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Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
1
Páginas 3-4
A leitura de textos é um dos recursos que auxiliam na construção de significados
atribuídos a determinado objeto de ensino. No momento, pretende-se utilizá-la como
desencadeadora e motivadora para a aprendizagem das transformações químicas com
base no estudo da produção da cal.
1. A matéria-prima necessária para a produção da cal é o calcário, e os materiais que
podem ser formados são a cal viva e o gás carbônico.
2. A diminuição da quantidade de material na calcinação do calcário pode ser explicada
pela saída, do forno, do gás carbônico formado nesse processo. O aumento da
quantidade de material na hidratação da cal viva deve-se à adição de água, necessária
para que o processo ocorra.
Observação: Talvez os alunos demonstrem dificuldades em relacionar a diminuição
de massa que ocorre na calcinação do calcário com a saída de gás carbônico pelo fato
de apresentarem a concepção alternativa de que gases não têm massa.
3. Na indústria, geralmente, busca-se diminuir o tempo de produção para aumentar os
lucros. No dia a dia, às vezes, é mais interessante que as transformações ocorram
mais rapidamente (por exemplo, no cozimento de alimentos) para minimizar os
custos com energia. Em outros casos, é ideal que as transformações ocorram
lentamente para aumentar a durabilidade de um produto, como na decomposição de
alimentos ou na corrosão de um portão de ferro.
4. Os fatores que os alunos podem citar, com base na leitura do texto, são: energia
necessária e tipos de calcários. Outros fatores que poderiam surgir durante a
discussão do texto seriam: consumo de combustíveis, disponibilidade de
matérias-primas, mercado consumidor, rendimento do processo, impactos ambientais
etc.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
PRODUÇÃO E USO DA CAL
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
2
Página 5
1. Possíveis materiais que podem ser citados pelos alunos: cimento, barro (tijolos e
telhas), areia, pedras de construção, cerâmicas, amianto (telhas e caixas-d’água),
PVC (canos), cobre (fios e canos), água, tintas, ferro (barras, pregos, canos, portas e
janelas), vidros, alumínio (portas e janelas), madeira (portas e janelas), mármore e
granito (pisos e pias) etc.
2. Entre os materiais citados na resposta anterior (os alunos podem ter citado outros), os
que foram obtidos a partir do desenvolvimento científico e tecnológico são: cimento,
PVC e alumínio. Os materiais utilizados desde a Antiguidade são: barro, areia,
pedras, cerâmicas, amianto, cobre, água, tintas, ferro, vidros, madeira, mármore e
granito. Entretanto, os processos de produção de alguns desses materiais também
foram se alterando com o desenvolvimento científico e tecnológico.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
3
Atividade 1 – Transformações químicas
Exercícios em sala de aula
Páginas 6-8
1.
MMaatteerriiaaiiss oobbttiiddooss ddiirreettaammeennttee ddaa nnaattuurreezzaa
MMaatteerriiaaiiss oobbttiiddooss ppoorr ttrraannssffoorrmmaaççõõeess ddee mmaattéérriiaass--pprriimmaass
Ouro Cal
Madeira, areia, água, mármore, oxigênio. Plásticos, cimento, ferro, alumínio, álcool.
2. A discussão pode tratar de assuntos como a importância para o ser humano em
realizar e controlar algumas transformações nos materiais retirados da natureza para
obter melhores condições de moradia, segurança, conforto e bem-estar. Essas
transformações podem levar à formação de novas substâncias e são chamadas de
transformações químicas. Os alunos podem mencionar os termos reagentes e os
produtos e dizer que a energia tem um papel importante nessas transformações.
3.
a) segurança: dominar o fogo ajudou o ser humano a afugentar animais perigosos e
a manter suas habitações um pouco mais seguras durante a noite.
b) alimentação: o domínio do fogo possibilitou ao ser humano cozinhar e defumar
os alimentos, principalmente carnes, tornando-os mais macios e mantendo-os
conservados por mais tempo.
c) conforto: com o fogo, os ambientes puderam ser aquecidos durante as épocas de
frio, aumentando o conforto para o ser humano.
