RESOLUÇÕES DAS ATIVIDADES PROPOSTAS NO LIVRO DO ESTUDANTE

Unidade 1 • Química: a Ciência dos materiais e de suas transformações

Abertura

1. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a luz emitida resulta de transformações químicas quêque libéramliberam grande quantidade de energia.

2. Os estudantes podem citar a formação de fêrrugemferrugem, o cozimento de alimentos, a queima de combustível para o movimento de automóveis, entre muitos outros.

Tema 1 • O quêque é Ciência?

Reflita

1. Resposta pessoal. É importante fazer com quêque os estudantes se sintam seguros para falar de suas experiências, possibilitando quêque eles aprendam a se expressar em sala de aula.

2. Resposta pessoal. Esta é uma oportunidade para quêque os estudantes se expressem sem o compromisso de respostas cértascertas. As respostas não devem sêrser julgadas, só acolhidas.

3. Os estudantes podem indicar quêque muitas informações sobre novas descobertas são obtidas por meio da televisão e da internet.

Atividades

1. Resposta possível: O senso comum é o saber social, ou seja, trata-se de um conjunto de ideias adquiridas pêlospelos indivíduos com base em experiências, observações e vivências do mundo. Já o conhecimento científico é construído com base em investigações científicas quêque fornecem explicações sistemáticas a respeito de diversos assuntos. Essas explicações podem sêrser testadas ou criticadas por meio de discussões e evidências empíricas.

2. Resposta possível: A Ciência não produz verdades absolutas, mas possibilita um conhecimento crescente de fenômenos com base em metodologias sistemáticas. Com o passar do tempo, as teorias elaboradas podem sêrser refinadas ou mesmo abandonadas em favor de outras mais completas. A Ciência é, em suma, compléksacomplexa, falível e repleta de vaivéns.

3. Resposta possível: Com base no estudo das Ciências, é possível compreender melhor o mundo e o funcionamento da natureza como um todo, bem como os fenômenos naturais.

4. Resposta pessoal. Vale orientar a busca pelas informações, seja na internet, seja em bibliotecas. Caso tenha participado de um congresso recentemente, sugere-se o compartilhamento da experiência com os estudantes.

5. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes identifiquem apenas uma mulher na fotografia, Marie Curie. Eles podem explicar a ausência de mulheres em um congresso científico dêêssedesse período por motivo de dificuldade de acesso à escolarização direcionada para uma carreira científica. No início do século XX, o acesso das mulheres ao Ensino Superior era limitado. Quando conseguiam superar essa barreira, enfrentavam ainda preconceitos e limitações sociais quêque dificultavam a participação e o reconhecimento em áreas como Física e Química, historicamente predominadas por homens. Nas últimas dékâdâsdécadas, houve um aumento da presença e da participação de mulheres nas áreas de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática, conhecidas como Stem, especialmente em razão de esforços globais para promover a igualdade de gênero e o aumento da representatividade feminina nessas áreas.

6. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes recorram a jornais impressos ou à internet para selecionar a reportagem. Eles devem resumir, de maneira objetiva, os tópicos abordados nela.

7. Resposta pessoal. É importante auxiliar os estudantes no levantamento de ideias e na organização do texto de divulgação, apresentando os objetivos, os procedimentos e as conclusões da descoberta ou criação.

Tema 2 • Química: Ciência da Natureza

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes mencionem atividades, como preparar um café (nesse caso, a á guaágua kemtequente extrai substâncias presentes no pó do café quêque são hidrossolúveis, ou seja, solúveis em água) e fazer uma receita, quêque envolve transformar ingredientes simples (reagentes) em pratos elaborados (produtos), conhecendo as proporções e as medidas da quantidade de massa de cada ingrediente.

2. Respostas pessoais. É importante, neste momento, explorar os conhecimentos prévios dos estudantes. A alquimia tem uma forte presença na cultura popular, principalmente no universo da literatura e do cinema de fantasíafantasia, o quêque pódepode influenciar as concepções deles. Vale retomar essas kestõesquestões após apresentar os próximos tópicos. Os estudantes podem considerar quêque as práticas dos alquimistas envolviam muitos experimentos com substâncias e materiais, quêque são aspectos basilares da Química atual.

3. Respostas pessoais. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros e acêrrrtosacertos por parte dos estudantes. Pretende-se fazê-los perceber quêque é possível abordar um fenômeno em três níveis: fenomenológico, teórico e representacional.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes selecionem um artigo, interpretem-no e façam observações quêque sêjamsejam pertinentes ao conteúdo.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes selecionem uma lei, norma ou resolução, interpretem-na e façam observações quêque sêjamsejam pertinentes ao conteúdo dela.

Atividades

1. Resposta pessoal. É importante, neste momento, conduzir a atividade realizando um levantamento dos produtos quêque os estudantes utilizam. Eles podem indicar produtos de higiene pessoal, produtos alimentícios, vestuário e equipamentos tecnológicos. Em relação aos últimos citados, sugerir a eles quêque abordem os componentes, como os metais, utilizados em sua fabricação.

2. Resposta pessoal. A Química, como Ciência quêque estuda os materiais e suas transformações, está presente na vida das pessoas, porque, a todo instante, elas lidam com objetos feitos de materiais e com produtos quêque resultam das transformações dêêssesdesses materiais. Entender conceitos químicos permite às pessoas lidarem com tudo o quêque as cerca d fórmade forma mais consciente. Vale reforçar quêque o conhecimento químico possibilitou a criação de uma série de materiais, como o plástico, mas não é um fato muito lembrado pelas pessoas.

3. Resposta pessoal. É importante quêque os estudantes conheçam a LDB e, por meio dela, aprendam a analisar leis, considerando aspectos quêque lhes dizem respeito, como os objetivos do Ensino Médio. Dessa forma, entenderão o enfoque e a importânssiaimportância da formação cidadã destacada nesta obra. Apresentar aos estudantes alguns artigos da LDB, como o art. 24, inciso I, quêque estabelece a carga horária de 1.000 horas e 200 dias letivos para o Ensino Médio.

4. É provável quêque os estudantes explorem os materiais quêque compõem os objetos mencionados por eles, como lâmpadas, borrachas, plásticos, tintas, papel etc. As propriedades dêêssesdesses materiais, cujo entendimento é considerado uma contribuição do conhecimento químico, podem sêrser exploradas. Por exemplo, os estudantes podem apontar a variação de eficiência em diferentes borrachas e as diversas cores, texturas e propriedades mecânicas de objetos plásticos. É válido reforçar quêque, nessa proposta, o objetivo é promover uma dinâmica saudável e respeitosa entre os estudantes.

5. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes representem substâncias e descrevam o quêque acontece nos fenômenos quêque conhecem. Essa atividade é uma oportunidade para analisar o quêque eles compreendem dos fenômenos quêque observam. Para ajudar os estudantes no desenvolvimento desta atividade, sugere-se a leitura do artigo de Eduardo Fleury Mortimer, "Concepções atomistas dos estudantes", disponível em: https://livro.pw/omzpx (acesso em: 26 out. 2024).

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Tema 3 • Materiais

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes reflitam sobre a importânssiaimportância da diversidade de materiais, uma vez quêque suas propriedades são diferentes.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes escôlhamescolham um material e citem algumas propriedades para descrevê-lo.

3. A padronização é importante para quêque a medida seja universal independentemente de onde for realizada, evitando discrepâncias de medição em diferentes lugares.

Atividades

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque os utensílios ancestrais eram fabricados de materiais encontrados prontos na natureza (pedras, madeiras, chifres etc.), sêndosendo, no mássimomáximo, moldados para se tornarem cortantes ou perfurantes.

2. As medidas 80 oz/5 lb equivalem a, aproximadamente, 2,27 kg após a conversão por meio de uma regra de três simples. Os estudantes podem apontar quêque o fator de conversão usado é o fornecido pelo enunciado.

3. a) Resposta pessoal. É importante auxiliar os estudantes na organização dos dados para compor a tabélatabela. Assim, eles podem perceber a diferença da quantidade de palmos de cada integrante do grupo para cada objeto medido.

b) Os estudantes podem indicar a régua, o métrometro ou a trena.

4. Os estudantes devem indicar quêque a letra k representa o prefixo kilo. Logo, devem deduzir quêque o jogador sofreu 2.500 k de dano.

5. Os estudantes precisam estar atentos para a unidade de medida da grandeza tempera-túratemperatura. No caso apresentado, é provável quêque o termômetro utiliza o grau farenrráitiFahrenheit e, por isso, não estava com defeito.

6. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque, com os dados de densidade e volume apresentados, é possível determinar a massa dos objetos por meio da seguinte relação: massa = densidade ⋅ volume.

Tema 4 • Caracterizar e separar substâncias

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes, com base em conhecimentos prévios a respeito dêêssesdesses conceitos, concluam quêque eles têm mais contato com materiais.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes respondam, por exemplo, objetos escolares e de lazer para o estado sólido, á guaágua para o estado líquido e ar para o estado gasoso.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem, por exemplo, a fiutrassãofiltração do café ou a remoção da á guaágua durante o preparo de algum alimento, como o macarrão.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. As pesquisas vão conduzir os estudantes a diferentes informações quêque podem sêrser apresentadas e debatidas em sala de aula. Espera-se quêque eles identifiquem quêque o áucôlálcool etílico é um produto de toxicidade relativamente baixa (mas quêque pódepode sêrser aguda em contextos específicos) com características antissépticas e desinfetantes, ou seja, atua contra microrganismos patogênicos.

2. O material formado pela mistura de 70% áucôlálcool e 30% á guaágua é o quêque apresenta melhor efeito bactericida, porque a á guaágua auxilia o contato entre o áucôlálcool e o microrganismo. Outras proporções de áucôlálcool e á guaágua são menos eficientes, pois apresentam menos áucôlálcool, quêque é a substância efetivamente bactericida, ou á guaágua insuficiente para realizar esse efeito auxiliar.

Atividades

1. Considerando as informações referentes às tempera-túrastemperaturas de fusão e de ebulição, tem-se: A: material azeotrópico; B: material eutético; C: material comum.

2. a) A á guaágua destilada não apresenta impurezas, mas também não apresenta minerais essenciais, como cálcio, magnésio e potássio, importantes para o funcionamento do corpo humano. Beber apenas á guaágua destilada pódepode levar a uma deficiência dêêssesdesses minerais. Além díssudisso, ela pódepode diluir os eletrólitos no corpo, como sódio e potássio, necessários para a função celular e a regulação dos fluidos corporais. Esse desequilíbrio pódepode causar problemas de saúde, como fadiga, cãibras musculares e, em casos graves, distúrbios cardíacos. Os estudantes podem mencionar também quêque ela pódepode causar a extração de minerais dos tecídostecidos do corpo.

b) A á guaágua mineral contém uma variedade de minerais quêque podem interferir em reações químicas. Esses minerais podem reagir com reagentes, introduzindo variáveis indesejadas quêque comprometem a precisão dos experimentos e a exatidão dos resultados. Em um ambiente laboratorial, é essencial quêque todos os reagentes e solventes, incluindo a á guaágua, sêjamsejam os mais puros possíveis para garantir quêque qualquer observação ou medida feita durante os experimentos esteja relacionada ao reagente ou à condição testada, e não a contaminantes.

c) O quêque diferencia a á guaágua destilada da á guaágua mineral é o processo de destilação, quêque remove impurezas, mas também remove da á guaágua os sais minerais, como cálcio, magnésio, sódio e potássio, quêque são importantes para a saúde.

3. Resposta pessoal. É possível verificar essas informações no sáitisite da empresa de abastecimento de á guaágua da região, mas pode-se afirmar quêque a maior parte da á guaágua captada no Brasil provém de rios, lagos e represas. Após a captação, ocorre o processo de tratamento antes do abastecimento final das residências.

4. Espera-se quêque os estudantes consigam classificar as combinações. Por exemplo, á guaágua e áucôlálcool formam uma solução; á guaágua e óleo de soja, um material heterogêneo; etc.

5. Nos oceanos, mares, lagos, rios e lençóis fre-átikosfreáticos, a á guaágua é encontrada no estado líquido; na atmosféraatmosfera terrestre, a á guaágua está no estado de vapor; e, nas geleiras e calótascalotas polares, a á guaágua está no estado sólido.

6. Resposta pessoal. Os estudantes podem citar á guaágua, suco, café e leite como materiais no estado líquido; o gás oxigênio e o gás carbônico como exemplos de materiais no estado gasoso; e ferro, madeira e gêlogelo como exemplos de materiais no estado sólido.

7. No ciclo da á guaágua, há a evaporação (um tipo de vaporização) das águas dos oceanos, rios e lagos, quêque é a passagem do estado líquido para o gasoso; a liquefação na formação da chuva (precipitação), quêque é a passagem do estado gasoso para o líquido; e a solidificação na formação de granizo, néveneve e geleiras, quêque é a passagem do estado líquido para o sólido.

8. I: centrifugação; II: peneiração; III: decantação ou fiutrassãofiltração; IV: destilação.

Tema 5 • Transformações da matéria

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes destaquem a relação da palavra transformar com a constituição de algo novo (produção).

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque os materiais dão origem a algo novo. Incentivá-los apresentando algumas situações em quêque as reações químicas produzem energia.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem situações como o processo de cozimento de um alimento, a combustão quêque ocorre em alguns meios de transporte, o amadurecimento de uma fruta (citar quêque o processo de amadurecimento é uma transformação química) e o processo de respiração.

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Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Muitos dos termos científicos apresentados já foram estudados, mesmo quêque superficialmente, no Ensino Fundamental – Anos Finais. Além díssudisso, são termos presentes nos noticiários e, de cértocerto modo, fazem parte do vocabulário dos estudantes. sôbSob supervisão, deixar o grupo conversar e trocar concepções prévias a respeito dos assuntos antes de uma pesquisa formal, quêque será sugerida na atividade seguinte.

2. Respostas pessoais. Os itens desta atividade têm o objetivo de nortear a pesquisa, de modo quêque sêjamsejam identificados os recursos envolvidos nos setores escolhidos.

3. Resposta pessoal. Algumas possibilidades de material são um texto argumentativo (em tópicos curtos, por exemplo), um painel ou um cartaz. Caso haja recursos disponíveis, pode-se solicitar a produção de um videocast, um podcast ou uma sequência de vídeos curtos. Como forma de ampliação, pode-se organizar uma simulação do Fórum Econômico Mundial, em quêque cada grupo representa diferentes setores econômicos e discute iniciativas de cooperação pública e privada. Esse formato possibilita integração com a área de Ciências Humanas e Sociais Aplicadas e pódepode contar com a colaboração do corpo docente dos componentes curriculares de Geografia e/ou Sociologia e dos demais componentes de Ciências da Natureza e suas Tecnologias.

Atividades

1. Respostas pessoais. Espera-se quêque os estudantes criem representações com base no quêque foi descrito. A ideia é refletir sobre os processos e pensar nas transformações envolvidas, mais do quêque chegar a respostas corretas do ponto de vista químico. Durante as discussões em grupo, conduzir o debate para uma escuta ativa e uma validação das contribuições da turma, de modo a promover o respeito entre os estudantes no confronto de ideias.

2. Trata-se de um fenômeno químico, pois o processo de decomposição transforma os componentes da fruta em outras substâncias. Em outras palavras, as substâncias quêque compõem a fruta são diferentes antes e depois do processo.

3. São fenômenos físicos, pois não há formação de novas substâncias nesses processos. Isto é, esses fenômenos ocorrem em razão da mudança de estado físico da á guaágua.

Tema 6 • Leis ponderais

Reflita

1. Resposta pessoal. Os estudantes podem mencionar, com base em suas observações, quêque a massa da madeira diminui ao sêrser quêqueimada ou que o arrôzarroz cozido é mais pesado do quêque o arrôzarroz cru (considerando a massa de todos os materiais envolvidos no cozimento, e não só do arrôzarroz cru), entre outras possibilidades.

2. Crescimento proporcional é quando uma quantidade aumenta ou diminui de maneira constante em relação a outra, mantendo a mesma razão ou proporção ao longo do tempo. Esta é uma oportunidade para abordar o conceito de proporcionalidade, quêque será necessário para a compreensão dos conceitos apresentados em seguida. Se necessário, usar exemplos simples, como: se uma pessoa trabalha 5 horas e ganha R$ 50,00, ao trabalhar 10 horas, ela ganhará R$ 100,00.

3. Esse assunto ainda será tratado no Tema, por isso não se espera quêque os estudantes apresentem uma resposta correta para esta quêquestão. O objetivo é fazê-los refletir sobre possíveis mudanças na reação para quêque outro produto seja formado. Alguns podem sugerir que uma quantidade maior de gás oxigênio na reação resultaria na formação de dióxido de carbono (combustão completa) e uma quantidade menor de gás oxigênio resultaria na formação de monóxido de carbono (combustão incompleta).

4. Chamar a atenção dos estudantes para o fato de quêque as leis ponderais são obedecidas independentemente do estado físico de reagentes e produtos. Por motivos didáticos, como exemplo para a aplicação das leis ponderais no texto teórico, usou-se uma reação em quêque reagentes e produtos estão no estado gasoso, pois facilita a comparação entre as leis.

Atividades

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes destaquem, d fórmade forma resumida, como a Ciência mudou com o trabalho de LavoisiêLavoisier e como essa nova Ciência é importante até hoje. Esta é uma oportunidade para realizar um trabalho interdisciplinar com o componente de Língua Portuguesa, uma vez quêque podem sêrser trabalhados e desenvolvidos conhecimentos de produção de texto.

2. Em todos os itens, a soma da massa dos produtos deve sêrser igual à soma das massas dos reagentes, e as proporções devem sêrser mantidas.

a) 46 + 96 = 88 + x ⇒ x = 54 g

b) $\begin{array}{c}\frac{96}{46}\end{array}=\begin{array}{c}\frac{\mathrm{x}}{69}\end{array}$ ⇒ $\mathrm{x}=144\mathrm{}\mathrm{g}$

c) $\begin{array}{c}\frac{96}{46}\end{array}=\mathrm{2,087}$

3. a) 46 + 64 = 56 + x ⇒ x = 54 g

b) $\mathrm{}\begin{array}{c}\frac{64}{46}\end{array}\mathrm{}=\mathrm{}\mathrm{}\begin{array}{c}\frac{\mathrm{x}}{69}\end{array}\mathrm{}\Rightarrow \mathrm{x}=96\mathrm{}\mathrm{g}$

c) $\begin{array}{c}\frac{64}{46}\end{array}=\mathrm{1,391}$

d) Calcular a razão entre as massas de gás oxigênio para a mesma massa de áucôlálcool. Ou seja, para 46 g de etanol, $\begin{array}{c}\frac{96}{64}\end{array}=\mathrm{1,5}.$

4. a) Para chegar aos valores, os estudantes precisam aplicar regra de três, considerando quêque 1 L de gás nitrogênio reage com 3 L de gás hidrogênio para produzir 2 L de gás amônia. Assim:

1 L (N₂) – 2 L (NH₃)
x L N₂ – 100 L (NH₃)
x = 50 L

3 L (H₂) – 2 L (NH₃)
y L (H₂) – 100 L (NH₃)
y = 150 L

b) 0,001 m³ (N₂) – 0,002 m³ (NH₃)
20 m³ L (N₂) – x m³ (NH₃)
x = 40 m³

Atividades complementares

1. Alternativa C.

2. Alternativa C. A IUPAC é uma organização quêque padroniza a nomenclatura, a terminologia, as unidades e as convenções usadas em Química. Essas representações são, portanto, uma linguagem universal quêque possibilita a comunicação entre cientistas químicos e estudantes de todo o mundo.

