Experiência: Combustão da Sacarose

Habilidades: 

- Analisar reagentes e produtos de duas reações químicas. 

- Escrever as equações químicas relativas aos fenômenos observados. 

- Compreender que o aquecimento de substâncias distintas podem acarretar diferentes tipos de reações. 

- Indicar os estados físicos dos reagentes e produtos. 

Avaliação de Química - 1º Bimestre - 3º A

Habilidades:

- Perceber a influência do volume na variação da densidade.

- Relacionar as propriedades dos gases lançados pelos seres humanos na atmosfera para entender alguns prognósticos sobre possíveis consequências socioambientais do aumento do efeito estufa e da redução da camada de ozônio.

- Comparar quantidades de reagentes e de produtos envolvidos em transformações químicas.

Link para a Avaliação:

https://forms.gle/wcFVSSGV5Q2buk4n8

Avaliação de Química - 1º Bimestre - 2º A, B, C, D

Habilidades:

- Definir e identificar a radiação eletromagnética na natureza, conhecendo os tipos de radiações (alfa, beta e gama). 

- Resolver problemas cujos dados estão apresentados em tabelas. 

- Comparar quantidades de reagentes e de produtos envolvidos em transformações químicas. 

- Identificar a importância do Gás carbônico na biosfera, tanto na composição do ar quanto nos processos vitais dos seres vivos. 

- Perceber a influência do volume na variação da densidade.

Link para fazer a Avaliação:

https://forms.gle/2f3hbzRzNP8xBEt39

Avaliação de Química - 1º Bimestre - 1º A, B, C e D

Habilidades:

- Demonstrar através de representação dos átomos dos elementos químicos que as substâncias podem ser formadas por um tipo de elemento (substâncias simples) ou por mais de um elemento químico (substâncias compostas). 

- Comparar quantidades de reagentes e de produtos envolvidos em transformações químicas. 

- Identificar a importância do Gás Carbônico na biosfera, tanto na composição do ar quanto nos processos vitais dos seres vivos. 

Link:

https://forms.gle/Hh2dK8gqQEAJdTfd6

Densidade e o Elevador de Naftalinas

Habilidades:

Identificar a ocorrência de uma reação química. Explicar a ocorrência de uma reação de desprendimento de gás (CO2).

Utilização e aplicação dos gases que compõem o ar atmosférico

Habilidades: - Reconhecer o ar atmosférico como formado por uma mistura de gases. - Compreender a existência do ar, seus efeitos e importância. - Reconhecer causas e efeitos da poluição.

O que é considerado poluente? 

Qualquer substância presente no ar e que, pela sua concentração, possa torná-lo impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde, causando inconveniente ao bem-estar público, danos aos materiais, à fauna e à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade. 

Como é realizado a medida o nível de poluição na atmosfera? 

É medido pela quantidade de substâncias poluentes presentes no ar. 

Qual a influência das condições meteorológicas na concentração de poluentes? 

A concentração de poluentes está fortemente relacionada às condições meteorológicas. Alguns dos parâmetros que favorecem altos índices de poluição são: alta porcentagem de calmaria, ventos fracos e inversões térmicas a baixa altitude. 

Qual a relação da umidade do ar: 

Umidade do ar (%): 20 % a 30 % 

Recomendações e cuidados em relação a atividade física: Melhor evitar exercícios físicos ao ar livre entre 11 e 15 horas; umidificar o ambiente através de vaporizadores, toalhas molhadas, recipientes com água, umidificação de jardins etc. 

Umidade do ar (%): 20 % e 12 % 

Recomendações e cuidados em relação a atividade física: É recomendável suspender exercícios físicos e trabalhos ao ar livre entre 10 e 16 horas; evitar aglomerações em ambientes fechados. 

Umidade do ar (%): Menor do que 12 % 

Recomendações e cuidados em relação a atividade física: É preciso interromper qualquer atividade ao ar livre entre 10 e 16 horas; determinar a suspensão de atividades que exijam aglomerações de pessoas em recintos fechados; manter umidificados os ambientes internos, principalmente quartos de crianças, hospitais etc.

