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 Nós, que escrevemos este livro, gostamos muito de Química. Gostamos tanto que dedicamos a vida a ela, nos laboratórios ou nas salas de aula. Com este curso, desejamos que também você partilhe esse prazer conosco. Sabe por quê? Porque sempre é mais fácil lidar com aquilo de que gostamos. Talvez você esteja se perguntando por que é necessário ter algum conheci- mento de Química. Pense bem... O mundo em que vivemos sofre inúmeras transformações, e cada vez com maior velocidade. E m todas elas, há a presença notável de computadores e outras máquinas sofisticadas. E nisso, a Química tem um papel importantíssimo, pois é a ciência que permite, por exemplo, o desenvolvimento de novos materiais para a construção de todas essas máquinas modernas. É a Química também que permite a pesquisa de substâncias destina- das à saúde e ao bem-estar do ser humano. Olhe a seu redor: a Química está presente em tudo. Para entender o mundo que nos cerca, exercendo plenamente nosso papel de cidadão - nos casos em que, por exemplo, nossa saúde pública pode ser ameaçada - é preciso ter, pelo menos, as noções elementares da ciência química. Talvez você não tenha uma imagem muito animadora da Química... Talvez ela lhe pareça apenas um amontoado de fórmulas e nomes complicados... Não se preocupe! Nas primeiras 25 aulas do nosso curso, não aparece nenhuma fórmula. Você vai aprender do que são feitas as coisas e vai ter idéia de como um químico trabalha. Você verá que muito daquilo que um químico faz, principal- mente sua maneira de raciocinar, terá aplicação no seu trabal ho, seja ele qual for. Neste curso, vamos tratar de assuntos bem gerais, re lacionados com aquilo com que temos contato todo dia, como a água água água água água, o ar ar ar ar ar e os metais metais metais metais metais . É claro que você  já conhece todas essas coisas. Mas, agora, vai descobrir como um químico olha para elas. O que ele analisa nessas coisas e o que ele realiza com elas. Para entender bem o raciocínio de um químico, é importante que você acompanhe com atenção as descrições de experiências experiências experiências experiências experiências  que estão neste livro, pois é por meio delas que descobrimos e verifi camos fatos, dos mais simples aos mais complicados. Você verá que pode realizar em sua casa todas as experiênci as aqui relatadas. Mas não se esqueça de que o importante é descobrir por si mesmo o que acontece em cada uma delas. Para facilitar seus estudos, cada aula foi dividida em seções. Na primeira, mostramos resumidamente O que você vai aprender O que você vai aprender O que você vai aprender O que você vai aprender O que voc ê vai aprender na au la. A segunda seção é uma lista do que Seria bom já saber Seria bom já saber Seria bom já saber Seria bom já saber Seria bom já saber. Se você se sentir inseguro em relação a algum assunto dessa lista, volte às aulas anteriores para

Apostila de Química

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Apresentao

Ns, que escrevemos este livro, gostamos muito de Qumica. Gostamos tanto que dedicamos a vida a ela, nos laboratrios ou nas salas de aula. Com este curso, desejamos que tambm voc partilhe esse prazer conosco. Sabe por qu? Porque sempre mais fcil lidar com aquilo de que gostamos. Talvez voc esteja se perguntando por que necessrio ter algum conhecimento de Qumica. Pense bem... O mundo em que vivemos sofre inmeras transformaes, e cada vez com maior velocidade. Em todas elas, h a presena notvel de computadores e outras mquinas sofisticadas. E nisso, a Qumica tem um papel importantssimo, pois a cincia que permite, por exemplo, o desenvolvimento de novos materiais para a construo de todas essas mquinas modernas. a Qumica tambm que permite a pesquisa de substncias destinadas sade e ao bem-estar do ser humano. Olhe a seu redor: a Qumica est presente em tudo. Para entender o mundo que nos cerca, exercendo plenamente nosso papel de cidado - nos casos em que, por exemplo, nossa sade pblica pode ser ameaada - preciso ter, pelo menos, as noes elementares da cincia qumica. Talvez voc no tenha uma imagem muito animadora da Qumica... Talvez ela lhe parea apenas um amontoado de frmulas e nomes complicados... No se preocupe! Nas primeiras 25 aulas do nosso curso, no aparece nenhuma frmula. Voc vai aprender do que so feitas as coisas e vai ter idia de como um qumico trabalha. Voc ver que muito daquilo que um qumico faz, principalmente sua maneira de raciocinar, ter aplicao no seu trabalho, seja ele qual for. Neste curso, vamos tratar de assuntos bem gerais, relacionados com aquilo com que temos contato todo dia, como a gua, o ar e os metais. claro que voc j conhece todas essas coisas. Mas, agora, vai descobrir como um qumico olha para elas. O que ele analisa nessas coisas e o que ele realiza com elas. Para entender bem o raciocnio de um qumico, importante que voc acompanhe com ateno as descries de experincias que esto neste livro, pois por meio delas que descobrimos e verificamos fatos, dos mais simples aos mais complicados. Voc ver que pode realizar em sua casa todas as experincias aqui relatadas. Mas no se esquea de que o importante descobrir por si mesmo o que acontece em cada uma delas. Para facilitar seus estudos, cada aula foi dividida em sees. Na primeira, mostramos resumidamente O que voc vai aprender na aula. A segunda seo uma lista do que Seria bom j saber Se voc se sentir saber. inseguro em relao a algum assunto dessa lista, volte s aulas anteriores para

tirar as dvidas. Isto lhe interessa como o nome diz, deve ser lida e relida com interessa, muita ateno. Se voc est acompanhando o Telecurso 2000, provvel que queira fazer algum exame. Para auxili-lo nessa tarefa, h um resumo dos conhecimentos essenciais de cada captulo na seo Voc precisa saber Nela, a linguagem saber. mais prxima da que voc vai encontrar nos exames. A seo Vamos pensar mostrar com mais detalhes o que foi estudado na aula, para que voc amplie seus conhecimentos. Finalmente, depois de tanto estudar, voc vai poder dizer: Agora eu sei sei. Nessa parte, h uma lista de afirmaes como, por exemplo, Agora eu sei por que preciso estudar Qumica. Se voc souber, faa um tique no quadradinho correspondente afirmao. Se no souber alguma delas, releia o captulo com ateno, procurando aquilo que no entendeu. No entanto, para ter certeza de que entendeu mesmo a aula, nada melhor que resolver os exerccios. Portanto, Vamos exercitar Algumas vezes, ser exercitar. necessrio rever o captulo ou mesmo aulas anteriores. Mas no desista, tente resolver todas as questes. Depois, confira suas respostas com o gabarito, no final do volume. Esperamos que, ao final do curso, voc ame a Qumica tanto quanto ns. Vamos l!

AUTORIA Reiko Isuyama (coordenadora) - Doutora em Qumica; Professora de Qumica Inorgnica do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Peter Wilhelm Tiedemann - Doutor em Qumica; Professor de Fsico-qumica do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Vera Lucia Pardini - Doutora em Qumica; Professora de Qumica Orgnica do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Adelaide Maria Vieira Viveiros - Doutora em Qumica; Professora de Qumica Inorgnica na Universidade Federal da Bahia.

AGRADECIMENTOS Conselho Britnico Aparecido Ribeiro Souza - Bacharel em Qumica; Aluno de Ps-graduao do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Cleonice Rocha - Bacharel em Qumica; Aluna de Ps-graduao do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Roque Cruz - Bacharel em Fsica; Professor de Qumica do 2 Grau na Organizao Tatuiense de Ensino. Wanda de Oliveira - Professora do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo.

Apresentao

Se voc comprou este Volume 2 de Qumica do Telecurso 2000, deve ter passado pelo Volume 1 sem perder o entusiasmo. Isso muito bom! Acreditamos que, depois de tudo o que aprendeu na primeira etapa, voc esteja vendo a Qumica com outros olhos. Deve estar percebendo como os conhecimentos nessa rea so importantes para entender nossa vida. Afinal, tudo o que nos rodeia passou por um processo qumico. Voc viu como a gua purificada, tanto na natureza como no laboratrio e na estao de tratamento, por meio de processos qumicos. Voc viu que o ar importante para plantas e animais, mas que pode ser facilmente poludo, tornando-se prejudicial vida na Terra. Viu o papel do oxignio do ar na queima e que esta, sem os devidos cuidados, pode acabar em incndio. Por outro lado, voc aprendeu como se combate um incndio. Voc tambm aprendeu que as substncias, como a gua e o carbono, percorrem um ciclo na natureza e que muitas vezes o homem interfere nesse ciclo. o caso de alguns metais que, depois de extrados pelo homem da natureza, acabam voltando a ela. Modernamente, os metais so reciclados, aproveitando-se as sucatas. Neste segundo volume, voc vai comear a entender por que as frmulas qumicas so importantes e como elas facilitam a comunicao entre os qumicos. Voc vai descobrir como funcionam as indstrias qumicas e quais so as principais substncias produzidas por elas. Vai perceber que no d para evitar o transporte de produtos qumicos , apesar de ser muito perigoso. Por outro lado, vai aprender o que deve ser feito para transportar produtos qumicos com segurana. Um desses produtos a soda custica, que muito corrosiva mas fundamental para o preparo de um produto totalmente inofensivo: o sabo. Ou ser que o sabo no to inofensivo assim? Voc vai ver como ele fabricado e os cuidados que devem ser tomados com sabo e detergentes para no polurem os rios. Os plsticos so um captulo muito interessante. Hoje em dia, eles so muito usados, pois podem ser produzidos com as propriedades que se desejar. Finalmente, voc vai tirar uma dvida: Mais sempre melhor? A voc vai entender por que se deve seguir risca uma receita mdica. Este volume segue o mesmo padro do primeiro. Para facilitar seus estudos, cada aula foi dividida em sees. Na primeira, mostramos resumidamente o que voc vai aprender na aula.

