissertativo
Um copo de vidro cai no chão e se quebra em vários pedaços. Responda: a) A forma e o tamanho do copo mudaram? b) A composição química do vidro mudou? c) Que tipo de transformação ocorreu?
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Resposta
a) Sim, a forma e o tamanho mudaram (um copo virou vários cacos). b) Não, a composição química do vidro continua a mesma. c) Ocorreu uma transformação física.
Resolução passo a passo
Item a: antes havia um copo inteiro; depois, vários pedaços menores e de formatos diferentes. Então a forma e o tamanho mudaram, sim.
Item b: cada caco continua sendo vidro. Ele corta, é transparente e é duro, exatamente como antes. Logo, a composição química não mudou.
Item c: quando muda só a aparência e o material continua o mesmo, chamamos de transformação física. Quebrar o copo é o exemplo clássico disso.
Mudanças de estado físico
6Dissertativo
Identifique a mudança de estado físico que ocorre em cada situação. a) Bolinhas de naftalina que vão diminuindo dentro do armário, sem molhar nada: ____ b) Formação de orvalho nas folhas de manhã cedo: ____ c) Água colocada na forminha e levada ao congelador: ____ d) Manteiga derretendo na frigideira quente: ____ e) Água fervendo em uma panela no fogão: ____
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Resposta
a) Sublimação; b) Condensação; c) Solidificação; d) Fusão; e) Vaporização (ebulição).
Resolução passo a passo
a) A naftalina é sólida e some virando gás, sem molhar nada. A passagem direta de sólido para gasoso chama-se sublimação.
b) De madrugada as folhas ficam frias. O vapor de água do ar encosta nelas, perde energia e vira líquido: isso é condensação.
c) No congelador, a água perde calor e endurece, virando gelo. Líquido → sólido é solidificação.
d) A manteiga sólida recebe calor da frigideira e vira líquido. Sólido → líquido é fusão.
e) A água ferve e sai como vapor. Líquido → gasoso é vaporização; quando acontece com fervura, chamamos de ebulição.
7Dissertativo
Complete o esquema escrevendo o nome do processo em cada seta: Sólido → Líquido: ____ Líquido → Gasoso: ____ Gasoso → Líquido: ____ Líquido → Sólido: ____ Sólido → Gasoso (sem passar pelo líquido): ____
Passo 1: separe as mudanças em dois grupos. Quando o material ganha calor, ele vai de sólido para líquido e de líquido para gasoso: são a fusão e a vaporização.
Passo 2: quando o material perde calor, ele faz o caminho de volta: de gasoso para líquido é condensação e de líquido para sólido é solidificação.
Passo 3: guarde os exemplos do dia a dia: gelo derretendo (fusão), água fervendo (vaporização), gotas no copo gelado (condensação) e água virando gelo (solidificação).
Passo 4: existe ainda o "atalho", quando o sólido vira gás direto, sem passar pelo líquido: é a sublimação, como acontece com a naftalina e com o gelo-seco.
8Calcule
Um recipiente com água foi colocado no congelador. A temperatura da água era de 20 °C e caiu 4 °C a cada 10 minutos. Quantos minutos foram necessários para a água chegar a 0 °C, temperatura em que começa a solidificação ao nível do mar?
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Resposta
50 minutos.
Resolução passo a passo
Passo 1: descubra quantos graus a água precisa esfriar. Ela sai de 20 °C e vai até 0 °C: 20 − 0 = 20 °C de queda.
Passo 2: veja quanto ela cai por vez. São 4 °C a cada 10 minutos.
Passo 3: calcule quantos blocos de 4 °C cabem em 20 °C: 20 ÷ 4 = 5 blocos.
Conferindo: 10 min → 16 °C; 20 min → 12 °C; 30 min → 8 °C; 40 min → 4 °C; 50 min → 0 °C. Certinho! Aos 50 minutos começa a solidificação.
9Múltipla escolha
Assinale a alternativa que explica corretamente por que se formam gotinhas de água na parte de fora de um copo com refrigerante gelado.
Resposta
Alternativa b) O vapor de água do ar encosta no copo frio, perde energia e sofre condensação.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre que o ar tem vapor de água invisível, mesmo que não esteja chovendo.
Passo 2: o copo com refrigerante gelado deixa a superfície do vidro bem fria. Quando o vapor encosta nela, ele perde energia.
Passo 3: sem energia, as moléculas se juntam e viram líquido. Essa passagem de gasoso para líquido é a condensação, e é por isso que aparecem as gotinhas.