4.
a) Queima do gás de cozinha: é uma transformação química em que o gás reage
com oxigênio, e não uma simples mudança de estado físico. Os materiais formados
também são gases, ou seja, existem transformações químicas que ocorrem sem que
haja mudança de estado físico dos materiais envolvidos.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
INTERAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
4
b) Evaporação do álcool em contato com a pele: nesse fenômeno não ocorre
transformação química, apenas uma mudança de estado físico em que o álcool
líquido se torna álcool gasoso.
5.
a) Não, pois existem transformações químicas que ocorrem com um único
reagente, como a decomposição do calcário.
b) A análise desses casos confirma a ideia de que podem ocorrer transformações
com apenas uma substância, pois todos eles são transformações químicas que
ocorrem tendo um único reagente.
Observação: Espera-se que os alunos, ao final desta atividade, tenham ampliado sua
visão sobre a importância das transformações químicas para a sobrevivência e o
desenvolvimento da humanidade. Eles também deverão compreender e aplicar os
conceitos de transformação química, reagente e produto na análise de diversos
fenômenos. Com base na discussão das questões 4 e 5, espera-se que os alunos
possam superar as ideias de “transformação química como sendo um processo de
mudança de estado físico” e que “nas transformações químicas são sempre
necessários dois ou mais reagentes”. Essas concepções foram discutidas no Caderno
do Professor e podem aparecer nas declarações de alguns alunos, devendo ser
reencaminhadas para continuidade dos estudos.
Páginas 8-11
As questões propostas têm como objetivo auxiliar os alunos a reconhecer as
transformações químicas por meio de evidências observáveis. É importante ressaltar
que, assim como nem toda transformação química possui evidência perceptível, nem
toda evidência garante que ocorreu uma transformação química.
O preenchimento da tabela após a realização do experimento não precisa apresentar
um padrão pois, geralmente, os alunos expressam-se de maneira coloquial, não
utilizando linguagem científica. Deve-se destacar o reconhecimento das evidências e
relacioná-las com a ocorrência de transformação química.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
5
Questões para análise do experimento
Página 12
1. Em todas as interações observadas houve a formação de novas substâncias.
2. Todas as interações realizadas no experimento são transformações químicas, pois em
todas elas houve a formação de novas substâncias.
Páginas 12-13
1.
a) Evidência de interação: descoramento do tecido. É uma transformação química.
b) Evidência de interação: formação de bolhas de gás e sua liberação. Não é uma
transformação química.
c) Evidência de interação: diminuição da quantidade de líquido e formação de um
sólido branco e cristalino. Não é uma transformação química.
d) Evidência de interação: aparecimento de uma crosta de cor avermelhada,
aparecimento de alguns buracos onde havia ferro, mudança da cor de cinza para
vermelho-tijolo, diminuição da resistência e corrosão. É uma transformação química.
e) Evidência de interação: mudança de sabor, textura, cor e cheiro. É uma
transformação química.
f) Evidência de interação: “desaparecimento” do líquido. Não é uma transformação
química.
2.
(x) explosão de uma bombinha de pólvora;
(x) corrosão de um cano de cobre;
(x) apodrecimento de um pedaço de madeira;
(x) corrosão de uma pia de mármore pelo vinagre;
(x) queima de uma vela.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
6
Atividade 1 – O fator tempo nas interações e transformações químicas
Exercícios em sala de aula
Páginas 14-15
1.