A segunda seo uma lista do que seria bom j saber Se voc se sentir saber. inseguro em relao a algum assunto dessa lista, volte s aulas anteriores para tirar as dvidas. A terceira seo de cada aula voc deve ler e reler com muita ateno, pois ela traz o que est no programa de televiso e isto lhe interessa Tudo o que os interessa. personagens da aula de TV falam e fazem explicado, s que aqui, numa conversa direta com voc, o leitor deste livro. Se voc est acompanhando o Telecurso 2000, provvel que queira fazer algum exame. Para auxili-lo nessa tarefa, h um resumo dos conhecimentos essenciais de cada captulo. Esse resumo traz o mnimo que voc precisa saber e nele, a linguagem mais prxima da que voc vai encontrar nos exames. Depois que voc estudou os principais assuntos da aula, vamos pensar mais mais, ver o assunto com mais detalhes e ampliar os conhecimentos que voc acabou de adquirir. Finalmente, depois de tanto estudar, voc vai poder dizer: agora eu sei Voc sei. vai encontrar uma lista de afirmaes como, por exemplo, Agora eu sei o que ser alfabetizado em cincias. Se voc souber, marque o quadradinho correspondente afirmao. Se no souber algumas delas, releia o captulo com ateno, procurando aquilo que no entendeu. No entanto, para ter certeza de que entendeu mesmo a aula, nada melhor que exercitar. resolver exerccios. Portanto, vamos exercitar Tente resolver todos os exerccios. No desista. Se tiver dificuldades, reveja o captulo ou mesmo aulas anteriores. Depois, confira suas respostas com o gabarito, no final do volume. Finalmente, lembre-se de que voc j venceu a primeira etapa do curso de Qumica. Temos certeza de seu sucesso tambm nesta etapa final.

AUTORIA Reiko Isuyama (coordenadora) - Doutora em Qumica; Professora de Qumica Inorgnica do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Peter Wilhelm Tiedemann - Doutor em Qumica; Professor de Fsico-qumica do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Vera Lucia Pardini - Doutora em Qumica; Professora de Qumica Orgnica do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Adelaide Maria Vieira Viveiros - Doutora em Qumica; Professora de Qumica Inorgnica da Universidade Federal da Bahia.

AGRADECIMENTOS Universidade de So Paulo Conselho Britnico Aparecido Ribeiro de Souza - Bacharel em Qumica; Aluno de Ps-graduao do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo. Cleonice Rocha - Bacharel em Qumica; Aluna de Ps-graduao do Instituto de Qumica da Universidade de So Paulo.

A UA U L A L A

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D para separar o sal da gua do mar?l

O que voc vai aprender

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Mtodos de separao de um slido de um lquido: - Decantao - Peneirao - Filtrao Dissoluo Soluo Soluto Solvente

Seria bom j saber

Procure no dicionrio o significado das seguintes palavras:

transparente turvoSurgiu um problema no rio que abastece de gua uma cidade. Vrias pessoas deram sua opinio: - Eu no me importo com o problema da gua porque, quando falta gua, eu tomo suco . - disse um adolescente. Uma senhora comentou: - Eu uso to pouca gua, quase no fao nada em casa... Um jornaleiro, que passava as horas de calma na banca lendo revistas de Cincias, disse: - Ando muito preocupado com o problema da gua. Eu li que, para fabricar um litro de suco em lata, gasta-se mais ou menos 100 litros de gua, s na fabricao da lata. J pensou quanta gua a gente est usando sem saber?! Ser que no vai faltar gua? Preocupado com o problema, o jornaleiro pensou no mar: - Eu nunca vi o mar de perto, mas deve ser uma coisa enorme. Eu li que mais de 97% de toda gua que existe na Terra esto no mar. Isso quer dizer que de cada 100 litros de gua, 97 litros esto no mar! Quase toda a gua est no mar. No entanto, ns no usamos a gua do mar porque salgada. Ser que no d para separar o sal dessa gua?

Isto lhe interessa

A U L Agua do mar

Ele chegou at a sonhar com o mar. No sonho, o jornaleiro encheu de gua do mar um balde e levou para casa. Despejou um pouco dessa gua num copo.

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Exerccio 1 Observe a figura acima e marque sim ou no no quadro abaixo.OBSERVAO SIM NO

Areia no fundo do copo Galho boiando gua turva gua transparente

Com a mo, o jornaleiro tirou do copo de gua galhos e folhas. A gua continuou turva. Decidiu deix-la em repouso. Esse mtodo de separar um slido de um lquido, deixando-o em repouso, chama-se decantao decantao.

gua + areia decantao

gua areia

Depois, ele despejou a gua num outro copo, mas sem cuidado, e acabou misturando tudo de novo. A separao do lquido, por decantao, precisa ser feita com cuidado. Como no conseguiu separar a parte slida da parte lquida por decantao, ele decidiu passar a gua gua do mar por uma peneira. S as + sujeiras maiores ficam na areia peneira. A areia no separada com a peneira porque seus gros so muito pequenos e passam pela peneira. A gua que passa turva porque est misturada com grozinhos de areia.

A U L A

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Nem peneirando, ele conseguiu limpar a gua. Ento, resolveu filtr-la, usando papel de filtro de caf. A gua do mar, depois de filtrada, ficou transparente. Mas isso no quer dizer que o jornaleiro obteve gua pura. O sal no ficou no papel de filtro, pois continua na gua.filtrao

Quando se compara a gua pura com a gua do mar filtrada, no se nota nenhuma diferena. Ambas so incolores e transparentes.

gua pura

gua do mar filtrada

Colocando o sal na gua e agitando bem, no d mais para ver o sal. Dizemos que o sal se dissolveu na gua. gua com alguma coisa dissolvida chama-se soluo .

No s com gua que se prepara uma soluo. Qualquer lquido, como lcool, gasolina, acetona etc., pode dissolver substncias. Pense em outros lquidos que voc conhece.

A substncia que se dissolve o soluto. O lquido que dissolve o soluto o solvente .

Uma soluo sempre transparente, mas pode ser incolor ou colorida. O leite no uma soluo, pois no transparente. Por decantao no d para separar o soluto do solvente. A decantao s serve para separar misturas de slido com lquido. Lembra-se como se faz uma decantao e como se faz uma filtrao? Os dois mtodos so muito usados na indstria para separar misturas de slidos e lquidos.

Exerccio 2 Para voc perceber as vantagens e as desvantagens dos dois mtodos, preencha o quadro a seguir com as palavras maior e menor.MTODO DE SEPARAO TEMPO CUSTO

A U L A

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Decantao Filtrao

Quando se mistura uma substncia com gua, esta pode ficar turva ou transparente.

Exerccio 3 Use as palavras turva transparente colorida, incolor e branca para turva, transparente, preencher o quadro abaixo:MISTURA SOLUO

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Quando a gua fica turva , a substncia no se dissolveu. Ela est s misturada com a gua, sem se dissolver. Para separar a substncia que est s misturada com a gua, voc pode decantar, peneirar ou filtrar. Quando a gua fica transparente , a substncia se dissolveu na gua. Nesse caso formou-se uma soluo. Numa soluo, as substncias no podem ser separadas por filtrao, peneirao ou decantao.

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Todos os dias temos alguma dvida, como aconteceu com o jornaleiro. Para tirar a dvida, voc pode perguntar para algum ou procurar num livro. Muitas vezes, ns queremos saber coisas que so difceis de achar nos livros. importante aprender a fazer o que o jornaleiro fez: descobrir. E para descobrir a resposta, precisamos aprender a observar, experimentar e pensar. Voc est achando que tudo aquilo que o jornaleiro imaginou no deu certo, no ? No. Ele j conseguiu uma coisa muito importante: separar uma mistura de slidos e lquidos por decantao e filtrao.

Exerccio 4 Pense no seu dia-a-dia e lembre-se de quando j separou misturas. Qual dos mtodos que apresentamos voc costuma usar? Pense nas substncias que usa e veja quais se dissolvem na gua. Se voc no tem certeza, tente descobrir, experimente! Agora, para o nosso jornaleiro s falta separar o sal dissolvido na gua.

A U L A

Voc precisa saberl

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Muitas vezes tomamos gua sem perceber. Por exemplo, num suco. Muitas coisas que nem contm gua precisam de muita gua para serem fabricadas. Um exemplo a lata de refrigerante. Mais de 97 % da gua do nosso planeta esto no mar. A gua do mar no pode ser consumida diretamente porque tem sal dissolvido.

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Decantar serve para separar um slido de um lquido, quando esto misturados . Coloca-se a mistura num copo e espera-se at o slido ir para o fundo do copo. Para isso funcionar, o slido no pode estar dissolvido no lquido. Peneirar outra maneira de separar um slido de um lquido. Para isso funcionar, os gros do slido precisam ser maiores que os furos da peneira. Filtrar mais uma maneira de separar um slido de um lquido. S que, neste caso, o slido pode ser um p muito fino. Para filtrar, passa-se a mistura de slido e lquido por um papel de filtro . O slido fica no papel de filtro e o lquido passa. gua filtrada no pura. Ela contm substncias dissolvidas . Soluo a mistura de um slido com um lquido, sem que se possa ver o slido. A soluo sempre transparente. D para ver atravs dela.Quando se dissolve uma substncia colorida na gua, a soluo fica transparente e colorida. Apesar de colorida, d para ver atravs da soluo.

