6A - 6B - 6C - CIENCIAS - PROF. JOSE ANTONIO 1 BIMESTRE - ATIVIDADE 2 - 2021

POSTADO EM 22/02/21 POR JAM

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TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

As transformações químicas, também definidas como reações químicas, consistem na transformação de novos produtos originados a partir de substâncias que foram submetidas a alterações das suas características iniciais, chamadas de reagentes. Essas reações ocorrem por meio de diversos fatores: ação do calor, denominadas de termólises, por influência da luz, ou também chamadas de fotólises, por ações da mecânica, corrente elétrica (eletrólise) ou até pela junção de substâncias. Boa parte dessas transformações químicas podem facilmente ser percebidas através dos aspectos físicos e estruturais que as substâncias demonstram. Após sofrer as reações, elas mudam a coloração, podem ocorrer variações de temperatura, liberação de gás, formação de um elemento sólido ou surgimento de chamas, até a carbonização de uma substância específica. Não apenas dentro de laboratórios científicos, mas também nas residências podem ocorrer simples reações com elementos químicos, a exemplo da respiração, a produção de alimentos, o processo de putrefação do leite (leite azedo), prego de ferro enferrujado, fotossíntese e a combustão de uma substância. Tipos de transformações químicas As transformações podem ocorrer por meio de fatores distintos, que interferem nas propriedades dos reagentes, transformando-os em produtos. Essas reações podem acontecer das seguintes formas:

Ação do calor Algumas substâncias, quando submetidas a uma ação de calor extremo, são transformadas em outros elementos. O cozimento de alimentos é um dos exemplos nesse caso. Quando um material é decomposto por causa do calor a ação é denominada termólise.

Ação da corrente elétrica Ao processo de reação de elementos em virtude da influência da corrente elétrica dá-se o nome de eletrólise. Para que ocorra a decomposição da água em hidrogênio e oxigênio é necessária a interferência da corrente elétrica. Transformações químicas por ação da luz Um dos mais conhecidos exemplos de modificação de elementos por meio da luz é através da fotossíntese. Nesse processo, a água e o dióxido de carbono do ar, através da luz, são transformados em oxigênio e glicose. Por meio da luz ultravioleta o oxigênio é transformado em ozônio, um outro tipo de elemento químico. Esse processo é de extrema importância para o meio ambiente porque é através dele que acontece a formação da camada de ozônio, protegendo a terra dos agressivos raios ultravioletas. Ação mecânica A ação mecânica, quando ocorre atrito ou choque, pode desencadear uma série de reações. Um exemplo simples e presente na rotina de qualquer pessoa é o ato de acender um palito de fósforo. Ao realizar o atrito do palito com a caixinha ocorre as faíscas, fazendo com que as substâncias inflamáveis do palito entrem em combustão, produzindo o fogo. Outras modalidades são as explosões de dinamite ou acender um isqueiro. Transformações químicas por junção de substâncias A mistura ou junção de duas ou mais substâncias diferentes também podem ocasionar em reações químicas. Esse processo ocorre com frequência em laboratórios de química. Transformações químicas: reagentes e produtos Em determinadas situações não é possível identificar se houve uma reação química apenas diante de observações dos aspectos físicos dos elementos. Um exemplo deste caso é a mistura de soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio, ambas as substâncias são incolores. Após a mistura, o produto continua sem apresentar coloração e não tem aspectos de um novo material formado. Entretanto, a reação ocorre quando existe a mistura dos elementos, sendo importante identificar quais compostos participam do processo. As substâncias iniciais integrantes do processo recebem o nome de reagentes. Já os compostos que se formaram após a mistura, os novos elementos, eles são chamados de produtos.