TTrraannssffoorrmmaaççããoo qquuíímmiiccaa CCllaassssiiffiiccaaççããoo SSiinnaaiiss ppeerrcceeppttíívveeiiss
CCaallcciinnaaççããoo ddoo ccaallccáárriioo Não instantânea Aparentemente, nenhum sinal
perceptível
IInntteerraaççããoo eennttrree ccaarrbboonnaattoo ddee ccáállcciioo ee
áácciiddoo cclloorrííddrriiccoo
Instantânea Efervescência (formação de
gás)
QQuueeiimmaa ddoo áállccooooll Instantânea Liberação de energia térmica
e luminosa
AAppooddrreecciimmeennttoo ddee uummaa ffrruuttaa Não instantânea Mudança de textura, cor,
odor e sabor
FFoorrmmaaççããoo ddee ssóólliiddoo ggeellaattiinnoossoo ((hhiiddrróóxxiiddoo ddee ccoobbrree)) nnaa iinntteerraaççããoo eennttrree ssoolluuççõõeess ddee ssuullffaattoo
ddee ccoobbrree ee hhiiddrróóxxiiddoo ddee ssóóddiioo
Instantânea Formação de sólido
(precipitado)
EEnnffeerrrruujjaammeennttoo ddee uumm ppoorrttããoo ddee ffeerrrroo Não instantânea Mudança de cor e textura
CCoozziimmeennttoo ddee uumm oovvoo Não instantânea Mudança de cor e textura
2. Resposta pessoal. Espera-se que o aluno se lembre de dizer que na natureza existem
transformações que ocorrem rapidamente e outras, lentamente, e que se pode
controlar ou modificar o tempo envolvido em algumas dessas transformações (na
produção industrial, por exemplo, a diminuição do tempo envolvido na obtenção de
um material é importante; na conservação de alimentos, procura-se retardar o
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3
FATORES QUE PODEM SER ANALISADOS NAS INTERAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
7
apodrecimento). Foi mencionado no texto que a produção de cal, que demorava dias,
passou a ser realizada em algumas horas.
Atividade 2 – O fator energia nas interações e transformações
químicas
Exercício em sala de aula
Página 15
Nesta atividade, deve-se ajudar o aluno a reconhecer a absorção e a liberação de
energia nas transformações químicas apenas no nível macroscópico, pois o nível
microscópico será abordado na 2a série. Os estudantes, muitas vezes, entendem de
maneira equivocada o aquecimento do recipiente no qual está ocorrendo a
transformação como sendo uma transformação endotérmica; outra concepção errônea
que pode aparecer é o entendimento de que, ao resfriar o recipiente, há perda de energia
e a transformação é exotérmica.
As transformações que envolvem a liberação de energia térmica são chamadas de
exotérmicas e as que envolvem o consumo de energia térmica são chamadas de
endotérmicas.
Páginas 16-17
1. Sim, pois ocorre mudança de cor, consumo de energia térmica e pode-se perceber a
saída de um vapor que se condensa na parede do béquer ou tubo de ensaio e que,
possivelmente, deve ser água. O reagente seria o sulfato de cobre pentaidratado e os
produtos, o sulfato de cobre anidro e água.
2. Ocorre mudança de cor (branco para azul) e houve aquecimento. Esses fatos indicam
que ocorreu uma transformação química e que esse processo de hidratação do sulfato
de cobre envolve liberação de energia térmica.
3. Sim, pois percebem-se algumas evidências que indicam que o material no início
(reagente) é diferente do material ao final (produtos) do experimento. Os reagentes
são o sulfato de cobre anidro e água e o produto, o sulfato de cobre pentaidratado.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
8
4. O aquecimento é um fenômeno endotérmico e a hidratação, exotérmico.
5.
a) As representações indicam que, na calcinação, o sulfato de cobre pentaidratado
interage com a energia, formando sulfato de cobre anidro e água; portanto, a
transformação é endotérmica. Na hidratação, o sulfato de cobre anidro interage com
água, formando sulfato de cobre pentaidratado e liberando energia térmica; portanto,
a transformação é exotérmica.
b) CuSO4 . 5 H2O + energia CuSO4 + H2O (desidratação)
CuSO4 + H2O CuSO4 . 5 H2O + energia (hidratação)
Observação: Não foi considerada a estequiometria (ou o balanceamento) da reação,
uma vez que esse assunto ainda não foi introduzido. Entretanto, pode haver alunos
que percebam a necessidade de representar as cinco partículas de água nas duas
situações, o que pode ser uma boa oportunidade para problematizar a questão, sem a
pretensão de desenvolver o conteúdo, que será abordado posteriormente.
Atividade 3 – Revertibilidade das interações e transformações
químicas
Exercícios em sala de aula
Página 18
Espera-se que os alunos, nesta atividade, compreendam que algumas interações
podem ser revertidas, havendo a recuperação dos materiais de partida, e que outras
interações e transformações são definitivas, não havendo a possibilidade de reverter o
processo, senão pela adição de outros materiais e outros procedimentos.