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Soluto o slido que se dissolve no lquido. Solvente o lquido que dissolve o slido.O soluto se dissolve no solvente , formando uma soluo . Para separar as substncias de uma mistura pode-se decantar, peneirar ou filtrar. Para separar as substncias de uma soluo no adianta decantar, peneirar ou filtrar.

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Observar, Observar experimentar e pensar so importantes para descobrir alguma coisa nova.

Como todas as substncias, a gua pode se misturar com outras substncias. Mas a gua tem uma propriedade especial: ela no s se mistura como tambm dissolve muitas substncias, formando solues. Muitas das substncias misturadas ou dissolvidas na gua so prejudiciais ao homem. As substncias que esto misturadas so menos perigosas, pois podem ser vistas e separadas mais facilmente. A gua de um rio, quando passa por uma cidade grande, geralmente poluda, pois recebe o esgoto da cidade e aquilo que algumas indstrias jogam nesse rio. Hoje, a maioria das indstrias faz o tratamento de efluentes antes de jogar a gua no rio. Micrbios que vivem na gua dos rios alimentam-se de substncias que provm de animais e plantas. Encontrando bastante alimento, esses micrbios multiplicam-se. Como precisam respirar, gastam todo o oxignio da gua do rio. Com isso, falta oxignio para os peixes e eles morrem. Outras substncias, como metais pesados, so venenos para o homem. Todas essas substncias so difceis de separar da gua, pois esto dissolvidas nelas. Tcnica da decantao Nosso jornaleiro no conseguiu separar a areia da gua do mar por decantao. Na hora de despejar a gua limpa, ele misturou tudo de novo. Para isso dar certo, deve-se inclinar o copo s um pouco, aumentando a inclinao medida que a gua vai saindo. Se isso no funcionar para tirar o restinho de gua, pode-se usar um conta-gotas. Se a quantidade de gua for muito grande no caso de um balde pode-se tirar a gua com um sifo . Para isso pe-se a ponta de uma pequena mangueira no balde, s um pouquinho acima do slido decantado. A outra ponta da mangueira vai num outro balde, que deve estar um pouco abaixo do primeiro. Puxa-se a gua at ela comear a correr sozinha.sifo

Vamos A A U L pensar mais

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Para fazer o lquido escoar atravs do sifo, encha a mangueira com o lquido que vai ser puxado e faa como na figura acima. Cuidado! Quando usar sifo, nunca puxe o lquido com a boca. Mesmo que voc tome cuidado para o lquido no entrar na boca, na hora de aspirar, voc vai respirar seus vapores e isso muito prejudicial. Use uma bombinha.

A U L A

Tcnica da filtrao Num laboratrio de Qumica, usa-se um papel de filtro redondo para filtrar. Dobra-se esse papel duas vezes. Abrindo-o como mostra a figura abaixo, colocase o papel num funil e o funil, num suporte. Despeja-se a mistura que se quer filtrar no papel, com o cuidado de nunca encher totalmente o funil.Dobradura do papel de filtro Montagem final

2

folha inicial de papel de filtro

dobrada ao meio

dobrada em quatro

mistura (slido + lquido) funil com papel de filtro slido separado lquido separado

o cone formado

cone adaptado ao funil de filtrao

bquer

Observao: Observao a haste do funil deve ficar encostada na parede do recipiente que vai receber o lquido.

Agora eu sei

Que tipo de mistura pode ser separado por decantao. Como se faz uma filtrao. Por que filtrao melhor do que decantao. O que dissolver. Como a gua fica quando se dissolve uma substncia nela. O que soluo. O que solvente. O que soluto. Por que algumas substncias se dissolvem na gua e outras substncias no se dissolvem.

Vamos exercitar

Exerccio 5 Como obtemos uma soluo de gua colorida? Exerccio 6 A soluo sempre transparente? Exerccio 7 possvel ter uma soluo colorida transparente? Exerccio 8 Por que o leite no soluo?

Exerccio 9 Verifique se as substncias do quadro abaixo se dissolvem na gua. Coloque uma colher (de ch) de cada um desses materiais num copo com gua. Elas devem ser testadas separadamente.MATERIAL OBSERVAES

A U L A

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Terra ......................................................................................................................... Acar ...................................................................................................................... Areia ......................................................................................................................... Pedaos de isopor ................................................................................................... Farinha ..................................................................................................................... Bicarbonato de sdio .............................................................................................. Veja o que voc observou e responda: a) Quais foram as substncias que se dissolveram na gua? b) Quais so as misturas que podem ser separadas por decantao? c) Quais so as misturas que podem ser separadas por peneirao? d) Quais so as misturas que podem ser separadas por filtrao? e) Identifique o solvente e o soluto nas solues formadas. Exerccio 10 Na gua do mar, o que solvente e o que soluto ? Exerccio 11 Identifique as alternativas corretas: a) Quando se adiciona um pouco de sal a um copo com gua, obtm-se uma soluo. b) gua filtrada pode conter substncias dissolvidas. c) A areia da gua do mar pode ser separada por filtrao. d) Uma soluo transparente pode ser colorida. e) O sal da gua do mar pode ser separado por decantao. Exerccio 12 Explique o que : a) decantar; b) peneirar; c) filtrar. Exerccio 13 Use as palavras que voc aprendeu nesta aula para explicar o que acontece quando voc prepara caf. Exerccio 14 Mostre por meio de um desenho o que acontece quando se mistura areia e pedregulhos. Exerccio 15 Por que, para certas misturas, melhor peneirar e, para outras, melhor filtrar para separar o slido do lquido? Exerccio 16 Como se separa um slido de um lquido por peneirao e por filtrao? Exerccio 17 Observe a tcnica da filtrao apresentada na seo Vamos pensar mais . D o nome de cada material usado.

A UA U L A L A

3 3

O que acontece quando se evapora gua do mar?l l l l l l l l

O que voc vai aprender

Soluo saturada Soluo insaturada Solvente Soluto Concentrao Evaporao Condensao Fenmeno

Seria bom j saber

Mudana de estado fsico da matria.

estado gasoso

e s f r ia e s f r ia aquec aquec e e

estado slido

estado lquido

Isto lhe interessa

O jornaleiro fica cada vez mais preocupado com a quantidade de gua que ns gastamos sem saber. - J pensou, quanta gua se gasta e a gente no sabe! So 450 litros de gua para cada ovo que a gente come em casa. Pensei que para criar galinha s precisasse de gua para dar de beber.

Para produzir uma dzia de ovos so consumidos 54mil litros de gua.

S agora ele percebeu que, para criar galinha, alm da gua para beber, preciso gua para irrigar o milho que ela come, para fabricar o fertilizante etc.

A U L A

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O jornaleiro anda to preocupado que, nas horas de pouco movimento na banca, folheia revistas que trazem alguma coisa sobre gua. Ele quer descobrir uma maneira de tirar o sal da gua do mar. At sonhou que construa uma fbrica para conseguir isso. Ele ainda no conseguiu imaginar um jeito de separar o sal dissolvido na gua do mar. Ele quer fazer experincias para purificar gua do mar. Como no tem gua do mar, um amigo que trabalha num laboratrio deu a idia de preparar gua do mar artificial, misturando sal e gua.

Intervalo Em cincia ns usamos muito a palavra fenmeno. E fenmeno quer dizer acontecimento. Quando o sal se dissolve, temos um fenmeno. Quando uma flor desabrocha, a gua vaporiza, a madeira apodrece ou o papel queima, temos outros fenmenos. Esses fenmenos so chamados fenmenos naturais. Ir escola, mudar o governo, seguir a moda, so fenmenos sociais. Na cincia ns estudamos s os fenmenos naturais. Em Qumica estudamos s os fenmenos naturais que ocorrem com a matria.

Decantao slido + lquido

Filtra o slido + lquido slido

slido lquido

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O jornaleiro tentou dissolver o sal na gua, mas a quantidade de gua no foi suficiente. Sobrava sal sem se dissolver. Esse tipo de soluo, que no consegue mais dissolver soluto, se chama soluo saturada saturada.soluo saturada: tem a quantidade mxima de soluto que o solvente consegue dissolver sal sem dissolver

O jornaleiro acrescentou mais gua, at dissolver todo sal. Essa soluo se chama soluo insaturada.Preparao de uma soluo insaturada soluo insaturada: tem mais solvente que a saturada

soluo saturada

+

gua

=

Exerccio 1 Preencha o quadro, escolhendo trs frases da lista abaixo para definir soluo saturada e soluo insaturada. - H slido no fundo. - Dissolve mais slido. - D para separar por filtrao. - No h slido no fundo. - No dissolve mais o slido. - No d para separar por filtrao.SOLUO SATURADA

1. .................................................................................................... 2. .................................................................................................... 3. .................................................................................................... 1. .................................................................................................... 2. .................................................................................................... 3. ....................................................................................................

SOLUO INSATURADA

O jornaleiro conseguiu preparar gua do mar artificial. Depois, seguiu a sugesto do amigo e ferveu a gua. A gua evaporou e comeou a formar sal. Ele no conseguiu obter gua pura porque o vapor que sai precisa ser captado e resfriado.SAL DE NOVO?

A U L A

vapor dgua gua do mar gua fria gua destilada

difcil fazer isso em casa porque precisa-se de um aparelho especial: o aparelho de destilao. destilao

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Ento, o jornaleiro leu uma notcia que falava da possibilidade de retirar o sal da gua do mar e de guas salobras que passam embaixo da terra, em regies secas, como o Nordeste.

