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segunda-feira, 25 de fevereiro de 2013


TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS
Autor: J. Medeiros
 
Tópico nº4 do CBC de Ciências
Habilidades Básicas recomendadas no CBC:
.
Identificar os conhecimentos químicos presentes em atividades do cotidiano, como por exemplo, o enferrujamento
da palha de aço, a ingestão de medicamentos para reduzir a acidez do estômago, a queima do gás de coz
inha, a
preparação de alimentos, o uso de sabão para remoção de gordura, o azedamento do leite etc.
Tópico nº5 do CBC de Ciências
Habilidades Básicas recomendadas no CBC:
. Reconhecer a ocorrência de uma reação química por meio de evidências e da comparação entre sistemas inicial e
final.
Tema complementar
do CBC de Ciências
II. O ar
-
propriedades e composição
Habilidades Básicas recomendadas no CBC:
.
Reconhecer a presen
ça de componentes do ar atmosférico em reações químicas como a combustão, fermentação,
fotossíntese e respiração celular;
13. Obtenção de energia pelos seres vivos: fotossíntese, respiração celular e fermentação
Habilidades Básicas recomendadas no CBC:
.
Identificar o sol como fonte básica de energia na Terra, a presença de vegetais no início das teias alimentares.·
Relacionar produção de alimento (glicose) pela fotossíntese com transformação de energia luminosa.
Organização do texto:
¦¦¦¦
Informação
¦¦¦¦
História
¦¦¦¦
Atividades
I. Introdução
Pólvora
-
O primeiro explosivo
A pólvora, ou pólvora negra, a primeira mistura explosiva inventada, foi usada na Antiguidade na China, na Arábia e
na Índia. Textos chineses antigos referem
-
se "à substância q
uímica do fogo" ou "droga do fogo". Seus ingredientes
só foram registrados no início do ano 1000 d.C., e mesmo então as proporções realmente necessárias dos
componentes, sal de nitrato, enxofre e carbono, não foram especificadas. O sal de nitrato (chamado
salitre ou
"neve
chinesa") é nitrato de
potássio cuja fórmula química é KNO
3
. O carbono era usado na fabricação de pólvora
na forma de carvão vegetal, que lhe dava a cor preta.
A pólvora foi utilizada inicialmente em bombinhas e fogos de artifícios, mas em meados do século XI já era
empregada para lançar objetos em chamas usados como armas, conhecidos como flechas de fogo. (Texto extraído
do livro "Os botões de Napoleão")
Uma lenda explica a origem da pólvora negra: um monge alemão, Bertold Schwarz, alquimista, tentava conseguir
uma tintura de ouro. Acabou levando ao fogo, num grande caldeirão,salitre, carvão e enxofre.Como essas três
substâncias juntas dão pólvora, o resultado da sopa do alquimista foi uma bela explosão.
O que se sabe de mais certo é que na primeira metade do século XIV a pólvora chegou à Europa, trazida da China
por Marco Polo.
 
Atividade 1
-
Testando seus conhecimentos
1.O que você entende por mistura?
2.E mistura explosiva?
3.Explique o que significa a palavra "proporção".
4.De que é constituído o carvão vegetal?
5.Em que outros contextos você ouviu a palavra "explosivo"? O que significava?
 
Atividade 2
-
Notícias sobre explosivos
Veja as duas notícias abaixo
1.PF encontrou "explosivos de fabricação caseira" em fazenda de Quartiero, diz delegado
Ivan Richard Na última segunda feira (5), a fazenda foi palco de um confronto entre índios e
trabalhadores de Quartiero. Na ocasião, dez índios foram baleados. Segundo o delegado, foram encontrados explosivos "rústicos de fabricação caseira", o que caracteriza crime e desrespeito ao Estatuto do Desarmamento.
"Apenas o Exército pode autorizar o ma nuseio e a venda de artefatos explosivos. Além disso, eles teriam que ser
fabricados por uma empresa credenciada", explicou Segóvia, acrescentando que não foram encontradas armas de
fogo na fazenda. "Elas devem estar escondidas em outro lugar. Vamos continuar as buscas", garantiu o delegado.
Segóvia acredita que a chegada hoje de mais 60 homens da Força Nacional de Segurança Pública e a retirada dos
índios da Fazenda Depósito devem garantir que não ocorram novos conflitos na região. "Não tem ninguém na ter
ra de ninguém. Com isso, minimizamos o risco de conflitos", afirmou.
7 de Maio de 2008 11h27
http://www.agenciabrasil.gov.br/
acesso em 28 de junho de 2008
 
