TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS E TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

Transformações físicas e transformações químicas Competências (o aluno deve ser capaz de): Distinguir transformações físicas e químicas, e referir formas de provocar transformações químicas. Escrever e interpretar esquemas químicos, identificando os reagentes e os produtos da reacção.

Transformações: físicas ou químicas? Alteração das propriedades dos materiais Transformação Exemplos de alterações das propriedades visíveis a olho nu: Alteração do estado físico Alteração de cor Alteração de volume Etc. Físicas Transformações Químicas

Transformações físicas Já estudamos anteriormente algumas propriedades físicas e químicas que permitem identificar as substâncias. Entre as propriedades físicas, falamos do ponto de fusão e do ponto de ebulição, temperaturas às quais ocorrem as mudanças de estado, fusão e ebulição, respectivamente. Nestes exemplos, há formação de novas substâncias? Há muitas transformações físicas que observamos diariamente: - é o papel que rasga, - é o vidro que parte, - é o açúcar que se dissolve na água, - é o gelado que derrete,…

Quando ocorrem transformações químicas? Se no decurso de uma transformação ou reacção química se formam novas substâncias, estas vão apresentar propriedades diferentes das que tinham as substâncias iniciais, propriedades que, por vezes, são facilmente observáveis. É o caso, por exemplo: - da mudança de cor; - da formação de chama; - da libertação de um gás; - de um cheiro característico; - da formação de um sólido; - do desaparecimento da(s) substância(s) iniciais.

Transformações físicas e químicas Nas transformações físicas não se formam novas substâncias; as substâncias continuam a ser as mesmas, apenas estão mais divididas, ou mudaram de estado físico,… o aspecto foi alterado. Transformação Substâncias Mesmas substâncias Física O mesmo não acontece quando se dá uma transformação ou reacção química. Nas transformações químicas há formação de novas substâncias, isto é, de substâncias com propriedades diferentes das iniciais. Transformação Novas substâncias Substâncias Química

As mudanças de estado físico são exemplos de transformações físicas Sólido Líquido Gasoso

O comportamento excepcional da água e sua importância na vida «Não há vida sem água. A água é um bem precioso indispensável a todas as actividades humanas.» in Carta Europeia da Água «A água é um património comum, cujo valor deve ser reconhecido por todos. Cada um tem o dever de a economizar e de a utilizar com cuidado. Cada individuo é um consumidor e um utilizador da água. Como tal, é responsável perante os outros.» in Carta Europeia da Água

Transformações ou reacções químicas Por vezes, o simples facto de se juntarem duas ou mais substâncias permite obter substâncias novas. O que acontece quando juntamos solução aquosa de nitrato de chumbo a solução aquosa de iodeto de potássio? O sólido amarelo que se forma também é uma nova substância (iodeto de chumbo) e, portanto, indica a ocorrência de uma transformação química. Esta transformação pode ser esquematizada pela equação ou esquema de palavras: Iodeto de potássio (aq) + nitrato de chumbo (aq) → iodeto de chumbo (s) + nitrato de potássio (aq) Quais são os reagentes e os produtos de reacção neste caso?

Transformações químicas por acção do calor Há muitas substâncias que se transformam noutras substâncias por acção do calor. Por exemplo, o dicromato de amónio sólido (cor de laranja) decompõe-se, por acção do calor (termólise) , em novas substâncias: - óxido de crómio (III) de cor verde, - vapor de água; - azoto (nitrogénio), que se liberta para a atmosfera. As novas substâncias que se formam têm propriedades diferentes da substância inicial. Dicromato de amónio (s) → óxido de crómio (III) (s)+ água (g) + azoto (g)

Transformações por acção do calor Existem muitas outras transformações químicas por acção do calor. Por exemplo, quando: - cozemos pão ou um bolo e este fica “fofo”, ou seja, “esburacado” devido ao dióxido de carbono que se liberta, pelo facto de o fermento adicionado se transformar por acção do calor; - estrelamos ou cozemos um ovo e queimamos o pão; - ocorre uma erupção vulcânica; - Aquecemos a alta temperatura, em fornos industriais, o calcário (carbonato de cálcio) - etc.

Transformações por acção da corrente eléctrica Há substâncias que se decompõem por acção da corrente eléctrica. Essa decomposição chama-se electrólise. Por exemplo, a electrólise da água consiste na sua decomposição em oxigénio e hidrogénio: Água (l) → oxigénio (g) + hidrogénio (g) REAGENTE(S) → PRODUTO(S) DE REACÇÃO

Transformações por acção da corrente eléctrica A decomposição de substâncias por acção da corrente eléctrica é muito importante à escala industrial. Usa-se, por exemplo, para: - obter metais com um elevado grau de pureza; - recobrir metais baratos com metais nobres, como ouro, prata e cobre.

Transformações por acção da luz A luz desencadeia muitas transformações químicas. Quando uma substância se transforma noutras, por acção da luz, ocorre uma decomposição, que neste caso se chama fotólise.

Transformações por acção da luz Quando a pele se bronzeia, isso é resultado de uma reacção fotoquímica. Mas estas reacções podem ser perigosas quando a exposição solar é prolongada, causando doenças graves como o cancro de pele, principalmente em crianças e pessoas de pele clara. Por outro lado, por acção da luz forma-se ozono nas camadas altas da nossa atmosfera (estratosfera), que nos protege da maioria da radiação UV do Sol. Mas o que está a acontecer à camada de ozono?