Engenheiro quer usar calor para dessalinizar a gua do marUm pesquisador da Universidade de So Paulo desenvolveu um projeto de dessalinizador solar, capaz de transformar a gua salgada do mar em gua pura e potvel. Com o seu dessalinizador, possvel atingir o padro de salinidade recomendado pela Organizao Mundial de Sade. O resultado gua to pura que fica igual gua da chuva. Para chegar no teor salino ideal, preciso recompor com 90% do lquido dessalinizado e 10% de gua natural.Trecho de notcia de O Estado de S. Paulo, 22/4/95

Voc precisa saberl

H uma quantidade mxima de soluto que pode ser dissolvida numa quantidade de solvente. Acrescentando mais soluto, mesmo agitando bastante, ele no se dissolve. Ele vai para o fundo do recipiente. A soluo saturada contm a mxima quantidade de soluto que pode ser dissolvida na quantidade de solvente usada para preparar a soluo. Essa quantidade mxima chama-se solubilidade da substncia. A soluo insaturada contm menos soluto do que a solubilidade da substncia permite. Acrescentando solvente a uma soluo saturada, ela se torna insaturada. Para ter certeza de que uma soluo est saturada, deve haver soluto no dissolvido no fundo do recipiente.

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Vapor de gua gua no estado gasoso.Todo lquido forma vapor quando aquecido.

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Condensao a transformao de vapor em lquido.

pensar mais

A Vamos U L A

Dissoluo A matria formada de partculas to pequenas que no podemos v-las. A gua e o sal so formados de partculas. As partculas da gua so diferentes das partculas do sal. No slido, as partculas do sal esto bem arrumadas, pois elas se atraem fortemente. As partculas da gua lquida esto mais soltas, pois elas se atraem menos. Sal e gua tambm se atraem. Quando se dissolve sal em gua, muitas partculas de gua so atradas pelas partculas de sal. Ento, estas se soltam. A agitao ajuda a dissolver, porque com ela sempre chegam novas partculas de gua perto do sal. Numa soluo, muitas partculas do solvente ficam ao redor de partculas do soluto. Por isso o soluto se dissolve. Assim d para entender por que h uma quantidade mxima de soluto que pode ser dissolvida em certa quantidade de solvente. Quando faltam partculas de solvente para rodear as de soluto, no d para dissolver mais soluto. Diz-se que a soluo est saturada. Quando h partculas de solvente sobrando para rodear as de soluto, mais soluto pode ser dissolvido e a soluo insaturada.partculas de gua

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partculas de sal partculas de sal

Evaporao e condensao Aquecendo gua, as partculas se movimentam mais depressa. Ento elas ficam mais soltas, mais livres umas das outras. A comea a formar vapor. Para as partculas de um lquido ficarem livres, necessrio aquec-lo. No incio do aquecimento apenas poucas partculas se movimentam depressa e, por isso, forma-se pouco vapor. A determinada temperatura, muitas partculas ficam rpidas. Essa temperatura a temperatura de ebulio do lquido. Nessa temperatura o lquido ferve . As partculas de algumas substncias atraem-se mais do que as de outras. Quando as partculas se atraem fortemente, precisa-se aquecer mais o lquido para ele se transformar em vapor. Ento, sua temperatura de ebulio maior. Por isso as substncias tm temperaturas de ebulio diferentes. Partculas de gua em forma de vapor batem em todo lugar, pois se movem rapidamente. Quando batem em alguma coisa fria, o vapor se transforma em lquido. Diz-se que o vapor condensa Condensao a passagem de uma condensa. substncia na forma de vapor para a forma lquida.

O nome da soluo que tem tanto soluto que ele no se dissolve mais. O nome da soluo em que possvel dissolver mais soluto. O que acontece quando se evapora solvente de uma soluo insaturada. Como se prepara uma soluo saturada a partir de uma soluo insaturada. Porque, quando se aquece um lquido, se forma vapor. Porque, quando se esfria o vapor, se obtm o lquido. O que temperatura de ebulio. O que vaporizao. O que condensao.

Agora eu sei A U L A

3

Exerccio 2 Como o nome do fenmeno em que o soluto desaparece no meio do solvente? Exerccio 3 possvel dissolver mais soluto numa soluo insaturada? Exerccio 4 Como podemos obter uma soluo saturada? Exerccio 5 Como podemos obter uma soluo insaturada? Exerccio 6 Preencha os quadros em branco com os nomes dos fenmenos ou a observao correspondente ao fenmeno.

Vamos exercitar

OBSERVAO

FENMENO

Um slido dissolvido na gua gua lquida vaporiza Condensao Numa mistura de slido e lquido, o slido se deposita no fundo Ao passar o caf pelo filtro, o p fica retido

A U L A

3

Exerccio 7 Classifique cada uma das afirmativas como verdadeira (V) ou falsa (F). V F a) ( ) Por filtrao, possvel separar, o soluto do solvente de uma soluo saturada. b) ( ) Em um litro de uma soluo saturada h mais soluto do que em um um litro de uma insaturada, da mesma substncia. c) ( ) Adicionando solvente a uma soluo saturada, ela se torna insaturada. d) ( ) possvel dissolver mais soluto em uma soluo saturada. Exerccio 8 Descreva o que acontece quando se ferve gua do mar em um recipiente aberto. Exerccio 9 Descreva como voc prepararia uma soluo saturada de acar em gua. A partir dessa soluo saturada, como voc prepararia uma soluo insaturada? Exerccio 10 Classifique cada uma das afirmativas como verdadeira (V) ou falsa (F). a) ( ) Com o aquecimento, as partculas de um lquido ganham mais velocidade. b) ( ) Aquecendo-se a gua lquida, forma-se gelo. c) ( ) A temperatura em que um lquido ferve chamada temperatura de ebulio. d) ( ) Temperatura de ebulio baixa significa que as partculas do lquido se atraem fortemente. Exerccio 11 O que acontece com as partculas do acar e da gua, quando se dissolve acar em gua?

A UU AL A L

4

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4

O que gua pura?

l l l l l l

l l

Destilao Condensao Vaporizao Ebulio Temperatura de ebulio Mtodo de purificao de um lquido Conservao da matria Substncia pura

O que voc vai aprender

Evaporao Condensao Ebulio Temperatura de ebulio

Seria bom j saber

No laboratrio onde o amigo trabalha, o jornaleiro v um aparelho de destilao.termmetro rolha balo de vidro com sada lateral gua do marsad de a gua

Isto lhe interessa

co

nd

s en

ad

or

entr a de da gua

aquecimento

gua pura aparelho de destilao

A U L A

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O chefe mostra a destilao da gua e pede para pensar nas seguintes questes: Exerccio 1 O que acontece ao aquecer a gua? Exerccio 2 Por que sai gua lquida do condensador se, ao ferver a gua, se formou vapor? Exerccio 3 A tabela abaixo mostra um exemplo de destilao da gua. Aparece a hora em que ocorreram os fenmenos e a temperatura marcada pelo termmetro nessa hora. Complete a tabela com os nomes dos fenmenos.TEMPO OBSERVAO FENMENO TEMPERATURA

7 min 9 min 11 min 13 min 15 min 17 min

Aparecem gotas na parede do balo As gotas se formam mais acima Aparecem gotas no condensador Comeam a pingar gotas de gua lquida Continuam pingando gotas Continuam pingando gotas e o volume do lquido no balo diminuiu

100C 100C 100C

100C

Ateno! Quando est escrito 100C, deve-se ler cem graus Celsius comum Celsius. ouvir falar em graus centgrados, mas o certo graus Celsius. No aparelho de destilao , quando se aquece a gua, a temperatura sobe. Forma-se vapor . Depois a gua ferve . Dizemos que o lquido entra em ebulio . A temperatura nesse ponto a temperatura de ebulio ebulio.termmetro rolha balo de vidro com sada lateralsad de a gua

co

n

n de

sa

do

r

gua do mar

entr a de da gua

aquecimento

gua pura

O vapor de gua sai pelo tubo lateral do balo. Em seguida, vem o condensador , onde o vapor se esfria, se condensa, transformando-se em gua lquida, que pinga do condensador. Essa gua gua destilada . gua pura. O que vimos chama-se destilao .

Portanto:

ebulio +

condensao =

destilao

A U L A

No se destila apenas gua. Pode-se destilar qualquer lquido, por exemplo, lcool, ter, acetona etc. Cada substncia tem uma temperatura de ebulio.Temperaturas ou Pontos de Ebulio 200 C

4

A figura mostra parte da escala de um termmetro.

gua 100.0 lcool 78.3 ter 34.6

100 C

0 C

- 100C oxignio -183.0 nitrognio -195.8

- 200C

Num dia de calor nem se precisa aquecer o ter; ele comea a ferver sozinho. por isso que o guardamos na geladeira. A destilao de uma soluo de gua e sal feita do mesmo modo que a da gua. Obtm-se tambm gua destilada. Dentro do balo sobra um slido branco. Esse slido o sal que estava dissolvido na soluo. Faz-se a destilao quando o objetivo a obteno do lquido puro que est numa mistura.A destilao no usada para obter o slido que est dissolvido num lquido, porque fica difcil tirar o slido que sobra no balo.l

Ser que ao destilar a gua, o sal tambm no evaporou junto? Como se pode saber se a gua destilada pura? Para descobrir isso, s pesar o sal antes e depois de evaporar a gua, da seguinte maneira: - Pesar um pouco de sal numa cpsula. - Colocar gua. - Misturar bem at dissolver todo sal. - Evaporar a gua at secar. - Esperar esfriar a cpsula e pesar.

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A U L A

l

4

O que voc pode concluir, se o peso do sal for igual antes e depois de evaporar a gua?