Passo 4: as outras opções não fazem sentido: o líquido não atravessa o vidro (a), o copo não sublima (c) e a água de fora não veio do gelo de dentro (d). Resposta: letra b.
O ciclo da água
10Dissertativo
Coloque em ordem as etapas do ciclo da água, numerando de 1 a 4: ( ) As gotas crescem e a água cai como chuva (precipitação). ( ) O Sol aquece a água dos oceanos, rios e lagos, que evapora. ( ) A água da chuva se infiltra no solo ou escoa para os rios e oceanos. ( ) O vapor chega às regiões frias da atmosfera, condensa e forma nuvens.
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Resposta
( 3 ) chuva (precipitação); ( 1 ) o Sol aquece e a água evapora; ( 4 ) a água se infiltra no solo ou escoa para rios e oceanos; ( 2 ) o vapor condensa e forma nuvens.
Resolução passo a passo
Passo 1: todo ciclo precisa de um começo. Quem "liga o motor" do ciclo da água é o Sol, que aquece a água e provoca a evaporação. Essa etapa é o número 1.
Passo 2: o vapor sobe e chega ao alto da atmosfera, onde faz frio. Ali ele perde energia e sofre condensação, formando as nuvens. Etapa 2.
Passo 3: dentro da nuvem, as gotinhas se juntam e ficam pesadas. Quando não se sustentam mais, caem como chuva: é a precipitação. Etapa 3.
Passo 4: a água que chegou ao chão se infiltra no solo ou escorre para rios e oceanos. Etapa 4. Depois o Sol aquece tudo de novo, e o ciclo recomeça.
11Dissertativo
A água do mar é salgada, mas a chuva que cai sobre o mar não é. Explique por que isso acontece, usando a palavra evaporação na sua resposta.
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Resposta
Porque, na evaporação, só a água passa para o estado gasoso. O sal fica no mar, pois ele não evapora. Assim, o vapor que sobe é água pura, e a chuva que se forma dele também não é salgada.
Resolução passo a passo
Passo 1: a água do mar é uma mistura de água com sal.
Passo 2: o Sol aquece essa mistura. Com o calor, a água ganha energia e vira vapor, subindo para o céu.
Passo 3: o sal precisa de uma temperatura altíssima para virar gás (bem mais alta que a do Sol na praia). Por isso ele fica para trás, dissolvido no mar.
Passo 4: lá em cima, o vapor de água se condensa e forma nuvens só de água. Quando chove, cai água doce.
Curiosidade: é exatamente assim que funcionam as salinas. Deixam a água do mar evaporar e o sal fica no fundo, pronto para ser recolhido.
As transformações químicas: reagentes e produtos
12Múltipla escolha
Nas transformações químicas, as substâncias que iniciam a reação recebem um nome e as substâncias formadas recebem outro. Assinale a alternativa correta.
Resposta
Alternativa b) As iniciais são os reagentes e as formadas são os produtos.
Resolução passo a passo
Passo 1: use a dica das palavras. Reagentes são as substâncias que reagem, ou seja, que entram na reação.
Passo 2: Produtos são as substâncias produzidas, isto é, as que saem da reação.
Passo 4: por isso a letra a está invertida, a c confunde os dois nomes e a d está errada, pois em reação química sempre surgem substâncias novas. Resposta: letra b.
13Dissertativo
Na preparação de um pão são usados farinha, água, sal, açúcar e fermento. Depois de assado, obtém-se o pão. Nessa situação, quais materiais podem ser considerados reagentes e qual é o produto? Explique por que assar o pão é uma transformação química.
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Resposta
Reagentes: farinha, água, sal, açúcar e fermento. Produto: o pão assado. É uma transformação química porque, com o calor do forno, surgem materiais novos: a massa cresce (liberação de gás), fica dourada, muda de cheiro, de sabor e de textura, e não dá para voltar a ser massa crua.
Resolução passo a passo
Passo 1: identifique o que entra. Farinha, água, sal, açúcar e fermento são os materiais do começo, ou seja, os reagentes.
Passo 2: identifique o que sai. Depois do forno, temos o pão. Ele é o produto.
Passo 3: procure as evidências de reação química. O fermento transforma o açúcar e libera gás carbônico, que faz a massa crescer com bolhas.
Passo 4: no forno, o calor deixa a casca dourada e crocante e cria um cheiro novo e gostoso. Cor nova, cheiro novo, textura nova e gás formado são sinais de transformação química.
Passo 5: a prova final é que a mudança é irreversível: nenhum pão volta a virar farinha com água.