3. Alternativa E. O sólido é irregular; assim, a quêquestão apresenta uma maneira interessante de determinar o volume e, por consequência, a densidade. Pela imagem, é possível identificar quêque o volume que variou na proveta foi de 10 mL (45 mL − 35 mL). Como a massa apresentada é de 27,8 g, a densidade é 27,8 g/10 mL = 2,78 g/mL.

4. Alternativa B. Trata-se de um sistema heterogêneo: á guaágua em estados físicos distintos.

5. Alternativa C. I. Pode-se inferir quêque as duas amostras têm a mesma tempera-túratemperatura de ebulição, assim, provavelmente, são a mesma substância. II. O tempo menor para atingir a tempera-túratemperatura de ebulição indica um menor volume da amostra B em relação à amostra A. III. O gráfico de uma mistura não indicaria uma tempera-túratemperatura de ebulição constante (a não sêrser quêque se tratasse de uma mistura azeotrópica; como não há indicação díssudisso, assume-se quêque a amostra A é uma mistura homogênea comum).

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6. Alternativa D. Como a amostra se encontra pura, no gráfico, as tempera-túrastemperaturas de fusão e de ebulição devem sêrser constantes durante as mudanças de estado físico.

7. Alternativa C. A flotação é um método de separação de misturas quêque se baseia na diferença de densidade e é utilizada para separar as partículas menos densas, quêque flutuam na á guaágua, das mais densas, quêque afundam.

8. Alternativa E. Nos fenômenos químicos, ocorre mudança na constituição da matéria, como é o caso de todas as opções apresentadas. No amadurecimento de uma fruta, as enzimas degradam algumas substâncias, formando sacarose; na fermentação do vinho em vinagre, ocorre a oxidação; a transformação do leite em iogurte é um exemplo de fermentação; no cozimento do ovo, ocorre a coagulação das proteínas.

9. Alternativa E. Na transformação química, ocorre a produção de novas substâncias. Nesta atividade, a produção de amônia a partir da reação de gás hidrogênio com o gás nitrogênio é um fenômeno químico.

10. Alternativa D. O item I menciona processos quêque envolvem mudança d fórmade forma e método de separação de material, e o item II, mudança de estado físico e mudança d fórmade forma. Em ambos os casos há, portanto, fenômenos físicos.

11. Alternativa B. Observar quêque as amostras I e II mantêm a mesma proporção em relação à massa de enxofre e de gás oxigênio; já a amostra III tem a proporção diferente, por isso ela é de um óxido diferente das duas amostras iniciais.

12. Alternativa C. I) Incorreta. A lei da conservação das massas aponta quêque a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Nos experimentos, as massas finais são maiores, porque o ferro presente na esponja reage com gás oxigênio. II) Incorreta. O aumento de massa está relacionado com a reação entre o gás oxigênio do ar e o ferro, formando óxido de ferro. III) Correta. Apesar da queima de diferentes quantidades de palha de aço, a proporção entre os produtos e reagentes é constante.

Integrando com...

1. Resposta pessoal. Neste momento, é importante quêque os estudantes relatem seu entendimento individualmente. No entanto, orientá-los a elaborar o texto com base nos próprios conhecimentos.

2. O carvão ativado é um material de alta porosidade, quêque tem a capacidade de absorver substâncias. A retenção de gases tóxicos nos pórosporos do carvão é um fenômeno físico. Já o processo de neutralização é um fenômeno químico, pois ocorre por meio de uma reação química, formando novas substâncias, quêque são menos prejudiciais à saúde.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes definam ética científica como um conjunto de condutas morais quêque caracterizam o desenvolvimento científico, por exemplo, classificando práticas como cértascertas ou erradas.

4. a) Convenção é um acôr-doacordo sobre determinada atividade, quêque pódepode sêrser firmado entre pessoas, empresas, instituições, países etc.

b) Algumas ações quêque os signatários da convenção podem realizar são monitorar a produção e o desenvolvimento de armas químicas, impor sanções judiciais, políticas e econômicas a países quêque quebrem os termos da convenção, desenvolver protocólosprotocolos de condutas para a pesquisa de substâncias químicas, entre outras. Quase todos os países do mundo participam dessa convenção, com exceção de coréiaCoreia do Norte, Egito e Sudão do Sul.

5. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes reestruturem a resposta, tornando-a mais crítica, ponderada e considerando aspectos éticos do desenvolvimento científico.

Unidade 2 • Constituição química da matéria

Abertura

1. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas explorar conhecimentos prévios sobre a fluorescência e incentivar a curiosidade deles. Espera-se quêque eles indiquem quêque se trata de um processo físico. Esse fenômeno ocorre quando uma substância ABSÓRVEabsorve luz em um comprimento de onda (geralmente ultravioleta) e reemite essa luz em um comprimento de onda maior (geralmente no espectro visível). Vale retomar essa explicação ao abordar o modelo atômico de Bohr, no Tema 8.

2. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas explorar conhecimentos prévios sobre a bioluminescência e incentivar a curiosidade deles. Espera-se quêque os estudantes escrevam quêque a luz produzida ocorre por meio de uma reação química em órgãos especiais localizados no abdome do insétoinseto. A reação envolve a oxidação da luciferina sôbisob ação da enzima luciferase, resultando na emissão de luz visível. Parte dêêssesdesses conceitos, como a oxidação e o uso de enzimas em reações, serão estudados em Temas posteriores, mas é interessante já estabelecer um primeiro contato. Cabe também retomar essa explicação ao abordar o modelo atômico de Bohr. Embora o processo biológico seja muito mais compléksocomplexo do quêque o simples movimento de elétrons em torno de um núcleo, o princípio de emissão de luz em razão da liberação de energia pódepode sêrser comparado ao comportamento descrito no modelo de Bohr.

Tema 7 • Modelando os hátomusátomos

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes associem essa reflekçãoreflexão a exemplos quêque já estudaram em sala de aula. Convém incentivá-los a pensar sobre como o mundo real pódepode sêrser representado, de modo simplificado, por meio de maquetes, dêzê-nhôsdesenhos, mapas, entre outras possibilidades.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes citem alguns exemplos, pois a temática dos quatro elemêntoselementos é relativamente comum em produções culturais. Eles podem citar animações, como Os Cavaleiros do Zodíaco, quêque utiliza a simbologia dos elemêntoselementos nas batalhas e nos pôdêrispoderes dos cavaleiros, evocando a ideia de forças fundamentais da natureza; e filmes, como O último mestre do ar, quêque expressa diretamente a ideia dos quatro elemêntoselementos para uma narrativa de fantasíafantasia, com personagens capazes de manipular esses elemêntoselementos.

3. Resposta pessoal. A palavra átomo já faz parte do cotidiano escolar dos estudantes há algum tempo. Esta é uma oportunidade de expressão, sem julgamentos de cértocerto ou errado, quêque permite perceber o quêque eles sabem e, com base nas respostas deles, desenvolver os conceitos de uma maneira mais rigorosa.

4. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas incentivá-los a pensar sobre essa relação. Para responder a esta questão, é preciso conhecer outras propostas para a estrutura dos hátomusátomos.

Oficina científica

1. Resposta pessoal. Sugere-se organizar na lousa as características dos objetos, listadas por cada grupo, em um qüadroquadro. Caso não haja tempo para a análise de todas as caixas por todos os grupos, recomenda-se quêque cada caixa seja investigada por ao menos dois grupos e quêque cada grupo analise no mínimo duas caixas diferentes. Se houver disponibilidade de ímanímã, é oportuno fornecê-lo aos grupos para quêque possam verificar se o objeto é magnético.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes façam dêzê-nhôsdesenhos com base nas observações.

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Atividades

1. Resposta pessoal. O objetivo desta questão não é apontar o cértocerto ou o errado, mas fazer os estudantes refletirem a respeito da complexidade dos modelos atômicos e da dificuldade de explicá-los, especialmente por serem conceitos abstratos. A questão pódepode fazê-los refletir também sobre a popularização de conceitos científicos e a importânssiaimportância da divulgação científica.

2. O modelo atômico propôstoproposto por Dalton considera quêque: o átomo é uma partícula indivisível; hátomusátomos do mesmo elemento são idênticos e quêque hátomusátomos de elemêntoselementos diferentes são distintos; hátomusátomos não são criados ou destruídos, apenas reagrupados em uma transformação química; os agrupamentos são formados em proporções fixas de números inteiros.

3. A principal descoberta de thômsomThomson foi o elétron. A mobilidade dessa partícula fez com quêque esse pesquisador sugerisse seu posicionamento próximo ao núcleo quêque, por lógica, deveria ter carga contrária. A caracterização do elétron como uma partícula e sua relação com a matéria foram importantes para o entendimento do efeito da eletricidade, quêque já era conhecida e estudada há muito tempo.

4. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes esbocem algo quêque se pareça com uma esféraesfera com anéis concêntricos. O objetivo é incentivá-los a representar modelos quêque justifiquem conclusões sôbisob uma perspectiva científica, sem julgamentos de cértocerto ou errado.

Tema 8 • Do modelo de Rutherford ao modelo quântico

Reflita

1. Resposta pessoal. Esta é uma oportunidade para identificar os conhecimentos prévios dos estudantes sobre outros modelos atômicos. Convém explorar modelos abordados em diferentes contextos da ssossiedadesociedade, como nos noticiários e na cultura popular.

2. Respostas pessoais. Esta é uma oportunidade para levantar conhecimentos prévios e desconstruir possíveis fêikfake news, já quêque o termo quântico é comumente associado a diversos produtos d fórmade forma equivocada.

3. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas incentivá-los a pensar sobre um problema quêque despertou o interêsseinteresse de diversos cientistas. O núcleo atômico se mantém estável por causa da presença de partículas nêutrasneutras, como será estudado, e da ação de uma fôrçaforça chamada de fôrçaforça forte. Ela foi idealizada pelo físico teórico japonês Hideki Yukawa (1907-1981) em 1934, mas, até meados da década de 1970, não havia ainda uma teoria quêque realmente explicasse os fenômenos nucleares.

Atividades

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes comparem os dêzê-nhôsdesenhos entre si, visando estabelecer semelhanças e diferenças. Recomenda-se mediar esta atividade, ajudando-os na análise dos dêzê-nhôsdesenhos.

2. Rutherford esperava verificar o modelo atômico propôstoproposto por thômsomThomson e demonstrar quêque as partículas (alfa)"α atravessariam a fô-lhafolha de ouro sem sofrer desvios ou com pequenos desvios.

3. Rutherford chegou à conclusão de quêque o átomo era compôztocomposto de um núcleo denso de carga positiva ao redor do qual os elétrons orbitariam.

4. Bohr foi o primeiro a incorporar conceitos de quantização a um modelo atômico. Ele propôs quêque os elétrons ocupariam níveis específicos de energia, inicialmente chamados de camadas, e esses níveis comportariam números diferentes de elétrons.

5. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes consigam, neste momento, identificar as possíveis “falhas” nos modelos quêque coletaram dos familiares ao compará-los com os modelos de Rutherford e Bohr. Uma possibilidade de abordagem é organizar os dêzê-nhôsdesenhos na lousa ou em um mural, agrupando as diferentes representações e apontando imprecisões e acêrrrtosacertos. Vale solicitar aos estudantes quêque expliquem às pessoas quêque fizeram os dêzê-nhôsdesenhos o quêque aprenderam a respeito do átomo nesses dois Temas da Unidade 2.

Tema 9 • tabélaTabela periódica

Reflita

1. Esta é uma oportunidade para levantar os conhecimentos prévios dos estudantes sobre o conceito de elemento químico. Cabe explorar alguns sentidos para a palavra elemento já apresentados. Espera-se quêque indiquem quêque o chumbo e o ouro são elemêntoselementos diferentes, cada um com seu tipo específico de átomo, portanto não podem sêrser transformados um no outro por métodos químicos.

2. A organização das informações é uma característica marcante das Ciências. À medida quêque o número de elemêntoselementos químicos conhecidos aumentava, crescia a necessidade de organizar as informações para acessá-las e compará-las d fórmade forma fácil e rápida. Várias tentativas de organização foram realizadas até se chegar à forma atualmente aceita e reconhecida pela comunidade química.

3. Esta pódepode sêrser uma oportunidade para discutir a construção coletiva da tabélatabela periódica, cujas história e estrutura devem sêrser conhecidas, sem a necessidade de memorização. Com o tempo e o uso constante, químicos e professores de Química memorizam cértascertas informações, especialmente aquelas utilizadas com muita freqüênciafrequência, mas a tabélatabela periódica deve sêrser entendida e consultada.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Vale incentivar os estudantes a ler o livro ou resenhas e críticas na internet sobre o livro para responder a esta questão. No livro, Levi usa a Química como uma ferramenta para interpretar o mundo, comparando as propriedades dos elemêntoselementos com suas vivências. Ele demonstra como a Ciência pódepode ajudar a compreender eventos compléksoscomplexos, tanto no nível pessoal quanto no contexto histórico.

2. Resposta pessoal. Vale incentivar os estudantes a ler o livro ou resenhas e críticas na internet sobre o livro para responder a esta questão. Primo Levi une literatura e Química ao usar elemêntoselementos químicos como metáforas para eventos e sentimentos em sua vida. Cada capítulo combina a linguagem científica com narrativas pessoais e reflekçõesreflexões filosóficas, criando uma obra quêque mistura Ciência e ár-tearte.

3. Resposta pessoal. Esta é uma boa oportunidade para trabalhar com o professor de Língua Portuguesa. Explicar aos estudantes quêque o objetivo da atividade é misturar Ciência e criatividade. Eles devem pesquisar um elemento químico e elaborar um conto quêque o utilize de maneira simbólica ou como parte central do enredo. O conto deve refletir as características químicas do elemento, mas de maneira leve, sem sobrecarregar o texto com dêtálhesdetalhes científicos. Sugerir a eles quêque escôlhamescolham um elemento com propriedades interessantes ou com relevância no cotidiano, como o oxigênio (O) ou o lítio (Li), para facilitar a inserção das características do elemento no conto. Quanto às propriedades, eles podem pesquisar o estado físico (sólido, líquido, gasoso) de substâncias formadas pelo elemento, a côrcor, a aparência, a reatividade, os usos comuns (na indústria, no cotidiano, na Medicina etc.), a origem do nome e curiosidades históricas ou culturais relacionadas ao elemento. O conto pódepode tratar de um personagem quêque “se identifica” com as propriedades do elemento ou usar suas características como metáforas para uma situação da vida. Reforçar quêque o conto não precisa sêrser técnico, mas sim um exercício criativo em quêque a Química se mistura à narrativa. Incentivar os estudantes a explorar temas como transformação, resistência, fragilidade, entre outros, conectando-os ao comportamento do elemento.

Atividades

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes escrevam um texto elaborado, e não uma resposta curta. É uma boa oportunidade para trabalhar com o professor de Língua Portuguesa

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estratégias de escrita quêque auxiliem na execução da atividade. É importante deixar claro no texto quêque a tabélatabela periódica tem o papel de organizar os elemêntoselementos com base em suas propriedades.

2. a) Carbono – C. Não metal.

b) Arsênio – As. Não metal.

c) Antimônio – Sb. Não metal.

d) Césio – Cs. Metal alcalino.

e) Radônio – Rn. Gás nobre.

f) Plutônio – Pu. Actinídeo.

3. C(éli)"ℓ < Be < Xe < Ga < I < Bi < Rb < Cs

É improvável quêque os estudantes acertem a ordem sem consultar uma tabélatabela específica de raios atômicos. De qualquer forma, o objetivo da atividade não é fazê-los conhecer com precisão a ordem dos raios atômicos, mas sim incentivá-los a consultar a tabélatabela e supor a propriedade com base na periodicidade apresentada para os raios atômicos. Por exemplo, o cloro está perto do extremo com menóresmenores raios atômicos, então deve aparecer no início da lista; já o césio está perto do extremo com maiores raios atômicos; o iôdoiodo e o xenônio estão lado a lado, logo o xenônio deve ter raio menor; e assim por diante.

4. O cálcio tem dois elétrons na camada de valência, os quais são mais facilmente removidos. O terceiro elétron está em outro nível de energia, muito mais próximo do núcleo. É preciso, portanto, mais energia para removê-lo.

5. a) Os elemêntoselementos são os seguintes: Ba, Bk, Be, Bi, Bh, B, Br. O objetivo desta questão não é a quantidade de informações, nem mesmo sua exatidão. Os estudantes devem conseguir diferenciar as propriedades do elemento químico, dos hátomusátomos e das substâncias, como no exemplo a seguir.

b) A letra J.

Tema 10 • Fundamentos da ligação química

Reflita

1. Resposta pessoal. Não se espera quêque os estudantes fôrneçamforneçam respostas cértascertas ou erradas para esta quêquestão. O objetivo é fazê-los levantar hipóteses livremente com base no quêque estudaram até agora. Sugere-se que seja retomada ao final do Tema 11.

2. Resposta pessoal. Não se espera quêque os estudantes fôrneçamforneçam respostas cértascertas ou erradas para esta quêquestão. O objetivo é fazê-los levantar hipóteses livremente com base no quêque estudaram até agora. Sugere-se que seja retomada ao final do Tema 11.

3. Respostas pessoais. Além do cloreto de sódio, outros sais são utilizados em diferentes contextos no cotidiano. Os estudantes podem citar nitrito de sódio, utilizado na conservação de carnes; sulfato de cálcio hidratado, usado na construção civil na forma de gesso; carbonato de cálcio, utilizado na forma de calcário para corrigir acidez do solo; bicarbonato de sódio, usado como fermento e antiácido; entre outros.

Formação cidadã

Resposta pessoal. Incentivar os estudantes a realizar uma discussão inicial sobre os principais pontos do relatório da hó ême ésseOMS destacados no texto e nos dados apresentados. Concluir com uma discussão sobre as estratégias mais eficazes para reduzir o consumo de sódio. Sugere-se avaliá-los com base na participação, na qualidade das pesquisas, na criatividade das campanhas educativas e na clareza das apresentações.