O sal no evapora junto com a gua. O sal no evapora porque para isso preciso aquecer muito mais. Veja a explicao em Vamos pensar mais mais. A gua destilada pura mas no boa para beber porque o ser humano precisa de gua com alguns sais dissolvidos. No entanto, ela muito til. usada, por exemplo, no laboratrio, na fbrica de remdios e em muitas outras indstrias. Ns usamos gua destilada nas baterias de carro.

gua destilada no boa para beber. Mas isto no quer dizer que ela seja txica

Voc precisa saberl

Na temperatura de ebulio forma-se tanto vapor, que surgem bolhas dentro do lquido. O lquido fica agitado. O lquido ferve. Dizer que um lquido est em ebulio a mesma coisa que dizer que ele est fervendo. Cada lquido tem sua temperatura de ebulio, isto , ferve em determinada temperatura.

l

l

l

Condensao a transformao de vapor em lquido. Destilao um mtodo de separar soluto de solvente. Destilar significa transformar o solvente em vapor e condens-lo novamente. Assim separa-se o solvente do soluto.Um aparelho de destilao consiste em: - uma fonte de calor para fazer a soluo ferver; - um recipiente para colocar a soluo; - um condensador para fazer o vapor de solvente voltar novamente a ser lquido; - um recipiente para recolher o solvente condensado.

l

l

l

l

gua destilada gua pura.Na destilao, o slido dissolvido fica no recipiente da soluo. No se transforma em vapor junto com o solvente.

l

Destilao uma tcnica para separar um solvente de um soluto no qual se observam dois fenmenos: vaporizao e condensao. Tomemos o exemplo da soluo de sal em gua (a gua de mar artificial que nosso personagem preparou). Colocamos a soluo no balo de destilao e a aquecemos. Da a pouco a soluo ferve. A gua transforma-se em vapor porque foi alcanada sua temperatura de ebulio. Por que o sal no se transforma em vapor? Porque as partculas de sal se atraem muito fortemente, de modo que a temperatura de ebulio do sal muito mais alta que a da gua. As partculas de gua em forma de vapor movimentam-se rapidamente e saem com facilidade do balo de destilao. Chegam ao condensador, que um tubo mantido frio por gua que circula por fora. No condensador, o vapor se transforma em gua lquida. Essa gua lquida pinga no recipiente de gua destilada. fcil perceber que, da soluo de sal em gua, s a gua destila. O sal fica no balo de destilao. Portanto, a gua que destila pura. Destilando uma gua qualquer, possvel que ela contenha uma substncia de ponto de ebulio prximo do ponto de ebulio da gua. Neste caso, essa substncia tambm pode passar na destilao e a no se obtm gua perfeitamente pura. H gua com diversos graus de pureza. Outro fenmeno importante de mudana de estado fsico a passagem do estado slido diretamente para o gasoso, sem passar pelo estado lquido. Esse fenmeno se chama sublimao . O gelo seco sublima e a naftalina, tambm.

Vamos A A U L pensar mais

4

O que acontece ao aquecer a gua. Como o vapor transformado em lquido. O que condensao. Como se obtm gua destilada. Qual a pureza da gua destilada. O que acontece com o sal quando se evapora uma soluo de gua com sal. Como se pode provar que o sal no evapora junto com a gua. O que uma substncia pura.

Agora eu sei

exercitar

A Vamos U L A

4

Exerccio 4 O que se deve fazer para condensar um vapor? Exerccio 5 O que se deve fazer para obter gua pura de uma soluo? Exerccio 6 possvel separar, por destilao, dois lquidos que tm a mesma temperatura de ebulio? Exerccio 7 possvel purificar um lquido por filtrao? Exerccio 8 Preencha os espaos em branco, escrevendo o nome do fenmeno ou a observao:OBSERVAO FENMENO

Vapor saindo do lquido Condensao Roupa molhada secando no varal Lquido formando vapor e este passando para lquido Lquido fervendo

Exerccio 9 Classifique cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F) a) ( ) Para separar o soluto do solvente, por destilao, necessrio aquecer a soluo e, depois, esfriar o vapor para condensar o solvente. b) ( ) Quando um lquido ferve, dizemos que ele est em ebulio. c) ( ) A temperatura de ebulio de todos os lquidos igual. d) ( ) No aparelho de destilao, os vapores se transformam em lquido no condensador. e) ( ) gua destilada uma substncia pura. f) ( ) Quando se aquece uma soluo de acar em gua, o vapor formado uma mistura de acar e gua. Exerccio 10 Se voc dissolve 2 g de sal em gua, aps a destilao, quantos gramas de sal restam no balo? Exerccio 11 Por que circula gua pelo condensador? Exerccio 12 Voc tem 1 litro de soluo preparada por dissoluo de 30 g de sal em gua. a) Como voc pode saber se essa soluo saturada ou insaturada? b) Como voc faria para separar o sal da gua? c) Como voc pode saber se o sal foi ou no completamente separado da gua?

A UU AL A L

5

A

5

A terra limpa a gua?

l l l

l l

Solues Misturas Mistura: - homognea - heterognea Fenmeno natural Conceito de experincia

O que voc vai aprender

Mistura Dissolver Filtrar

Seria bom j saber

O jornaleiro e o amigo aprenderam que h muitas coisas misturadas na gua do mar. Algumas, como galhos de rvore, folhas, areia, so fceis de separar. Pode-se peneirar, decantar ou filtrar. Para purificar a gua, quando ela tem alguma substncia dissolvida, precisamos destilar. No nosso dia-a-dia, usamos gua da torneira ou gua do poo. Essa gua no pura. gua que tem algumas substncias dissolvidas. Quando uma substncia se dissolve na gua, no conseguimos ver essa substncia dentro da gua. Se ela no se dissolve, ns continuamos vendo a substncia e a gua separadamente. Pedacinhos de madeira, pedras ou areia ficam misturados com a gua, mas no se dissolvem nela. Colocando-se sal na gua, o sal se mistura com a gua e se dissolve. Obtmse uma soluo. Portanto:

Isto lhe interessa

Soluo tambm mistura.Vamos fazer ginstica mental Todas as solues so misturas. Podemos afirmar que todas as misturas so solues?

A U L A

5

Para responder pergunta da pgina anterior, verifique se as frases abaixo esto certas. Se voc achar que esto erradas, d um exemplo que mostra que esto erradas. l Todos os jogadores so altos. Todas as pessoas altas so jogadores? l Todo passarinho pequeno. Tudo que pequeno passarinho? l Todos os alunos so inteligentes. Todas as pessoas inteligentes so alunos? Retomando a questo da ginstica mental, conclumos que: todas as solues so misturas mas nem todas as misturas so solues. Ns no usamos gua destilada para cozinhar, lavar roupa, beber, tomar banho, regar plantas, etc. Usamos gua de torneira ou gua de poo. A gua da torneira gua do rio que foi tratada. Por isso limpa. A gua do poo tambm limpa. Quando a gua entra na terra ela fica limpa. s vezes a gua do poo pode estar contaminada por micrbios que causam doenas, principalmente quando o poo est perto de uma fossa. Como ns no sabemos se alguma fossa est por perto, bom prevenir e colocar cloro no poo. O cloro um desinfetante.

Embaixo da terra h muita gua limpa. a gua das chuvas que penetra na terra.l

A gua fica limpa quando passa pela terra?

O jornaleiro e o amigo ficaram discutindo como a gua fica limpa ao passar pela terra. Eles queriam ver como a terra limpa a gua, mas no sabiam como fazer para ver isso. Resolveram fazer uma experincia e prepararam um solo artificial.

As guas da chuva atravessam a terra e criam rios subterrneos, chamados de lenis freticos.

Intervalo Fazer experincia observar um fenmeno natural, controlando as condies em que ele ocorre. Os fenmenos naturais so muito complicados porque muita coisa influi na sua ocorrncia sem ns percebermos. Sendo assim, quando fazemos uma experincia, procuramos ter controle sobre tudo o que influi no fenmeno que queremos observar. A experincia no pode ser feita de qualquer jeito. preciso seguir um mtodo .

Chuva, neve, infiltrao e evaporao so fenmenos naturais e fazem parte do ciclo da gua na natureza.

A U L A

5chuva ou neve infiltrao floresta

evaporao

guas subterrneas

lagos e lagunas

O jornaleiro e seu amigo querem fazer uma experincia para ver como a gua da chuva entra pela terra e fica limpa. O jornaleiro tinha lido que embaixo da terra tambm se encontra areia e pedregulho. Por isso eles resolvem pegar um frasco transparente, encher de terra, areia e pedregulho e despejar gua suja para ver o que acontece. Os dois decidem fazer a experincia e ver quem consegue a gua mais limpa. Eles querem comparar os resultados da experincia. Resolvem cortar garrafas de plstico de refrigerante para fazer a experincia.

bom que eles usem o mesmo tipo de garrafa. Se fossem garrafas de tamanhos diferentes, poderiam chegar a resultados diferentes e no saber se foi por causa do tamanho das garrafas ou por outro motivo.

garrafa de refrigerante cortada

rolha furada tubo

A U L A

5

Eles decidem pegar terra, areia e pedregulho e dividir entre si para fazer a experincia.

pedregulho

areia

terra

A origem do material da experincia tambm muito importante. Se cada um pegasse terra ou pedregulho diferentes, seria difcil comparar os resultados. Os nossos amigos j perceberam uma coisa muito importante. Quando voc tem uma dvida, voc precisa fazer uma experincia e pensar no que voc observou. Vamos ver o que vai acontecer com a experincia deles.