Composição do ar e temperaturas de ebulição e liquefação dos gases:

Utilização e aplicação dos gases que compõe o ar atmosférico

Oxigênio: é utilizado em todos campos da indústria e pesquisa, na fabricação de aço, solda, corte e produtos químicos, no tratamento de esgotos, em tratamentos médicos, fábricas de vidro, fábricas de papel e até como gás oxidante para combustível de foguetes. 

Nitrogênio: tem utilização garantida na fabricação de aço e semicondutores, na indústria química e de análise, na purga de linhas e tanques, entre outros. 

Xenônio: o uso principal e mais famoso deste gás é na fabricação de dispositivos emissores de luz, tais como lâmpadas bactericidas, tubos eletrônicos, lâmpadas estroboscópicas e flashes fotográficos.

Como os gases são separados para serem utilizados? 

Após a liquefação do ar, a mistura líquida é submetida à destilação fracionada.

Fonte:

https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/01/Caderno-do-Professor-%E2%80%93-Ensino-M%C3%A9dio-3a-serie-Ci%C3%AAncias-da-Natureza-1o-sem.pdf

https://www.linkedin.com/pulse/como-o-ar-pode-ser-usado-na-ind%C3%BAstria-chicago-pneumatic

Característica dos Radioisótopos

(EM13CNT103) Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Podemos definir a radioatividade como o fenômeno de desintegração espontânea do núcleo atômico de determinados elementos com a emissão de partículas ou radiação.

Podemos encontrar isótopos radioativos em pequenas concentrações em alimentos como o potássio-40, na banana, o radônio-226, nas raízes da batata, carbono-14, nos tecidos vivos de animais, plantas e do homem, o radônio-222, em alguns tipos de água mineral, e o urânio-238, em algumas rochas, dentre outros.

Os isótopos radioativos podem ser utilizados na medicina, seja na obtenção de imagens, ou no tratamento de doenças, porém sua utilização é muito mais ampla, como em equipamentos de uso cotidiano, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

As principais diferenças entre as emissões radioativas

Partículas / Ondas: Alfa 

Velocidade e massa: Devido a sua composição, apresenta a maior massa e menor velocidade em comparação com as demais. 

Constituição: Constituídas por prótons e nêutrons. 

Penetrabilidade: Baixa, podendo ser barrada por uma folha de papel, roupa e até a pele. 

Riscos ao ser humano a partir de exposição externa: Baixo risco, considerando a exposição externa. 

Partículas / Ondas: Beta 

Velocidade e massa: Como é formada por elétrons, é cerca de 7 mil vezes mais leve que a partícula alfa, sendo ainda muito mais rápida, podendo chegar próxima à velocidade da luz. 

Constituição: Constituídas por elétrons. 

Penetrabilidade: Média, ultrapassando as barreiras mencionadas anteriormente, podendo ultrapassar até uma folha de alumínio de 1 mm. 

Riscos ao ser humano a partir de exposição externa: Risco moderado, podem penetrar até 2cm e ionizar moléculas, gerando radicais livres. 

Partículas / Ondas: Gama 

Velocidade e massa: Apresentam massa nula. E apresentam no vácuo o valor da velocidade da luz. 

Constituição: Constituídas por ondas eletromagnéticas. 

Penetrabilidade: Alto, os raios Gama são mais penetrantes que os Raios X. Podem ser detidos por uma chapa de aproximadamente 20cm de aço ou 5cm de chumbo. 

Riscos ao ser humano a partir de exposição externa: Alto. Atravessa completamente o corpo humano, causando danos irreparáveis como alteração na estrutura do DNA.

Organização dos radioisótopos naturais na tabela periódica

Considerando os radioisótopos naturais, podemos considerar que majoritariamente são elementos pesados, possuindo número atômico superior a 82, que corresponde ao chumbo. Porém, grande parte dos elementos químicos possuem ao menos um isótopo radioativo, como o césio-137, produzido pela fissão nuclear espontânea ou induzida de vários radionuclídeos pesados como o urânio-233.