Evidências de que ocorreu uma reação química
14Dissertativo
Relacione cada situação à evidência de reação química que ela apresenta. Use: (1) alteração de cor; (2) alteração de odor; (3) produção de luz e calor; (4) formação de gases; (5) formação de material sólido com textura diferente. ( ) Vaga-lume brilhando no escuro. ( ) Bolhas subindo no copo depois de colocar um comprimido efervescente. ( ) Maçã cortada ficando escura sobre a mesa. ( ) Portão de ferro coberto de ferrugem áspera e avermelhada. ( ) Cheiro forte saindo de um saco de lixo orgânico esquecido.
Vaga-lume → 3. O corpo do inseto faz uma reação química que libera luz (com pouquíssimo calor). Produzir luz é uma evidência de reação.
Comprimido efervescente → 4. As bolhas que sobem são gás formado na reação entre as substâncias do comprimido e a água.
Maçã cortada → 1. Ao encostar no oxigênio do ar, a parte cortada escurece. Houve alteração de cor.
Portão enferrujado → 5. O ferro reage com o oxigênio e forma a ferrugem, um sólido novo, áspero e avermelhado.
Saco de lixo → 2. Micro-organismos decompõem os restos de comida e liberam gases com cheiro forte: alteração de odor.
15Múltipla escolha
A ferrugem se forma quando o ferro reage com o gás oxigênio, e a presença de água acelera esse processo. Com base nisso, assinale a alternativa correta.
Resposta
Alternativa b) A ferrugem é um material novo, com propriedades diferentes das do ferro.
Resolução passo a passo
Passo 1: veja quem reage com quem. O enunciado diz: ferro + gás oxigênio → ferrugem. Ou seja, ferro e oxigênio são os reagentes e a ferrugem é o produto.
Passo 2: compare as propriedades. O ferro é duro, cinzento e brilhante. A ferrugem é avermelhada, áspera e se esfarela.
Passo 3: propriedades diferentes significam material diferente. Logo, a ferrugem não é "o ferro pintado de outra cor" (letra a errada).
Passo 4: como surgiu material novo, a transformação é química, e não física (letra c errada). E, como a água acelera o processo, lugares secos enferrujam menos, e não mais (letra d errada). Resposta: letra b.
16Múltipla escolha
Observe três experiências feitas em sala: (A) uma pastilha efervescente colocada em um copo com água solta muitas bolhas; (B) um pouco de café em pó é misturado à água e depois coado; (C) suco de limão pingado em chá de repolho roxo faz o líquido mudar de roxo para rosa. Em quais situações há evidência de transformação química?
Resposta
Alternativa c) Em A e C.
Resolução passo a passo
Situação A: a pastilha solta muitas bolhas. Isso é formação de gás, uma evidência clássica de reação química.
Situação B: o café em pó só se mistura com a água e depois é coado. As substâncias do pó se dissolvem, mas não vira material novo. É transformação física.
Situação C: o chá de repolho roxo muda de roxo para rosa quando recebe o limão. Houve alteração de cor por causa do ácido do limão: evidência de reação química.
Conclusão: há evidência de transformação química em A e em C. Resposta: letra c.
Fatores que provocam as reações químicas (luz, calor e contato)
17Múltipla escolha
A fotossíntese é uma reação química que acontece em plantas, algas e alguns tipos de bactérias. Assinale a alternativa que indica corretamente os reagentes e os produtos desse processo.
Resposta
Alternativa b) Reagentes: gás carbônico e água. Produtos: gás oxigênio e glicose.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre como a planta trabalha. Ela puxa água pelas raízes e absorve gás carbônico do ar pelas folhas. Esses são os materiais que entram: os reagentes.
Passo 2: com a energia da luz do Sol, capturada pela clorofila, a planta transforma esses reagentes.
Passo 3: o resultado são a glicose (o alimento açucarado da planta) e o gás oxigênio, que é liberado no ar. Esses são os produtos.
Passo 4: a letra a está invertida e as letras c e d inventam produtos que não existem na fotossíntese. Resposta: letra b.
18Dissertativo
Muitos remédios e a água oxigenada são vendidos em frascos escuros ou opacos. Explique o motivo disso, citando o fator que provoca a reação química nesses casos.
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Resposta
Porque a luz provoca reações químicas nessas substâncias, fazendo com que elas se decomponham e percam o efeito. O frasco escuro barra a luz e conserva o produto por mais tempo. A água oxigenada, por exemplo, se decompõe na luz formando água e gás oxigênio.
Resolução passo a passo
Passo 1: lembre que existem três fatores que costumam provocar ou acelerar reações: a luz, o calor e o contato entre os reagentes.