Voc precisa saberl

H dois tipos de misturas:

misturas em que vemos as substncias separadamente; so chamadasheterogneas. misturas heterogneas

misturas em que no vemos as substncias separadamente; so chamadas misturas homogneas homogneas.l

Peneirar, decantar e filtrar so maneiras de separar as substncias de misturas heterogneas. solues. Misturas homogneas so solues Destilar uma tcnica de separar substncias que formam uma soluo, ou seja, misturas homogneas. gua potvel gua que se pode beber. gua limpa, que no tem substncias ou micrbios que nos prejudicam. Ela contm substncias dissolvidas de que ns precisamos. gua destilada no potvel. Ela no tem nenhuma substncia dissolvida. Faltam nela as substncias de que ns precisamos.gua de torneira gua tratada. Tiraram dela todas as substncias e todos os micrbios prejudiciais nossa sade. gua de poo gua limpa, se no houver fossa por perto. A fossa pode contaminar o poo com micrbios. gua de poo, no contaminada com micrbios, gua limpa, pois gua da chuva que passou pela terra. A terra, por causa da areia e do pedregulho, filtra a gua. Fazer uma experincia estudar um fenmeno natural de forma controlada. Deixa-se o fenmeno natural ocorrer numa situao em que se conhece tudo o que participa do fenmeno e observa-se o resultado.

l l

l

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l

l

Misturas e solues Quando misturamos duas ou mais substncias, podemos obter uma mistura heterognea ou uma mistura homognea.l

Vamos A A U L pensar mais

5

Na mistura heterognea ainda podemos ver separadamente as substncias que misturamos. Exemplo: gua e areia. Na mistura homognea no podemos mais ver separadamente as substncias que misturamos. Neste caso formou-se uma soluo . Exemplo: gua e sal.

l

Portanto, as solues so um tipo especial de mistura, em que no vemos as substncias separadamente. Podemos dizer que uma soluo uma mistura, mas uma mistura no obrigatoriamente uma soluo. Esta uma questo de lgica. Podemos inventar outras questes de lgica desse tipo: Todos os jogadores de basquete so altos . Podemos afirmar que todas as pessoas altas so jogadores de basquete? Agora sua vez de inventar uma questo como essa. Experincias Todos ns temos curiosidade de saber como funciona a natureza. Muitas coisas podemos descobrir observando Por exemplo, podemos observar a chuva observando. cair e ver para onde corre a gua que cai. A gua entra na terra. E depois? O que acontece? Numa situao dessas fazemos uma experincia : estudamos o que ocorre na natureza, mas fazemos isto de maneira controlada. Estamos imitando a natureza, mas de forma simplificada. Tiramos tudo que achamos que no importante. Assim fica mais fcil saber o que influi e o que no influi no fenmeno que vamos estudar. Precisamos saber tudo o que usamos na experincia. bom anotar. Se algum vai repetir a experincia, precisa saber se est fazendo tudo igual ou no. Isso importante para comparar os resultados de duas experincias. o que os nossos personagens esto fazendo. Enquanto o fenmeno est ocorrendo, tambm bom anotar tudo o que observamos.

O que mistura heterognea. O que mistura homognea. Qual a diferena entre gua potvel e gua destilada. De onde vem a gua do poo. Por que a gua do poo limpa. O que fazer uma experincia. Como se deve selecionar o material para fazer uma experincia, quando se quer comparar os resultados.

Agora eu sei

exercitar

A Vamos U L A

5

Exerccio 1 A gua que passa pela terra uma soluo. Pode-se concluir que se trata de uma mistura? Exerccio 2 O que acontece com o sal, quando se evapora uma soluo de gua com sal? Exerccio 3 possvel transformar uma soluo em mistura heterognea por evaporao? Exerccio 4 Complete a tabela abaixo com sim ou no.MISTURA VEM- SE AS SUBSTNCIAS SEPARADAMENTE

Areia + gua Uma colher (de ch) de acar + um copo de gua Pedaos de isopor + gua Farinha + gua gua do mar filtrada Carvo + gua gua potvel

a) Quais dessas misturas so homogneas? b) Quais dessas misturas so heterogneas? Exerccio 5 Classifique cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F) a) ( ) gua do poo, no contaminada por micrbios, gua pura. b) ( ) gua de poo filtrada tem substncias dissolvidas. c) ( ) Misturas em que no vemos as substncias separadamente so solues. d) ( ) Toda mistura uma soluo. e) ( ) gua de poo gua da chuva. Exerccio 6 Voc quer comparar o preo de duas marcas de sabo em p. Qual o melhor mtodo? a) Comparar duas embalagens com a mesma quantidade de sabo em cada uma? b) Comparar duas embalagens com quantidades diferentes de sabo em cada uma? Por qu? Exerccio 7 Por que a gua do poo limpa, quando no h fossa por perto? Exerccio 8 Por que a terra filtra a gua?

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Voc sabe contar a sua experincia?l l l l

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Permeabilidade Filtrao Mtodo cientfico Relatrio

O que voc vai aprender

Filtrar Peneirar

Seria bom j saber Isto lhe interessa

O jornaleiro e seu amigo conseguiram tirar as impurezas da gua do mar, at mesmo o sal dissolvido na gua. Eles viram como se faz a destilao da gua e obtiveram gua pura. Aprenderam que a gua destilada muito importante, mas no dia-a-dia sabem que usamos gua da torneira ou gua do poo. Queriam saber agora como a gua da chuva, que passa atravs da terra, fica limpa. Decidiram fazer uma experincia. Numa garrafa de plstico, montaram um solo artificial e passaram gua. Chegaram a resultados diferentes. Um conseguiu gua muito limpa; o outro, no. Compararam o que fizeram. No chegaram a nenhuma concluso. Procuraram o chefe para pedir ajuda. O chefe estava muito ocupado e pediu que escrevessem o que fizeram. Ele encontrou os seguintes bilhetes:BILHETE

1

BILHETE

2

Eu pus terra, pedregulho e areia na garrafa e passei gua. A terra era meio vermelha. A areia estava molhada. Na hora que pus a gua, algumas sujeiras da terra ficaram boiando na gua. Conforme a gua ia descendo, parecia que a areia tambm ia descendo junto.

E pier lgr pge o m rmio ua,eui pedregulhocomasmosecoloquei d n r d g r a ac i a o a e t . eto a arf uddsmne Apsisso,pegueiaareiacomuma c l e d s p ec l q e t m ohr e oa ooui abm c i a o a e t n g r a a L v ic m uddsmne a arf. ae o guaesaboee x g e acolherque nai useiparap aa e a ee xu u i r ri, n ge c i a o a e t c mu p n .P g e uddsmne o m ao eui aterracomacolherepusna graa Fnlet pse u. arf. iamne asi ga

A U L A

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Exerccio 1 Leia com cuidado os dois bilhetes e marque no quadro abaixo as informaes que voc acha que ajudam a comparar o resultado das duas experincias.

BILHETE 1

IMPORTANTE

NO IMPORTANTE

Pus terra, pedregulho e areia na garrafa. Passei gua. A terra era meio vermelha. A areia estava molhada. Algumas sujeiras da terra ficaram boiando na gua. Conforme a gua ia descendo, parecia que a areia tambm ia descendo.

BILHETE 2

IMPORTANTE

NO IMPORTANTE

Peguei o pedregulho com as mos. Coloquei o pedregulho cuidadosamente na garrafa. Peguei a areia com uma colher de sopa. Coloquei a areia cuidadosamente na garrafa. Lavei a colher com gua e sabo. Enxuguei a colher cuidadosamente. Peguei a terra com a colher e pus na garrafa. Passei gua.

l

Depois de fazer esta anlise, voc acha que o chefe estava com razo de no ter entendido os bilhetes?

Nos dois relatrios faltam informaes importantes e h informaes desnecessrias. (Para saber melhor por que algumas informaes so importantes e outras, no, leia o gabarito do exerccio.) O chefe preparou uma lista de perguntas para eles responderem. Vamos ver as perguntas do chefe.

Exerccio 2 Na relao a seguir, escolha a opo que voc acha melhor (a ou b ). a 1. Que gua voc usou para fazer a experincia? (a) Usei a mesma gua que o meu amigo usou. (b) Usei gua misturada com terra, que preparamos colocando terra em um copo de gua.

2. Que material voc usou para fazer a experincia (copo plstico, lata, garrafa de plstico)? (a) Usei garrafa plstica que peguei no quintal. (b) Usei garrafa plstica de l litro cortada ao meio. 3. De onde voc pegou a terra, a areia e o pedregulho? (a) Peguei perto do rio que passa ao lado da casa do meu amigo. (b) Peguei no mesmo lugar que o meu amigo. 4. Qual foi a quantidade de terra, areia e pedregulho que voc usou? (a) Usei o mximo que pude colocar na garrafa. (b) Usei quantidade igual do meu amigo. 5. Em que ordem voc colocou a terra, a areia e o pedregulho? (a) Primeiro coloquei pedregulho, em segundo lugar coloquei areia e no fim coloquei a terra. (b) Pedregulho, areia e terra. 6. Qual foi o resultado que voc obteve? (a) A gua ficou turva. (b) A gua ficou limpa. Leia no gabarito as melhores respostas para as perguntas do chefe. Mesmo depois de ler as respostas dos dois, o chefe ainda no conseguiu saber o que estava acontecendo. Porque eles tinham usado o mesmo tipo de garrafa, a mesma quantidade de areia, terra e pedregulho, e esses materiais eram do mesmo lugar. S quando os dois trouxeram as garrafas que eles prepararam que o chefe notou qual era a diferena entre as duas experincias. Para explicar o que aconteceu, o chefe encheu trs copos: um com caf, outro com arroz e o terceiro com feijo. Quando se batem os copos na mesa, o volume diminui porque os gros se acomodam melhor, enchendo os espaos vazios.caf