Transformações por acção da luz A fotossíntese é, provavelmente, a transformação por acção da luz mais importante, pois é indispensável à existência de vida na Terra. É uma transformação química desencadeada pela luz que ocorre nas plantas com clorofila. Água (l) + dióxido de carbono (g) → glicose (aq) + oxigénio (g) Durante a fotossíntese, a água transforma-se em oxigénio e hidrogénio. O oxigénio liberta-se para a atmosfera e o hidrogénio vai entrar na constituição da glicose. A fotólise da água consiste na sua decomposição em oxigénio e hidrogénio, por acção da luz. Água (l) → oxigénio (g)+ hidrogénio (g)

Transformações por acção mecânica Há substâncias que se transformam por acção mecânica, isto é, devido à fricção ou ao choque de materiais. A energia libertada na fricção ou choque desencadeia a reacção. Esta forma de conseguir energia, para desencadear transformações químicas, já remonta à Pré-História, onde o Homem fazia fogo por fricção de pedras ou pelo movimento de uma haste metálica num tronco seco. Hoje quando acendemos um fósforo, estamos a provocar uma transformação química das substâncias existentes na cabeça do fósforo e das que compõem a lixa da caixa de fósforos. Uma das substâncias que existe na cabeça do fósforo é o clorato de potássio, que se decompõe em cloreto de potássio e oxigénio: Clorato de potássio (s) → cloreto de potássio (s) + oxigénio (g) O oxigénio produzido e o calor libertado vão permitir a combustão de outras substâncias que existem na cabeça do fósforo e da madeira do fósforo.

Transformações por acção mecânica Existem hoje muitas transformações químicas por acção mecânica: fricção ou choque. Por exemplo, quando:  se provoca a implosão de um prédio;  a dinamite explode numa pedreira ou abertura de minas;  se atiram “estalinhos” de Carnaval (muitas vezes com trágicas consequências);  se acende um isqueiro;  a almofada do “airbag” enche;  etc.

Carbono (s) + oxigénio (g) → dióxido de carbono (g) Combustões As reacções de combustão são transformações químicas que ocorrem entre um combustível e um comburente, com libertação de energia. O combustível é o material que arde: carvão, madeira, petróleo, gasolina, álcool etílico, butano, gás natural, etc. O comburente é a substância que reage com o combustível. O oxigénio do ar é um comburente. Por exemplo, quando se faz uma fogueira, o carbono da madeira (combustível) reage com o oxigénio (comburente) do ar, originando dióxido de carbono e libertando energia sob a forma de luz e calor. Dizemos que ocorre uma combustão viva. Carbono (s) + oxigénio (g) → dióxido de carbono (g) No nosso dia-a-dia, ocorrem muitas outras reacções com o oxigénio do ar, mas sem chama. É o caso do ferro que, quando exposto ao ar húmido, oxida; dizemos que enferruja, o que conduz à sua corrosão. Para evitar a corrosão, os metais são pintados, envernizados ou revestidos por outros metais (por exemplo, por electrólise).

Qual a importância das transformações químicas? A maioria dos materiais que usamos na alimentação, no vestuário, na construção civil, nos meios de transportes, em medicina, na limpeza, na agricultura,… resultam de transformações químicas de muitas substâncias. Através da investigação química, descobrem-se constantemente novas substâncias, muitas delas de incalculável valor e que não se encontram na Natureza. A Química é a ciência das transformações!

TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS São as transformações nas quais os materiais só alteram algumas das suas propriedades. Não se formam novas substâncias. Exemplos: - rasgar uma folha de papel; fusão do gelo; extracção de sal nas salinas; deformação de uma bola de borracha; queda de um copo de vidro; solidificação da água; sublimação do iodo; fusão dos metais na indústria metalúrgica; degradação de monumentos de pedra calcária pela erosão; etc.

TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS São as transformações nas quais se formam novas substâncias. Exemplos: - queimar uma folha de papel; - enferrujamento do ferro; - degradação de monumentos de pedra calcária pelas chuvas ácidas; - combustão do magnésio; - carbonização do açúcar; - etc.

Bibliografia: Caldeira, Cremilde; valadares, Jorge; Neves, Margarida; Vicente, Margarida; Teodoro, Vítor; Terra em Transformação, Ciências Físico-Químicas, 7º ano; Didáctica Editora – Lisboa; 1ª edição, 2006 Cavaleiro, M. Neli G. C.; Beleza, M. Domingas; FQ7 - Terra no Espaço e Terra em Transformação; CFQ 3º ciclo do EB; Edições ASA – Porto, 1ª edição, 2006 Cruz, Ana Cristina; Nunes, Nino; Acção (Re)Acção 7, Terra no Espaço e Terra em Transformação, CFQ 3º ciclo do EB; Areal Editores - Perafita; 1ª edição, 2006 Maciel, Noémia; Miranda, Ana; Ruas, Fátima; Marques, M. Céu; Eu e o Planeta Azul 7 – Terra em Transformação; Porto Editora, 1ª edição, 2006 Pires, Isabel; Ribeiro, Sandra; Universo da Matéria, CFQ - Terra no Espaço e Terra em Transformação; Santillana – Constância, Carnaxide; 1ª edição, 2006 Rodrigues, M. Margarida R. D.; Dias, Fernando Morão Lopes; Física e Química na nossa vida - CFQ 7; Terra no Espaço e Terra em Transformação; Porto Editora, 1ª edição, 2006 Roque, Ana; H2O Terra no Espaço / Terra em Transformação, CFQ 7º ano; Texto Editores, Lisboa; 1ª edição, 2006