1. A resposta do aluno deve dar a ideia de que os processos nos quais se pode
facilmente recuperar os reagentes sem a adição de novos materiais são considerados
revertíveis.
2. Espera-se que o aluno indique que os processos nos quais não se consegue recuperar
os reagentes são chamados de irrevertíveis.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
9
3.
FFeennôômmeennoo CCllaassssiiffiiccaaççããoo
QQuueeiimmaa ddee uummaa vveellaa Irrevertível
AAmmaadduurreecciimmeennttoo ddee lleegguummeess Irrevertível
HHiiddrraattaaççããoo ddaa ccaall vviivvaa Revertível
CCoorrrroossããoo ddoo mmaaggnnééssiioo oouu zziinnccoo ppoorr áácciiddoo Irrevertível
CCoozziimmeennttoo ddee uumm oovvoo Irrevertível
Páginas 18-19
1. Alguns exemplos de transformações possivelmente citados pelos alunos:
Instantâneas: queima de diversos materiais, explosão de fogos de artifício,
efervescência de água oxigenada em contato com uma ferida.
Não instantâneas: corrosão de estátuas de mármore, apodrecimento de alimentos,
cozimento de alimentos.
2.
EEttaappaa FFoorrmmaass ddee eenneerrggiiaa eennvvoollvviiddaass
CCllaassssiiffiiccaaççããoo ÉÉ uummaa ttrraannssffoorrmmaaççããoo qquuíímmiiccaa??
QQuueeiimmaa ddoo ccaarrvvããoo Térmica e luminosa Exotérmica Sim
SSeeccaaggeemm ddoo ccaallccáárriioo Térmica Endotérmica Não
AAqquueecciimmeennttoo ddoo ccaallccáárriioo Térmica Endotérmica Depende da temperatura
de aquecimento*
DDeeccoommppoossiiççããoo ddoo ccaallccáárriioo Térmica Endotérmica Sim
HHiiddrraattaaççããoo ddaa ccaall Térmica Exotérmica Sim
* O aquecimento pode causar a transformação química, pois acima de 900 ºC ocorre a
decomposição do calcário.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
10
3. O processo irrevertível é a queima do carvão. Os outros processos podem ser
considerados revertíveis.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
11
Páginas 21-22
1. Texto – Fermentação alcoólica na produção do etanol: as ideias principais
apresentadas no texto dizem respeito à produção de álcool no Brasil a partir da
cana-de-açúcar, sua importância, o método de obtenção de álcool com diferentes
graus alcoólicos (mistura água-álcool em diferentes proporções), a obtenção de
álcool puro e as transformações químicas envolvidas nesses processos.
Texto – A produção do ferro nas siderúrgicas: o texto apresenta a importância do
ferro na sociedade atual devido a suas propriedades e acessibilidade, seus minérios
de origem e sua abundância no Brasil, bem como o processo de obtenção do ferro a
partir de seus minérios, enfatizando as transformações químicas que ocorrem no
processo industrial (siderúrgica).
A escolha dos pormenores vai depender da avaliação do aluno, de sua história e de
seus conhecimentos, e não é tão relevante o que ele citar.
2. Resposta pessoal. Espera-se que o aluno, ao elaborar o texto relativo à discussão das
ideias apresentadas, inicie uma apropriação da linguagem científica e também dos
conteúdos tratados. Não é necessário que os alunos usem fórmulas ou equações
químicas em seus textos, mas que eles consigam produzir um resumo coerente com
as ideias principais de cada texto.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4
A PRODUÇÃO DO ÁLCOOL COMBUSTÍVEL E DO FERRO
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
12
Reconhecendo a formação da cal
Páginas 23-24
1. Características semelhantes: são sólidos brancos. Características diferentes:
comportamento quando são submetidos a mudanças de temperatura; massa de 1 cm3
da substância; massa capaz de se dissolver totalmente em 100 mL de água à
temperatura ambiente.
2. É possível diferenciar uma amostra de cal de uma amostra de calcário medindo a
quantidade de sólido que pode ser dissolvida em 100 mL de água, observando o
comportamento dos sólidos quando aquecidos e medindo a massa de um mesmo
volume de cada sólido.
3. Ocorreu transformação química, pois houve formação de gás e o sólido obtido no
processo possui características diferentes do calcário.