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O volume de caf diminui mais que o de arroz e feijo porque os gros de caf so menores. O espao entre os gros de caf menor, por isso eles se acomodam melhor.arroz

Foi o que aconteceu com o solo de um deles. Ele socou mais o solo. Com isso os vos ficaram menores, o que ajudou a limpar a gua.feijo

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Imagine voc com um monte de coisas penduradas na roupa, tentando passar por um vo muito, muito estreito. O que acontece? Voc acaba perdendo quase tudo que est pendurado em voc, no ? Agora foi o jornaleiro quem disse: - Eu s no entendi por que a gua pra no fundo do poo. Por que ela no vai entrando, entrando, entrando... O chefe completa a explicao: - que na terra, alm de areia e pedregulho tem argila tambm. Eu devo ter aqui no laboratrio uma amostra de argila. Eu vou mostrar para vocs.

pedregulho areia argila

- Observe bem a posio da gua. Que concluso voc pode tirar? O amigo do jornaleiro diz: - J sei. Como os gros da argila so muito pequenos, eles ficam to juntinhos, to juntinhos que nem a gua passa mais. isso, chefe? O chefe respondeu: - Exatamente. A, a gua se acumula em cima da argila. muito importante aprender o mtodo para fazer experincias. Para comparar os resultados de duas experincias, elas devem ser feitas com o mesmo equipamento, o mesmo material, tomando-se ainda o cuidado de controlar as condies da experincia. No s em Qumica que voc precisa fazer experincias. Seja qual for o seu trabalho, s vezes voc pode querer experimentar alguma coisa nova para ver se melhor. Quando voc for experimentar alguma coisa, tome os seguintes cuidados:

separe uma pequena amostra para fazer a experincia;

faa a experincia nova, seguindo exatamente tudo o que era feito antes, mudando s uma nica coisa. Por exemplo, se voc quer ver se uma tinta melhor que outra, deve pintar o mesmo material, do mesmo tamanho, usar o mesmo tipo de pincel, aplicar o mesmo nmero de demos, deixar secar no mesmo lugar, deixar na mesma posio;

anote todas as observaes que so importantes para a experincia.

Voc precisa saberl

A U L A

Para saber como a natureza funciona, observamos os fenmenos naturais. Muitas vezes difcil observar um fenmeno natural como ele ocorre na natureza. Ento, fazemos uma experincia. Fazer uma experincia estudar um fenmeno natural de forma controlada. Observa-se o fenmeno natural numa situao simplificada. Quando fazemos uma experincia, muito importante anotar tudo o que - usamos; - fazemos; - observamos.

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Se fazemos duas experincias e nas duas usamos os mesmos objetos, as mesmas substncias e fazemos tudo igualzinho, obtemos os mesmos resultados, isto , observamos as mesmas coisas. A gua da chuva passa por camadas de terra, areia e pedregulho. Essas camadas filtram a gua que, ento, fica limpa.

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Nos ltimos duzentos anos, inmeros qumicos fizeram muitas e muitas experincias. J pensou, se eles no tivessem anotado nada? O material e as substncias que usaram, o que fizeram, o que observaram, o que concluram. Todo o trabalho estaria perdido. Ns precisaramos descobrir tudo de novo. E voc nem poderia estar desfrutando do conforto material do mundo moderno, pois nada de qumica seria conhecido. Algum pode descobrir alguma coisa, mas se no anota o que fez, no h como passar sua descoberta adiante. Precisamos aprender a anotar e a relatar o que fazemos, sabendo distinguir o que importante daquilo que no . Essa habilidade pode ser usada em todas as profisses, no s na de qumico.

Vamos pensar mais

Como fazer uma experincia. O que preciso anotar quando se faz uma experincia. Como as camadas da terra filtram a gua da chuva, deixando-a limpa. Por que a terra compacta filtra melhor. Por que a argila no deixa passar a gua.

Agora eu sei

Exerccio 3 Considere dois recipientes iguais contendo, cada um, a mesma quantidade de terra. Em um deles a terra foi bastante comprimida e no outro, no. Se voc adicionar quantidades iguais de gua nos dois recipientes, em qual deles a gua descer mais lentamente? Por qu?

Vamos exercitar

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Exerccio 4 Considere trs recipientes iguais, um com pedregulho, outro com areia e outro com argila. Se voc adicionar a mesma quantidade de gua a cada um, em qual dos trs a gua descer mais rapidamente? E mais lentamente? Por qu? Exerccio 5 O experimento de limpeza de gua pelo solo foi feito usando-se uma garrafa de plstico, pedregulho, areia e terra. Marque com um x os itens abaixo, que so importantes para comparar os resultados de dois experimentos. a) ( ) tamanho das garrafas plsticas; b) ( ) quantidade de pedregulho, areia e terra em cada experimento; c) ( ) pegar o pedregulho, a areia e a terra com uma colher lavada com gua e sabo; d) ( ) pedregulho, areia e terra tirados do mesmo lugar; e) ( ) medir a quantidade de cada material usado para fazer o solo artificial. Exerccio 6 Suponha que voc queira obter gua limpa montando um solo artificial. a) Faa uma relao de todo o material que voc vai usar. b) Descreva como voc vai fazer o experimento. c) Por que voc no coloca tambm uma camada de argila? Exerccio 7 A figura a seguir representa um experimento para limpar a gua por meio de um solo artificial.

gua areia pedregulho fino

pedregulho grosso rolha furada tubo

gua limpa

Faa uma previso do resultado de uma experincia usando duas garrafas, cheias com as mesmas quantidades de pedregulho, areia e terra, no caso que: a) o dimetro de uma garrafa o dobro da outra; b) os dimetros das garrafas so iguais, mas as alturas so diferentes. Pedregulho, areia e terra foram comprimidos da mesma forma.

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VO ME DESINFETAR? VO ME DECANTAR?

Como se faz o tratamento da gua?COMO VO ME LIMPAR?l l l l l

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VO ME FILTRAR?

O ciclo da gua na natureza Estao de tratamento de gua Flocos e floculador Cloro, para desinfetar Flor, para prevenir cries

O que voc vai aprender

barragem para armazenar gua

Decantao Filtrao Destilao

Seria bom j saber

O jornaleiro e o amigo passaram gua suja por uma poro de terra que eles puseram numa garrafa. Viram que realmente possvel limpar a gua dessa maneira. Ficaram discutindo por que ns no usamos s gua de poo. Chegaram concluso de que deve faltar gua, se todos usarem gua subterrnea. Eles sabem que a quantidade de gua que ns usamos muito maior do que parece primeira vista, principalmente considerando a gua que ns gastamos sem perceber. Na realidade, o problema maior o tempo que a gua da chuva leva para passar pelo solo. Lembre-se de que a gua precisa passar por um solo bem socado para ficar limpa. E isso leva tempo. Outro problema de tirar muita gua do subsolo que se pode provocar o desmoronamento do terreno. Por isso usamos gua da superfcie (rios, lagos e represas). Mas as guas superficiais precisam ser tratadas. Na estao de tratamento de gua, faz-se quase a mesma coisa que na filtrao natural. As impurezas so tambm decantadas e depois separadas por filtrao. O tratamento de gua um bom exemplo de como ns controlamos as condies para obter, artificialmente, um produto que a natureza produz. Vamos ver como uma estao de tratamento de gua. Depois vamos comparar o que acontece l com o processo natural.

Isto lhe interessa

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ESTAO D E TRA TAMENTO D E G U A ETAPA 1

A gua retirada da represa por bombeamento contnuo, durante 24 horas. Faz-se o controle de micrbios que prejudicam a sade. A gua bruta chega na estao e escoa, por gravidade, para um reservatrio, onde so adicionados produtos qumicos. Acrescenta-se uma substncia chamada sulfato de alumnio e outra, chamada cal . Quando elas se misturam na gua, o resultado uma substncia gelatinosa, em forma de flocos. As partculas de sujeira em suspenso na gua grudam nesses flocos. Os flocos vo para o fundo. Esses flocos so decantados e saparados, por filtrao. O cloro adicionado trs vezes: na represa; logo depois de se colocar cal; depois da filtrao.

ETAPA 2

ETAPA 3

ETAPA 4 ETAPA 5 ETAPA 6

Para garantir a qualidade da gua para o consumidor, faz-se, continuamente, a anlise rigorosa para o controle dessa qualidade. Aps o tratamento, a gua encaminhada para o reservatrio semienterrado da estao. A gua sai por canos enormes e vai para as caixas de gua dos bairros e, finalmente, para as casas.

lago

decantador

filtro

adio de cloro

caixa d'gua

~ ~~~ ~ ~~ ~para as casas

Releia com ateno o que se faz em cada etapa do tratamento, pense e resolva os exerccios que se seguem.

Exerccio 1 No tratamento de gua, estamos separando as substncias que esto dissolvidas ou as substncias que esto s misturadas, sem se dissolver? Exerccio 2 Para saber por que o processo na estao de tratamento de gua mais rpido que o natural, leia novamente como se faz o tratamento de gua e preencha o quadro abaixo. No quadro voc tem trs colunas: a coluna das etapas, a coluna do sim e a coluna do no . Marque um x na coluna do sim nas etapas que voc acha que ajudam a acelerar o processo de tratamento de gua. Marque um x na coluna do no nas etapas que voc acha que no ajudam a acelerar o processo.ETAPAS SIM NO

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As substncias que se encontram dissolvidas na gua, que so os sais minerais, no fazem mal sade. Esses sais so importantes para a sade do homem e, por isso, devem ser deixados na gua. A gua de rios e lagos que vai para a estao de tratamento principalmente a gua da chuva.

chuva e neve evaporao

rios e lagos

A ilustrao ao lado mostra como a gua se movimenta na natureza. A gua da superfcie evapora, condensa-se e transforma-se em chuva e em neve. A gua da chuva como gua destilada. Veja na Aula 4 como se destila gua num aparelho de destilao e faa uma comparao com o ciclo natural da gua.

mar

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Exerccio 3 Mostre a parte do aparelho de destilao que corresponderia a: a) gua superficial; b) nuvem; c) chuva.

