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Autor e Co-autor(es)

Selma Gonzaga Silva imagem do usuário

UBERLANDIA - MG Universidade Federal de Uberlândia

Cláudia Regina Montes Gumerato

TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS: VERIFICANDO E DISTINGUINDO

Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Química Modelos de constituição: substâncias, transformações químicas
Educação de Jovens e Adultos - 2º ciclo Ciências Naturais Terra como espaço para a vida
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Vida e ambiente

Dados da Aula

O que o aluno poderá aprender com esta aula

1. Verificar, em laboratório, a ocorrência de reações químicas;

2. Identificar reagentes e produtos em diferentes reações químicas.

3- Distinguir transformações físicas de reações químicas

Duração das atividades

3 aulas de 50 minutos

Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Não pressupõe conhecimentos prévios específicos

Estratégias e recursos da aula

 Estratégias:  Observações e registros; pesquisa em sites; discussão em grupo; estudo de textos e relatórios.      

1ª aula 

Motivação: http://www.aulas-fisica-quimica.com/transformacoes_fisicas_quimicas.html Acesso em 15/04/2010     

O professor poderá utilizar do conteúdo desse site: ·

  • Diretamente da internet, por meio de computadores se houver a possibilidade de grupos pequenos de alunos/as acessarem;      
  •  Diretamente da internet utilizando o data show;  
  • Fazendo uma apresentação no PowerPoint e projetando com data-show
  • Fazendo transparências e projetando com o retro projetor.

Formar grupos de 4 alunos/as 

O/A professor/a deverá organizar a divisão da truma em grupos de modo que haja possibilidade de divisão de tarefas para a atividade experimental (no grupo tem que haver pelo menos um executor e um relator que faça as devidas anotações).

Pedir ao grupo  que monte um pequeno texto a respeito das transformações químicas e físicas, tendo como referência o material consultado no site.   

 

Socialização e discussão dos textos montados pelos/as alunos/as e fechamento com um texto coletivo.  

Texto de apoio Tecendo comentários e registrando a síntese das informações mais relevantes na lousa, o/a  professor/a poderá construir um texto coletivo a partir da contribuição dos/as alunos/as a respeito do tema “Transformações físicas e químicas”. Esse texto deverá ser registrado pelos/as discentes no caderno.

Outra opção é oferecer aos alunos e alunas um texto pronto, digitado. De qualquer maneira, esse subsídio teórico é necessário para melhor aproveitamento da atividade experimental.

 TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS DA MATÉRIA 

A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias.

Podemos distinguir dois tipos de transformações: as Físicas e as Químicas.

Transformações Físicas

As transformações físicas da matéria ocorrem, por exemplo, quando há mudança de estado físico de um determinado material, ou uma dissolução de um soluto num solvente. Neste tipo de transformação, não há formação de novas substâncias, as propriedades específicas da matéria são mantidas, portanto existe a possibilidade de usar processos físicos de separação das mesmas.  

São exemplos de transformações físicas: a mudança de estado físico de um corpo, como por exemplo: a água, que entra em ebulição aos 100 ºC; um soluto que dissolve um solvente; um vidro que se parte.  

Transformações Químicas 

As transformações químicas ocorrem sempre que há formação de novos materiais, as propriedades específicas da matéria são alteradas, portanto não existe a possibilidade de usar processos físicos de separação das mesmas.  Ou seja, a partir dos materiais iniciais formam-se outros materiais diferentes.

Há indícios de que houve uma transformação química (reação química) quando: se forma um sólido de cor diferente; há mudança de cor da solução; se forma um gás; há variação de temperatura; as substâncias iniciais desaparecem; se origina um cheiro característico.

São exemplos de transformações/reações químicas: a respiração celular que ocorre nos seres vivos; a fotossíntese realizada pelas plantas; o cozimento dos alimentos; a queima dos fogos de artifício.

Um outro exemplo comum de reação química em nosso dia a dia é a formação da ferrugem em objetos metálicos. O ferro presente nesses objetos reage quimicamente com o oxigênio e a água da atmosfera e aparece a ferrugem. Esta ferrugem é uma substância nova que é o óxido de ferro III (óxido férrico). Numa reação química chamam-se “reagentes” as substâncias iniciais. Neste exemplo, são reagentes o ferro e o oxigênio. E são chamadas de “produtos”, as novas substâncias formadas; neste caso o produto da reação é o óxido férrico.

Nem sempre ocorre uma reação química quando duas ou mais substâncias são misturadas. Como podemos saber, então, se ocorreu uma reação química entre dois compostos? Como vimos anteriormente, alguns sinais podem indicar se ocorreu a reação química. Mas algumas reações se processam sem a ocorrência dessas evidências. Nesse caso, é necessário analisar as substâncias em dois momentos distintos: antes e depois da transformação e verificar se houve realmente a formação de novas substâncias.        