A evolução da Medicina

A evolução da Medicina foi fundamental para o avanço da sociedade. Sem algumas descobertas e inovações, provavelmente não estaríamos onde estamos hoje. Dentre as inovações, podemos destacar os radiofármacos, que são essenciais para o diagnóstico e tratamento de algumas doenças.

Os radioisótopos e a medicina nuclear são fundamentais para cintilografia do corpo, fígado, ossos, coração e tireoide. Facilita o diagnóstico de forma precisa e não invasiva: o isótopo radioativo emite energia, cujo seu valor é lido por uma câmera cintilográfica e convertida em imagem para o diagnóstico. Além disso, são utilizados no tratamento de doenças como hipotireoidismo e hipertireoidismo e em tumores cancerígenos. Nesses casos, a utilização dos radiofármacos apresentam os benefícios de agirem diretamente no tumor, órgão ou glândula. 

Os radiofármacos são medicamentos que contêm componentes radioativos, e são utilizados para o benefício da saúde, mas o seu mau uso pode ser prejudicial. 

Outro fator importante é que o decaimento, tempo de meia-vida e séries radioativas, pode contribuir para a compreensão da obtenção e utilização de determinados isótopos radioativos em determinados tratamentos e diagnósticos, como no caso do Tecnécio 99 (Tc-99), obtido a partir do decaimento radioativo do radioisótopo molibdênio-99, sendo amplamente utilizado na produção de radiofármacos com finalidades diagnósticas, devido sua curta meia-vida de 6 horas, suficiente para o acúmulo temporário no órgão em questão e para não permanência prolongada no organismo

Fonte:

Currículo em Ação - Ciências da Natureza e suas Tecnologias

https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/01/EM_PR_CNT_2%C2%AAs%C3%A9rie_Vers%C3%A3o_Preliminar_24-01.pdf

Substâncias Simples e Compostas

Habilidades 

- Apresentar diferentes substâncias e a fórmula química que representa a composição de cada uma delas. 

- Demonstrar através de representação dos átomos dos elementos químicos que as substâncias podem ser formadas por um tipo de elemento (substâncias simples) ou por mais de um elemento químico (substâncias compostas).

Substâncias Simples

As substâncias simples são formadas por apenas um elemento químico, mas a maneira como os átomos se organizam para produzi-las pode variar da seguinte forma: 

Há átomos que permanecem isolados. 

Há átomos que se agrupam de modos distintos e podem formam diferentes substâncias.

Atomicidade 

O número de átomos existentes em uma substância simples representa a sua atomicidade. Sendo assim, tem-se a seguinte classificação: 

Moléculas monoatômicas: formadas por apenas um átomo. 

Moléculas diatômicas: formadas por dois átomos. 

Moléculas triatômicas: formadas por três átomos.

Substâncias compostas 

As substâncias compostas também são chamadas de compostos químicos, que são formados em reações químicas por átomos ou íons de diferentes elementos. 

Exemplo:

Assim como ocorre com as substâncias simples, os compostos químicos podem ser formados por átomos em proporções diferentes. 

É o que ocorre com a água (H2O) e o peróxido de hidrogênio (H2O2). Ambos são formados apenas por hidrogênio e oxigênio, mas a quantidade de átomos nas substâncias são diferentes e, por isso, fazem com que esses compostos sejam distintos. 

Saiba mais sobre: hidrogênio e oxigênio. 

Exemplos de substâncias compostas

Fonte:

https://www.todamateria.com.br/substancias-simples-compostas/#:~:text=Subst%C3%A2ncias%20simples%20s%C3%A3o%20formadas%20por,composi%C3%A7%C3%A3o%2C%20as%20subst%C3%A2ncias%20s%C3%A3o%20compostas.