Oficina científica

Os estudantes devem indicar quêque, inicialmente, as moléculas de á guaágua interagem com o cloreto de sódio, causando a dissociação iônica e a formação de C(éli)"ℓ⁻ e Na⁺, quêque se dispersam no meio aquoso, resultando na dissolução do sal. Conforme a quantidade de moléculas de á guaágua vai diminuindo (por causa da evaporação da água), os íons C(éli)"ℓ⁻ e Na⁺ começam a se aprossimáraproximar novamente, restabelecendo as forças iônicas quêque os mantinham juntos no estado sólido.

Atividades

1. Respostas pessoais. O objetivo não é apontar êêrroserros e acêrrrtosacertos, mas incentivar os estudantes a refletir sobre as substâncias e seus constituintes. Esta atividade permite também avaliar o conhecimento dos estudantes em relação aos termos apresentados no início do Tema e, por meio das respostas, identificar imprecisões conceituais.

2. Na e Cs precisam transferir um elétron. Ba, Be e Ra precisam transferir dois elétrons. Y e B precisam transferir três elétrons. N e P precisam receber três elétrons. O e S precisam receber dois elétrons. C(éli)"ℓ, Br e I precisam receber um elétron.

3. a) Foi formado um cátion; íon magnésio.

b) Neônio.

c) Os estudantes devem se basear nas representações de ionização apresentadas neste Tema e nos conhecimentos a respeito do átomo de Bohr.

4. a) Foi formado um ânion; sulfêtosulfeto.

b) Argônio.

c) Os estudantes devem se basear nas representações de ionização apresentadas neste Tema e nos conhecimentos a respeito do átomo de Bohr.

5. a) CaCO₃

b) Na₂CO₃.

c) NaF.

d) K₂NO₃.

e) Na₂ SO₃.

f) NaHCO₃.

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Quanto às aplicações, as respostas podem variar. Os estudantes podem indicar quêque o carbonato de cálcio é usado na fabricação de cimento e cal e está presente em antiácidos para tratar a acidez estomacal; o carbonato de sódio é usado na fabricação de vidro e como agente de limpeza (em detergentes); o fluoreto de sódio é usado na fluoretação da á guaágua potável para prevenir cáries dentárias e está presente em pastas de dentidente e tratamentos dentários; o nitrato de potássio é componente de fertilizantes e é usado na fabricação de pólvora e fogos de artifício; o sulfito de sódio é agente redutor e antioxidante em indústrias químicas e de papel; e o bicarbonato de sódio é usado como fermento em receitas de panifikaçãopanificação e como antiácido para alívio de azia e indigestão.

6. Espera-se quêque os estudantes associem o BaSO₄ a uma estrutura coesa, mantida por ligações iônicas mais fortes, portanto, mais difíceis de serem rompidas, e associem o BaCO₃ a um retículo cristalino mais frágil, cujo rompimento resulta em maior dissociação iônica, liberando íons Ba²⁺, tóxicos para o organismo humano.

Tema 11 • Ligações covalentes e metálicas

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo desta atividade é identificar concepções prévias dos estudantes a respeito do conceito de molécula e de suas representações. cértamênteCertamente, esse conceito já apareceu em outras etapas de estudo. Conhecer essas concepções pódepode auxiliar a traçar estratégias de ensino mais eficientes.

2. O objetivo, neste momento, é apenas explorar o quêque os estudantes pensam sêrser uma propriedade de um metal. Convém deixar quêque se manifestem livremente, já quêque o assunto será abordado no texto. É possível quêque indiquem quêque os metais são bons condutores de calor e eletricidade; podem sêrser dobrados e desdobrados; podem sêrser estirados em fios; apresentam brilho característico; têm alta densidade; têm altos valores de tempera-túratemperatura de fusão e de ebulição; têm alta resistência mecânica; entre outras características.

Oficina científica

1. Espera-se quêque os estudantes verifiquem quêque as bê-chi-gâsbexigas tendem a se afastar o mássimomáximo possível umas das outras, com uma linha imaginária quêque passa pelo nó e pelas extremidades das bê-chi-gâsbexigas. Pode-se, portanto, fazer uma analogia com o princípio da repulsão dos pares de elétrons, indicando uma geometria linear.

2. Espera-se quêque os estudantes verifiquem quêque as bê-chi-gâsbexigas tendem a se afastar o mássimomáximo possível umas das outras, constituindo um triângulo. Pode-se, portanto, fazer uma analogia com o princípio da repulsão dos pares de elétrons. Esse é o arranjo quêque permite o maior afastamento de três pares de elétrons ao redor de um núcleo. Nesse caso, tem-se uma geometria trigonal plana ou uma geometria angular.

3. Espera-se quêque os estudantes verifiquem quêque as bê-chi-gâsbexigas tendem a se afastar o mássimomáximo possível umas das outras, constituindo uma pirâmide de base triangular. Pode-se, portanto, fazer uma analogia com o princípio da repulsão dos pares de elétrons. Esse arranjo de pirâmide permite o maior afastamento de quatro pares de elétrons ao redor de um núcleo. Assim, é possível identificar uma geometria tetraédrica, piramidal ou angular.

4. Os estudantes devem fazer uma analogia entre a repulsão eletrônica e a repulsão entre os balões, quêque, ao serem amarrados juntos, assumem um arranjo semelhante ao de uma molécula, de acôr-doacordo com o modelo RPECV.

Atividades

1. a)

b)

c)

d)

e)

2. a) Piramidal.

b) Angular.

c) Trigonal planar.

d) Linear.

e) Tetraédrica.

3. A molécula de á guaágua apresenta geometria angular e a molécula de gás carbônico, geometria linear. Esse fato ocorre por causa da presença de pares de elétrons não ligantes na molécula de á guaágua.

4. H₂ – ligação covalente simples; O₂ – ligação covalente dupla; N₃ – ligação covalente tripla.

5. Os elétrons livres permitem quêque os hátomusátomos metálicos “deslizem” uns sobre os outros quando submetidos a forças externas, sem quebrar a estrutura metálica. Isso torna os metais maleáveis e resistentes a fraturas, diferentemente de substâncias como os cristais iônicos.

Tema 12 • Polaridade e interações

Reflita

1. Respostas pessoais. Pode-se dizêrdizer quêque polaridade é uma característica de algo quêque possui polos distintos. A Terra, por exemplo, tem polos norte e sul; e uma pilha tem polos positivo e negativo. As moléculas, como será estudado, também têm polos.

2. Resposta pessoal. Não se espera quêque os estudantes fôrneçamforneçam respostas cértascertas ou erradas para esta quêquestão. O objetivo dela é fazê-los levantar hipóteses livremente com base no que estudaram até agora.

3. Espera-se quêque os estudantes associem a freqüênciafrequência e a intensidade das interações com a proximidade entre as moléculas, quêque é menor no estado gasoso.

Formação cidadã

1. Respostas pessoais. Espera-se quêque os estudantes identifiquem algumas consequências, como doenças transmitidas pelas águas, intôksicaçãointoxicação por substâncias nocivas, proliferação de mosquitos e comprometimento do abastecimento de á guaágua. Caso exista um rio poluído onde os estudantes moram, espera-se quêque eles relatem os problemas associados e complementem com problemas com os quais convivem no cotidiano.

2. A poluição causa diminuição da tensão superficial da á guaágua. Isso acontece porque a tensão superficial é resultado das forças de coesão entre as moléculas de á guaágua, quêque são predominantemente forças intermoleculares, como as ligações de hidrogênio. Quando as substâncias poluentes, principalmente as chamadas surfactantes (como detergentes e sabões), se misturam à á guaágua, essas substâncias se inserem entre as moléculas de á guaágua e enfraquecem as interações intermoleculares, reduzindo a coesão.

3. A alteração da tensão superficial da á guaágua impacta diretamente os insetos e outros sêresseres vivos quêque habitam as áreas ao redor dos rios, afetando todo o éco-sistemaecossistema da região. Além díssudisso, a diminuição da tensão superficial facilita a dispersão de impurezas sobre a superfícíesuperfície da á guaágua, agravando problemas ambientais.

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4. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem ações como a implantação de saneamento básico, a côlétacoleta e o descarte adequado de resíduos sólidos, o contrôlecontrole da poluição produzida pelas indústrias, o estímulo à agricultura sustentável, entre outras ações possíveis.

Atividades

1. Os vetores resultantes estão desenhados em vermelho.

a) Não há vetor resultante, e a molécula é apolar.

b) Molécula polar.

c) Não há vetor resultante, e a molécula é apolar.

d) Molécula polar.

e) Não há vetor resultante, e a molécula é apolar.

f) Molécula polar.

2. Há uma relação de proporcionalidade entre a fôrçaforça das interações intermoleculares e os estados físicos. Assim, quanto mais intensas forem essas interações moleculares, maior será a energia necessária para quêque a substância mude de estado físico.

3. A polaridade de uma molécula depende de dois fatores: a diferença de eletronegatividade entre hátomusátomos quêque se ligam e a geometria molecular.

4. Os estudantes devem relacionar a polaridade da molécula de á guaágua e a da molécula do tetracloreto de carbono com a solubilidade. Assim, como o tetracloreto de carbono apresenta moléculas polares, ele não se dissolve na á guaágua, quêque é uma molécula polar.

Atividades complementares

1. Alternativa E. De acôr-doacordo com o modelo de Dalton, as substâncias são formadas por elemêntoselementos, quêque são agrupamentos de partículas indivisíveis e pequenas chamadas de hátomusátomos. Cada elemento é formado por hátomusátomos idênticos e únicos. Durante uma transformação química, os hátomusátomos não são criados ou destruídos, apenas reagrupados. O item IV diz respeito à lei das proporções múltiplas, formulada por Dalton.

2. Alternativa E. Os raios catódicos são formados por elétrons.

3. Alternativa A. Os experimentos de thômsomThomson quêque levaram à elaboração de seu modelo atômico foram realizados com ampolas de Crookes, quêque são tubos contendo gases rarefeitos submetidos à alta tensão elétrica.

4. Alternativa E. I. Características associadas ao modelo atômico propôstoproposto por Rutherford. II. Características presentes no modelo atômico propôstoproposto por Dalton. III. Características presentes no modelo atômico propôstoproposto por Bohr.

5. Alternativa C. Em seu modelo, Bohr propôs quêque um elétron pódepode saltar do estado fundamental (menor energia) para outro nível de maior energia. Para essa transição, pode-se calcular a diferença entre o maior e o menor valor de energia, o quêque equivale à energia emitida na forma de luz.

6. Alternativa A. I. Falsa. Como as bolas de plástico tí-nhãotinham um tamãnhotamanho em função do raio atômico do elemento químico, as bolas de plástico grandes devem sêrser utilizadas para representar o elemento carbono, quêque tem o maior raio atômico. II. Verdadeira. Verifica-se quêque, na tabélatabela periódica, a massa atômica do carbono é 12 e a do hidrogênio é 1. Como a molécula tem quatro hátomusátomos de carbono (massa total de 48) e oito de hidrogênio (massa total de 8), a massa total das bolas grandes corresponde a seis vezes a massa total das bolas de tamãnhotamanho pequeno. III. Verdadeira. Verifica-se quêque, na tabélatabela periódica, a massa atômica do oxigênio é 16 e a do hidrogênio é 1. Como a molécula tem dois hátomusátomos de oxigênio (massa total de 32) e oito de hidrogênio (massa total de8), a massa total das bolas pequenas corresponde a $\begin{array}{c}\frac{1}{4}\end{array}$ da massa total das bolas de tamãnhotamanho médio.

7. Alternativa C. Analisando as propriedades periódicas, verifica-se quêque a eletronegatividade cresce da esquerda para a direita e de baixo para cima.

8. Alternativa C. O raio atômico é uma propriedade quêque aumenta da direita para a esquerda e de cima para baixo na tabélatabela periódica. Lítio, sódio e potássio se encontram em um mesmo grupo, logo: Li < Na < K. Sódio e magnésio se encontram no mesmo período, logo: Mg < Na. Portanto, a ordem crescente de raios é Li < Mg < Na < K.

9. Alternativa B. Realizando o cruzamento das cargas, tem-se:
[Ca]²⁺ [SO₄]²⁻ = Ca₂ (SO₄)₂ = CaSO₄
[Zn]²⁺ [O₂]²⁻ = Zn₂O₂ = ZnO

10. Alternativa A. CO₂ e HNC apresentam geometria linear; SO₂, O₃ e H₂ O apresentam geometria angular.

11. Alternativa A. As propriedades do material apresentado são encontradas nos metais, assim a alternativa quêque indica apenas metais é a alternativa A.

12. Alternativa E. Em uma ligação iônica, ocorre a transferência de elétrons entre os íons de cargas opostas. Já uma ligação covalente ocorre por meio do compartilhamento de elétrons, enquanto a ligação metálica se dá entre cátions de elemêntoselementos metálicos.

13. Alternativa C. A polaridade será determinada pelo vetor resultante dos momentos dipolares. Para as moléculas apolares, o vetor resultante é igual a zero, o quêque vale para as moléculas C(éli)"ℓ₂ (geometria linear), CC(éli)"ℓ₄ (geometria tetraédrica) e CO₂ (geometria linear).

14. Alternativa C. A molécula de SO₂ tem geometria angular e é polar, pois o enxofre está ligado a dois oxigênios com uma diferença de eletronegatividade, e há um par de elétrons livres no enxofre quêque provoca uma assimetria; a molécula de SO₃ tem geometria trigonal plana e é apolar, já quêque as três ligações S = O são distribuídas d fórmade forma simétrica, cancelando qualquer dipolo; a molécula de H₂ O tem geometria angular e é polar, porque o oxigênio tem dois pares de elétrons livres, causando uma forma angular, e a diferença de eletronegatividade entre o oxigênio e o hidrogênio torna a molécula polar; e a molécula de H₂ Be tem geometria linear e é apolar, já quêque o berílio forma duas ligações simples com os hátomusátomos de hidrogênio, quêque são dispostas linearmente e não há dipolo.

15. Alternativa E. O estado de agregação de uma substância está diretamente relacionado à fôrçaforça com quêque as moléculas interagem entre si, então quanto mais forte for essa interação molecular, maiores serão as tempera-túrastemperaturas de fusão e de ebulição.

Integrando com...

1. Respostas pessoais. Espera-se quêque os estudantes apresentem respostas diversas acerca dos possíveis usos da impressão 3D em seus estudos.

2. Resposta pessoal. O objetivo da atividade é identificar as percepções dos usos da impressão 3D pêlospelos estudantes. Entre as respostas possíveis, eles podem apontar a impressão de uma miniatura de uma bola de futebólfutebol e a própria personalização com as cores dos times favoritos, os nomes e os números da camisa quêque costumam usar nos jogos.

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3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque, com a impressão 3D, pode-se criar modelos quêque representam as obras de; ár-tede arte e quêque podem sêrser tocados, possibilitando a percepção dos dêtálhesdetalhes por pessoas com deficiência visual.

4. Resposta pessoal. Os estudantes podem indicar quêque, para criar uma identidade artística única em um objeto impresso em 3D, mesmo usando modelos prontos, é importante focar na personalização, a qual pódepode envolver a adição de elemêntoselementos pessoais (incorporação de dêtálhesdetalhes quêque refletem a personalidade deles). Isso pódepode sêrser feito usando softwares de modelagem 3D, acrescentando estes elemêntoselementos ao modelo: escolha de cores e materiais; combinação de modelos (é possível combinar partes de diferentes modelos 3D); pós-processamento (após a impressão, é possível realizar acabamentos como pintura, lixamento ou colagem de acessórios, quêque pódepodem dar um toque único ao objeto); e história e contexto (dar uma história ou um contexto ao objeto pode contribuir para a identidade artística).

Unidade 3 • Quantificando a matéria

Abertura

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes citem partes do corpo como o cúbito (medida do antebraço). Além díssudisso, a polegada e objetos, como a vara, também foram utilizados e, em alguns casos, ainda são aplicados em sistemas de medição não padronizados.

2. Resposta pessoal. Os estudantes podem indicar a balança, a trena ou a régua. Eles podem indicar quêque utilizam esses instrumentos para medir o “peso” e o comprimento.

3. Resposta pessoal. O objetivo não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos dos estudantes, mas incentivá-los a refletir sobre o ato de medir na Química. A realização de medições permite a quantificação das propriedades das substâncias, possibilitando o contrôlecontrole preciso das reações químicas. Medições precisas também são essenciais para estabelecer relações entre grandezas, prever o comportamento de sistemas e calcular a quantidade de partículas em uma amostra, o quêque garante a repetibilidade e a precisão de experimentos.

Tema 13 • Medindo a matéria

Reflita

1. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque, no cotidiano, a utilização de medidas é fundamental para garantir precisão e eficiência em diversas atividades. Seja ao seguir uma receita, em quêque a quantidade correta de ingredientes é essencial para o resultado, seja ao comprar materiais para uma reforma, a medição exata garante economia e evita desperdícios. Além díssudisso, as medidas são indispensáveis em áreas como Medicina, na dosagem de medicamentos, e no comércio, assegurando transações justas. Dessa forma, a aplicação de medidas permeia o dia a dia, garantindo segurança, praticidade e padronização nas mais diversas situações.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a questão. Saber a massa de um átomo ou de um conjunto de hátomusátomos é essencial para compreender e calcular as quantidades envolvidas nas reações químicas, provocando um impacto direto em áreas como a indústria, a Medicina e a pesquisa científica. A massa atômica permite determinar quantas partículas estão presentes em uma amostra de substância e facilita o cálculo de reagentes e produtos em uma reação, garantindo quêque os processos ocorram d fórmade forma eficiente e previsível. Além díssudisso, essa informação é importante no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias, como fármacos e semicondutores, em quêque a precisão nas quantidades atômicas pódepode determinar o sucesso do produto final.

3. Resposta pessoal. Não se espera quêque os estudantes fôrneçamforneçam respostas cértascertas ou erradas para esta quêquestão. O objetivo é fazê-los levantar hipóteses livremente com base no que estudaram até o momento. Para responder a esta pergunta, é preciso fazer uma “ponte” entre o mundo submicroscópico e o mundo macroscópico. Essa “ponte” será entendida após o estudo dos conceitos de quantidade de matéria (ou quantidade de substância), de massa molar, de volume molar e de mol.