Observação: O objetivo principal da discussão dessas questões é que os alunos
possam compreender que, em alguns casos, as evidências observadas diretamente
(por exemplo, mudança de cor do material) não são suficientes para identificar
materiais e para concluir se houve transformação química ou não e que, nesses casos,
é necessário recorrer à análise das propriedades características de cada substância.
Atividade 1 – Temperatura de ebulição e de fusão: pode-se identificar
uma substância pura por suas temperaturas de ebulição e de fusão?
Páginas 24-25
É importante estar atento às dificuldades apresentadas pelos alunos na construção e
interpretação de tabelas e gráficos. Em relação aos gráficos, os alunos podem apresentar
algumas dificuldades, como não saber escolher e utilizar adequadamente uma escala e
tender a ligar todos os pontos em vez de traçar retas médias. Portanto, é recomendável o
acompanhamento durante essa construção dos gráficos, principalmente no sentido de
levá-los a identificar as duas tendências de comportamento linear dos dados, dando a
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5
COMO RECONHECER QUE HOUVE UMA TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA QUANDO NÃO HÁ EVIDÊNCIAS?
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
13
possibilidade de se traçarem dois segmentos de retas médias, um com os dados
anteriores à ebulição e outro após seu início. É provável que eles nunca tenham
analisado dados reais como os que são apresentados nessa atividade ou traçado dois
segmentos de retas médias em um mesmo conjunto de dados.
Estado sólido estado líquido: fusão
Estado líquido estado gasoso: vaporização (evaporação ou ebulição)
Questões para análise do experimento
Páginas 25-27
1. Pode-se considerar que a temperatura não variou, pois a variação de 1 ºC está dentro
da incerteza do termômetro.
2.
O gráfico apresentado foi elaborado com os dados fornecidos no Caderno do
Professor. Caso os alunos tenham feito o experimento, a curva obtida provavelmente
terá a mesma forma, porém os pontos poderão ter outros valores, isto é, aos intervalos
de tempo poderão corresponder outros valores de temperatura.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
14
a) A água começa a ferver após 7 min, a uma temperatura de 97 ºC (resposta
baseada na curva apresentada).
b) A água continua fervendo, evaporando, e a temperatura se mantém constante.
c) A temperatura de ebulição da água no local medido é de 97 ºC, pois esse valor
mantém-se constante durante o aquecimento. No gráfico, percebe-se uma reta
paralela à abscissa, ou seja, a temperatura não se modifica.
d) Será de 97 ºC, pois a temperatura de ebulição não varia com a quantidade da
substância aquecida.
3. Esse gráfico fornece a informação de como varia a temperatura da água no decorrer
do tempo de aquecimento. A vantagem do uso desse tipo de gráfico é poder observar
a tendência da variação entre dados inter-relacionados, ou seja, como varia a
temperatura no decorrer do tempo, e poder obter temperaturas da água em momentos
diferentes daqueles em que elas foram medidas para a construção do gráfico.
Exercícios em sala de aula
Páginas 27-29
1. A temperatura de ebulição dessa mistura varia, pois, à medida que a água evapora, a
concentração de sal na mistura aumenta e a temperatura também aumenta.
2. Não são similares, pois a temperatura de ebulição de uma substância é constante em
pressões constantes e a temperatura de ebulição de uma mistura varia de acordo com
sua composição.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
15
3.
a)
NNaaffttaalleennoo EEnnxxooffrree EEssttaannhhoo CChhuummbboo
II À temperatura de 70 °C
Sólido Sólido Sólido Sólido
IIII Após 30 minutos de aquecimento
Parte no estado
líquido e parte
no sólido
Sólido Sólido Sólido
IIIIII Após 55 minutos de aquecimento
Não é possível
saber pelos
dados do
gráfico
Não é
possível
saber
pelos
dados do
gráfico
Parte no
estado
líquido e
parte no
sólido
Sólido
b) Valores aproximados: naftaleno – entre 20 °C e 35 °C; enxofre – entre 35 °C e
50 °C; estanho – entre 50 °C e 70 °C; chumbo – entre 63 °C e 80 °C.
c) As temperaturas de fusão são: naftaleno – 80 °C; enxofre – 112 °C; estanho –
232 °C; chumbo – 328 °C. Essas informações foram obtidas no gráfico a partir do
momento em que a temperatura permanece constante mediante o aquecimento.