Chernobil e Césio-137

 
Fonte:

https://www.youtube.com/watch?v=W9HQtfIUljE
Lixo Radioativo
https://www.youtube.com/watch?v=0Xwcy3dzzeA
Césio 137: maior acidente radioativo do Brasil completa 32 anos
https://www.youtube.com/watch?v=12x0zNkBwEc

Experiência: Formação do Acetato de Sódio

Habilidades: 

Observar a transformação química das substâncias e verificar a relação da quantidade de reagentes e a formação de gases.

Composição e Utilidades do Ar Atmosférico

Habilidades: - Reconhecer o ar atmosférico como formado por uma mistura de gases. - Compreender a existência do ar, seus efeitos e importância. 

Composição do ar atmosférico:

O ar atmosférico é uma composição de: 

- gases 

- vapor de água 

- microrganismos 

- impurezas 

Os gases que compõem o ar atmosférico são: 

- oxigênio - 21% 

- nitrogênio - 78% 

- outros elementos (gases nobres e gás carbônico) - 1% 

Os micro-organismos presentes no ar são: 

- bactérias 

- fungos 

- vírus 

Já as impurezas presentes no ar são:

- poeira, 

- fuligem, etc;

Utilidades do ar

O ar atmosférico pode ser utilizado além da respiração dos seres vivos como por exemplo para: 

- distribuição da chuva 

- dispersão de sementes 

- gerar energia eólica 

- formação do sons 

- encher bolas e pneus 

Como o ar pode ser usado na indústria?

No geral, o ar comprimido deve ser aplicado onde se deseja aumentar a performance utilizando ferramentas pneumáticas. No meio industrial, é muito utilizado para automatizar processos pilotando válvulas, atuadores e motores pneumáticos. 

Todas as indústrias buscam por um meio de economia e maior qualidade em seus resultados. Por isso, nos ramos automotivos, metalúrgico, mineração, borracharia, tecelagens, alimentício, bebidas, farmacêutico, papeleiro, eletrônico, madeireiro, hospitalar, gases medicinais/industriais, entre outros, o ar comprimido é muito comum.

O ar comprimido é uma importante forma de energia que, em diversas atividades produtivas, complementa ou substitui com vantagens a energia elétrica. 

É ideal para aplicações em que não se precisa de grandes forças, porque normalmente é onde apresenta as suas maiores vantagens. 

Os equipamentos industriais contam com sistemas pneumáticos, que são muito mais baratos com relação ao seu investimento inicial. Além disso, possibilitam a realização de diversos tipos de movimentos sem demandar um grande espaço para comportar os componentes.

Fonte:

https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/01/Caderno-do-Professor-%E2%80%93-Ensino-M%C3%A9dio-3a-serie-Ci%C3%AAncias-da-Natureza-1o-sem.pdf

https://www.linkedin.com/pulse/como-o-ar-pode-ser-usado-na-ind%C3%BAstria-chicago-pneumatic

Destilação fracionada do ar

Habilidades: - Reconhecer o ar atmosférico como formado por uma mistura de gases. - Optar pelo processo de destilação fracionada para separar substâncias com temperaturas de ebulição próximas.

Destilação fracionada é um método usado para separação de misturas homogêneas (conjunto de substâncias solúveis entre si). Exemplos de misturas homogêneas: petróleo, mistura de água e sal, água com álcool, líquidos miscíveis com pontos de fusão diferenciados, entre outras. 

Todas estas misturas citadas podem ter seus componentes isolados através da Destilação fracionada, assim como o ar que respiramos. O ar atmosférico é uma mistura de vários gases, estes podem ser obtidos a partir de uma coluna de fracionamento que você passa a conhecer agora. 