Cinco pessoas morrem em onda de atentados explosivos no Iraque Pelo menos cinco pessoas morreram hoje e outras 20 pessoas ficaram feridas em uma onda de atentados registrados em Bagdá, informaram fontes policiais.
Segundo as fontes, três pessoas morreram e outras 15 ficaram feridas devido à explosão de um carro
-bomba perto do Ministério da Indústria iraquiano, na área Bab al Sharqui, no centro da capital iraquiana.
O atentado teve como alvo o comboio do diretor do Departamento de Protocolo do Ministério do Interior iraquiano,
Nazar Majid, que ficou gravemente ferido, junto com dois de seus seguranças, disseram as fontes.
A explosão também causou destruição considerável em lojas comerciais e veículos particulares, acrescentaram as
fontes.O segundo automóvel com explosivos explodiu pert ode uma patrulha policial na Praça Al Nusur, localizada no oest de Bagdá, causando a morte de um civil e ferindo outros quatro, entre eles um policial.
Sábado, 7 de junho de 2008, 12h27
http://www.agenciabrasil.gov.br/ Acesso em 28/o6/2008
Baseado na leitura dos textos responda:
1.Porque você acha que existe restrição ao uso de explosivos? O que é produzido numa explosão que a torna tão
destruidora?
2.Comente a frase "Apenas o Exército pode autorizar o manuseio e a venda de artefatos explosivos. Além disso,
eles teriam que ser fabricados por uma empresa credenciada".
3.Você conhece algum caso de ferimento provocado pelo uso de explosivos?
Como vimos, devemos tomar muito cuidado com pólvora e outros explosivos.
http://tijoladasdomosquito.com.br/
http://thiagoldamaceno.files.wordpress.com
/
O que são os explosivos?
Explosivos são substâncias ou misturas de substâncias que por meio de
reações químicas rapidamente se transformam em gases, produzindo calor intenso e pressões elevadas. As explosões são acompanhadas normalmente de forte ruído e de ações destruidoras nos arredores.
Para compreender a ação dos explosivos precisamos entender o que são as reaçõ
es químicas (transformações químicas).
 
II O que é uma transformação química. Na natureza ocorrem várias transformações químicas: apodrecimento de frutos, deteriorização de alimentos, enferrujamento, fermentação alcoólica, formação de coalhada, respiração dos seres vivos, fotossíntese, oxidação da
prata, produção de pão (farinha, fermento, água, sal e açúcar, durante a fermentação ocorre liberação de gás
carbônico, por isso o pão "cresce"), produção do vidro a partir da areia, extração de corantes, produção do vinho a
partir da fermentação da uva, produção de sabão. Algumas dessas transformações são percebidas pelas evidências.
Por exemplo, a mudança de cor no enferrujamento, a liberação de gás na fermentação, o escurecimento da prata na
oxidação, etc.
 
Atividade 3
Realizando experiências
Título:
Observando fenômenos
Objetivo: Identificar fenômenos físicos e químicos.
Experiência 1
-
Evaporação e condensação Materiais Água, um fogão, uma panela, uma placa de vidro Como fazer
1. Coloque a água na panela, leve ao fogo e deixe ferver.
2. Coloca a placa de vidro, a alguma distância, sbre a panela.
3. Anote o que observou.
 
Experiência 2
-
Queimando vela Materiais
1 vidro de relógio ou um pires, 1 vela pequena, fósforo Como fazer
1.Pegue uma vela pequena.
2.Com muito cuidado acenda a vela e coloque no vidro de relógio.
3.Aguarde cerca de 5 minutos e anote o que observou.
Responda:
1.Como você explica a diferença observada nos dois experimentos?
2.Qual a evidência de formação de novas substâncias nas experiências 1 e 2?
3.Quais as substâncias produzidas em cada experimento?
Explicando os dois fenômenos Experiência 1Todos os íquidos, suficientemente aquecidos, mudam para o
estado gasoso
.
A água passa para vapor de água, ao que se chama
evaporação
. A evaporação também ocorre sem calor, quando algumas moléculas da superfície do líquido se libertam para o ar. Quando o vapor d'água se resfria, muda para água no estado líquido. A esta mudança chama se
condensação.
. Podemos observar que tanto o estado líquido da água quanto o estado gasoso são constituídos da substância água. Quimicamente as substâncias são representadas por fórmulas. Cada fórmula representa uma substância química. A fórmula que representa a água é
H2O Então a água nos estados sólido, líquido ou gasoso é constituída de moléculas de H2O.Vamos observar o ciclo da água