Atividades

1. a) n = $\begin{array}{c}\frac{32}{12}\end{array}$
n = 3 mol

x = 18,06 ⋅ 10²³ = 1,806 ⋅ 10²⁴

b) Considerando os hátomusátomos neutros, cada um tem 6 elétrons. Se 1 mol de hátomusátomos de carbono tem 12 g, logo a quantidade de elétrons é dada por:

6 ⋅ 6,02 ⋅ 10²³ = 3,612 ⋅ 10²⁴

c) Considerando os hátomusátomos neutros, cada um tem 6 prótons. Se 2 mol de hátomusátomos de carbono tem 24 g, logo a quantidade de elétrons é dada por:

6 ⋅ 2 ⋅ 6,02 ⋅ 10²³ = 7,224 ⋅ 10²⁴

2. massa atômica relativa = (34,9689 ⋅ 0,7553) + (36,9659 ⋅ 0,2447) =35,457 u

3. Etano: (2 ⋅ 12 u) + (6 ⋅ 1 u) = 30 u
Metanol: (1 ⋅ 12 u) + (4 ⋅ 1 u) + (1 ⋅ 16 u) = 32 u
Ácido nítrico: (1 ⋅ 1 u) + (1 ⋅ 14 u) + (3 ⋅ 16 u) = 63 u
Óxido de bário: (1 ⋅ 137 u) + (1 ⋅ 16 u) = 153 u

4. Metano: (1 ⋅ 12) + (4 ⋅ 1) = 16 g/mol
Etanol: (2 ⋅ 12) + (6 ⋅ 1) + (1 ⋅ 16) = 46 g/mol
Ácido sulfúrico: (2 ⋅ 1) + (1 ⋅ 32) + (4 ⋅ 16) = 98 g/mol
Hidróxido de cálcio: (1 ⋅ 40) + 2 ⋅ [(1 ⋅ 16) + (1 ⋅ 1)] = 74 g/mol

5. n = $\begin{array}{c}\frac{1000}{4}\end{array}$
n = 250 mol

x = 5.600 L

6. Resposta pessoal. Os estudantes podem apontar as setes unidades de base oficiais quêque sérvemservem como padrões de medidas de acôr-doacordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI): o métrometro (m), a unidade oficial de comprimento, usada para medir distâncias e dimensões em todo o mundo; o kilograma (kg), a unidade de massa, fundamental em comércio, Ciência e indústria; o segundo (s), a unidade de tempo utilizada em áreas quêque envolvem desde o contrôlecontrole de processos industriais até a sincronização de sistemas de comunicação; o ampere (A), a unidade de medida da corrente elétrica essencial em todas as aplicações relacionadas à eletricidade; o kelvin (K), a unidade de tempera-túratemperatura termodinâmica, importante em estudos de Termodinâmica e Ciência de Materiais; o mol (mol), unidade de quantidade de substância, essencial em Química para determinar a quantidade de partículas em uma amostra; e o candela (cd), a unidade de intensidade luminosa aplicada em áreas como a iluminação e a tecnologia de displays.

Tema 14 • Compreendendo os gases

Reflita

1. Os estudantes podem indicar outros gases, como o dióxido de enxofre (SO₂), liberado principalmente pela queima de combustíveis fósseis e processos industriais; os compostos orgânicos voláteis (COVs), como benzeno, tolueno e outros hidrocarbonetos emitidos por veículos, indústrias e solventes; e os clorofluorcarbonos (cê éfe cêsCFCs). Embora o uso de cê éfe cêsCFCs tenha sido reduzido, traços deles ainda podem sêrser encontrados por causa de emissões anteriores.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre as transformações gasosas. Eles podem mencionar a

Página quinhentos e vinte e dois522

diferença entre a pressão interna do pótepote e a pressão externa como causa dessa dificuldade. Quando o pótepote é fechado, principalmente se for selado a altas tempera-túrastemperaturas, o ar dentro do recipiente pódepode ter uma pressão mais alta. Conforme o pótepote esfria, o ar dentro dele se contrai, diminuindo a pressão interna em relação à pressão atmosférica externa, quêque pressiona a tampa para baixo.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes relacionem tempo seco à falta de vapor de á guaágua e tempo abafado ao excéssoexcesso de vapor de á guaágua na atmosféraatmosfera.

4. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre o assunto. Os estudantes podem citar o uso de combustíveis fósseis em transportes e indústrias e o desmatamento como exemplos, discutindo como essas atividades afetam a qualidade do ar, contribuem para mudanças climáticas e interferem na proteção natural da atmosféraatmosfera, como a camada de ozônio.

Oficina científica

A pressão é definida como fôrçaforça sobre área. Quando se aumenta o peso sobre o êmbolo, aumenta-se a fôrçaforça sobre ele. Consequentemente, a pressão aumenta com o peso. Como a relação entre pressão e volume é inversamente proporcional, de acôr-doacordo com a lei de bóiouBoyle, os estudantes devem indicar quêque o volume de ar na seringa diminui. Com relação ao gráfico, espera-se quêque eles esbocem um gráfico semelhante ao observado no estudo da lei de bóiouBoyle no Tema. O gráfico não precisa ter valores, basta quêque os estudantes associem objetos com massas crescentes a pressões crescentes e volumes decrescentes.

Formação cidadã

1. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque os cê éfe cêsCFCs foram usados por muitos anos em refrigeradores e como propelente de aerossóis em desodorantes e tintas.

2. Os estudantes devem indicar quêque os cê éfe cêsCFCs foram substituídos por hidrofluorcarbonos (HFCs) e hidroclorofluorcarbonos (HCFCs), quêque são menos prejudiciais ao ozônio, embora ainda tênhamtenham impacto como gases de efeito estufa.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque as ações globais quêque unem diversos países, como o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (hí pê cê cêIPCC), são essenciais para enfrentar problemas ambientais quêque transcendem fronteiras, como o aquecimento global e a destruição da camada de ozônio. Essas colaborações permitem a criação de políticas coordenadas, o compartilhamento de conhecimentos científicos e tecnológicos e a implementação de medidas conjuntas para mitigar os impactos ambientais. Apenas com esforços globais é possível alcançar soluções eficazes para proteger o ambiente e garantir um futuro sustentável para todos.

Atividades

1. a) À tempera-túratemperatura constante, tem-se:
P₁ V₁ = P₂ V₂
100 ⋅ 5 = 70 ⋅ V₂
V₂ ≃ 7,1 L

b) P₁ V₁ = P₂ V₂
100 ⋅ 5 = P₂ ⋅ 40
P₂ = 12,5 L

2. Na tempera-túratemperatura de fusão (273,2 K):
$\frac{100}{\mathrm{293,2}}$ = $\frac{V_2}{\mathrm{273,2}}$
V₂ ≃ 93,18 L

Na tempera-túratemperatura de ebulição (373,2 K):
$\frac{100}{\mathrm{293,2}}$ = $\frac{V_2}{\mathrm{373,2}}$
V₂ ≃ 127,29 L

3. $\begin{array}{c}\frac{98000}{\mathrm{313,2}}=\frac{{\mathrm{P}}_2}{\mathrm{277,2}}\end{array}$
P₂ ≃ 86,74 kPa

4. Esta atividade pódepode sêrser trabalhada d fórmade forma interdisciplinar com os componentes curriculares de Língua Portuguesa e ár-teArte. Ao descrever as partículas de gases como as imaginam, os estudantes precisarão desenvolver d fórmade forma mais detalhada os conceitos quêque estudaram, utilizando também outros conceitos da Química, como os de molécula e átomo. Se achar conveniente, exibir o seriado Cosmos, de 1980, criado pelo cientista CalCarl Sagan, ou a série Cosmos: uma odisseia no espaço-tempo, produzida em 2014. Neles, os estudantes encontram um rico material para entenderem melhor essa e outras kestõesquestões trabalhadas neste livro.

5. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes perguntem às pessoas se elas sofrem de problemas como asma, bronquite ou alergias e anotem as respostas, identificando se elas associam esses problemas à qualidade do ar local, como poluição ou poeira. Em seguida, eles devem pesquisar as principais fontes de poluição atmosférica na região em quêque moram, quêque podem incluir fábricas, trânsito intenso, queima de lixo e presença de poeira em áreas urbanas ou rurais. Substâncias prejudiciais, como partículas em suspensão, dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono, podem sêrser identificadas. Como soluções e medidas preventivas, eles podem indicar o uso de máscaras e de purificadores de ar, o plantio de árvores, o contrôlecontrole de emissões de veículos, campanhas contra a queima de lixo e políticas públicas para melhorar a qualidade do ar.

6. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque, se a umidade for baixa, as implicações incluem ressecamento da pélepele, problemas respiratórios e aumento da eletricidade is-táticaestática. Para aumentá-la, pode-se usar umidificadores, manter plantas em casa e colocar recipientes com á guaágua nos ambientes. Se a umidade for alta, pódepode causar mofo, desconforto térmico e proliferação de ácaros. Para reduzi-la, recomenda-se ventilação adequada, uso de desumidificadores e ar-condicionado.

Tema 15 • Aspectos qualitativos em reações químicas

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes descrevam a queima do papel como rápida e irreversível. Além díssudisso, eles podem mencionar quêque a queima libera calor (exotérmica).

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas explorar conhecimentos prévios sobre o quêque eles entendem por reação química e seus indícios.

Atividades

1. Resposta pessoal. A tarefa de explicar as reações químicas relacionando-as com os conhecimentos adquiridos ajuda os estudantes a entender e a desenvolver os conceitos envolvidos nessas transformações. Mesmo quêque esse conhecimento seja incipiente, é importante quêque eles tentem encontrar explicações lógicas quêque façam sentido dentro do quêque já foi estudado. Listar na lousa as transformações citadas pêlospelos estudantes e, depois, avaliar com eles quais são reações químicas e quais não são, baseando-se nos argumentos apresentados.

2. Orientar os estudantes durante a pesquisa. Incentivá-los a pesquisar em sáitessites de universidades e de outras instituições confiáveis. Acetato de amila – banana; butanoato de etila – abacaxi; etanoato de butila – màssânmaçã; e benzoato de metila – kiwi.

Tema 16 • Aspectos quantitativos das reações químicas

Reflita

1. Os estudantes devem indicar quêque as equações químicas são uma forma simplificada e universal de representar os fenômenos químicos com clareza e precisão. Dessa forma, as equações químicas permitem a comunicação entre profissionais da área de diferentes regiões do planêtaplaneta, já quêque toda a simbologia é convencionada. Essa representação está para o químico, assim como a partitura está para o músico.

Página quinhentos e vinte e três523

2. Resposta pessoal. Não se espera quêque os estudantes fôrneçamforneçam respostas cértascertas ou erradas para esta quêquestão. O objetivo é fazê-los levantar hipóteses livremente com base no que estudaram até o momento. Para incentivar os estudantes a responderem, pódepode sêrser interessante apresentar algumas equações não balanceadas e apontar a quantidade dos elemêntoselementos em cada lado da equação.

Formação cidadã

1. O conceito de reagente limitante refere-se à quantidade insuficiente de antibiótico utilizada no tratamento, o quêque deixa “sobras” de bactérias, quêque podem sobreviver e se multiplicar. Isso contribui para a resistência bacteriana, um problema grave de saúde pública, pois infekiçõesinfecções comuns pódepodem se tornar mais difíceis de tratar. A depender das respostas dos estudantes, pode sêrser interessante incentivá-los a realizar uma pesquisa mais aprofundada sobre a resistência a antibióticos.

2. O uso incorrétoincorreto de antibióticos pódepode levar ao aumento de bactérias resistentes, quêque podem sêrser transmitidas a outras pessoas, gerando surtos de infekiçõesinfecções mais graves e de difícil tratamento. A escola pódepode promover campanhas educativas, organizar palestras com profissionais de saúde e distribuir materiais informativos sobre o uso correto de medicamentos.

3. Respostas pessoais. Uma simulação poderia modelar a propagação de bactérias resistentes em uma comunidade ao longo do tempo, dependendo de variáveis como a freqüênciafrequência de uso incorrétoincorreto de antibióticos, a taxa de transmissão e a eficácia dos tratamentos disponíveis. Essa simulação permitiria prever cenários de surtos e estudar estratégias para minimizar a resistência.

Atividades

1. Neste momento, o mais importante é verificar a habilidade dos estudantes de identificar reagentes e produtos com base na descrição do fenômeno, assim como suas fórmulas, e de representá-los.

• 3 O₂ + 4 Fe → 2 Fe₂ O₃

• HC(éli)"ℓ + NaOH → NaC(éli)"ℓ + H₂O

2. Duas moléculas de gás hidrogênio reagem com uma molécula de gás oxigênio, formando duas moléculas de á guaágua no estado líquido. Ou 2 mol de gás hidrogênio reagem com 1 mol de gás oxigênio, formando 2 mol de á guaágua no estado líquido.

3. a) H₂(g) + C(éli)"ℓ₂(g) → 2 HC(éli)"ℓ(g). Os estudantes podem indicar quêque o gás hidrogênio é representado por (H₂) e pódepode sêrser utilizado como combustível.

b) 2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g). Os estudantes podem indicar quêque o gás oxigênio é representado por (O₂) e é importante para a respiração dos sêresseres vivos.

c) NH₄NO₃(s) → N₂O(g) + 2 H₂O((éli)"ℓ). Os estudantes podem indicar quêque a á guaágua é representada por (H₂ O) e é muito importante para a sobrevivência dos sêresseres vivos.

d) Fe₃O₄ (s) + CO(g) → 3 FeO(s) + CO₂(g). Os estudantes podem indicar quêque o gás carbônico (CO₂) é essencial para a fotossíntese.

e) A(éli)"ℓ₂O₃ (s) + 6 HC(éli)"ℓ(aq) → 2 A(éli)"ℓC(éli)"ℓ₃ (aq) + 3 H₂O((éli)"ℓ). Os estudantes podem indicar quêque o ácido clorídrico é um ácido presente no suco gástrico e importante para a digestão de alimentos.

4. É importante incentivar os estudantes a refletir sobre como os conhecimentos químicos podem auxiliar na determinação da quantidade de produtos desejados sem desperdício de nenhum dos reagentes.

5. a) Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque o cobre é um metal utilizado em instalações elétricas, em utensílios domésticos e em tubulações de vapor, á guaágua kemtequente e gás natural.

b) 1 Cu₂S(s) + 1 O₂(g) → 2 Cu(s) + 1 SO₂(g)

x ≃ 30,2 g

O reagente limitante será a calcocita, pois a reação de 150 g dêêssedesse material requer 30,2 g de gás oxigênio. Logo, haverá gás em excéssoexcesso.

Tema 17 • Materiais homogêneos

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem materiais, como o vinagre, uma mistura homogênea, pois o ácido acético está completamente dissolvido na á guaágua, formando uma única fase; a á guaágua e o óleo, uma mistura heterogênea, pois, mesmo após agitação, as duas substâncias não se misturam completamente, formando duas fases distintas; o detergente diluído em á guaágua, uma mistura homogênea, já quêque o detergente se dissolve uniformemente na á guaágua, formando uma solução; o suco de fruta natural feito com polpa, uma mistura heterogênea, pois a polpa e o líquido podem sêrser visualmente separados, formando diferentes fases; entre outras possibilidades.

2. Respostas pessoais. Espera-se quêque os estudantes já tênhamtenham realizado esse preparo e percêbampercebam quêque há um limite de solubilidade do pó na á guaágua.

Atividades

1. Os estudantes devem consultar os dados apresentados no texto e avaliar como classificar as soluções apresentadas na atividade com base nos conceitos estudados de insaturação, saturação, saturação com corpo de fundo e supersaturação.

a) A quantidade de cloreto de ferro dissolvido é menor do quêque o mássimomáximo solúvel, logo a solução é insaturada.

b) Como há mais nitrato de prata do quêque o mássimomáximo solúvel, a solução deve sêrser supersaturada ou saturada com corpo de fundo.

c) Como há menos cloreto de sódio do quêque o mássimomáximo solúvel, a solução deve sêrser insaturada.

d) Como há o mássimomáximo solúvel de hidróxido de potássio, a solução deve sêrser saturada.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes respondam quêque identificariam materiais homogêneos como aqueles quêque são uniformes e contínuos, por exemplo, o vinagre, a á guaágua de torneira e o detergente líquido, e identificariam materiais heterogêneos como aqueles nos quais é possível verificar visivelmente diferentes partes, por exemplo, a areia ou térraterra do jardim, o granito e o leite com achocolatado após cértocerto tempo sobre a mesa.

3. As partículas de argila irão se depositar no fundo do recipiente depois de determinado tempo. Isso ocorre por conta da maior densidade dessas partículas. Esse processo recebe o nome de sedimentação.

4. O suco de laranja deve sêrser classificado como uma suspensão, pois as partículas da polpa da laranja são visíveis a olho nu e tendem a se depositar no fundo do recipiente. O leite é um coloide, pois suas partículas são pequenas o suficiente para não se depositarem no fundo do recipiente, mas dispersam a luz em razão de seu tamãnhotamanho. E a á guaágua com açúcar é uma solução, pois o açúcar está totalmente dissolvido, e não existem partículas visíveis a olho nu.

5. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque parte do cloreto de potássio não vai se dissolver na á guaágua, ou seja, vai ocorrer a formação de uma solução saturada com corpo de fundo.

Tema 18 • Concentração das soluções e propriedades coligativas

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre o conceito de concentração. Incentivar uma conversa com a turma, apresentando algumas propostas, como a indicação da dosagem de medicamentos e a concentração do soro fisiológico. Essa conversa pódepode sêrser usada para apresentar as unidades quêque expressam a concentração das soluções.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a adição de á guaágua (solvente) deixará o suco com um sabor menos marcante (menos concentrado) e a adição de mais fruta (soluto) deixará o sabor mais marcante (mais concentrado).

Página quinhentos e vinte e quatro524

3. Resposta pessoal. Não se espera quêque os estudantes fôrneçamforneçam respostas cértascertas ou erradas para esta quêquestão. O objetivo é fazê-los levantar hipóteses livremente com base no quêque estudaram até o momento. Vale pontuar quêque uma solução tem propriedades diferentes das propriedades das substâncias que a compõem.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes encontrem os símbolos de agências de fiscalização e os apresentem.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem secretarias quêque possam existir no município ou estado em quêque residem.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes verifiquem quêque os conhecimentos químicos são fundamentais para garantir a qualidade do leite consumido. Por meio de análises químicas, pode-se detectar a presença de substâncias adulterantes, como á guaágua adicionada ou conservantes não permitidos. Testes de pH, por exemplo, verificam a acidez do leite, um indicador de seu frescor, enquanto a análise de proteínas, gorduras e lactose ajuda a confirmar sua composição nutricional. Além díssudisso, técnicas como a cromatografia são usadas para identificar resíduos de antibióticos ou pesticidas, assegurando quêque o produto esteja dentro dos padrões de segurança alimentar estabelecidos pela legislação brasileira.