A obtenção dos principais componentes do ar constitui um método industrial, vejamos como este processo é possível: 

- Primeiramente o ar seco é convertido em ar líquido através do resfriamento a - 200 °C; 

- O ar liquefeito é então transferido para a coluna de fracionamento; 

- Na coluna existem compartimentos com diferentes temperaturas onde cada componente é fracionado de acordo com sua T. E (temperatura de ebulição). Os produtos resultantes do processo são: 

Oxigênio líquido (O2) T.E. = 183 °C 

Gás Argônio (Ar) T.E. = 186 °C 

Gás nitrogênio (N2) T.E. = 196 °C 

Utilização: 

O Nitrogênio é usado na obtenção de fertilizantes e é componente da amônia (NH3), o Argônio é o gás presente no filamento das lâmpadas fluorescentes e o Oxigênio preenche os balões de respiração artificial. 

O método permite obter os três produtos, mas, como sabemos, o ar seco é constituído ainda por dióxido de carbono (CO2), ozônio (O3) e outros gases nobres: Neônio (Ne), Hélio (He), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe), Radônio (Rn). 

Fonte:

SP Faz Escola - Ciências da Natureza - 3ª Série - Ensino Médio

https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/destilacao-fracionada-ar.htm

https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/01/Caderno-do-Professor-%E2%80%93-Ensino-M%C3%A9dio-3a-serie-Ci%C3%AAncias-da-Natureza-1o-sem.pdf

Radioisótopos

Habilidades: Conceituar isótopos. Identificar a utilização do isótopo carbono-14 para a datação de fósseis. (EM13CNT103) Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades  e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria,  na agricultura e na geração de energia elétrica.

Dizemos que um elemento é um isótopo de outro elemento quando seus átomos possuem o mesmo número de prótons, mas diferente número de nêutrons. Muitos isótopos apresentam uma importante característica: são capazes de emitir algum tipo de radiação, sendo, por isso, chamados de isótopos radioativos ou radioisótopos. 

Os átomos dos isótopos radioativos são muitos instáveis: seus núcleos liberam radiações e partículas eletromagnéticas de alta energia, convertendo-se em novos elementos. Esse fenômeno ocorre naturalmente e é denominado decaimento radioativo ou reação de transmutação ou, ainda, reação de desintegração radioativa. O carbono 14 (14C), um isótopo do radioativo do carbono (12C), decai para nitrogênio 14 (14N), forma mais estável do nitrogênio que não emite radiação. 

O decaimento radioativo de isótopos é um parâmetro muito importante na determinação do tempo, por isso, é chamado de “relógio geológico”. Isso se deve a uma propriedade dos radioisótopos chamada meia vida, que é o período de tempo necessário para que metade dos seus átomos sofra decaimento radioativo. 

A meia vida varia muito de um isótopo para outro, alguns decaem em milhões de anos, outros o fazem em milésimos de segundos. A meia vida do carbono 14, por exemplo, é de 5.730 anos, ou seja, a cada período de 5.730 anos, metade dos seus átomos presentes numa atmosfera decai para nitrogênio 14. O urânio 235 tem meia vida de 700 milhões de anos, enquanto o potássio 40 sofre decaimento dentro de 1,3 milhões de anos e o césio 137, em 30 anos. 

Através da meia vida de isótopos radioativos, é possível calcular precisamente a idade de fósseis e rochas sedimentares que os contenham. Devido a isso, o carbono 14 é muito utilizado na datação de ossos, sedimentos orgânicos, madeira e tudo o que provenha de matéria viva com menos de 50 mil anos; enquanto isótopos de meia vida mais longa são utilizados para datar fósseis mais antigos. 

Além da datação de fósseis e rochas, os isótopos radioativos têm uma gama de aplicações práticas: 

Na Medicina, são utilizados no estudo, diagnóstico e tratamento de diversas doenças. O iodo 131 é usado no mapeamento da tireoide; o cromo 51, no estudo das hemácias; o tálio 201, no diagnóstico de distúrbios cardíacos, o mercúrio 197, no estudo de tumores cerebrais, o cobalto 60, na destruição de células cancerosas, entre muitos outros. 

Na Agricultura, os isótopos radioativos são aplicados aos adubos e fertilizantes a fim de estudar a capacidade de absorção desses compostos pelas plantas. 