,
Esquema do Ciclo Hidrológico (ou ciclo da água). A água é indispensável a todas as formas de vida
que estão na crosta terrestre  As águas existentes no planeta constituem a hidrosfera. A Hidrosfera é
toda parte líquida contida no planeta; compreende os oceanos, rios, lagos, calotas de gelo, água no
subsolo e atmosfera etc. Os oceanos compõem a maior parte da hidrosfera, representa
ndo cerca de97% dela.A água é a única substância que existe na natureza nos
três estados da matéria: sólido, líquido e gasoso. Em alguns lugares muito frios do planeta a água pode ser encontrada no estado sólido (ex.: geleiras naAntártida). Pode, ainda,se solidificar depois de cair na forma de chuva ou neve (pequenos flocos de água solidificada).
Então durante as mudanças de estado físico não há alteração na fórmu
la da água. Ou seja, mudanças de estado nã levam à formação de uma nova substância. Logo é um
Fenômeno físico Qualquer substância pode mudar de estado físico e isso depende principalmente das condições de temperatura e pressão. Cada mudança de estado tem um nome. Veja:
 
Experiência 2
Na experiência 2 percebemos duas evidências que nos leva a crer que ocorreu uma transformação química. A
primeira é a formação de uma chama amarelada e a segunda é a produção de calor. Então ocorreu uma
transformação química? E onde estão as novas substâncias formadas? Para onde elas foram? Quais são as
substâncias que iniciaram a reação?
Todas as vezes que ocorre uma reação química há formação de novas substâncias a partir das anteriores. No caso
da queima da vela, ou qualquer outra queima temos a impressão de não formou nenhuma substância. Pois o que
vemos é vela queimar e desaparecer.Assim como a água é representada pela fórmula H2O
, a vela é constituída de parafina, que é representada pela
fórmula
C25H52
que é um hidrocarboneto. Hidrocarbonetos são compostos cuja fórmula química contém apenas
átomos de carbono e hidrogênio. A gasolina também é constituída de hidrocarbonetos.
Então toda substância química é representada por uma fórmula.Fenômenos físicos e químicos
Quando ocorre uma modificação no material, mas não há formação de novos materiais dizemos que ocorreu
uma transformação física Vamos relembrar as mudanças de estados físicos da água. A água muda do estado
sólido para líquido, líquido para gasoso, mas a fórmula química continua sendo H2O.
E a queima da vela? A queima ou combustão da vela produz novas substâncias químicas. Quando uma
transformação produz novas substâncias químicas dizemos que ocorreu uma transformação química ou fenômeno químico. Substâncias que queimam e produzem calor são denominadascombustíveis Existem apenas fenômenos físicos e químicos?
Não. Existem fenômenos físicos, químicos, físico químicos, bioquímicos etc. Antes de estudarmos sobre os combustíveis vamos resolver um exercício.
 
Atividade 3
Testando seus conhecimento Indique quais das situações apresentadas correspondem a transformações químicas e justifique sua resposta.
a)Formação da ferrugem.
b)Obtenção do gelo.
c)Cozimento de alimentos.
d)Sublimação da naftalina.
e)Azedamento do leite.
f)Dissolução de um comprimido efervescente na água.
 
Atividade 4
Observando alguns fenômenos Materiais
1 vidro de relógio, 1 pinça, 1 imã, enxofre em pó, ferro em pó, magnésio, isqueiro, tubo de ensaio, comprimido de
sonrisal, vinagre. Como fazer
Após realizar os experimentos você deverá completar o quadro.
1.Segure a fita de magnésio com uma pinça e coloque fogo na mesma tomando o cuidado para que o produto
obtido seja recolhido num vidro de relógio.
2.Em um vidro de relógio coloque uma ponta da espátula
com de ferro em pó. Anote.
3.Em seguida coloque uma ponta de espátula de enxofre. Misture os dois. Você percebeu alguma
modificação?
4.Utilize um imã sobre a mistura.
5.Agora aqueça o recipiente contendo a mistura. Em seguida utilize um imã sobre o material obt
ido.Anote assuas observações.
6.Coloque 3 mL de vinagre no tubo de ensaio.
7.Adicione um pedaço de comprimido efervescente. Anote o que ocorreu.
Sistema Início Fim
Observações
1. Magnésio + fogo
2. Enxofre + ferro
3. Enxofre + ferro + aquecimento
4. Vinagre + sonrisal
Em qual dos sistemas você percebeu modificações? A que você atribui as modificações?
Você deve ter observado que na queima da fita de magnésio houve a formação de uma chama azulada e de um pó
branco. O pó branco aparesenta características bastante distintas do magnésio inicial.
O ferro foi atraído pelo imã antes do aquecimento da mistura ferro + enxofre. E depois? Qual a explicação para este
fato?
Em todos os experimentos realizados podemos perceber que o estado final apresentava algumas diferenças do
estado inicial. A que você atribui estas diferenças?
Por exemplo, formação de luzna queima do magnésio, formação de um sólido escuro na queima do enxofre com o
ferro e liberação de gás na mistura entre o vinagre e o sonrisal. As mudanças que podem ser percebidas pelos
sentidos nós denominamos de evidências. As evidências nos levam a crer que houve formação de novas substãncias durante a ocorrência da transformação. Todas as vezes em que há formação de novas substãncias durante uma transformação dizemos que ocorreu uma transformação oureação química
.
As transformações químicas dão origem a novos materiais. Os materiais que compõem o estado inicial são
denominados de reagentes e os que compõem o estado final são os
produtos
.
Reagentes →Produtos
As reações químicas são representadas por equações químicas
.
Por exemplo, a combustão do gás natural (CH4-metano) pode ser representada pela equação química
Metano + oxigênio → gás carbônico
ão química indica a proporção que os reagentes reagem entre si e a qua
 