Atividades

1. A concentração da solução é determinada pela divisão entre a massa do soluto, em grama, pelo volume da solução, em litro, assim:
0,25 = $\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{m}}_{\text{soluto}}}{\mathrm{0,2}}\end{array}$
m_soluto = 0,25 g/L ⋅ 0,2 L
m_soluto = 0,05 g

2. Fazendo uso da tabélatabela periódica, verifica-se quêque a massa molar do NaC(éli)"ℓ é igual a 58,5 g/mol. Assim, 25 mol correspondem a 1.462,5 g. Calcula-se a concentração em massa:
C = $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{5,85}}{\mathrm{0,25}}\end{array}$
C = 23,4 g/L
Assim:
23,4 = $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{1462,5}}{V}\end{array}$
V = 62,5 L

3. a) Para o NaC(éli)"ℓ, a concentração é 0,1 mol/L, equivalente a 5,8 g/L. Dividindo-se pela densidade, tem-se quêque são necessários cerca de 4,8 mL de NaC(éli)"ℓ. Notar quêque esse valor é bem próximo do volume estimado de uma côlhercolher de café (5 mL). Para o açúcar, a concentração é 0,06 mol/L, equivalente a 20,5 g/L. Pela densidade, tem-se o volume de 19,4 mL. Esse valor está próximo do considerado para uma côlhercolher de sopa (de 10 mL a 15 mL), sêndosendo freqüentementefrequentemente recomendada uma ou duas medidas dessa côlhercolher para o preparo do soro caseiro.

b) Os valores 2,15 g/mL e 1,6 g/mL são relativos aos cristais, mas não ao material granulado quêque se utiliza nos lares. Nesse caso, uma fração considerável da medida de volume está preenchida com ar, diminuindo a densidade do material em relação à do cristal. As densidades 1,2 g/mL e 1,06 g/mL são altamente dependentes da granulação do condimento, e os valores provavelmente seriam bem diferentes se fossem utilizados açúcar refinado (em vez do açúcar cristal) ou sal grosso (em vez do sal fino comum).

4. [X]_inicial ⋅ V_inicial = [X]_final ⋅ V_final
Observe quêque o V_final = 0,2 mL + 0,3 mL.
0,2 ⋅ 0,2 = [X]_final ⋅ 0,5
[X]_final = 0,08 mol/L

5. Os estudantes devem indicar quêque o fenômeno observado é conhecido como ebulioscopia, quêque é uma das propriedades coligativas das soluções. A tempera-túratemperatura de ebulição sobe porque a adição do soluto não volátil causa a diminuição da pressão de vapor da á guaágua.

6. a) Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque é essencial quêque a á guaágua esteja livre de substâncias tóxicas, como metais pesados (chumbo, mercúrio) ou pesticidas, além de apresentar um teor equilibrado de sais minerais, como cálcio e magnésio, sem exceder os limites seguros. O pH da á guaágua potável deve sêrser próximo da neutralidade, entre 6,5 e 8,5, o quêque assegura quêque ela não seja nem muito ácida nem muito alcalina (o conceito de pH será abordado em Tema posterior). Outro critério importante é a transparência, indicando a ausência de partículas suspensas e poluentes. Além díssudisso, é fundamental quêque a á guaágua esteja isenta de microrganismos patogênicos, como bactérias, vírus e parasitas, para evitar doenças.

b) Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a á guaágua é considerada solvente universal por causa da sua notável capacidade de dissolver uma vasta gama de substâncias, como sais, açúcares, gases e proteínas, o quêque se deve à sua natureza polar. A forte atração entre suas moléculas polares e íons ou outras moléculas polares facilita a dissolução de compostos, como o sal de cuzinhacozinha, por exemplo. Além díssudisso, a á guaágua é capaz de formárformar pontes de hidrogênio, o quêque a torna essencial para muitas reações químicas tanto no ambiente quanto nos organismos vivos.

Atividades complementares

1. Alternativa C. A massa atômica relativa de um elemento será igual ao somatório das porcentagens das massas relativas dos isótopos. Assim:
massa atômica do cloro = massa atômica do C(éli)"ℓ-37 ⋅ porcentagem + massa atômica do C(éli)"ℓ-35 ⋅ porcentagem
35,5 = $\begin{array}{c}\frac{35x+37y}{100}\end{array}$
3.550 = 35 ⋅ (100 − y) + 37y
y = 25%
Como x + y = 100%, e y é 25%, logo x = 75%.

2. Alternativa D.
M(K₄[Fe(CN)₆]) = 4 ⋅ M(K) + M(Fe) + 6 ⋅ M(C) + 6 ⋅ M(N) = 4 ⋅ 39 + 56 + 6 ⋅ 12 + 6 ⋅ 14 = 368 g/mol
Considerando quêque 184,1 g é aproximadamente mêtádemetade do valor da massa molar, tem-se:

x = 18,06 ⋅ 10²³

3. Alternativa D. Massa molar do C₆H₁₀ = 82 g/mol. Considerando a massa molar, 8.200 g de C₆ H₁₀ são equivalentes a 100 mol (1,00 ⋅ 10² mol de C₆H₁₀).

4. Alternativa B. A quantidade ideal do consumo de cálcio por dia é de 1 g (2 ⋅ 500 mg). Assim:

x = 0,1505 ⋅ 10²³ = 1,505 ⋅ 10²²

5. Alternativa C. Considerando quêque o O₂ se comporta como um gás ideal, P ⋅ V = n ⋅ R ⋅ T. Para calcular a densidade do gás é preciso reorganizar a equação. Assim:
P ⋅ V = n ⋅ R ⋅ T
n = $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}\end{array}$
P ⋅ V = $\begin{array}{c}\left(\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}\right)\end{array}$ ⋅ R ⋅ T
m = P ⋅ V ⋅ $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{M}}{\mathrm{R}}\end{array}$ ⋅ T
$\frac{\mathrm{m}}{V}$ = $\begin{array}{c}\mathrm{P}\cdot \mathrm{}\end{array}\mathrm{}\begin{array}{c}\frac{\mathrm{M}}{\mathrm{R}}\end{array}\cdot \mathrm{}\mathrm{T}$
$\frac{\mathrm{m}}{V}$ = d
d = $\begin{array}{c}\frac{1\cdot 32}{\mathrm{0,082}\cdot 273}\end{array}$
d = 1,42 g ⋅ L⁻¹

6. Alternativa C. Com base na equação, 1 mol de NH₄ NO₃ (M = 80 g/mol) produz 3,5 mol dos produtos (1 + 2 + 1,5).

Página quinhentos e vinte e cinco525

Observa-se quêque a massa de nitrato de amônio é igual a 160 g, logo a produção será de 7 mol. Outro ponto é a tempera-túratemperatura, quêque será 167 + 273 = 440 K. Assim:
P = n ⋅ R ⋅ $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{T}}{\mathrm{V}}\end{array}$
P = 7 ⋅ 0,082 ⋅ $\frac{440}{1}$
P = 252,56
P = 2,52 ⋅ 10² atm

7. Alternativa E. Os quêquesitos apresentados indicam que a reação deverá produzir apenas um produto, sem reagentes nem produtos tóxicos.

8. Alternativa D.
CaCO₃ + HX → CaX₂ + H₂ CO₃
O ácido carbônico se transforma em CO₂ e H₂O.

9. Alternativa C. Observar quêque a sublimação é uma mudança de estado físico e a dissolução do sal de cuzinhacozinha em á guaágua não é uma reação química. A liberação de luz e a formação de precipitado são exemplos de evidências de uma transformação química, ou seja, de uma reação química.

10. Alternativa A. Analisando a reação química, tem-se quêque 1 mol de Cu₂S produz 2 mol de Cu. Desse modo:

x = 6.689,30 mol

Essa quantidade resulta no dôbrodobro de Cu, mas com rendimento de 7,95%, assim:
$\mathrm{6.689,30}\mathrm{}\cdot \mathrm{}2\mathrm{}\cdot \mathrm{}\begin{array}{c}\frac{\mathrm{7,95}}{700}\end{array}=\mathrm{}1.000\mathrm{}\Rightarrow \mathrm{}$1,0 ⋅ 10³ mol

11. Alternativa C. Com base nas reações consecutivas, é necessário determinar a reação global; para isso, é preciso igualar os coeficientes estequiométricos do ZnO.
2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂
2 ZnO + 2 CO → 2 Zn + 2 CO₂
Somando as duas reações, obtém-se a reação global:
2 ZnS + 3 O₂ + 2 CO → 2 SO₂ + 2 Zn + 2 CO₂
Com base na proporção de 2 mol de ZnS para 2 mol de Zn, tem-se:

x = 40 kg (considerando a pureza e o rendimento informados)

12. Alternativa B. Com base na fórmula molecular das substâncias e na equação da reação, 1 mol de butano produz 4 mol de gás carbônico. Assim:

x = 0,33 kg de C₄H₁₀

13. Alternativa C. Com a adição do etanol ocorreu a atração das moléculas de á guaágua pelas moléculas de etanol, reduzindo a solvatação.

14. Alternativa B. Com base na massa molar da cafeína, tem-se:

x = 0,00040 mol

A concentração é igual a $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{0,00040}}{\mathrm{0,2}}\end{array}$ (200 mL em L) = 0,002 mol/L.

15. Alternativa B. Com a relação da concentração de nitrato, tem-se:

x = 45 mol de nitrato

Percebe-se quêque a solução comercial disponível é de nitrato de cálcio. Assim, tem-se a seguinte reação:
Ca(NO₃)₂ → Ca²⁺ + 2 ${\mathrm{N}\mathrm{O}}_3^{-}$
Dessa equação, identifica-se a relação do nitrato de cálcio com o nitrato.

y = 22,5 mol de Ca(NO₃)₂

n = $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}\end{array}$
m = n ⋅ M
m = 22,5 ⋅ 164 = 3.690g
Agora, é possível determinar o volume da solução:

w = 41 L

Integrando com...

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes relacionem a ingestão de refrigerantes com o aumento de fosfato (derivado do ácido fosfórico) no organismo, o quêque provocaria um desequilíbrio na relação Ca/P e, consequentemente, na mineralização de óssosossos. As respostas também podem incluir a relação entre o excéssoexcesso de açúcar e a incidência de cáries.

2. a) Espera-se quêque os estudantes percêbampercebam quêque o ácido carbônico resulta na formação de á guaágua e gás carbônico, conforme exposto no texto apresentado.

b) As duas situações envolvem a reação entre o cálcio e os ácidos, produzindo, assim, sais quêque são solúveis em á guaágua e gás carbônico. No entanto, é importante ressaltar quêque, no organismo, o efeito nos óssosossos é indirétoindireto, pois não estão em contato direto com o ácido, como acontece com o ovo e o vinagre.

3. Resposta pessoal. Os estudantes podem apresentar esquemas e ilustrações com as principais informações do texto e outras quêque julgarem importantes. É interessante quêque sêjamsejam citadas as informações da quantidade de açúcar e de substâncias ácidas nas bebidas abordadas.

4. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem açúcar na versão original e sal na versão zero açúcar como as substâncias quêque apresentam maior concentração. Eles devem indicar também quêque o consumo de quatro copos resultará na ingestão de uma porcentagem de açúcar além da necessidade diária, provavelmente em torno de 116%.

5. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a quantidade de sal consumida pódepode acarretar problemas de saúde, como a hipertensão, por exemplo.

Unidade 4 • Moléculas em movimento

Abertura

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a relação entre energia e transformação. Incentivar uma conversa com a turma. Os estudantes podem associar energia à quebra e à formação de interações intermoleculares nos processos de mudança de estado físico, por exemplo, e à quebra e à formação de ligações químicas nas reações químicas.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre o significado de equilíbrio. pódePode sêrser interessante explorar o uso da palavra equilíbrio em situações cotidianas (equilíbrio emocional, equilíbrio financeiro, equilíbrio alimentar, equilíbrio físico, entre outras) e reforçar quêque, em Química, ela representa um conceito importante quêque carrega seu próprio significado. Alguns estudantes podem resgatar a ideia de reversibilidade, abordada em Tema anterior, e associá-la ao conceito de equilíbrio dinâmico.

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Tema 19 • Química e energia

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre esta quêquestão. Alguns estudantes podem indicar que o frio, diferentemente do calor, é uma sensação relacionada com a transferência de calor do corpo para o ambiente.

2. Respostas pessoais. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre esta quêquestão. Eles pódepodem indicar processos como as reações de combustão e as transformações físicas de mudança de estado. Uma curiosidade interessante que pode sêrser apresentada a eles é a de quêque o suor é um regulador de tempera-túratemperatura do corpo. Quando a tempera-túratemperatura ambiente está muito alta, em estações kemtesquentes, o corpo recebe calor do ambiente. A liberação de suor contribui para quêque a tempera-túratemperatura corporal não suba muito, pois, na pélepele, o suor recebe calor do corpo e evapora, provocando uma sensação de frescor. Por isso, em estações kemtesquentes, é importante se manter hidratado, já quêque o corpo perde mais líquido.

3. Resposta pessoal. O valor energético de um alimento ajuda a entender a quantidade de energia quêque ele fornece ao corpo humano. Essa informação é útil para planejar uma diétadieta equilibrada, ajustando a ingestão calórica conforme as necessidades individuais, como manutenção do peso, ganho de massa ou emagrecimento. Por meio do valor energético, também pode-se comparar alimentos e fazer escôlhasescolhas mais saudáveis, controlando o consumo calórico.

Oficina científica

1. Os estudantes devem notar quêque a tempera-túratemperatura aumentou.

2. Os estudantes devem indicar quêque ocorreu uma reação química. Explorar as evidências de uma reação química, as quais, nesse caso, seriam o aumento da tempera-túratemperatura e a mudança de coloração da palha de aço.

3. Os estudantes devem indicar quêque a reação química entre o ferro (palha de aço) e o ácido acético (vinagre), quêque produz acetato de ferro e hidrogênio, é exotérmica. Ou seja, o sistema libera calor para a vizinhança.

Atividades

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir livremente sobre o termo. pódePode sêrser interessante solicitar a eles quêque pesquisem em dicionários a etimologia da palavra.

2. a) Assumindo quêque kemtequente signifique uma tempera-túratemperatura maior do quêque 25°C, a xícara de chocolate deve liberar calor para o ambiente.

b) O cubo de gêlogelo, por estar a uma tempera-túratemperatura em torno de 0°C, deve absorver calor do ambiente.

c) A embalagem deve liberar calor ao ambiente interno da geladeira.

d) A embalagem de leite deve estar em equilíbrio térmico com o espaço interno da geladeira.

3. Resposta pessoal. Os estudantes devem concluir quêque a expressão é incorrétaincorreta. O frio é uma sensação causada pela perda de calor, portanto seria mais correto afirmar “feche a janela para não deixar o calor sair”.

4. a) Antes do acionamento da válvula, sistema fechado; depois, sistema aberto.

b) A pressão mássimamáxima da panela é controlada pela válvula de escape e pela válvula de segurança. Sem elas, a pressão poderia aumentar até quêque o metal não suportasse e a panela se rompesse, explodindo.

5. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir livremente sobre as características dos sistemas, para quêque então possam exemplificar corretamente.

6. As representações devem conter um plano cartesiano de dois eixos, sêndosendo o eixo vertical referente à energia e o eixo horizontal, ao tempo de reação. Além díssudisso, a seta quêque indica a passagem dos reagentes aos produtos, se houver, deve sêrser paralela ao eixo vertical. Na reação exotérmica, os reagentes devem sêrser posicionados acima e à esquerda dos produtos, pois eles têm uma quantidade de energia maior. Na reação endotérmica, os reagentes devem sêrser posicionados abaixo e à esquerda dos produtos, pois eles têm uma quantidade de energia menor.

7. Resposta pessoal. A capacidade térmica específica é uma propriedade quêque indica a quantidade de calor necessária para aumentar a tempera-túratemperatura de 1 grama de um material em 1°C. Em outras palavras, a capacidade térmica específica indica quanto calor pódepode sêrser absorvido antes quêque haja variação de tempera-túratemperatura. No dia a dia, pode-se perceber esse conceito ao comparar, por exemplo, a rapidez com quêque diferentes materiais esquentam ou esfriam. Os estudantes podem citar, como exemplos, uma panela de metal quêque eskentaesquenta mais rapidamente do quêque a á guaágua dentro dela; a areia da praia cuja tempera-túratemperatura é sempre maior do quêque a da á guaágua do mar durante o dia; uma côlhercolher de metal quêque eskentaesquenta mais do quêque uma de plástico ou de madeira quando em contato com algum líquido kemtequente; entre outras possibilidades.

Tema 20 • Entalpia e lei de Hess

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1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a questão apresentada. No cotidiano, com freqüênciafrequência, as pessoas fazem uso da energia calorífica de diferentes processos, mas dificilmente se preocupam em quantificá-la. No entanto, d fórmade forma indireta, ao avaliar uma conta de luz, por exemplo, há certa quantificação sêndosendo feita. Mencionar aos estudantes quêque a entalpia ajuda a quantificar a energia envolvida em diferentes processos.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a quêquestão com base no que aprenderam até o momento. Assim como na receita do bôo-lobolo, em quêque a ordem das etapas não mudou o resultado final, a quantidade total de energia liberada ou absorvida em uma reação depende apenas do estado inicial e final, não do caminho quêque a reação segue.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes descrevam características do clima da região em quêque vivem, indicando a tempera-túratemperatura média, a umidade relativa do ar, e assim por diante. Para enriquecer a discussão, pode-se incentivar uma comparação com outras regiões do país, destacando as diferenças climáticas.

2. Resposta pessoal. Os estudantes devem mencionar as plantações com as quais têm contato freqüentefrequente, como milho, morango, tomate ou outras culturas típicas da região em quêque vivem. pódePode sêrser interessante fazer uma conexão com as hortaliças discutidas no texto, destacando a importânssiaimportância dessas culturas na alimentação local.

3. Espera-se quêque os estudantes compreendam quêque o microclima é uma pequena região ao redor da planta onde o clima diféredifere do ambiente circundante. Esse microclima pódepode sêrser influenciado por fatores como a sombra, a umidade e a disposição das plantas, criando condições específicas quêque afetam o desenvolvimento vegetal.

4. Os estudantes devem relacionar a entalpia com o estudo das trocas de calor entre as plantas e o ambiente. A compreensão dessas trocas permite ajustar as condições térmicas, como tempera-túratemperatura e umidade, garantindo um ambiente adequado para o crescimento das plantas, promovendo seu conforto térmico.

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Atividades

1. a) H₂ + $\begin{array}{c}\frac{1}{2}\end{array}$ O₂ → H₂O

b) A entalpia pódepode sêrser calculada pela subtração da soma das energias de ligação rompidas pela soma das energias de ligação formadas.
(delta)"ΔH = (436 kJ/mol + 247,5 kJ/mol) − (2 ⋅ 463 kJ/mol) = −242,5 kJ/mol

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a quêquestão com base no quêque aprenderam até o momento. Ao usar a lei de Hess, cientistas conseguem prever a energia total envolvida nessas reações, mesmo que elas ocorram em etapas diferentes. Assim, é possível otimizar o processo ao ajustar a quantidade de energia liberada ou absorvida em cada etapa, utilizando catalisadores ou controlando as condições de tempera-túratemperatura e pressão, para garantir maior eficiência energética e segurança na produção do ácido sulfúrico. A redução do desperdício de energia resulta em uma fabricação mais econômica e sustentável.