No ramo industrial, tais elementos são utilizados na conservação de alimentos, no estudo da depreciação de materiais, na esterilização de objetos cirúrgicos, na detecção de vazamentos em oleodutos, etc. 

Embora possuam diversas utilizações, os isótopos radioativos também apresentam riscos às pessoas e ao meio ambiente. Em 1987, a cidade de Goiânia (GO) foi o cenário de um grave acidente envolvendo material radioativo. Um aparelho de radioterapia foi desmontado e cápsulas de césio 137 contidas nesse equipamento foram manipuladas e até quebradas, espalhando a substância. Algumas pessoas morreram devido à contaminação por césio 137; e outras foram expostas a doses moderadas, porém, suficientes para aumentar exponencialmente o risco de desenvolver doenças como o câncer.

Fonte:

https://www.infoescola.com/quimica/isotopos-radioativos/

Transformações Químicas

Habilidades:

(EM13CNT101) – Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas. (Experimento com cálcio e fogo).

Transformações Químicas

Queima do carvão

São transformações químicas, onde a matéria inicial (reagente) sofre modificações pela ação de fatores como calor, originando substâncias novas (produtos), com características diferentes da matéria inicial. 

As reações de combustão, podem ser representadas de forma simplificada: 

C + O2 → CO2 + calor

O combustível, comburente e a energia de ativação (energia necessária para iniciar o processo de combustão) são necessários para iniciar a reação de combustão, obtendo-se produtos como os gases, resíduos sólidos e a energia liberada em forma de calor. 

A queima completa e incompleta dos combustíveis que são utilizadas de forma desenfreada, liberam gases poluentes como monóxido de carbono e dióxido de carbono, que contribuem nos fenômenos como o aquecimento global e o efeito estufa, além de serem prejudiciais à saúde humana. 

Ferrugem (processo de oxidação)

Acontece pela ação do tempo, calor e umidade. 

A reação global da oxidação do ferro é a seguinte: 

2 Fe + O2 + 2 H2O → 2 Fe(OH)2

O Hidróxido de Ferro é o responsável pela coloração castanha da ferrugem. 

A contribuição da ciência no descobrimento e na evolução de materiais (fibra de carbono, plásticos, ligas metálicas como o aço mais leve, por exemplo) barateiam custos e melhoram a qualidade de vida, mas podem agredir o meio ambiente, se não forem utilizados adequadamente. 

A evolução dos conhecimentos científicos-tecnológicos modificaram o mundo e a vida no planeta. 

Dos trilhos enferrujados chegando ao celular, o caminho percorrido apresenta uma trajetória de ganhos, em vários aspectos, em áreas como na medicina, agricultura, telecomunicações etc., mas com acentuada agressão ao meio ambiente. 

Devemos refletir sobre como o homem poderá equilibrar suas ações, continuando com o avanço tecnológico e científico, mas com foco na qualidade de vida do homem e do planeta, com ações de sustentabilidade.

Ciência x Ser Humano x Planeta

A Ciência está presente em tudo na vida: nos alimentos, no corpo humano, nas vestimentas, nos remédios, nas construções, na tecnologia, na extração de recursos naturais, nos processos produtivos, no ar que respiramos, nos fenômenos naturais que observamos e, também, nos desequilíbrios do meio ambiente, causados pelo homem, devido à inserção de agentes poluidores, tais como o monóxido de carbono proveniente da queima de combustíveis e a utilização desenfreada de reações químicas de grande potencial energético e explosivo, como a fissão nuclear (da bomba atômica).

A evolução dos materiais e objetos do cotidiano e suas consequências para a vida

A contribuição da Química e das tecnologias aplicadas, permite que cada vez mais novas estruturas sejam descobertas e utilizadas, como a fibra ótica, o plástico etc., mas, ao mesmo tempo, acarreta grandes responsabilidades de não agredir o planeta.

Fonte:

Currículo em Ação - Ciências da Natureza e suas Tecnologias

https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/01/EM_PR_CNT_1%C2%AAs%C3%A9rie_Vers%C3%A3o_Preliminar_24-01.pdf