ntidade de produtos formada.
As evidências nos ajudam a reconhecer uma reação química. Como evidências podemos citar: odor, produção de
gases, formação de precipitados, mudança de cor, liberação ou absorção de energia na forma de calor ou luz.
II
-
Voltando aos combustíveis

Testando seus conhecimentos
1.Para que serve um combustível?
2.Quais os combustíveis que você conhece e onde eles são usados?
3.Quais são as condições necessárias para ocorrer uma combustão (queima)?
Se você respondeu que combustível é um material cuja queima é utilizada para produzir calor, energia ou luz, você
está correto. A queima ou combustão é uma reação química na qual os constituintes do combustível combinam com
o oxigênio do ar. O constituinte do ar utilizado nesta reação química é o gás oxigênio cuja fórmula é O
 
2Então a vela do experimento 2 na atividade 3
sofreu uma queima. Como podemos representar a queima?
Como mencionamos toda reação química é constituída de reagentes e produtos. Os reagentes e os produtos são
representados por fórmulas químicas na Equação química
.
Vejamos a equação que representa a queima da parafina, C25H52, existente na vela.
Os reagentes são a parafina no estado sólido e o gás oxigênio presente no ar atmosférico.
. Qual a explicação que você daria para a questão que foi proposta no experimento 2: por que não vimos os produtos obtidos na queima da vela?
A queima da vela produz as substâncias gás carbônico (CO2) e água (H2O) e também energia em forma de luz e
calor. Toda reação química que produz calor é denominada reação exotérmica. Então toda reação de combustão é exotérmica, pois o principal objetivo quando se produz uma combustão é produzir energia.O calor obtido nos
combustíveis pode ser transformado em outras formas de energia. Por exemplo, a gasolina quando queimada no
motor do carro produz movimento do mesmo.Podemos encontrar combustíveis tanto nos estados sólido, líquido ou gasoso.
Estado Físico Combustíveis Sólido Lenha, turfa, coque, carvão, xisto. Líquido Petróleo; álcool, gasolina sintética, biodiesel.
Gasoso Gás natural, Hidrogênio, acetileno, propano, butano, gás deiluminação, gás de gasogênio, gás de alto
forno. Então toda reação química produz energia sob forma de luz calor?
Não. Existem reações químicas que necessitam de energia para acontecer. Dizemos que elas absorvem calor e são
denominadas endotérmicas
.
A fotossíntese é um exemplo de reação endotérmica. Para ocorrer fotossíntese, o dióxido de carbono (CO2) reage com a
água (H2O) na presença da luz do Sol. A energia absorvida do Sol é utilizada para que haja formação de glicose (C
6H12O6) e de gás oxigênio. 6 CO2(g)+12 H2O+energia luminosa → C6H12O6+6 O2+6 H2O Gás carbônico +
água+energia luminosa →
杬楣潳
††
⬠潸楧楯⬠
Atividade 6
Observar uma reação endotérmica
Materiais utilizados
Fotossíntese
http://www.fiocruz.br/biosseguranca/
1 béquer de 100 mL,1 termômetro, 1 tubo de ensaio, 1 espátula
Nitrato de amônio, NH
4
NO
3
(pode ser adquirido em lojas de produtos agropecuários)
Como fazer
1. Colocar 50 mL de água em um béquer de 100 mL. Medir com o auxílio de um termômetro, a temperatura
dessa
solução e anotar o valor.
2. Agora adicione, ao mesmo béquer, cerca de uma colher de nitrato de amônio. Anote a temperatura.
3. Explique o que aconteceu.
Para que ocorram as mudanças de estado físico também há absorção ou liberação de calor.
Atividade 7
Indique quais mudanças de estado físico são endotérmicas e quais são exotérmicas: Sublimação, vaporização,
fusão, condensação, solidificação.
O que já vimos até agora sobre as reações químicas?
·
Produzem novas substâncias.
·
São representadas por equações químicas.
·
Podem absorver (endotérmicas) ou produzir calor (exotérmicas).
·
Toda combustão produz calor.
·
A fotossíntese é um processo endotérmico.
De onde vem a energia necessária à vida?
Co
mo um liquidificador funciona? E um automóvel? E as células?
O que existe em comum entre o funcionamento do liquidificador, o automóvel e as células? Todos os três necessitam
de energia para funcionar. O liquidificador transforma energia elétrica em movime