3. SO₃(g) + H₂O((éli)"ℓ) → H₂SO₄(aq)

4. A entalpia de formação da reação é dada pela diferença entre a variação da entalpia dos produtos e a variação da entalpia dos reagentes. Assim:
(delta)"ΔH_reação = −814,0 kJ/mol −[(−395,7 kJ/mol) + (−285,8 kJ/mol)]
(delta)"ΔH_reação = −132,5 kJ/mol

Tema 21 • Cinética química

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1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a ocorrência de reações químicas em termos submicroscópicos, expressando ideias de como os hátomusátomos e as moléculas se comportam.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre essa quêquestão. Espera-se quêque eles especulem sobre as energias envolvidas nos processos de formação e rompimento de ligações químicas e sobre o que pódepode ocasionar esses processos.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem algumas estratégias, como a refrigeração, o congelamento, a desidratação, a conservação química (salgamento, por exemplo)

ou o uso de embalagem a vácuo.

Oficina científica

1. Os estudantes devem organizar os dados do tempo da dissolução em função dos procedimentos realizados nos três copos.

2. Os estudantes devem indicar quêque a reação ocorreu mais rapidamente no segundo copo, no qual foi colocado o comprimido triturado. Quanto à justificativa, o objetivo não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte deles, mas incentivá-los a elaborar uma hipótese para a dissolução mais rápida do comprimido no segundo copo.

3. Os estudantes devem indicar quêque a reação ocorreu mais lentamente no terceiro copo, no qual foi colocado gêlogelo. Quanto à justificativa, o objetivo não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte deles, mas incentivá-los a elaborar uma hipótese para a dissolução mais lenta do comprimido no terceiro copo.

4. O objetivo não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas incentivá-los a elaborar uma hipótese para a dissolução do comprimido em á guaágua com tempera-túratemperatura elevada.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes mencionem técnicas tradicionais como defumação, salga e desidratação. Seria interessante, após a conversa, discutir essas técnicas com a turma ou incentivar a pesquisa sobre como a Química está envolvida em cada uma delas.

2. Resposta pessoal. A expectativa é quêque os estudantes citem técnicas mais modernas, como o uso de refrigeradores, o armazenamento em recipientes herméticos e a fervura. Essas técnicas podem sêrser analisadas em sala de aula, comparando-as com os métodos mais antigos e destacando os princípios químicos envolvidos.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes tragam informações quêque reforcem a importânssiaimportância de uma alimentação mais saudável, com menor consumo de alimentos industrializados, já quêque muitos aditivos alimentares são questionados quanto ao seu impacto na saúde. Essa pesquisa pódepode abrir discussões sobre a regulação do uso de aditivos e a busca por alternativas naturais na preservação dos alimentos.

Atividades

1. III, II, I (amadurecimento da banana < formação de fêrrugemferrugem < < decomposição da sacola plástica).

2. Os estudantes podem indicar quêque o gráfico mostra o consumo do reagente A durante a reação, pois sua concentração diminui com o tempo, e a formação de C e B, pois suas concentrações aumentam com o tempo. Eles podem também associar a rapidez mais pronunciada de formação de C ao seu coeficiente estequiométrico. Por fim, espera-se quêque percêbampercebam quêque as três substâncias apresentam diminuição na rapidez com quêque são formadas ou consumidas. Ou seja, são mássimasmáximas no início da reação, o quêque é evidenciado pela inclinação acentuada das curvas em tempos mais próximos de zero, e diminuem conforme o tempo passa. Isso é verificado êsperimentalmenteexperimentalmente na maioria das reações.

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes se baseiem no quêque foi apresentado no Tema. Eles podem representar uma molécula de reagente na horizontal e outra na vertical. Também é esperado quêque os raios atômicos e a estequiometria da reação sêjamsejam levados em consideração.

4. a) O gráfico deve indicar o aumento na concentração de H₂O (curva mais inclinada) e O₂ (curva menos inclinada) e a diminuição da concentração de H₂O₂ (inclinação proporcional à da curva do produto H₂O). Não é necessário quêque a resposta corresponda exatamente a uma curva produzida com dados reais, mas é esperado quêque ela seja coerente com as informações obtidas da equação.

b) rm (reação) = $\begin{array}{c}\frac{\left|\mathrm{r}\mathrm{m}\right({\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2\left)\right|}{2}\end{array}$= $\begin{array}{c}\frac{\left|\mathrm{r}\mathrm{m}\right({\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left)\right|}{2}\end{array}$= $\begin{array}{c}\frac{\left|\mathrm{r}\mathrm{m}\right({\mathrm{O}}_2\left)\right|}{1}\end{array}$

5. a) Resposta pessoal. As respostas não precisam sêrser focadas em reações químicas específicas. Os estudantes podem citar, por exemplo, o fato de quêque muitos alimentos são resfriados ou congelados para tornar reações de decomposição mais lentas.

b) Resposta pessoal. Os estudantes podem citar, por exemplo, a efervescência de antiácidos. Quanto maior for a concentração de ácido no estoômagoestômago ou no líquido em quêque o comprimido é dissolvido, mais rápida é a reação de liberação de gás carbônico.

c) Resposta pessoal. Os estudantes podem citar, por exemplo, o cozimento em panela de pressão. O aumento da pressão dentro da panela acelera a fervura da á guaágua, permitindo quêque os alimentos cozinhem mais rápido.

d) Resposta pessoal. Os estudantes podem citar, por exemplo, a quêqueima de madeira para fazer fogueira. A madeira picada em pedaços pequenos queima mais rápido do que um tronco grande, em razão da maior área de contato com o gás oxigênio.

6. Os estudantes devem indicar quêque quanto maior for a superfícíesuperfície de contato do alimento, maior será a exposição ao calor da panela e mais rápida será a transferência de energia, tornando o preparo mais rápido.

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7. Os estudantes devem indicar quêque, na panela de pressão, a tempera-túratemperatura de ebulição da á guaágua atinge valores acima de 100°C. Em tempera-túrastemperaturas mais elevadas, as reações químicas envolvidas no cozimento ocorrem mais rapidamente, acelerando o processo de preparo dos alimentos.

8. A reação de decomposição do trinitrotolueno libera uma grande quantidade de energia, ou seja, é exotérmica. Espera-se quêque o gráfico se assemelhe ao apresentado na página 261, com os produtos em nível de energia mais baixo quêque os reagentes, e quêque a energia de ativação seja apontada como correspondente ao pico da curva.

Tema 22 • Catálise

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1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir livremente sobre possíveis analogias entre esse evento e uma reação química. Os estudantes podem indicar quêque algumas reações ocorrem em etapas. Se isso for mencionado, incentivá-los a associar o bastão a etapas reacionais intermediárias, em quêque são produzidas substâncias quêque não estão presentes no início nem no final da reação. Os corredores mais lentos definiriam o tempo total da corrida. Da mesma maneira, a etapa reacional mais lenta define a rapidez geral da reação. Levá-los a concluir quêque entender essas etapas ajuda a prever e a controlar a rapidez com quêque a reação ocorre.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a adição do fermento está relacionada com o crescimento da massa. Foi indicado, no início do Tema, quêque o fermento é uma substância quêque torna uma reação mais rápida. Vale incentivá-los a tentar fornecer uma explicação para isso, sem apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos.

Formação cidadã

1. Com base no texto e no conteúdo apresentado na seção, é esperado quêque os estudantes indiquem, mesmo quêque de modo genérico, equações químicas e curvas de reação. As respostas mais satisfatórias devem classificar as substâncias mencionadas no texto em produtos (O₂, CO₂, N₂), reagentes (CO, NO_x) e catalisadores (Pt, Pd, Rh). No caso de equações, os catalisadores devem estar indicados sobre as setas, e, no caso das representações gráficas, a diminuição da energia de ativação por causa do uso dessas substâncias deve estar indicada.

2. Resposta pessoal. Algumas legislações estaduais quêque podem sêrser encontradas estão listadas a seguir.
Programa de Inspeção Veicular (PE).
Plano de contrôleControle da Poluição Veicular (PCPV) (RJ).
Programa Estadual de Desenvolvimento da Cadeia Produtiva do Etanol (RS).
Projeto Agente Jovem Ambiental (AJA) (CE).
Essas legislações, de maneira geral, dispõem sobre a regulamentação, a avaliação e/ou a fiscalização da emissão de gases por veículos automotores, incluindo máquinas movidas a óleo dízeldiesel. De modo geral, elas também estão relacionadas ao incentivo da substituição de veículos e sistemas obsoletos, quêque são mais poluentes e não podem sêrser adaptados para se adequarem aos padrões nacionais. Em especial na Região Centro-Oeste, por causa da grande produção de biocombustíveis no entorno, a legislação local promove o uso de biodiesel e etanol, com o objetivo de reduzir as emissões em áreas urbanas, com incentivos fiscais e programas para modernizar a frota veicular.

3. Resposta pessoal. O objetivo desta atividade é mostrar, d fórmade forma lúdica, os procedimentos realizados nesse tipo de vistoria. Orientar os estudantes durante a elaboração do texto em formato de relatório técnico e incentivá-los a argumentar com dados os motivos da reprovação, mencionando, por exemplo, a possibilidade de modernização do veículo, a presença de catalisador, o estado geral do motor etc. Se considerar pêrtinêntipertinente, solicitar aos estudantes quêque realizem uma encenação simples, de modo a promover um debate quêque leve à reflekçãoreflexão sobre problemas ambientais e de saúde pública, quêque podem sêrser causados pela circulação do veículo com o catalisador com defeito.

Atividades

1. a) A glicose oxidase é uma proteína com ação catalisadora, portanto pódepode sêrser classificada como uma enzima.

b) Ela catalisa a reação entre a glicose e o gás oxigênio residual dentro da embalagem, convertendo o gás oxigênio em á guaágua ou ácido glucônico. Isso reduz a quantidade de gás oxigênio disponível e, consequentemente, inibe a deterioração dos alimentos.

2. Resposta pessoal. O objetivo desta quêquestão é fazer os estudantes explorarem o uso de catalisadores em diferentes áreas da Ciência e da indústria. Trata-se de uma oportunidade para entender os contextos (ambiente, energia e saúde) nos quais são aplicados. Espera-se que o texto produzido traga informações relevantes e atuáisatuais sobre o assunto escolhido e exponha o entendimento de sua importânssiaimportância.

3. Os estudantes devem indicar quêque, no ponto I, a reação de decomposição ocorre sem a presença de um catalisador, por isso a energia de ativação é mais alta. No ponto II, a reação acontece com a presença de catalisador (uma enzima presente no sangue), por isso apresenta uma menor energia de ativação.

4. a) Espera-se quêque os estudantes deduzam quêque a faixa de tempera-túratemperatura em quêque a enzima apresenta maior eficiência é a faixa em quêque ela tem maior atividade, isto é, entre 25°C e 35°C, aproximadamente.

b) Espera-se quêque os estudantes deduzam quêque a enzima terá menor atividade, ou seja, não funcionará tão bem. Como resultado, a reação quêque ela catalisa irá acontecer de modo mais lento, podendo não ocorrer de nenhum modo.

Tema 23 • Equilíbrio químico

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a possibilidade de reverter reações químicas, convertendo os produtos em reagentes novamente. O cimento é um material essencial na construção de casas, pontes e outras estruturas das cidades. Com a mistura de brita e á guaágua, prepara-se o concreto. Essa mistura se solidifica após a reação química quêque libera calor e vapor de á guaágua, tornando o material sólido e rígido. Trata-se de uma reação irreversível.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre como as condições de uma reação química podem influenciar o equilíbrio químico. É possível prever a proporção de reagentes e produtos no equilíbrio conhecendo a constante de equilíbrio, as concentrações iniciais e a tempera-túratemperatura, auxiliando, assim, o entendimento sobre a influência da Lei de Ação das Massas e do Princípio de Le Chatêlier no equilíbrio químico.

Formação cidadã

1. a) A espeleologia é a Ciência quêque estuda as formações das cavernas, os éco-sistemasecossistemas quêque existem nelas e a história, tanto geológica quanto arqueológica, quêque elas preservam. Ao realizar a pesquisa, os estudantes podem explorar os tipos de cavernas (cársticas, vulcânicas e de gelo) e investigar as técnicas de exploração, os equipamentos utilizados, entre outras características. Aspectos criativos envolvendo a exploração dos sítios arqueológicos são realizados por meio de ambientação com luzes e outras iniciativas, como a EspeleoArte.
Sobre o assunto, recomenda-se o vídeo Espeleologia: o estudo das cavernas, disponível em: https://livro.pw/tfymc (acesso em: 27 out. 2024). Outra sugestão é a leitura do texto Qual a importânssiaimportância das cavernas para o meio ambiente?, disponível em: https://livro.pw/holuu (acesso em: 27 out. 2024).

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b) As Reservas da Biosfera são áreas naturais protegidas, reconhecidas pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (Unesco), quêque combinam a conservação da biodiversidade com o uso sustentável dos recursos naturais. Elas incluem éco-sistemasecossistemas variados, como florestas, montanhas, rios e cavernas, e são essenciais para a manutenção da vida no planêtaplaneta.

2. Respostas pessoais. Orientar os estudantes a realizar uma pesquisa sobre as Reservas da Biosfera e as cavernas da região em quêque moram ou de áreas próximas. Incentivá-los a conversar com os côlégascolegas sobre suas experiências pessoais, para quêque ampliem o repertório ao trocar informações sobre o assunto. Se considerar pêrtinêntipertinente, incentivar visitas a essas áreas e/ou programar uma atividade extracurricular quêque envolva espaços naturais com atuação pedagógica.
Sobre o assunto, sugere-se acessar os Dados geoespaciais do sáitisite do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, disponível em: https://livro.pw/mbmue (acesso em: 27 out. 2024).

Atividades

1. Existem diversos dêtálhesdetalhes quêque podem sêrser explorados nesta atividade. O texto pódepode conter descrições dos materiais, dos fenômenos e das hipóteses para o quêque foi observado. O texto a seguir é um exemplo de resposta.
A vela é formada por duas partes: o pavio, aparentemente fabricado em tecido ou fibra, inserido no centro de um cilindro de parafina, material quêque tem característica de cêracera e age como suporte físico para toda a vela. Para acender a vela é necessária uma fonte de calor, como a chama de um palito de fósforo. Após a aproximação da chama, o pavio começa rapidamente a pegar fogo. A chama se mantém no pavio e não se espalha pelo corpo da vela. A parafina quêque sustenta a vela derrete próxima à chama e sobe pelo pavio, onde é quêqueimada. Observa-se que a chama não se inicia onde há o contato do pavio com a parafina sólida, e sim alguns milimetros acima. A chama apresenta intensa côrcor amarela, emite luz e calor e se movimenta de acôr-doacordo com o vento, apagando-se caso seja submetida a um vento moderado, como o de um assopro.

2. a) O gráfico deve indicar maior concentração de reagentes no equilíbrio.

b) O gráfico deve indicar maior concentração de produtos no equilíbrio.

3. Para a transformação irreversível, no tempo zero (início da reação), devem estar representadas apenas partículas de reagentes, distribuídas de maneira uniforme no meio reacional no tempo 1 (curto), partículas de produto e de reagente devem estar representadas, podendo sêrser equivalentes ou não. No tempo 2 (longo), apenas partículas de produtos devem estar representadas, pois não há formação reversa de reagentes.
Já para a transformação reversível, no tempo zero (início da reação), a situação seria semelhante à anterior, com os reagentes distribuídos no meio. No tempo 1 (curto), a representação também pódepode seguir como na anterior, mas, de maneira geral, espera-se quêque sêjamsejam representadas mais partículas de reagentes, indicando quêque a transformação ocorre em ambas as direções. No tempo 2 (longo), a reação atinge o equilíbrio químico, portanto reagentes e produtos devem estar representados, de preferência, em proporções diferentes do quêque no tempo 1.
No texto, espera-se quêque os estudantes expliquem em quêque conceitos eles fundamentaram seus esboços. Assim, considere a coerência dos argumentos ao avaliar os textos.

4. Utilizando a expressão de K_C para cada reação, tem-se:
1,9 ⋅ 1017 $\begin{array}{c}\frac{[\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}{]}^2}{1\cdot 1}\end{array}$
[HBr] = 4,35 ⋅ 10 8 mol/L
7,9 ⋅ 102 = $\begin{array}{c}\frac{[\mathrm{H}\mathrm{I}{]}^2}{5\cdot 2}\end{array}$
[HI] ≃ 89 mol/L

Tema 24 • Sistemas em equilíbrio

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre possíveis comportamentos do sistema. Eles podem indicar quêque o reagente adicionado ficará em excéssoexcesso ou quêque o equilíbrio do sistema será perturbado. O importante é destacar quêque o equilíbrio responderá a essa perturbação.

2. Resposta pessoal. Incentivar quêque os estudantes apresentem livremente suas ideias do quêque seja uma bebida ácida. Há um senso comum sobre a ideia de acidez, associada a cértocerto sabor, quêque faz parte do vocabulário popular. Grande parte das bebidas naturais e industrializadas são ácidas. Sucos de fruta, como os de abacaxi, laranja e limão, geralmente são ácidos em razão da presença dos ácidos cítricos.

Formação cidadã

1. A síntese de Haber-Bosch teve um papel importante durante a Primeira Guerra Mundial, pois permitiu à Alemanha produzir fertilizantes e explosivos utilizando o gás nitrogênio do ar, em um momento em quêque o país enfrentava embargos e escassez de recursos naturais. Além díssudisso, essa síntese revolucionou a agricultura moderna ao viabilizar a produção em larga escala de amônia, usada na produção de fertilizantes, aumentando a produtividade agrícola e ajudando a suprir a demanda global de alimentos.

2. Resposta pessoal. Se cientistas desenvolverem um processo mais eficiente e econômico para a produção de um material, o custo de sua obtenção tende a diminuir, o quêque pódepode reduzir seu preêçopreço no mercado. Isso tornaria o material mais acessível, ampliando sua utilização em diversas indústrias e promovendo o desenvolvimento de novas tecnologias. Para a ssossiedadesociedade, essa inovação pódepode resultar em melhorias econômicas, maior disponibilidade de produtos, além de avanços em algumas áreas, como saúde, agricultura e energia, dependendo do material em questão.