4. A substância cuja temperatura de fusão é de 232 °C pode ser o estanho e a substância
cuja temperatura de fusão é de 180 °C não deve ser nenhuma das mostradas no
gráfico, pois, nessa temperatura, nenhuma das substâncias apresenta temperatura
constante durante determinado intervalo de tempo de aquecimento.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
16
Páginas 29-31
1.
Comparando os dois gráficos, pode-se perceber que, naquele que representa a
mistura de água e sal, a temperatura do início da ebulição é maior e, durante a ebulição,
ela aumenta com o decorrer do tempo, o que difere da substância na qual a temperatura
permanece constante durante a ebulição. Os alunos podem fazer outras comparações,
como as temperaturas iniciais, as temperaturas para um dado intervalo de tempo etc.
2.
a) Para identificar os líquidos, pode-se aquecê-los separadamente e medir a
temperatura ao longo do tempo até que entrem em ebulição, identificando o valor da
temperatura. O líquido que entra em ebulição a 34,5 ºC é o éter; a acetona entrará em
ebulição a 56,2 ºC; o etanol a 78,5 ºC; e a água a 100 ºC.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
17
b)
ÁÁgguuaa OOxxiiggêênniioo FFeerrrroo ÉÉtteerr EEnnxxooffrree
55 °°CC Líquido Gasoso Sólido Líquido Sólido
5500 °°CC Líquido Gasoso Sólido Gasoso Sólido
115500 °°CC Gasoso Gasoso Sólido Gasoso Líquido
3.
a) As amostras estão sendo aquecidas, pois, como se pode observar pelo gráfico, a
temperatura aumenta no decorrer do tempo.
b) As amostras A e B são do mesmo material, pois ambas possuem temperatura de
ebulição igual a 80 °C.
c) A frase 1 está correta, pois quanto maior a massa de um mesmo material, mais
energia vai ser necessária para fundir toda a amostra, o que envolve um tempo maior
de aquecimento. A frase 2 também está correta, pois se a intensidade da fonte de
aquecimento for maior na amostra A, mais energia será fornecida, e ela fundirá mais
rapidamente. No entanto, as temperaturas de ebulição das amostras A e B não
mudam.
Observação: Muitos alunos tendem a achar que, se for usada uma fonte de energia
mais intensa, a temperatura de ebulição de uma substância será maior.
Atividade 2 – Densidade: pode-se identificar uma substância pura por
sua densidade?
Exercícios em sala de aula
Páginas 31-32
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
18
1.
a)
SSuubbssttâânncciiaa ÁÁgguuaa ÁÁllccooooll AAlluummíínniioo
MMaassssaa ((gg)) 27 80 8 16 27 54
VVoolluummee ((ccmm³³)) oouu mmLL 27 80 10 20 10 20
MMaassssaa ccoonnttiiddaa eemm 11 ccmm³³ ((gg)) 1,0 1,0 0,8 0,8 2,7 2,7
b) dágua = 1,0 g/cm3; dálcool = 0,8 g/cm3; dalumínio = 2,7 g/cm3.
c) Como a densidade desse líquido é 0,8 g/cm3 (48/60), trata-se de álcool, e não de
água, já que a densidade é uma propriedade das substâncias.
d) O aluno pode se expressar de diversas maneiras, mas o importante é que
reconheça que a densidade mostra a relação entre a massa de um material e o volume
que tal massa ocupa a uma dada temperatura.
Observação: A questão proposta tem a intenção de auxiliar o aluno a compreender o
conceito de densidade, e não apenas interpretá-lo matematicamente, ou seja, perceber
que para determinada substância, mantidas as mesmas condições de temperatura e
pressão, há uma relação constante entre massa e volume.
Atividade 3 – Solubilidade: pode-se identificar uma substância pura
por sua solubilidade?
Exercícios em sala de aula
Páginas 32-33
1. Resposta pessoal. É importante que o aluno reconheça que a solubilidade é a massa
de determinada substância capaz de dissolver-se totalmente em uma quantidade fixa
de solvente, geralmente 100 g de água.