nto; a energia liberada na queima
do combustível faz o carro movimentar; e a célula transforma a energia química do açúcar nos vários tipos de energia
necessários à vida. Nos seres vivos, o combustível mais utilizado é o açúcar conhecido como
glicose
(C
6
H
1
2
O
6
).
A
energia liberada na reação da glicose com o oxigênio dentro da célula é utilizada na realização das atividades
biológicas.
O que existe em comum entre o funcionamento do carro e da célula?
Em qualquer carro a queima do combustível ocorre somente e
m um local: o motor.
Nos seres vivos, o combustível é
utilizado em cada uma das células.
A glicose é a molécula mais utilizada pelos seres vivos tanto na fermentação como na respiração. Os seres vivos
utilizam também outras fontes de energia como outros a
çucares, aminoácidos, ácidos graxos etc.
A reação da glicose com o oxigênio das células nos organismos vivos ocorre por meio da respiração e da
fermentação. Vamos estudar a fermentação.
Atividade 8
-
Testando seus conhecimentos
Você sabe como é fabric
ado o iogurte? Você já preparou um iogurte (ou coalhada) caseiro? Quais as diferenças
entre o leite e o iogurte?
O que provoca estas mudanças no leite?
O que se usa na preparação do iogurte que
provoca tantas modificações no leite? Por que o iogurte tem
sabor azedo?
Para responder a essas questões vamos fazer um iogurte para entender o que acontece nesse processo.
Então mãos à obra.
Título:
Fazendo iogurte caseiro
Ingredientes
1 litro de leite, 1 copo de iogurte natural
Como fazer
Ferva o leite. Espere alguns minutos até que ele fique morno. Acrescente o copo de iogurte. Mexa bem. Passe para
uma tigela e deixe
-
o em repouso por, no mínimo, seis horas. O ideal é prepará
-
lo à noite e deixá
-
lo em repouso até o
dia seguinte. Quando estiv
er coalhado passe para a geladeira e mantenha sempre resfriado. Na hora de servir,
misture açúcar, mel, melado, frutas frescas ou geleia, conforme sua preferência. Reserve um copo do iogurte natural
(sem misturas) para preparar nova receita.
Comentários
O iogurte acrescentado ao leite possui bactérias que são as responsáveis pela transformação do leite em iogurte.
Então o segredo da fabricação dos iogurtes são os microrganismos.
Microrganismo é um termo genérico para indicar os organismos que não pode
m ser vistos a olho nu, como bactérias,
determinados fungos e algas, ácaros etc.
Quando misturamos um pouco de iogurte ao leite estamos acrescentando alguns tipos de bactérias. O leite servirá de
alimento para esses microrganismos, que irão se reproduzir, aumentando seu número. As bactérias vivas produzem
substâncias que alteram as pro
priedades do leite, transformando
-
o em iogurte.
Então o azedamento do se deve ao desenvolvimento de bactérias especiais, algumas delas do gênero
Lactobacillus
.
No final da fermentação é produzido o ácido láctico.
Mesmo que você enxergue muito bem, não cons
eguirá identificar nenhuma bactéria no seu iogurte. Isso porque
esses organismos são microscópicos, isto é, só podem ser observados através de instrumentos adequados, como o
microscópio. Daí o nome microrganismos.
Como todos os seres vivos, esses organismo
s precisam se alimentar. Eles também usam a glicose como fonte de
energia para suas atividades. No caso do leite, a glicose é obtida a partir da lactose que é o açúcar existente no leite.
Dentro de suas células, as bactérias utilizam a glicose num processo
metabólico. O resultado desse processo é o
fornecimento de energia e a formação de uma substância ácida.
A equação química responsável pela fermentação do leite é
Glicose
energia + ácido lático
A quantidade de ácido lático que as bactérias produzem
aumenta com o tempo e torna a mistura cada vez mais
ácida. Essa acidez altera as propriedades das proteínas que compõem o leite, ocasionando a formação de grumos,
ou seja, fazendo o leite coalhar.
Agora já é possível compreender porque o iogurte tem um sab
or azedo. Este fator está relacionado com a produção
do ácido láctico. Outras substâncias ácidas também têm gosto azedo, como o vinagre, o limão e a laranja.