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3. Resposta pessoal. Com base no quêque aprenderam até o momento, os estudantes devem perceber quêque o volume diminui durante a reação: os 4 mol de gás nos reagentes (1 mol de N₂ e 3 mol de H₂) formam 2 mol de amônia (NH₃). Assim, aumentar a pressão deve favorecer o deslocamento do equilíbrio para o lado de menor volume, resultando em mais amônia. A entalpia-padrão de formação da amônia é negativa, ou seja, a reação é exotérmica. Para favorecer a produção de amônia, a tempera-túratemperatura deve sêrser reduzida, já quêque a reação tende a se deslocar para o lado dos produtos em tempera-túrastemperaturas mais baixas. Assim, idealmente, a conclusão seria quêque os cientistas adotaram pressões altas e tempera-túrastemperaturas baixas. No entanto, tempera-túrastemperaturas muito baixas tornam a reação lenta, e altas pressões exigem equipamentos robustos e caros. Haber e Bosch resolveram esse dilema utilizando pressões elevadas (entre 200 e 300 atmosferas), o quêque deslocava o equilíbrio em direção à produção de amônia, e tempera-túrastemperaturas moderadas (cerca de 450°C). Os ajustes foram suficientes para manter uma taxa de reação adequada sem desfavorecer o equilíbrio químico. Além díssudisso, introduziram o uso de catalisadores quêque aceleram a reação sem alterar o equilíbrio, permitindo uma produção eficiente em condições industriais.

Atividades

1. A concentração é igual a 4 ⋅ 10⁷ mol/L.

2. a) K C = $\begin{array}{c}\frac{{\left[{\mathrm{N}\mathrm{O}}_2\right(\mathrm{g}\left)\right]}^2}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4\right(\mathrm{g}\left)\right]}\end{array}$
4,0 ⋅ 10 −2 = $\begin{array}{c}\frac{\mathrm{1,00}}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4\right(\mathrm{g}\left)\right]}\end{array}$
[N₂O₄(g)] = 25 mol/L

b) KC = $\begin{array}{c}\frac{{\left[{\mathrm{N}\mathrm{O}}_2\right(\mathrm{g}\left)\right]}^2}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4\right(\mathrm{g}\left)\right]}\end{array}$
4,0 ⋅ 10−2 = $\begin{array}{c}\frac{(\mathrm{0,5}{)}^2}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4\right(\mathrm{g}\left)\right]}\end{array}$
[N₂O₄(g)] = 6,25 mol/L

3. a) Sentido do reagente, pois há menos partículas.

b) Não haverá deslocamento, pois o número de partículas em cada lado é o mesmo (2).

c) Sentido do produto, pois há menos partículas.

4. A constante de equilíbrio diminui com o aumento da tempera-túratemperatura, ou seja, o aumento da tempera-túratemperatura desfavorece a reação dirétadireta. Dessa forma, a reação é exotérmica.

5. Ácido clorídrico 0,10 mol/L:

pH = −log [H⁺]

pH = −log [10⁻¹]

pH = 1

pH + pOH = 14

pOH = 14 − 1 = 13

Ácido acético 0,10 mol/L:

Ka = $\begin{array}{c}\frac{\left[{\mathrm{H}}^{+}\right]\cdot \left[{\mathrm{A}\mathrm{c}}^{-}\right]}{\left[\text{Ácido}\right]}\end{array}$

É necessário determinar a concentração do íon H⁺ a partir do Ka = 1,75 ⋅ 10⁻⁵.

[Ácido] ⋅ Ka = [H⁺]²

[H⁺]² = 1,75 ⋅ 10⁻⁵ ⋅ 0,1 mol/L

[H⁺] = 0,013

pH = −log (0,013)

pH = 2,88

pH + pOH = 14

pOH = 14 − 2,88 = 11,12

6. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque, na indústria química, mais precisamente, esse princípio é utilizado para aprimorar a produção de determinada substância. Por exemplo, por meio do conhecimento das condições de equilíbrio de uma reação química, ou seja, de como o equilíbrio se desloca em função da tempera-túratemperatura.

7. a) Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a concentração do produto aumenta e a concentração dos reagentes diminui com o tempo até atingir certos valores constantes. Devem indicar também quêque esse momento em quêque as concentrações se mantêm constantes corresponde ao estado dinâmico de equilíbrio.

b) Espera-se quêque seja indicado quêque o estado de equilíbrio (quando as concentrações alcançam valores constantes) é atingido em menor tempo.

8. a) Espera-se quêque os estudantes recomendem a troca da á guaágua do aquário, pois uma á guaágua com pH elevado, ou seja, uma á guaágua básica é prejudicial aos peixes dessa espécie. Podem surgir indicações para diminuir o pH da á guaágua com a adição de substâncias ácidas adequadas para esse fim.

b) Espera-se quêque os estudantes indiquem a faixa de viragem (ácido para base) na côrcor vêrdeverde, pH entre 6,0 e 7,6. A côrcor amarela indica a acidez, faixa de pH entre 0 e 6,0 (acima de 6,0 já começa a ficar verde), e a côrcor azul indica a basicidade, faixa de pH entre 7,7 e 14,0.

Atividades complementares

1. Alternativa B. A á guaágua está no estado líquido e sofre transformação física para o estado gasoso por meio da absorção de energia da luz do sólsol, ou seja, é um processo endotérmico. Os itens A e C são exemplos de processos exotérmicos, pois libéramliberam energia. O item D exemplifica uma mudança de estado físico exotérmico, pois a á guaágua perde energia ao se solidificar. Com relação ao item E, a variação de entalpia depende de uma série de fatores, como rompimento e formação de ligações, e não só dos estados físicos dos reagentes.

2. Alternativa B. Em uma reação exotérmica, a entalpia dos produtos é menor do quêque a entalpia dos reagentes. Assim, com base no gráfico, é possível identificar essa relação, H_B < H_A.

3. Alternativa C. Observa-se quêque a questão apresenta a variação de energia para 1 g. É preciso, portanto, calcular para 5 g.

Entalpia inicial:

x = −94 kJ

Entalpia final:

y = −12 kJ

(delta)"ΔH = H_f − H_i
(delta)"ΔH = −94 + 12 = −82 kJ

Página quinhentos e trinta e um531

4. Alternativa A. Parte-se da reação de combustão de cada uma das substâncias apresentadas (as equações precisam sêrser balanceadas). Em seguida, identifica-se a quantidade de CO₂ formada em cada reação.
Metano:
CH₄(g) + 2 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 2 H₂O((éli)"ℓ)
1 mol de CH₄ produz 1 mol de CO₂(g), e a energia envolvida é 890 kJ.
Butano:
C₄H₁₀ (g) + $\begin{array}{c}\frac{13}{2}\end{array}$ O₂(g) → 4 CO₂ (g) + 5 H₂O((éli)"ℓ)
1 mol de C₄H₁₀(g) produz 4 mol de CO₂(g), e a energia envolvida é 2.878 kJ.
Calculando a energia para 1 mol de CO₂, verifica-se quêque 2.878 ∶ 4 = 719,5 kJ.
Octano:
C₈H₁₈ (g) + $\begin{array}{c}\frac{25}{2}\end{array}$ O₂(g) → 2 CO₂(g) + 9 H₂O((éli)"ℓ)
1 mol de C₈H₁₈(g) produz 8 mol de CO₂(g), e a energia envolvida é 5.471 kJ.
Calculando a energia para 1 mol de CO₂, verifica-se quêque 5.471 ∶ 8 = 683,9 kJ.
A ordem crescente de calor obtídoobtido por mol de CO₂ é: gasolina < GLP < gás natural.

5. Alternativa C.1. Temperatura. É abordado o efeito da tempera-túratemperatura na degradação dos alimentos. 2. Superfície de contato. O kórticorte causa aumento da superfícíesuperfície de contato. 3. Catalisadores. As enzimas são catalisadores biológicos, pois diminuem a energia de ativação de reações.

6. Alternativa D. A variação da entalpia da reação é −10 kJ − 20 kJ = = −30 kJ.

7. Alternativa D. A variação da entalpia da reação é positiva, indicando quêque a reação é endotérmica, e o aumento da tempera-túratemperatura favorece as reações endotérmicas.

8. Soma: 24 (08 + 16).

9. Alternativa A. É preciso identificar a bebida quêque tem o menor caráter ácido por meio do seu pH. Assim, quanto maior for o pH, menor será o caráter ácido. A bebida com essa característica é o chá.

Integrando com...

1. Os estudantes devem indicar quêque o pH do sanguesangue humano é levemente básico (alcalino) por sêrser um valor maior do quêque 7,0. Para determinar a faixa de pH, eles devem usar a equação pH = −log [H⁺]. Assim, colocando a concentração de íons hidrogeniônicos em evidência: [H⁺] = 10^−pH. O quêque resulta na faixa de concentração de íons hidrogeniônicos de 4,5 ⋅ 10⁻⁸ mol/L a 3,5 ⋅ 10⁻⁸ mol/L.

2. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque a alcalose e a acidose respiratória estão ligadas ao equilíbrio da concentração de dióxido de carbono no sanguesangue, quêque influencíainfluencia diretamente o pH sangüíneosanguíneo por meio do sistema-tampão ácido carbônico-bicarbonato. O dióxido de carbono, ao se dissolver no sanguesangue, reage com a á guaágua, formando ácido carbônico, quêque pódepode se dissociar em íons hidrogênio e íons bicarbonato. A reação está representada a seguir.

CO₂(aq) + H₂O((éli)"ℓ) ⇌ H₂CO₃(aq) ⇌ H⁺(aq) + $\begin{array}{c}{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_3^{-}\end{array}$(aq)

Quando há excéssoexcesso de dióxido de carbono no sanguesangue (hipercapnia), a concentração de íons hidrogênio aumenta, tornando o sanguesangue mais ácido e resultando em acidose respiratória. Isso pódepode ocorrer em situações de insuficiência respiratória, quando o corpo não consegue eliminar adequadamente o gás carbônico. A redução da concentração de dióxido de carbono (hipocapnia), geralmente por causa do aumento da freqüênciafrequência respiratória, diminui a produção de íons hidrogênio, aumentando o pH e levando à alcalose respiratória. Nessa condição, a eliminação de gás carbônico é excessiva, o quêque reduz a acidez do sanguesangue e o torna mais alcalino.
Portanto, o dióxido de carbono, ao alterar a concentração de íons hidrogênio no sanguesangue, é um fator fundamental para a regulação do pH sangüíneosanguíneo e está relacionado com o desenvolvimento de condições como a acidose ou a alcalose respiratória.

Unidade 5 • Química Orgânica

Abertura

O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los compreender quêque, embora OR GÂNICAorgânica seja um termo comumente associado a um conteúdo específico de Química (e aparentemente separádoseparado de todo o resto), as leis gerais da Química estudadas até o momento valem tanto para os materiais orgânicos quanto para os inorgânicos.

Tema 25 • Introdução à Química Orgânica

Reflita

1. Resposta pessoal. Os estudantes podem citar substâncias como o etanol, o metano e o gás carbônico.

2. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a quêquestão com base no que aprenderam até o momento. Há outros elemêntoselementos quêque podem formárformar cadeias, mas de maneira mais limitada ou com características diferentes, como o fósforo, o enxofre e o silício. Entretanto, considerando as condições de pressão e tempera-túratemperatura na superfícíesuperfície terrestre, o carbono é o elemento quêque forma cadeias mais estáveis, sêndosendo predominante nos sêresseres vivos.

Atividades

1. Os números podem variar de acôr-doacordo com a fonte pesquisada. Em média, estes são os principais elemêntoselementos químicos presentes no corpo humano: 65% de oxigênio, 18% de carbono, 10,2% de hidrogênio, 3,1% de nitrogênio, 1,6% de cálcio, 1,2% de fósforo e 0,25% de potássio e enxofre, além de percentuais menóresmenores de sódio, magnésio, cloro e outros elemêntoselementos. O objetivo é mostrar aos estudantes quêque uma fração considerável dos elemêntoselementos químicos existentes na natureza é encontrada no corpo humano, ainda quêque sêjamsejam em quantidades muito baixas em alguns casos.

2. Essa atividade pódepode sêrser realizada de várias maneiras. Uma opção é dividir a turma em grupos, cada um responsável por pesquisar um cientista específico e apresentar o resultado da pesquisa para o restante da turma, utilizando slides, vídeos, imagens, entre outros recursos. Outra abordagem é solicitar aos estudantes quêque escrevam textos curtos, de uma página, sobre a vida e a obra de cada cientista. Em ambos os casos, é interessante quêque eles relacionem o trabalho dos cientistas ao contexto histórico em quêque viveram, já quêque esse cenário foi fundamental para o desenvolvimento das teorias. Uma extensão interessante dessa atividade é incentivar os estudantes a pesquisarem cientistas brasileiros atuáisatuais. Eles podem buscar informações em sáitessites de institutos de pesquisa das universidades públicas do país.
Com relação a cientistas quêque contribuíram para o desenvolvimento da Química Orgânica, eles podem pesquisar:
Marcellin Berthelot (1827-1907): sintetizou diversas substâncias orgânicas, muitas a partir de reagentes inorgânicos, contribuindo para a refutação da teoria da fôrçaforça vital.
Emil RérmanHermann FíscherFischer (1582-1919): foi um pioneiro da síntese OR GÂNICAorgânica, desenvolvendo rótasrotas de síntese quêque ainda hoje são usadas, muitas das quais levam seu nome.
álfredAlfred Bernhard NobélNobel (1833-1896): foi um inventor, mas mais conhecido pelo prêmio quêque fundou. Entre suas criações estão os explosivos, especialmente a dinamítedinamite, quêque é uma substância OR GÂNICAorgânica.
Louis PastérPasteur (1822-1895): químico quêque trabalhou intensamente nas áreas da Medicina e da Biologia. É famoso por ter desenvolvido a técnica de pasteurização, além de sêrser um dos precursores da vacinação.
Emil érlên-máierErlenmeyer (1825-1909): além de sêrser o inventor do frasco quêque leva seu nome, estudou a estrutura de várias substâncias orgânicas. Uma de suas descobertas foi a táutômeríatautomeria entre cetonas, aldeídos e enóis.

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3. É a forma mais simples de se representar uma cadeia carbônica quêque só tem hátomusátomos de carbono e hidrogênio, considerando quêque cada linha representa a união entre dois hátomusátomos de carbono e cada vértice ou extremidade, um átomo dessa união.

4. O objetivo dessa quêquestão é fazer os estudantes se familiarizarem com a representação de cadeias carbônicas e introduzir tópicos que sêrserão trabalhados nos Temas posteriores. Por exemplo, as estruturas podem ser lineares ou cíclicas, ramificadas ou simples; podem ter apenas ligações simples ou ligações duplas entre carbonos; entre outras possibilidades.

5. Os estudantes devem indicar quêque, por meio da fórmula molecular, é possível identificar a quantidade de hátomusátomos de cada elemento químico na molécula, mas não é possível identificar características da estrutura da molécula, por exemplo.

Tema 26 • Os hidrocarbonetos

Reflita

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes verifiquem quêque há muitos tipos de hidrocarboneto no cotidiano. Alguns exemplos quêque podem sêrser citados são o gás de cuzinhacozinha (constituído de uma mistura de propano e butano, hidrocarbonetos de três e de quatro hátomusátomos de carbonos), a gasolina (mistura de alcanos com cadeias de 6 a 11 hátomusátomos de carbonos) e a parafina da vela (moléculas com cadeias contendo dez ou mais hátomusátomos de carbono).

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre essa prática com base no quêque estudaram até o momento. A prática citada permite quêque as frutas amadureçam mais rapidamente em razão da presença de eteno, produzido por algumas delas. Ao embrulhá-las, o eteno não se dissipa no ambiente e contribui para acelerar o amadurecimento.

3. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre o funcionamento de uma solda. A solda a gás é utilizada para fundir metais. Para isso, produz uma chama a altas tempera-túrastemperaturas, gerada da combustão de uma mistura de gases, geralmente oxigênio e acetileno, um alcino.

4. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a origem da borracha natural. A borracha natural é ôbitídaobtida do látex, quêque é extraído do tronco da seringueira (Hevea brasiliênsisbrasiliensis), árvore nativa da Floresta Amazônica. Trata-se de um líquido branco de aspecto leitoso, quêque contém o compôztocomposto metilbuta-1,3-dieno, também conhecido como isopreno, do qual se produz a borracha natural.

5. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre possíveis diferenças entre uma cadeia aberta e uma fechada, com base no quêque estudaram até o momento. Eles podem indicar quêque, na molécula de cadeia aberta, a cadeia carbônica possui duas extremidades livres, enquanto na de cadeia fechada não há extremidades livres, formando um ciclo fechado.

6. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a questão. A História é repleta de casos de substâncias aparentemente inofensivas quêque, posteriormente, foram identificadas como tóxicas para o sêrser humano. Por exemplo, o benzeno, quêque era usado em loção pós-barba; o óxido de chumbo, pó branco utilizado nas cortes europeias; o DDT, usado para combater a malária; o mercúrio, quêque era utilizado em termômetros etc.

Atividades

1. a) 2,3-dimetilpentano. b) Heptano. c) 2,4-dimetilpentano.

2. a) Ciclopentano. b) Metilciclobutano. c) Ciclo-hexano. d) Ciclo-heptano. e) Metilciclo-hexano.

3. Os estudantes podem indicar, entre outras possibilidades, os seguintes alcanos: metano (CH₄), etano (C₂H₆), propano (C₃H₈), butano (C₄H₁₀), pentano (C₅H₁₂), quêque são utilizados como combustíveis.

4. Os estudantes devem indicar quêque a presença de ligações simples, duplas e triplas entre os hátomusátomos de carbono é o quêque diferencia a estrutura molecular dessas substâncias. O etano é um gás incolor e inodoro. Apesar de pouco reativo, pódepode sofrer combustão. O eteno apresenta uma reatividade maior. É inflamável e incolor. O etino é altamente inflamável e incolor.

5. Os alcinos têm uma ligação tripla entre carbonos, o quêque resulta em uma estrutura com alta densidade eletrônica e grande quantidade de energia acumulada. Essa configuração os torna altamente reativos, pois a ligação tripla tende a quêquebrar mais facilmente em reações químicas, liberando essa energia. A característica inflamável também decorre dessa alta energia, que facilita a combustão dessas substâncias quando entram em contato com uma fonte de calor ou faísca. Além díssudisso, os alcinos são compostos apolares, uma vez quêque suas ligações são formadas entre hátomusátomos de carbono e hidrogênio, cuja diferença de eletronegatividade é pequena. Isso explica a sua insolubilidade em á guaágua, quêque é uma substância polar.

Tema 27 • Grupos funcionais, funções nitrogenadas e haletos orgânicos

Reflita

1. Neste momento, a proposta é levantar os conhecimentos prévios dos estudantes e incentivar a capacidade deles de elaborar hipóteses. Pode-se auxiliá-los nesse processo recordando quêque as propriedades das substâncias decorrem das interações entre as moléculas. Nesse sentido, espera-se quêque consigam relacionar a presença de hátomusátomos diferentes às mudanças na maneira como as moléculas interagem, em razão das características específicas de cada elemento químico.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre a quêque substância esse odor estaria relacionado. Esse cheiro está relacionado à presença de duas substâncias nitrogenadas, a cadaverina e a putrescina, produtos da decomposição de proteínas por bactérias.

3. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas explorar seus conhecimentos prévios e fazê-los levantar hipóteses livremente. Os clorofluorcarbonetos são haletos orgânicos derivados de hidrocarbonetos cujos hátomusátomos de hidrogênio foram substituídos por hátomusátomos de cloro e de flúor. São substâncias voláteis quêque foram muito utilizadas como líquidos refrigerantes entre os anos de 1930 e 1970. Porém, percebeu-se quêque, por causa de sua baixa reatividade, essas substâncias passaram a se acumular na atmosféraatmosfera e foram responsáveis pelo efeito conhecido como buraco na camada de ozônio. Atualmente, seu uso é controlado em razão dos efeitos danosos ao ambiente.

Atividades

1. As aminas e as amidas são substâncias nitrogenadas. As aminas apresentam um átomo de nitrogênio ligado a uma, duas ou três cadeias carbônicas, já as amidas apresentam um átomo de nitrogênio ligado a uma carbonila; esse nitrogênio pódepode estar ligado a outras cadeias carbônicas ou não.

2. Nesta atividade de pesquisa, os estudantes têm oportunidade de conhecer as diversas aplicações dêêssedesse grupo de antibióticos. Espera-se quêque eles percêbampercebam alguns aspectos, por exemplo, a estrutura geral é a mesma para todos os tipos; os grupos ligados a essa estrutura geral varíamvariam; e esses grupos são responsáveis por conferir os diferentes tipos de ação antibiótica.

3.

Página quinhentos e trinta e três533

4. Resposta pessoal. O objetivo desta atividade não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas familiarizá-los com as estruturas das moléculas dessas funções orgânicas. É uma oportunidade para apresentarem dúvidas quêque podem sêrser trabalhadas em sala de aula.

5. Os principais cê éfe cêsCFCs são indicados pelas siglas CFC-11, CFC-12, CFC-114 e CFC-115, cujas moléculas são representadas a seguir.

As moléculas de cê éfe cêCFC têm em comum a presença de hátomusátomos de carbono ligados a hátomusátomos de halogênio, sêndosendo esses halogênios flúor e cloro. São substâncias derivadas dos hidrocarbonetos (metano e etano), nos quais os hátomusátomos de hidrogênio foram substituídos pêlospelos halogênios.

Tema 28 • Funções oxigenadas

Reflita

1. O átomo de oxigênio é bastante eletronegativo. Dessa forma, a presença dêêssedesse elemento químico pódepode tornar as moléculas polares. O átomo de oxigênio atrai, com muita intensidade, os elétrons das ligações químicas, causando uma diferença na densidade de carga. Assim, o oxigênio adqüireadquire densidade negativa de carga, e o outro elemento químico ao qual ele está ligado, por exemplo, o carbono e o hidrogênio, adqüireadquire densidade positiva, formando um dipolo. No entanto, é importante lembrar quêque a polaridade de uma molécula depende de sua geometria.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. No Brasil, a principal legislação quêque regulamenta o uso de detergentes biodegradáveis é a lei númeronº 6.938, de 31 de agosto de 1981, quêque institui a Política Nacional do Meio Ambiente. Essa lei estabelece diretrizes para o contrôlecontrole da poluição e para a preservação da qualidade ambiental. Além díssudisso, a resolução do conãmaConama númeronº 359, de 29 de abril de 2005, é específica quanto aos produtos de limpeza, impondo limites ao uso de substâncias quêque possam dificultar sua degradação, como fosfatos e tensoativos com cadeias ramificadas. A Lei de Resíduos Sólidos (lei númeronº 12.305, de 2 de agosto de 2010) também aborda a responsabilidade das empresas quanto ao descarte de seus produtos e de suas embalagens, incentivando práticas sustentáveis. Essas normas são importantes para mitigar os danos ambientais causados por produtos não biodegradáveis. No entanto, apesar de essas medidas serem um passo importante, os estudantes podem indicar quêque elas ainda não são completamente suficientes para eliminar os problemas ambientais relacionados aos sabões e detergentes. A fiscalização do cumprimento das leis nem sempre é eficiente, e a conscientização pública sobre os problemas causados ao ambiente por esses produtos ainda é limitada. Além díssudisso, o descarte inadequado e o uso excessivo de produtos de limpeza continuam a sêrser grandes desafios, indicando a necessidade de maior rigor na aplicação das leis, na ampliação de campanhas educativas e nos incentivos ao desenvolvimento de alternativas ainda mais sustentáveis.

2. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes mencionem quêque algumas empresas apresentam essas informações no rótulo do produto. Caso essa informação não seja apresentada, será preciso localizar se no rótulo constam as palavras linear e tensoativo biodegradável. Orientá-los a utilizar fontes confiáveis na pesquisa, como sáitessites de agências reguladoras (por exemplo, Anvisa), institutos ambientais e fabricantes de produtos quêque detalham as composições químicas e a biodegradabilidade. Explicar também como verificar a presença de selos ambientais, como o Rótulo Ecológico ABNT ou as certificações específicas quêque atestam a biodegradabilidade. Encorajá-los a aplicar os conhecimentos adquiridos nas aulas de Química, como a estrutura das moléculas (cadeias carbônicas lineares e ramificadas), e a entender como isso influencíainfluencia a biodegradabilidade dos detergentes. Incentivá-los a apresentar suas descobertas de maneira criativa, usando textos curtos, imagens ou vídeos. Eles devem incluir uma explicação química simples sobre por quêpor que os detergentes são biodegradáveis e como identificar esse dado no rótulo. Pode-se dar exemplos de campanhas de conscientização para inspirá-los. Após a entrega dos trabalhos, reservar um tempo para quêque os estudantes apresentem suas criações. Promover uma reflekçãoreflexão sobre como a escolha de produtos biodegradáveis pódepode impactar o ambiente e sobre a responsabilidade de conscientizar outras pessoas a esse respeito.

Atividades

1. Os estudantes devem indicar quêque a adição de etanol a outros combustíveis, como a gasolina, traz várias vantagens. Primeiramente, o etanol é uma fonte de energia renovável, produzido a partir de biomassa, o quêque ajuda a reduzir a dependência de combustíveis fósseis. Além díssudisso, a quêqueima do etanol gera menos emissões de gases poluentes, como o monóxido de carbono, contribuindo para a redução da poluição do ar e das emissões de gases de efeito estufa. Outra vantagem é o aumento da octanagem dos combustíveis, o que melhora o dêsempênhodesempenho dos motores e a eficiência energética.

2. Resposta pessoal. Esta quêquestão possibilita que os estudantes discutam a qualidade das informações disponíveis na internet, principalmente sobre o bê p ahBPA. Muitos sáitessites e muitas fontes populares descrevem o bê p ahBPA como altamente tóxico. Embora ele possa apresentar riscos à saúde, pesquisas científicas indicam quêque o perigo está relacionado principalmente à exposição em grandes quantidades, o quêque não ocorre nos produtos plásticos regulamentados, como as mamadeiras da época. A Anvisa proibiu o uso de bê p ahBPA em mamadeiras no Brasil por precaução, apesar de as pesquisas concluírem quêque as quantidades encontradas em plásticos não representam perigo significativo para as crianças. Nos Estados Unidos, a FúdFood êndand Drug Administration (FDA), espécie de Anvisa estadunidense, considera o bê p ahBPA seguro nas quantidades utilizadas em produtos plásticos. Assim, a atividade permite uma discussão sobre como encontrar fontes confiáveis na internet, já quêque muitas informações populares não citam estudos científicos rigorosos. Vale usar esta oportunidade para ensinar os estudantes a distinguir entre informações confiáveis e exageradas.

3. Resposta pessoal. Os estudantes devem produzir uma apresentação criativa e informativa sobre os perigos do formol, usando os argumentos mencionados na questão anterior. Independentemente do formato escolhido (texto, vídeo, quadrinhos etc.), eles devem organizar as informações de maneira clara e acessível, destacando os seguintes aspectos.

• Os riscos à saúde humana, como a irritação das vias respiratórias e o risco de câncer.

• Os perigos associados à exposição prolongada, especialmente para profissionais de salão de beleza.

• A proibição pela Anvisa como uma medida preventiva importante para a segurança dos consumidores e trabalhadores da área estética.

A produção pódepode sêrser adaptada à realidade deles, utilizando ferramentas e formatos com os quais eles tênhamtenham maior familiaridade.

Página quinhentos e trinta e quatro534

4. Os estudantes podem indicar quêque o desenvolvimento de novas formas de síntese de ésteres é importante para a indústria de alimentos e cosméticos porque permite a criação de compostos com aromas e sabores específicos, quêque são amplamente utilizados como aromatizantes e fragrâncias. Além díssudisso, essas novas sínteses podem otimizar processos produtivos, tornando-os mais eficientes e sustentáveis, com menor geração de resíduos e uso de condições mais brandas de tempera-túratemperatura e pressão. Isso também pódepode contribuir para a produção de ésteres mais puros e seguros, atendendo a regulamentações ambientais e de saúde cada vez mais rigorosas.

5. O decanal pertence à função dos aldeídos, caracterizada pela presença do grupo funcional – CHO. Outras substâncias amplamente utilizadas na fabricação de perfumes incluem o linalol (C₁₀H₁₈O), quêque é um áucôlálcool terpênico, e o geraniol (C₁₀H₁₈O), outro áucôlálcool com odor floral, ambos muito empregados na criação de fragrâncias florais e cítricas.

Tema 29 • isômeríaIsomeria

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los levantar hipóteses a respeito de isômeros e de como diferenciá-los. Dar exemplos quêque ajudem nessa reflekçãoreflexão. Pode-se representar as estruturas das moléculas de alguns isômeros e analisá-las com eles, incentivando-os a apontar as diferenças.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir sobre os conceitos de simetria e assimetria. Incentivá-los a definir esses conceitos com as próprias palavras. Se possível, trazer alguns objetos simétricos e assimétricos para a análise da turma.

Formação cidadã

1. Resposta pessoal. As gorduras saturadas são encontradas principalmente em alimentos de origem animal, como carne vermelha, manteiga, creme de leite, queijo e óleo de coco. As gorduras insaturadas trans são mais comuns em alimentos industrializados quêque passaram por processos de hidrogenação, como margarina, biscoito, salgadinho e alguns tipos de fast food. As gorduras insaturadas cis, mais saudáveis, estão presentes em alimentos de origem vegetal, como azeite de oliva, abacate, castanha, noz e óleo vegetal, mas podem sêrser encontradas também em peixes.

2. Resposta pessoal. O termo alimento orgânico está relacionado aos alimentos cultivados de maneira específica. Pela legislação brasileira, considera-se produto orgânico, seja ele in natura, seja processado, aquele quêque é obtídoobtido de um sistema orgânico de produção agropecuária ou oriundo de processo extrativista sustentável e não prejudicial ao éco-sistemaecossistema local. Ou, no caso dos alimentos de origem animal, livres de hormônios de crescimento, anabolizantes e outras drogas.

3. Os alimentos orgânicos podem sêrser identificados por um sêloselo de certificação e por informações no rótulo da embalagem.

4. Resposta pessoal. Incentivar os estudantes a trocar informações sobre os locais quêque vendem alimentos orgânicos, como endereço, variedade e preêçopreço médio.

Atividades

1. Resposta pessoal. Os enantiômeros, também chamados de isômeros ópticos, são formas diferentes de uma mesma substância quêque se distinguem pela orientação espacial dos hátomusátomos, sêndosendo uma a imagem especular da outra. Um exemplo bastante conhecido é a talidomida, uma substância com dois enantiômeros e propriedades farmacológicas distintas. Enquanto um dos enantiômeros tem efeito sedativo, o outro, quêque é contraindicado para gestantes, pódepode causar graves malformações fetais. Para mais dêtálhesdetalhes sobre esse tema, consultar o artigo “Fármacos e quiralidade”, de Fernando A. S. Coelho, disponível em: https://livro.pw/ydntb (acesso em: 28 out. 2024).

2. a) efeitosEfeitos teratogênicos são aqueles quêque causam malformações ou defeitos no desenvolvimento do embrião ou fétufeto durante a gestação. O conhecimento sobre isômeríaisomeria óptica poderia ter permitido a separação dos dois isômeros da talidomida. Isso evitaria quêque a forma (S), responsável pêlospelos efeitos teratogênicos, fosse administrada, reduzindo o risco de malformações fetais.

b) A isômeríaisomeria presente é a isômeríaisomeria óptica, mais especificamente o fenômeno dos enantiômeros, nos quais os dois isômeros da talidomida são imagens especulares não sobreponíveis, o quêque explica suas propriedades biológicas distintas.

3. a) O (+)-ácido lático (dextrogiro) desvia o feixe de luz polarizada para a direita, enquanto o (−)-ácido lático (levogiro) desvia o feixe de luz para a esquerda. Essa é uma característica típica de isômeros ópticos.

b) O ácido lático é produzido no organismo como um subproduto do metabolismo anaeróbico, quêque ocorre quando os músculos precisam de mais energia do quêque o oxigênio disponível pódepode fornecer. Durante atividades físicas intensas, o corpo utiliza vias metabólicas quêque não dependem de oxigênio, o quêque resulta na produção de ácido lático.

Tema 30 • Polímeros

Reflita

1. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los levantar hipóteses a respeito desta questão. Tecnicamente, não existe um limite exato e universal para o tamãnhotamanho mássimomáximo quêque uma molécula pódepode ter. As moléculas podem variar desde estruturas simples, como o hidrogênio (H₂), até cadeias extremamente compléksascomplexas e longas, como as dos polímeros. O tamãnhotamanho de uma molécula é limitado, em grande parte, pela estabilidade das ligações químicas quêque a compõem. Muitas macromoléculas biológicas, como o dê ene háDNA, são exemplos de estruturas enormes, com milhões de hátomusátomos. O dê ene háDNA humano, por exemplo, pódepode ter comprimento de até 2 metros quando totalmente esticado, embora esteja compactado em pequenas células. Nos polímeros sintéticos, cadeias muito longas podem sêrser formadas, mas alguns fatores, como solubilidade, manuseio e degradação, limitam o comprimento real dessas moléculas. Assim, enquanto as moléculas podem teóricamenteteoricamente sêrser imensas, na prática, há limites impostos por propriedades químicas e físicas.

2. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir livremente a respeito desta questão. Uma maneira de utilizar os plásticos d fórmade forma responsável e minimizar os danos ambientais é adotar práticas de consumo consciente e descarte adequado. Isso inclui preferir plásticos biodegradáveis ou recicláveis sempre quêque possível, reduzir o uso de plásticos descartáveis e optar por reutilizar produtos plásticos em vez de descartá-los após um único uso. Além díssudisso, é importante separar corretamente os resíduos para reciclagem e apoiar políticas públicas quêque incentivem a reciclagem e o desenvolvimento de materiais mais sustentáveis. A educação ambiental também é fundamental para conscientizar as pessoas sobre os danos quêque o plástico pódepode causar ao ambiente e promover atitudes mais responsáveis em relação ao seu uso.

3. Resposta pessoal. O objetivo dêstedeste questionamento não é apontar êêrroserros ou acêrrrtosacertos por parte dos estudantes, mas fazê-los refletir a respeito desta quêquestão. É uma oportunidade também para verificar se eles conhecem o conceito de polimerização. Mencionar que o crescimento das plantas está relacionado, sim, a processos de polimerização. Um exemplo díssudisso é a formação de ligninas, polímeros compléksoscomplexos quêque conferem rigidez às paredes celulares das plantas. Essas ligninas são compostas de unidades monoméricas quêque se ligam formando uma estrutura polimérica, essencial para o crescimento e a sustentação das plantas.

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Formação cidadã

1. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes indiquem quêque Chico Mendes ganhou destaque internacional por sua luta em defesa da AmazôneaAmazônia e das comunidades quêque dela dependem. Seu trabalho não foi apenas local, mas representou uma alternativa sustentável ao desmatamento. Ao promover o extrativismo do látex, ele demonstrou quêque era possível preservar a floresta e, ao mesmo tempo, gerar renda para os povos da região. Seu ativismo mostrou ao mundo quêque o uso consciente dos recursos naturais da AmazôneaAmazônia é uma solução viável para a preservação ambiental em escala global, o quêque fez de sua causa um sín-bolosímbolo de resistência e sustentabilidade.

2. Resposta pessoal. Entre as fontes quêque podem sêrser consultadas, sugerem-se os seguintes textos e reportagens: “Pesquisadores da hú éne bêUnB criam luva cirúrgica hipoalergênica”, disponível em: https://livro.pw/fjmsv; “’O seringueiro é o melhor guarda florestal’: o novo ciclo de borracha nativa quêque está ajudando a preservar a Amazônia”, disponível em: https://livro.pw/qmkul; e “UnB cria método para produção de látex hipoalergênico”, disponível em: https://livro.pw/tkgxr (acessos em: 28 out. 2024).

3. Resposta pessoal. Espera-se quêque os estudantes, primeiramente, investiguem o período histórico conhecido como ciclo da borracha, ocorrido na AmazôneaAmazônia entre o final do século XIX e início do século XX, entendendo seu impacto econômico, social e ambiental na região; e reconheçam elementos-chave dêêssedesse período, como a explosão econômica decorrente da alta demanda de borracha no mercado internacional, as transformações sociais, incluindo o aumento da população urbana e as mudanças nas relações de trabalho e os impactos ambientais, como o desmatamento e a exploração intensiva dos recursos naturais. Em seguida, eles devem elaborar uma narrativa curta quêque incorpore os aspectos pesquisados, utilizando elemêntoselementos como: personagens, quêque podem sêrser seringueiros, comerciantes, indígenas ou outros habitantes da região; ambiente (a narrativa deve situar-se na AmazôneaAmazônia, descrevendo cenários como florestas, rios, vilas ou cidades em crescimento); enredo (deve havêerhaver uma sequência de eventos quêque reflita a realidade da época, podendo abordar temas como a migração para áreas de extração de borracha, conflitos territoriais ou a adaptação às mudanças econômicas). Para quêque os estudantes possam entender melhor o ciclo da borracha na AmazôneaAmazônia, exibir, se possível, o vídeo “Viagens pela AmazôneaAmazônia: Borracha, Apogeu e Queda da Borracha”, disponível em: https://livro.pw/mobpf e solicitar quêque leiam o artigo “Como árvore escondida na AmazôneaAmazônia levou Manaus e Belém ao auge – e à decadência”, disponível em: https://livro.pw/rtldi (acessos em: 28 out. 2024).