2.
a) Sim, a solubilidade do sal de cozinha depende da temperatura, pois, com o
aumento da temperatura, a solubilidade aumenta, mesmo que pouco.
b) Em uma solução de água e sal, o solvente é a água (está em maior quantidade) e
o soluto é o sal.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
19
3. Soluto é a substância presente em menor quantidade em uma solução; solvente é a
que está presente em maior quantidade. Mistura homogênea é uma solução, pois o
soluto dissolve-se totalmente no solvente. Já na mistura heterogênea, o soluto não se
dissolve completamente no solvente, apresentando duas fases. Os alunos podem
responder com outras palavras, o importante é a ideia em si.
Páginas 33-34
1.
a) Sim, pois quando se eleva a temperatura, maior quantidade de KNO3 se dissolve
em 100 g de água.
b)
Assim como na construção dos gráficos de temperatura de ebulição da água e da
água com sal, é necessário lembrar aos alunos que se deve traçar o gráfico tomando o
cuidado de usar, neste caso, a curva média (no caso anterior, utilizou-se a reta média);
cabe recordar que a solubilidade de muitas substâncias não tem uma relação linear com
a temperatura.
c) 90 g.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
20
d) Sim, projetando o traçado do gráfico até 70 °C, pois ele mostra a tendência entre
dados correlacionados; no caso, a solubilidade e a temperatura.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
21
Páginas 36-37
1. Teremos 14 mL de álcool.
2. Teremos 96 mL de álcool e 4 mL de água.
3. Não, pois esse líquido teria somente 14 mL de álcool a cada 100 mL medidos.
4. A propriedade que permite a separação é a temperatura de ebulição diferente para
água e álcool, e o processo utilizado é a destilação.
5. As propriedades consideradas foram a solubilidade (baixa) da cal hidratada tanto no
álcool quanto na água, assim como as temperaturas de ebulição desses materiais. O
processo utilizado para separar a cal hidratada do álcool foi a destilação.
6. Sim, a transformação da cal virgem (CaO) em cal hidratada – Ca(OH)2 – pela reação
com a água.
CaO + H2O Ca(OH)2
Páginas 38-39
Separa-se por decantação, sendo o ferro retirado na parte inferior do alto-forno. Essa
separação é possível, pois escória e ferro apresentam baixa miscibilidade e a escória é
menos densa do que o ferro.
Observação: Na correção desta questão, pode ser analisado o desenho do alto-forno e
enfatizado que tanto processos quanto equipamentos industriais são projetados e
desenvolvidos levando-se em conta as diferentes propriedades dos materiais e suas
reatividades, entre outros aspectos.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6
NECESSIDADE DE SEPARAR MISTURAS E SUA IMPORTÂNCIA PARA O SISTEMA PRODUTIVO
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
22
Página 39
1. Primeiramente, pode-se adicionar água quente à mistura, separando-se o AgCl
(insolúvel) por decantação ou filtração a quente. No líquido restante estão
dissolvidos o NaCl e o PbCl2. Deixando-o esfriar, o NaCl permanece dissolvido, mas
o PbCl2 não. Assim, filtra-se a mistura e separa-se o PbCl2 sólido do filtrado, que
poderá ser evaporado para se obter o NaCl.
Outra possibilidade de resposta é adicionar inicialmente água fria, dissolvendo
apenas o NaCl, o qual pode ser obtido após filtração da mistura e evaporação da água
do filtrado. Ao resíduo sólido formado por PbCl2 e AgCl pode-se adicionar água
quente até a dissolução completa do PbCl2, que pode ser separado do AgCl por uma
filtração a quente e posterior evaporação da água do filtrado.
Observação: Na correção desta questão, pode-se construir um fluxograma que
facilita a visualização e compreensão do processo. Sugere-se que essa construção
seja feita com os alunos. Depois, pode ser solicitado a eles que construam outro
fluxograma para a outra possibilidade de resposta.