 

Aula 2- Atividade experimental   

I - Sobre a aula em laboratório ·      

  •  Essa aula deverá ser ministrada, preferencialmente, no laboratório de Ciências/Química, se houver esse espaço na escola. Se não houver, o professor poderá adequá-la para que seja realizada em sala de aula, uma vez que são utilizados materiais e se analisa situações comuns no cotidiano da maioria das pessoas.
  • É importante que o professor prepare um roteiro a ser entregue aos alunos/as no início da aula, leia com eles, instruindo-os passo a passo a fim de que cada grupo de alunos/as faça sua atividade experimental.    

II - Fontes da aula 

Essa atividade experimental foi montada a partir da proposta de:

SANTOS, W. L. P.: SOUZA, G. Química e sociedade: volume Único, Ensino Médio. São Paulo: Nova Geração, 2005, p. 26.        

III- Dados da aula    

TÍTULO: IDENTIFICANDO A OCORRÊNCIA DE REAÇÕES QUÍMICAS

OBJETIVO: Observar ocorrências que permitam a identificação de reações químicas.    

INSTRUÇÕES

1. Nessa aula você fará uma série de testes que lhe permitirão identificar a ocorrência de reações químicas.

 2. Faça os testes em grupo

3. Os tubos de ensaio poderão ser substituídos por pequenos frascos de vidro transparentes, como aqueles utilizados para acondicionar material injetável.    

MATERIAL: 8 tubos de ensaio (ou outros frascos), açúcar; estante para tubos de ensaio; clara de ovo; pinça de madeira; água; lamparina; gelo; palito de fósforo; conta gotas; solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol/L (pode-se usar 1 colher de café de soda cáustica para 1 litro de água ou leite de magnésia); vinagre branco; ¼ de comprimido efervescente; solução de fenolftaleína 10g/L.  

PROCEDIMENTO

1-     Numere os tubos de ensaio de 1 a 8.

 2-     Reproduza em seu caderno a tabela apresentada a seguir e complete-a ao realizar cada teste.

 

Tubo

Material

Estado inicial

Estado final

Observações

1

2

3

4

5

6

7

8

 

  3-     Em cada tubo, adicione os materiais indicados nos itens seguintes  (6) e observe as propriedades que os caracterizam (cor, estado de agregação, forma de apresentação, odor). Essas propriedades devem ser anotadas na coluna “estado inicial” da tabela.    

4-     Após a realização dos procedimentos indicados, observe novamente as propriedades dos materiais e anote-as na coluna “estado final”.

5-     Observe atentamente se houve mudanças de cor, liberação de gases, exalação de odor, aparecimento e um novo estado de agregação, mudança de temperatura ou outras alterações.

6-     Instruções para adicionar materiais aos tubos e observações.

  • No tubo 1, coloque um fragmento de gelo e observe ao final de todos os testes. Anote na tabela.
  • No tubo 2, coloque um pouco de água e comprimido efervescente. Observe e anote na tabela.
  • No tubo 3, coloque água e aqueça. Observe e anote na tabela.
  • No tubo 4, coloque um pouco de clara de ovo e aqueça. Observe e anote na tabela.
  • No tubo 5, coloque um palito de fósforo e aqueça. Pode ser riscado também.  Observe e anote na tabela.
  • No tubo 6, coloque um pouco de açúcar e água e misture. Observe e anote na tabela.
  • No tubo 7, adicione 1mL (20 gotas) de solução de hidróxido de sódio (NaOH) e algumas gotas de fenolftaleína. Observe e anote na tabela. Guarde esse tubo para o próximo teste.
  • No tubo 8, coloque o conteúdo obtido no teste anterior, goteje o vinagre branco até observar mudança de cor. Observe e anote na tabela.     

 

 ANÁLISE DOS DADOS E DISCUSSÃO EM GRUPO  

De posse de sua tabela de anotações, discuta as questões a seguir, anotando a posição consensual do grupo.   

 1-     Levando em conta a cor, textura, estado de agregação, formação de bolhas de ar antes e depois da transformação, indique em quais testes realizados houve indicações de formação de novas substâncias. Faça uma tabela indicando em quais tubos as alterações das sustâncias puderam ser verificadas.          

Tubo

Material

Alterações verificadas

 

2-  Em quais tubos de ensaio não houve alteração das substâncias do estado inicial para o final?

2- Em quais tubos vocês consideram que houve reações químicas? Justifique.

3- Em quais tubos vocês consideram que houve transformações físicas? Justifique.     