www.dairyaustralia.com.au/
www.recei
tando.net/
oglobo.globo.com
Segundo a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura
-
FAO, "iogurte é um leite coagulado
obtido por fermentação láctica, através da adição de
Lactobacillus bulgaricus
e
Streptococcus thermophilus
ao leite,
pasteurizado ou concentrado, co
m ou sem aditivos opcionais. Os microorganismos no produto final precisam ser
viáveis e abundantes". A fermentação do leite deve ser feita procurando equilibrar o crescimento de ambas as
bactérias, de modo a se obter um produto suficientemente ácido e arom
ático.
Então podemos dizer que para as bactérias obterem energia elas utilizam a glicose. Essa substância sofre uma
oxidação incompleta sem utilizar oxigênio. Esse processo é denominado
fermentação
. Então quando o leite azeda
dizemos que ele fermentou.
A fermentação do leite é denominada láctica. A fermentação láctica é um fenômeno
bioquímico exotérmico, pois a partir da glicose é produzida energia e o ácido láctico utilizando organismos vivos.
Alguns fungos também podem realizar este processo para a fab
ricação de cerveja e de pão, e podem ser chamados
de anaeróbicos facultativos e a fermentação produz álcool, sendo chamada de fermentação alcoólica.
A fermentação é um processo que tem grande importância econômica, sendo utilizado na fabricação de bebidas
alcoólicas e pão, entre outros alimentos.
Um pouco sobre a história da fermentação
A fermentação, reação provocada pela levedura no
caso do vinho, não faz a bebida aumentar de
volume e, sim, dá a ela um teor alcoólico. A
maneira como isso acontece pe
rmaneceu
misteriosa até 1860, quando o cientista francês
Louis Pasteur demonstrou que não era os deuses
e, sim, a levedura que estava por trás da
transformação do suco de uva em vinho.
Sabe o que ele fez para provar isso?
Simplesmente pegou um pouco de suc
o de uva
deixado em contato com o ar por algum tempo e
observou
-
o ao
microscópio, percebendo a
presença dos fungos, ou melhor, da levedura. Aí,
ele ferveu esse suco e observou que a
fermentação cessava, porque a levedura morria
com o calor. Pronto: estava
provado que esses
fungos microscópicos eram os responsáveis pela
transformação do suco de uva em vinho.
Mais tarde foi descoberto que, por ação da
levedura, era o açúcar da uva que passava por vários estágios até se transformar em álcool. Portanto: os deu
ses não
tinham nada a ver com isso!
Se o suco de uva passa a vinho, este também passa a vinagre. Aí, a transformação não é mais obra da levedura e,
sim, de uma bactéria trazida aos ambientes pela mosquinha das frutas, a Drosophila. Essa bactéria atua no vi
nho
deixado em contato com o ar e transforma o álcool em vinagre.
Mais uma vez foi
Pasteur
o autor da descoberta. Em 1862, ele foi chamado no palácio do imperador Luiz Napoleão
para saber por que o vinho que a França ia vender a outros países estava azedando
--
passando a vinagre
--
dentro
ci
enciahoje.uol.com.br/materia/view/1965
da garrafa. Sua pesquisa começou com o recolhimento de a
mostras de vinhos e com a observação delas ao
microscópio. O que ele percebeu? Que essas bactérias só sobreviviam e se multiplicavam na presença de oxigênio.
Provou isso isolando um pouco de vinho dentro de um tubo de ensaio, sem contato com o ar, e mostra
ndo que ele
não alterava seu sabor.
Pasteur, então, propôs que as garrafas fossem aquecidas, antes de receber o vinho, para eliminar qualquer
microrganismo, e arrolhadas logo depois de cheias, para evitar que a bebida entrasse em contato com o ar. Os
proce
ssos de descontaminação e vedação das embalagens foram aplicados para conservar outros produtos, como o
leite e, em homenagem a Louis Pasteur, ficou conhecido como
pasteurização
.
Os estudos realizados por Pasteur permitiram verificar que a fermentação alcoólica estava sempre associada ao
crescimento de leveduras, mas que se estas fossem expostas ao oxigênio produziriam (em vez de álcool e dióxido de
carbono) água e dióxido de carbo
no. Destas observações, Pasteur concluiu que a fermentação é o mecanismo
