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A química estuda as transformações da matéria, ou seja, ela nos permite criar novas substâncias e materiais.
Pense em todos os materiais de que dispomos hoje em dia e compare com a situação na antiguidade quando só havia madeira, ossos e pedras. A descoberta dos metais , e sua consequente aplicação na indústria da guerra, definiu o futuro de todas as populações do planeta.
Praticamos química quando cozinhamos, usamos o fogo e até quando respiramos! A vida consiste de milhares e milhares de reações químicas (respiração, digestão e muitas outras que nem imaginamos que ocorrem mas são também essenciais). O DNA é a molécula que permite a multiplicação e desenvolvimento de todas formas de vida - e é apenas um ácido!
Neste curso de química básica estudaremos as ideias mais importantes para preparar-nos para ir para temas mais específicos como eletroquímica por exemplo…. Muito do que aprenderemos aqui estará relacionado à física, biologia e matemática. Usaremos também programação Python para ilustrar exemplos.
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Reações químicas são a essência da química: é o processo no qual ligações são formadas enquanto outras são destruídas.
No capítulo sobre a ligação química já vimos alguns exemplos de reações químicas bastante simples com a do Na + Cl formando NaCl, o famoso sal de cozinha, curiosamente formado a partir de 2 elementos que por si só são bastante perigosos: o Na é um metal que pode pegar fogo em contato com água (ou mesmo ar, porque o ar contém água) e o Cl2 que foi o primeiro gás a ser usado na guerra como armamento (chemical warfare).
Tipicamente temos duas substâncias que reagem para formar outra (ou outras) como veremos nos tipos de reação, que é o próximo capítulo. É interessante observar que o produto da reação (a nova substância formada) pode ter características muito diferentes das anteriores, que se chamam reagentes.
Reagentes→ produtos
Isso já ocorre nesse exemplo do NaCl onde uma substância venenosa e outra que pega fogo sozinha se transformam em um alimento essencial para a vida:
Sódio: É crucial para a manutenção do equilíbrio de fluidos, transmissão nervosa e função muscular. Ele ajuda a regular a pressão sanguínea e é essencial para a função adequada dos nervos e músculos.
Cloro: É importante para a produção de ácido clorídrico no estômago, que ajuda na digestão dos alimentos. Também auxilia no equilíbrio de fluidos e na função dos nervos.
Como podemos saber se ocorreu uma reação química? Como o produto da reação pode possuir propriedades muito diferentes dos reagentes, busca-se uma mudança observável como por exemplo uma mudança de cor. Se o produto for um gás, se observam bolhas se os reagentes forem líquidos. Uma lista mais completa desses sianis que indicam reação química é fornecida abaixo.
Neste
eu produzi várias mudanças de cor ao misturar duas substâncias.Os indícios de uma reação química são sinais observáveis que demonstram a ocorrência de uma transformação química, onde substâncias iniciais (reagentes) se convertem em novas substâncias (produtos). Aqui estão os principais indicadores:
**1. Liberação de Gás (Efervescência ou Bolhas)
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Formação de bolhas devido à produção de gases como CO₂, O₂, ou H₂.
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Exemplo:
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Vinagre + Bicarbonato de sódio → Liberação de CO₂.
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Ácido + Metal (ex.: Zn + HCl) → Liberação de H₂.
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**2. Formação de Precipitado (Sólido Insolúvel)
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Surgimento de um sólido em solução líquida, indicando uma nova substância insolúvel.
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Exemplo:
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AgNO₃ (nitrato de prata) + NaCl (sal) → AgCl (cloreto de prata, precipitado branco).
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**3. Mudança de Cor
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Alteração na cor da solução ou dos materiais, sugerindo nova composição química.
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Exemplo:
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Ferro oxidando (de prateado para marrom-avermelhado).
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Indicadores ácido-base (fenolftaleína incolor → rosa em base).
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**4. Liberação ou Absorção de Calor (Mudança de Temperatura)
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Reação exotérmica: Libera calor (aumento de temperatura).
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Ex.: Combustão (queima de madeira).
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Reação endotérmica: Absorve calor (resfriamento).
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Ex.: Dissolução de NH₄NO₃ (nitrato de amônio) em água.
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**5. Cheiro Característico
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Surgimento de odor novo devido à formação de gases ou compostos voláteis.
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Exemplo:
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Ovo podre (liberação de H₂S – gás sulfídrico).
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Queima de papel (cheiro de fumaça).
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**6. Produção de Luz (Fotoluminescência ou Chama)
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Algumas reações emitem luz.
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Exemplo:
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Vaga-lumes (bioluminescência).
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Queima de magnésio (Mg + O₂ → luz intensa branca).
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**7. Mudança de pH
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Alteração na acidez ou basicidade da solução.
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Exemplo:
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Ácido + Base → Sal + Água (neutralização).
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Tabela Resumo
Indício Exemplo Liberação de gás Bicarbonato + vinagre → CO₂ Precipitado AgNO₃ + NaCl → AgCl (branco) Mudança de cor Ferro → Ferrugem (marrom) Calor (exo/endotérmica) Queima de álcool (exotérmica) Cheiro Ovo podre (H₂S) Luz Queima de magnésio (faísca branca)
Cuidado! Nem toda mudança é química.
Alterações físicas (como derretimento de gelo ou dissolução de açúcar) não envolvem reações químicas.
Se observar um ou mais desses indícios, provavelmente uma reação química ocorreu! 🧪🔍
Quer testar em casa? Experimente misturar vinagre + bicarbonato e observe os sinais! 😊
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Quando misturamos diferentes substâncias pode ou não haver reação química. Quando não há reação, o resultado é apenas uma mistura. QUnado há reação, forma-se uma nova substÂncia.
É importante saber bem quando se forma mistura ou uma nova substÂncia.
1. Mistura (Combinação Física)
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Definição: Duas ou mais substâncias se juntam sem alterar sua composição química.
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Características:
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As substâncias mantêm suas propriedades originais.
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Podem ser separadas por métodos físicos (filtração, destilação, decantação, etc.).
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Nāo há formação de novas substâncias.
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Exemplos:
- Ar (mistura de gases como N₂, O₂, CO₂).
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Areia + ferro (pode ser separado com um íma).
2. Reaçāo Química (Transformação Química)
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Definição: Substâncias interagem e formam novas substâncias com propriedades diferentes.
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Características:
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Ocorre quebra e formação de ligações químicas.
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Libera ou absorve energia (calor, luz, etc.).
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Nāo pode ser desfeita facilmente (requer outra reaçāo).
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Exemplos:
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Combustāo (madeira queimando → CO₂ + cinzas).
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Ferrugem (ferro + oxigênio → óxido de ferro).
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Digestāo de alimentos (reações enzimáticas transformando moléculas).
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Aspecto Mistura Reaçāo Química Composição Mantida (substâncias originais). Alterada (novas substâncias). Separação Métodos físicos (filtro, ímã, etc..). Difícil (requer nova reação). Energia Nāo há mudança energética. Libera/absorve energia (exotérmica/endotérmica). Exemplo Água + açúcar. Ácido + base → sal + água. Resumo:
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Mistura = Junção física (sem mudança química).
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Reaçāo Química = Transformaçāo (nova substância formada).
Métodos de separação de misturas
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