Separação de misturas

O processo de separação de misturas é muito relevante, pois a maioria dos materiais encontrados na natureza não é substância pura, ou seja, não é constituída de um único tipo de partículas ou moléculas; mas, na verdade, trata-se de misturas compostas de duas ou mais substâncias diferentes. Mas a separação dos componentes dessas misturas ou o fracionamento delas (ou ainda sua análise imediata) são importantes para vários aspectos de nossa vida, como para separar os poluentes da água e torná-la própria para consumo, na produção de metais e de componentes especiais que são usados para produzir medicamentos, alimentos, bebidas, produtos de higiene e limpeza; na obtenção do sal de cozinha, na análise dos componentes do sangue nos laboratórios, para separar os componentes do lixo e destiná-los ao tratamento correto ou para reciclagem e assim por diante. No entanto, visto que as composições variam, para realizar a separação de misturas, é necessário aplicar técnicas ou métodos especiais para cada caso. As técnicas podem ser físicas ou químicas, pois o princípio fundamental é usar as propriedades dos componentes das misturas para separá-las. Essas propriedades podem ser o ponto de fusão, o ponto de ebulição, a solubilidade, a densidade, entre outros. Conhecendo bem essas propriedades, é possível então determinar se será necessário aplicar somente um dos métodos de separação de misturas ou se será preciso aplicar vários.

Tipos de separação de misturas

Catação

Método manual de separação, como quando escolhemos os feijões para cozinhar.

Ventilação

Arraste por corrente de ar de um dos componentes da mistura que seja bem leve. Exemplos: separação das cascas de grãos de café, cereais e amendoim torrado.

Levigação

Arraste de sólidos de baixa densidade por meio de correntes de água, permanecendo no recipiente os sólidos de densidade maior. Isso é feito pelos garimpeiros para separar a areia (menos densa) do ouro (mais denso).

Peneiração ou tamisação

É usada para separar sólidos de diferentes tamanhos, geralmente passando por uma peneira, sendo que os sólidos menores passam por sua malha, sendo separados dos maiores. É muito usada em construções para separar a areia do cascalho e na cozinha quando se quer separar impurezas na farinha de trigo. Alguns exemplos de métodos de separação de misturas: catação, ventilação, levigação e peneiração.

Extração por solventes

Usa-se algum líquido para extrair um ou mais componentes da mistura. Por exemplo, se adicionarmos uma solução aquosa de cloreto de sódio em uma mistura de gasolina e álcool, agitarmos e depois colocarmos em repouso, veremos que a água separará o etanol da gasolina. Isso se baseia na diferença de polaridade e no tipo de forças intermoleculares. O etanol possui uma parte polar e outra apolar, sendo que sua parte apolar é atraída pelas moléculas da gasolina, que também são apolares, pela força de dipolo induzido. Mas a sua parte polar, caracterizada pela presença do grupo OH, é atraída pelas moléculas de água, que também são polares, realizando ligações de hidrogênio que são bem mais fortes que as ligações do tipo dipolo induzido.

Flotação

A flotação consiste em adicionar bolhas de ar em uma suspensão coloidal, que, por sua vez, é classificada como uma mistura formada por partículas suspensas em um líquido, sendo que essas partículas possuem tamanho entre 1 e 1000 nm. Por exemplo, na mineração e extração do cobre a partir da calcopirita (CuFeS2), esta é pulverizada e combinada com óleo, água e detergente. Depois de injetar ar através da mistura, o sulfeto mineral revestido de óleo é atraído pelas bolhas de ar e é arrastado para a superfície com a espuma. O resíduo não desejado, que é denominado de ganga, deposita-se na parte inferior.

Filtração

É um método de separação de misturas heterogêneas sólido-líquido ou gases-sólidos que se baseia na passagem da mistura por um filtro. Existem dois tipos de filtração: a comum e a vácuo. A filtração comum é a simples passagem da mistura por um funil com papel de filtro a vácuo onde os sólidos ficam retidos. Já a filtração a vácuo é feita usando-se um funil de Buchner acoplado a um kitassato, que, por sua vez, está acoplado a uma trompa de água que arrasta o ar de dentro do kitassato, causando uma região de pressão baixa. Essa diferença de pressão leva à sucção do líquido da mistura e acelera o processo de filtração.