utilizado pelos seres vivos para produzir energia na ausência de oxigênio.
Então a
fermentação
é utilizada também na elaboração de bebidas fermentadas, como o vinho e a cerveja. No c
aso
do vinho, a fermentação é utilizada para a obtenção de álcool a partir dos açúcares do suco de uva. Para isso, são
utilizados os microorganismos do tipo
leveduras (fermentos semelhantes aos utilizados na fabricação de pão) do
gênero
Saccharomyces
, des
tacando
-
se as espécies
S. ellipsoideus
(ou
cerevisae
ou
vini
),
S. chevalieri
e
S.
oviformis
(
ou
bayanus
).
www.cachacaguaraciaba.com.br/producao.php
A garapa obtida é depositada em dornas contendo fermento
natural, obtido da própria cana
-
de
-
açúcar misturada a farelo de
arroz, totalmente isento de aditivos químicos. O processo é
controlado por medições no grau de sacarose e temperatura do
mosto e possui
uma duração que varia de 24 a 26 horas.
www.amigasdovinho.com.br/.../fermentacao
Visão do interior do tanque de fermentação
de
vinho tinto,
mostrando o mosto em
fermentação com
a espuma resultante
da liberação de CO
2
.
Quais as evidências em uma reação de fermentação?
1.
A produção de bolhas. Isso indica que há formação de um gás. Neste caso, é formado o gás carbônico, CO
2
.
2.
Há também um aumento de temperatura do sistema.
Dependendo do tipo de microrganismo presente, a fermentação pode ser:
·
fermentação alcoólica
-
produz como produtos finais etanol e dióxido de carbono, produtos utilizados pelo homem
na produção de vinho, cerveja e outras bebidas alcoólicas e do pão;
·
fermentação acética
-
produz como produto final o ácido acético, que azeda o vinho ou os sumos de fruta
transformando em vinagre;
·
fermentação láctica
-
produz como produto final o ácido láctico, geralmente, a partir da lactose do leite. O aumento
da
acidez causado pela acumulação do ácido láctico causa a coagulação das proteínas do leite e a formação do
coalho usado no fabrico de iogurtes e queijos.
III. E agora vamos voltar ao nosso assunto inicial: os explosivos
.
A pólvora negra consiste em uma mi
stura de nitrato de potássio, carvão de madeira e enxofre. Quando se aquece a
pólvora, ocorre a reação que pode ser representada pela equação
4 KNO
3
(s) + S (s) + 7 C (s)
K
2
S (s) + 2 N
2
(g) + 3 CO
2
(g) + 3 CO + K
2
CO
3
(s)
Você pode observar pela equação
que todos os regentes são sólidos, mas que há formação de 3 tipos de gases:
nitrogênio,
N
2
, gás carbônico,
CO
2
, e monóxido de carbono,
CO
.
A formação repentina de gases quentes em expansão dá origem a uma explosão.
O carbonato de potássio,
K
2
CO
3
, e o sulfeto de potássio,
K
2
S,
sólidos que se formam, são dispersos na forma de
partículas minúsculas, a fumaça densa característica da explosão da pólvora.
A produção de gases e sua rápida expansão a partir do calor da reação é a força motora por trás do
s explosivos. Os
gases ocupam um volume muito maior que quantidades semelhantes de sólidos ou líquidos. O poder destrutivo de
uma explosão decorre do choque de ondas causado pelo aumento muito rápido em volume quando gases se
formam. No caso da pólvora, o
choque de ondas se desloca a centenas de metros por segundo. Para os
"altos
explosivos" (TNT ou nitroglicrerina, por exemplo), a velocidade pode chegar a seis mil metros por segundo.
Todas as reações explosivas produzem grande quantidade de calor. Logo el
as são altamente exotérmicas.
A pólvora é um explosivo muito perigoso, devido à sua sensibilidade extrema a toda causa de ignição. Em suas
aplicações militares mais importantes na atualidade (espoletas e detonadores) aproveita
-
se sua facilidade de ignição
e sua chama quente relativamente prolongada.
Além da produção de calor e de gases, uma terceira propriedade importante das reações explosivas é a rapidez com
que se devem efetuar. Se uma reação explosiva se desse lentamente, o calor resultante se dissipari
a, e os gases se
difundiriam pelas vizinhanças e não haveria a elevação súbita de pressão, a onda de choque destruidora e as
temperaturas elevadas.
Durante o estudo deste módulo tivemos a oportunidade de perceber que as reações químicas estão bastantes