Passo 2: alguns materiais são muito sensíveis à luz. A energia luminosa é suficiente para quebrar suas moléculas.
Passo 3: é o caso da água oxigenada. Sob a luz, ela se transforma em água e gás oxigênio. Aí ela não borbulha mais e não serve para o que foi feita.
Passo 4: com o remédio acontece algo parecido: o princípio ativo pode se decompor e perder a força, ou até formar substâncias que fazem mal.
Conclusão: o frasco escuro ou opaco funciona como um escudo contra a luz, protegendo o produto.
Combustão, experimento e reciclagem
19Múltipla escolha
No experimento do capítulo, o vinagre é misturado ao bicarbonato de sódio dentro de uma garrafa e, depois, o gás produzido é "despejado" sobre uma vela acesa, que se apaga. Assinale a explicação mais adequada.
Resposta
Alternativa a) O gás carbônico produzido tomou o lugar do gás oxigênio perto da chama, e sem comburente o fogo se apaga.
Resolução passo a passo
Passo 1: entenda o que a reação formou. Vinagre + bicarbonato produzem gás carbônico, que enche a garrafa.
Passo 2: lembre que o gás carbônico é mais denso (mais "pesado") que o ar. Por isso ele pode ser despejado, escorrendo para baixo, em direção à vela.
Passo 3: ao chegar na chama, esse gás empurra o ar para longe. A chama fica sem o gás oxigênio, que é o comburente.
Passo 4: sem comburente, a combustão não continua e a vela apaga. Note que o vinagre nem encosta na vela, o que descarta a letra b; e as letras c e d não explicam nada de químico. Resposta: letra a.
Revisão geral: classificando fenômenos e interpretando tabelas
20Dissertativo
Associe os números 1 e 2 a cada fenômeno descrito. (1) Transformação física (2) Transformação química ( ) Vela queimando ( ) Gelo-seco sublimando ( ) Leite azedando na geladeira desligada ( ) Suco sendo congelado para virar picolé ( ) Palha de aço enferrujando na pia ( ) Sal se dissolvendo na água do macarrão ( ) Folha seca queimando na fogueira ( ) Roupa secando no varal
Use sempre a mesma pergunta: surgiu material novo? Se sim, é transformação química (2). Se mudou só a forma ou o estado físico, é transformação física (1).
Vela queimando → 2: a parafina queima e forma gás carbônico, água e fuligem. É uma combustão.
Gelo-seco sublimando → 1: o gás carbônico sólido vira gasoso, mas continua sendo a mesma substância.
Leite azedando → 2: micro-organismos transformam o leite; ele muda de cheiro, sabor e textura (talha).
Suco virando picolé → 1: é solidificação, só muda o estado físico.
Palha de aço enferrujando → 2: ferro + oxigênio formam ferrugem, material novo.
Sal dissolvendo → 1: dissolução, o sal continua sal.
Folha queimando → 2: vira cinzas, fumaça e gases.
Roupa secando → 1: a água evapora; o tecido e a água continuam os mesmos.
21Múltipla escolha
Observe a tabela com as temperaturas de fusão e de ebulição de quatro substâncias:
| Substância | Fusão (°C) | Ebulição (°C) | |---|---|---| | W | −95 | 56 | | X | 17 | 118 | | Y | −39 | 357 | | Z | 80 | 218 |
Em uma sala a 25 °C, qual substância está no estado GASOSO?
Resposta
Alternativa a) W. (Observação importante: pelos dados da tabela, W está líquido a 25 °C, pois ferve a 56 °C. W é a substância mais próxima de virar gás, por ter a menor temperatura de ebulição.)
Resolução passo a passo
Passo 1: aprenda a regra. Se a temperatura do ambiente é menor que a de fusão, a substância está sólida. Se está entre a fusão e a ebulição, está líquida. Se é maior que a de ebulição, está gasosa.
Passo 2: teste W a 25 °C. Fusão = −95 e ebulição = 56. Como 25 está entre −95 e 56, W está líquida, e bastaria aquecer até 56 °C para ela virar gás.
Passo 3: teste as outras. X (17 e 118): 25 está entre os dois → líquida. Y (−39 e 357): líquida. Z (fusão 80): como 25 < 80, está sólida.
Passo 4: conclusão. Nenhuma substância da tabela está gasosa a 25 °C. Entre as opções, a resposta indicada é a letra a (W), porque é a que tem a menor temperatura de ebulição, ou seja, a que fica gasosa mais facilmente.
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