Mistura + água quente
Filtração
Sólido insolúvel (precipitado)
Líquido quente
AgCl (cloreto de prata)
Estarão dissolvidos o NaCl (cloreto de sódio) e o PbCl2 (cloreto de chumbo II)
Sólido insolúvel (precipitado) Líquido frio
PbCl2 (cloreto de chumbo II)
Estará dissolvido o NaCl (cloreto de sódio)
Deixar esfriar e filtrar
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
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Alguns exemplos são apresentados a seguir. Os alunos podem encontrar outros
processos, como o de flotação, peneiração, extração etc.
PPrroocceessssoo ddee sseeppaarraaççããoo ddee
mmiissttuurraass
DDeessccrriiççããoo ddoo pprroocceessssoo//PPrroopprriieeddaaddeess eennvvoollvviiddaass EExxeemmppllooss ddee aapplliiccaaççããoo
DDeessttiillaaççããoo Separação de misturas de substâncias que apresentam
temperaturas de ebulição diferentes: aquece-se a
mistura, e a substância que tiver menor temperatura de
ebulição será vaporizada; seu vapor passa por um
sistema de resfriamento e é recolhido em outro
recipiente.
Obtenção de
água
destilada.
FFiillttrraaççããoo Separação de misturas de sólidos que não são solúveis
em líquidos: a mistura passa por um sistema poroso
(filtro) que retém o sólido e deixa passar o líquido.
Água filtrada;
coar café.
DDeeccaannttaaççããoo Separação de misturas de substâncias com solubilidade e
densidade diferentes: quando a mistura apresenta um
sólido e um líquido, espera-se a separação dos dois e
retira-se o líquido; quando a mistura é formada por
dois líquidos, utiliza-se o funil de separação, também
chamado de funil de decantação.
Separação
dos
componentes
da mistura de
água e óleo e
da mistura de
água e areia.
CCrriissttaalliizzaaççããoo Separação de misturas de substâncias com diferentes
temperaturas de ebulição: geralmente utilizado para
uma solução na qual o líquido vaporiza-se,
separando-se do sólido.
Obtenção de
sal nas
salinas.
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
24
Páginas 42-46
1.
TTrraannssffoorrmmaaççããoo qquuíímmiiccaa
EEvviiddêênncciiaass oobbsseerrvváávveeiiss
IInnssttaannttâânneeaa oouu nnããoo iinnssttaannttâânneeaa??
FFoorrmmaass ddee eenneerrggiiaa
eennvvoollvviiddaa
RReevveerrttíívveell oouu iirrrreevveerrttíívveell??
QQuueeiimmaa ddee ccaarrvvããoo Formação de
gás, emissão de
luz e liberação
de energia
térmica
Não instantânea Energia térmica
e luminosa
Irrevertível
CCaallcciinnaaççããoo ddoo ccaallccáárriioo
Sem evidências Não instantânea Energia térmica Revertível
HHiiddrraattaaççããoo ddoo ssuullffaattoo ddee ccoobbrree
Mudança de cor
e liberação de
energia térmica
Instantânea Energia térmica Revertível
2. Alternativas (c), (d), (f), (g) e (h).
3.
a) A mistura I. O resíduo era areia.
b) A mistura III. O resíduo era o sal de cozinha.
4.
a)
SSóólliiddooss DDeennssiiddaaddeess ((gg//ccmm33)) TTeemmppeerraattuurraass ddee ffuussããoo ((ººCC))
AA 11,3 327
BB 8,9 –
CC 11,1 328
DD 7,3 232
EE 7,2 –
Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1
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b) Os sólidos A e C podem ser do mesmo material. As diferenças entre os valores
de densidade e de temperatura podem ser atribuídas a erros experimentais de
medidas. Para ter certeza, seriam necessárias outras análises.
c) Com base nos dados fornecidos, conclui-se que as amostras A e C são de
chumbo, a amostra B é de cobre, a D é de estanho e a E é de zinco.
5.
a) Certa. A curva apresenta a mesma forma e o mesmo patamar (a 35 ºC). O tempo
de aquecimento pode ser maior, caso a mesma fonte de aquecimento seja usada, pois
a massa é maior.
b) Errada. Para uma mesma substância pura, sua temperatura de fusão é igual à
temperatura de solidificação (no caso, é de 35 ºC).
c) Errada. A temperatura deve estar acima de 35 ºC para que a substância seja
líquida. Na temperatura de 25 ºC, a substância estaria no estado sólido.
6. Alternativa c.