pre
sentes nas nossas vidas. Elas são responsáveis por inúmeras transformações. Muitas vezes percebemos
essas
transformações por meio de evidências. As reações químicas são representadas por equações químicas.
Para finalizar este módulo vamos realizar mais um
a atividade
Atividade 9
Título:
Representando uma reação química.
Objetivo
: Observar um fenômeno e representar por meio de uma equação química.
Materiais
1
mangueira, 1 tubo de ensaio, 1 béquer, 1
bico de gás, 1 suporte com garra de metal, água de cal, óxido de
cobre, carvão, papel de filtro, funil de filtração
Como fazer
1.
Faça a montagem conforme o esquema
2.
No tubo de ensaio coloque a mistura de óxido de cobre e carvão
triturados, juntos, até se reduzirem a p
ó.
3.
Coloque uma solução de água de cal contida no béquer.
4.
Aqueça a mistura, durante alguns minutos.
5.
Anote as suas observações.
Preparando a água de cal
Encha um copinho de café (50 mL) com água e dissolva duas colheres de cal (óxido de c
álcio
-
CaO). Misture bem.
Dobre o papel de filtro (como mostra a figura ). Coloque
-
o no funil e filtre. O filtrado é a água de cal, que é uma
solução aquosa de hidróxido de cálcio, Ca(OH)
2
.
Questões
1.
Quais as evidências você observou?
2.
Quais os reagentes desta reação?
3.
Quais as subst
âncias químicas formadas na reação? Como você chegou a esta conclusão?
4.
Escreva a equação química que representa a reação que ocorreu neste processo.
Comentários
O óxido de cobre, CuO, e o carvão, C, os reagentes,
são dois sólidos escuros. Durante o
aquecimento observa
-
se a
formação de bolhas na ponta da mangueira dentro do béquer. Essas bolhas são de gás carbônico, CO
2
, obtido na
reação. Há formação de um resíduo avermelhado no tubo de ensaio que permanece depois do resfriamento do tubo
de ensaio. E
ste sólido é o metal cobre, Cu.
Percebemos também a turvação da água de cal. A turvação da água de
cal ocorre porque o gás carbônico obtido na reação reage com a água de cal, CaOH)
2
, dando origem ao carbonato
de cálcio, CaCO
3
, que é um sólido branco pouco
solúvel na água.
Então vejamos
No tubo de ensaio durante o aquecimento ocorre a reação
CuO(s)
+
C(s)
Cu(s)
+
CO
2
(g)
Sólido escuro
Sólido escuro
Sólido avermelhado
gás incolor
Ca(OH)
2
(aq)
+
CO
2
(g)
CaCO
3
(aq)
Solução incolor
gás incolor
Solução turva
Atividade 9
1. Nas
pizzarias há cartazes dizendo "Forno à lenha". A reação que ocorre deste forno para assar a pizza é:
a)
explosiva.
b) exotérmica.
c) endotérmica.
d) catalisada.
2. São exemplos de transformações endotérmicas e exotérmicas, respectivamente
a) o processo de carregar uma bateria e a queima de uma vela.
b) a combustão do etanol e a dissolução de cal
na água
c) a evaporação da água e a evaporação do
etanol.
d) a neutralização de um ácido por uma base e
a fusão de um
pedaço de gelo.
Bibliografia
1.
Le Couter P. e Burreson, J. Os botões de Napoleão: As 17 moléculas que mudaram a história. Rio de Janeiro:
Jorge Zahar, 2006.
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3.
Lima, M. E. C. De C.; Aguiar, O. G.; Braga,
S. A. de M. Aprender ciências: um mundo de materiais. Belo
Horizonte: UFMG, 2004.
4.
Cezar e Sezar. São Paulo: Saraiva, 1998.
5.
Lopes, S. Bio. Volume único. São Paulo: Saraiva, 1999.
6.
Uzunian, A. e Birner, E. Biologia. Volume único. São Paulo:
Harbra, 2004.
7.
Araújo. J.M.A. Química de alimentos. 2
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8.
Reis, M. Química orgânica. São Paulo: FTD, 2001.
Sites consultados
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http://www.agenciabrasil.gov.br/
Acesso em 28 de junho de 2008
2.
www.fotosdojogando.blogger.com.br/dinamite.GIF
Acesso em 15/06/2008
3.
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Acesso em 15/06/2008
4.
www.bramil.com.br
Acesso em 15/06/2008
5.
www.quitandinha.com
Acesso em 15/06/2008
6.
www.oglobo.globo.com
Acesso em 15/06/2008
7.
www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/infantil/fotossintese.htm
Acesso em 15/06/2008

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