Aula 3 - DISCUSSÃO DA ANÁLISE DOS DADOS COM O PROFESSOR, CONCLUSÃO E ELABORAÇÃO DE RELATÓRIOS

  Poderão surgir dúvidas em relação à distinção entre transformações físicas e químicas. Por isso, se faz necessário esse momento de cada grupo apresentar sua análise ao professor (ou socializar com toda a turma) para que se possa esclarecer, caso a caso, o que aconteceu de modo a distinguir as transformações físicas das químicas. Em síntese, o professor poderá chamar a atenção para os seguintes aspectos: ·       

  •  Tubo 1 - gelo derretido: transformação física - não houve alteração da substância; a água continua sendo água, apenas em outro estado físico.     
  • Tubo 2- transformação (reação) química- houve alteração das duas substâncias envolvidas e um indício da reação química é a formação de bolhas, efervescência.        
  • Tubo 3- água aquecendo - transformação física- não houve alteração da substância; a água continua sendo água, apenas em outro estado físico.        
  • Tubo 4- clara de ovo aquecida – transformação (reação) química – desnaturação das proteínas; muda o estado de agregação, a cor.         
  • Tubo 5 - palito de fósforo aquecido (ou riscado)– transformação (reação) química – mudança de cor, textura, capacidade de pegar fogo - combustão      
  • Tubo 6- açúcar e água- transformação física – mistura. Podem ser separados por meio de processos específicos de separação de misturas, quando separadas a água continua insípida e o açúcar com o sabor característico.
  • Tubo 7- transformação física – a fenolftaleína é apenas um indicador de bases. A cor rosa indica a presença dessa substância (NaOH).
  • Tubo 8- transformação (reação) química – NaOH + ácido acético => sal (base + ácido => sal). Formou-se uma nova substância, um sal. Não fica mais rosa porque a base (NaOH) perde as suas propriedades específicas que permitem sua identificação pelo referido indicador. Após a reação entre um ácido e uma base (neutralização) forma-se um sal que não é identificado pela fenolftaleína. O fato de não identificar a base indica que houve uma transformação na estrutura química, o que caracteriza uma reação química.

 

CONCLUSÕES

Após essa discussão dos dados com toda a turma, o professor poderá encaminhar o retorno aos grupos para que elaborem as conclusões sobre as observações realizadas na atividade experimental.  

 PRODUÇÃO DO RELATÓRIO EM GRUPOS  

ROTEIRO PARA ELABORAÇÃO DE RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA   

TÍTULO: Frase sucinta que indica o principal objetivo da experiência.   

RESUMO: Texto de no máximo cinco linhas descrevendo tudo o que foi feito, inclusive os resultados alcançados.   

INTRODUÇÃO: Descrição da teoria necessária ao entendimento da prática e da discussão dos resultados. Deve ser uma síntese das fontes consultadas. Ao final da introdução, como último parágrafo, vem o objetivo do trabalho.   

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Descrever o procedimento experimental, ressaltando os principais materiais e equipamentos utilizados.  

RESULTADOS: Consiste na apresentação de todos os dados colhidos em laboratório ou dos calculados decorrentes dos dados. Podem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos, etc., se isso melhorar a comunicação dos dados,   

DISCUSSÃO: Discutir os dados obtidos à luz da teoria exposta. Geralmente as questões para a discussão estão apontadas no roteiro da aula. Obs.: Estes dois itens podem ser agrupados em um único item: RESULTADOS E DISCUSSÃO.   

CONCLUSÃO: Síntese pessoal sobre as conclusões alcançadas com o seu trabalho. Enumere os resultados mais significativos do trabalho. Não deve apresentar nenhuma conclusão que não seja fruto da discussão.   

REFERÊNCIAS: Livros, textos e sites usados para escrever o relatório, devem ser citados

Recursos Complementares

Recursos materiais: Computador; data show ou retro projetor (transparências), material de laboratório descrito na 2ª aula.   

Bibliografia consultada: 

<http://www.aulas-fisica-quimica.com/transformacoes_fisicas_quimicas.html>    Acesso em 15/04/2010.     

SANTOS, W. L. P.: SOUZA, G. Química e sociedade: volume Único, Ensino Médio. São Paulo: Nova Geração, 2005, p. 26.

BARROS, C. PAULINO, W. R. Ciências: física e química. São Paulo: Ática, 2002.  

Avaliação

O principal instrumento a ser utilizado para avaliação será o relatório final produzido pelo grupo de alunos/as. No entanto, a avaliação do conteúdo poderá ser realizada de maneira processual, ao longo das aulas e de cada atividade desenvolvida. Nesse semtido, poderão também serem  utilizados como instrumentos avaliativos os registros e as discussões sobre as situações apresentadas e os textos construídos pelos/as alunos/as no decorrer das aulas