Decantação, sedimentação, sifonação e centrifugação

Esses processos baseiam-se em um único princípio: a diferença de densidade entre os componentes da mistura. Eles costumam ser usados em conjunto para separar misturas heterogêneas de dois tipos: líquido + sólido e líquidos imiscíveis. Esse tipo de separação inicia-se na sedimentação. A mistura é deixada em repouso para que, depois de um tempo, as partículas do sólido em suspensão no líquido ou o líquido mais denso, por ação da gravidade, depositem-se no fundo do recipiente. Esse processo de sedimentação pode ser acelerado pela realização de uma centrifugação, no caso de misturas do tipo líquido + sólido. A mistura é colocada em um tubo de ensaio dentro de uma centrífuga, que rotaciona em alta velocidade e, por inércia, faz com que as partículas de maior densidade depositem-se no fundo do tubo. A decantação ocorre quando se inclina o recipiente que contém a mistura, derramando em outro recipiente o líquido menos denso, que ficou na parte de cima. Isso pode ser feito também por sifonação, que é a transferência do líquido por meio de um sifão ou uma mangueira plástica, iniciando-se o fluxo por sucção.

Separação magnética

É a aproximação de um ímã magnético de uma mistura que contém alguma substância que é atraída pelo ímã, como limalhas de ferro, para separá-la dos outros componentes.

Evaporação

Essa técnica é baseada na diferença de pontos de ebulição entre os componentes da mistura. As misturas homogêneas sólido-líquido, isto é, as soluções químicas verdadeiras, são deixadas em repouso ou aquecidas para que o líquido evapore, permanecendo o sólido que possui o ponto de ebulição muito maior. Essa técnica é usada na obtenção de sal de cozinha a partir da água do mar.

Destilação

É usada para separar cada um dos componentes de misturas sólido-líquido ou líquido-líquido miscíveis. Existem dois tipos: a destilação simples e a destilação fracionada. A destilação simples é usada principalmente para misturas sólido-líquido e consiste em aquecer a mistura em um balão de fundo redondo acoplado a um condensador. O líquido de menor ponto de ebulição evapora e chega ao condensador, onde retorna ao estado líquido e é coletado em outro recipiente. Já a destilação fracionada é usada para misturas líquido-líquido miscíveis. A única diferença é que, antes do condensador, há uma coluna de fracionamento, em que há uma barreira, pois esse condensador possui bolinhas ou cacos de vidro ou de porcelana. Assim, somente o líquido que tiver menor ponto de ebulição conseguirá passar pela coluna de fracionamento, enquanto o outro sofrerá condensação e voltará para o balão de destilação.

Cristalização fracionada

É usada quando há vários sólidos dissolvidos em um solvente, sendo que se evapora o solvente ou a temperatura é diminuída. Um dos componentes começa a cristalizar, enquanto os outros estão dissolvidos. Ele é retirado, e o próximo componente cristaliza-se e assim por diante.

Liquefação fracionada

É usada para separar componentes gasosos através da diminuição da temperatura ou elevação da pressão. Um dos gases torna-se líquido primeiro, passando por posterior destilação fracionada. É uma técnica empregada para separar os componentes do ar.

Adsorção

São usadas substâncias que retêm em suas superfícies determinadas substâncias gasosas. Por exemplo, as máscaras contra gases venenosos possuem carvão ativo que adsorve os gases poluentes. A máscara contra gases venenosos usada por soldados utiliza o princípio da adsorção.

Dissolução fracionada

A dissolução fracionada é usada para separar misturas do tipo sólido-sólido em que um dos sólidos mistura-se em determinado solvente e o outro não. Por exemplo, se tivermos uma mistura de sal e areia, podemos adicionar água para que o sal misture-se nela e separe-se da areia. Podem ser usados outros processos depois, como a filtração para separar a areia, a destilação para separar a água e o sal, ou a evaporação para obter somente o sal.

Fusão fracionada

Método aplicado para separar misturas do tipo sólido-sólido que possuam pontos de fusão diferentes. A mistura é aquecida e um dos sólidos funde-se primeiro.

RESPONDA

1- O QUE E UMA TRANSFORMAÇÃO QUIMICA?

2- QUE TIPOS DE SEPAÇÃO DE MISTURA VOCE JA CONHECIA?

3- O QUE VOCE ENTENDEU POR FLOTAÇÃO?

4- COMO E OBTIDO O SAL DE COZINHA?

5- CITE UM PRODUTO OBTIDO POR DESTILAÇÃO?