Voc est percebendo que toda gua que existe no nosso planeta fica circulando. O ciclo no tem fim. Os cientistas dizem que a quantidade total de gua no mundo a mesma h bilhes de anos. Isso quer dizer que a gua que est aqui hoje, num outro dia pode estar l nas nuvens. No seria interessante acompanhar a viagem de uma gota de gua por esse mundo afora? Voc acompanhou at aqui as experincias do nosso jornaleiro e de seu amigo. Eles estavam preocupados com a falta de gua. Essa preocupao levouos a descobrir como se purifica a gua. Aprenderam vrios processos de purificao, tais como decantao, filtrao, destilao. Voc tambm viu como se faz o tratamento de gua para abastecimento da populao e aprendeu que, nesse tratamento, o homem apenas imita a natureza. A histria que voc acompanhou imaginria, mas o problema muito real . Veja a notcia de jornal reproduzida aqui. Ela fala por si s.

Sistema saturado a causa da falta dguaMais de 250 mil pessoas sero prejudicadas hoje com o corte de abastecimento de gua por parte da Sabesp. A interrupo do abastecimento, hoje, a partir das 7 horas, ser feita para a limpeza de mais um dos decantadores infestado por uma alga que no causa mau cheiro e gosto ruim na gua. Segundo a Sabesp, esse tipo de alga no apresenta nenhuma alterao, apenas traz problemas tcnicos. O fornecimento, conforme a companhia, deve ser restabelecido ainda hoje, s 21 horas. A alga proliferou-se pelo Sistema Guarapiranga por causa de uma srie de fatores ambientais favorveis luz, calor e esgoto que lanado clandestinamente na represa e entupiu os filtros dos decantadores. Eles tiveram de ser esvaziados e limpos, interrompendo o tratamento de 800 litros de gua por segundo. O Sistema Guarapiranga tem 6 decantadores, com 2 filtros cada um. A limpeza dos filtros costuma ser feita a cada 18 horas, mas, por causa das algas, passou a ocorrer a cada 8 horas. Os decantadores em geral so esvaziados e tratados a cada 40 ou 45 dias. Mas essa rotina tambm foi mudada. O decantador limpo ontem recebera cuidados havia apenas 27 dias.

Trechos de notcia do jornal O Estado de S. Paulo, de 19/1/1995.

Voc precisa saberl

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A gua de rios que ficam longe de cidades geralmente limpa. A gua de rios prximos de cidades geralmente poluda. A gua canalizada que chega a nossas casas foi tratada. O tratamento da gua feito na estao de tratamento de gua gua. Na estao de tratamento de gua so adicionados produtos qumicos gua. A finalidade desses produtos qumicos formar flocos . A sujeira da gua gruda nesses flocos. Em seguida, a gua filtrada. Os flocos com a sujeira ficam presos no filtro e a gua limpa passa. Depois da filtrao adiciona-se cloro gua para matar micrbios que causam doenas. A gua evapora de rios, lagos e mares e forma as nuvens. Depois cai na forma de chuva ou neve. Imitamos esse processo quando fazemos a destilao. A gua da chuva entra no solo, onde filtrada. Depois, a gua reaparece nos poos. Imitamos esse processo na estao de tratamento de gua.

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Um rio se recupera A gua de rios prximos de cidades geralmente poluda porque recebe esgoto de casas e efluentes de indstrias. Efluentes de indstrias so guas que contm substncias usadas numa fbrica e que so jogadas nos rios. Muitos quilmetros depois da cidade o rio se recupera, ou seja, sua gua fica novamente limpa. A gua passa por cima de pedras e areia, onde a sujeira fica presa. Micrbios, isto , pequenos seres vivos que no podemos ver, tambm ajudam nessa limpeza. Eles comem restos de plantas e animais da gua e os transformam em substncias que no cheiram mal. gua para beber A gua que pode ser tomada chamada de gua potvel . Precisamos analisar a gua para saber se ela potvel. Analisar a gua significa observ-la e verificar se:

Vamos pensar mais

no turva; no tem cor, cheiro ou sabor; fresca; tem sais em soluo; estril.

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Vamos entender o que tudo isso A gua turva quando tem alguma substncia misturada que no se dissolve. Voc viu que areia no solvel em gua. Agitando gua com areia, a gua fica turva. claro que gua turva no serve para beber. Se a gua tem cor, porque tem alguma substncia dissolvida. Pode ser ferro. Talvez voc j tenha ouvido falar em gua ferruginosa de alguns poos. Quando a gua de um rio tem cheiro , h restos de vegetais ou animais apodrecidos nela. gua potvel no tem sabor . Ningum gosta de tomar gua morna. A gua tem de ser fresca , isto , fria. importante que a gua tenha alguns sais dissolvidos para ser boa para beber. No serve qualquer sal. A gua tem de ser estril . Isso significa que ela no pode conter micrbios. O tratamento com cloro elimina os micrbrios. A estao de tratamento de gua Para que a gua no tenha nenhum dos problemas de que falamos acima, ela precisa ser tratada. Isso feito na estao de tratamento de gua. A gua chega na estao de tratamento num tanque. Nele, recebe produtos qumicos que so sulfato de alumnio e cal Essas substncias reagem quando cal. jogadas juntas na gua, formando flocos. Vamos explicar melhor. Sulfato de alumnio o nome de uma substncia, assim como gua o nome de outra substncia, s que muito mais bem conhecida. Cal tambm uma substncia. Quando sulfato de alumnio e cal so adicionados gua, forma-se uma nova substncia, chamada hidrxido de alumnio . Hidrxido de alumnio gelatinoso e forma flocos. Tudo aquilo que faz a gua ficar turva e o que lhe d cor, cheiro e sabor gruda nesses flocos. At os micrbios grudam neles. Os flocos se formam num tanque chamado floculador . O decantador um tanque em que os flocos vo para o fundo, levando a sujeira e deixando gua limpa em cima. Decantar : deixar uma mistura parada, de modo que a substncia slida v para o fundo. Assim, a gua turva fica clara. Do decantador a gua passa pelo filtro . O filtro um tanque com uma camada de areia no fundo. A gua passa pela areia, que segura tudo aquilo que no foi separado no tanque anterior. A seguir, a gua passa para o tanque de desinfeco, onde recebe cloro . O cloro mata os micrbios que sobraram, que no ficaram nos flocos. colocado excesso de cloro para que a gua chegue s casas e mate micrbios que podem estar nas caixas de gua. Ainda necessrio colocar mais uma substncia na gua. novamente cal, mas desta vez para corrigir a acidez da gua. A gua no pode ser cida, para no atacar os canos de ferro. Em muitas cidades coloca-se na gua uma substncia que contm flor . Isso faz com que as pessoas que tomam essa gua tenham menos cries nos dentes, isto , menos dentes estragados. A gua assim tratada distribuda para a populao. O tratamento de gua complicado e caro. Portanto, economize a gua tratada que voc recebe em casa.

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guas industriais Muitas vezes, a gua usada em indstrias precisa de um tratamento especial. Em caldeiras, que so mquinas para produzir vapor de gua, no se pode usar gua dura . gua dura no dura no sentido comum. Ela contm substncias que grudam nas paredes das caldeiras quando aquecida. Tais substncias grudadas nas paredes entopem a entrada e a sada da caldeira, que pode explodir. Outras indstrias, como a de refrigerantes ou a farmacutica, isto , as fbricas de remdios, tambm exigem guas com tratamento especial.

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Como a gua circula na natureza. O que uma estao de tratamento de gua. Que filtrao e destilao ocorrem na natureza. Fazer uma lista de pelo menos 4 etapas do tratamento de gua.

Agora eu sei

As questes abaixo referem-se ao artigo de jornal reproduzido na pgina 50. Exerccio 4 Em que ocasies a SABESP interrompe o abastecimento de gua? Exerccio 5 Por que preciso tirar as algas apesar de no causarem cheiro ou gosto ruim? Exerccio 6 Localize na ilustrao do tratamento de gua (pg. 48) o equipamento em que ocorreu o problema. Exerccio 7 Qual o volume da gua tratada que deixou de ser produzido? Exerccio 8 Por que os consumidores no percebem que um dos decantadores foi infestado por algas? Exerccio 9 O que fizeram com os decantadores por causa das algas? Exerccio 10 De quanto em quanto tempo limpam os filtros? E os decantadores?

Vamos exercitar

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Como conhecer a qualidade do ar?l l l l l

O que voc vai aprender

l l

Qualidade do ar Principal poluente do ar Concentrao Como se forma o gs carbnico Como se forma o monxido de carbono Perigos do monxido de carbono Como organizar dados

Seria bom j saber

Mistura homognea Mistura heterognea

Isto lhe interessa

O painel que mostra a qualidade do ar chamava a ateno de um jovem que nonomo nomo veio de uma cidadezinha do interior nonon momo trabalhar na Capital. Era a primeira vez que ele via um mostrador de qualidaqualidade de do ar. do ar No nibus, a caminho do trabalho, o jovem conversava com um colega sobre BOA o mostrador. Estava preocupado porque cada dia aparecia uma palavra diferente: REGULAR, INADEQUADA, M etc. O colega, que mora h muito tempo na Capital, explicou que o mostrador informava a qualidade do ar. Os dois achavam que o problema da poluio na cidade era o gs carbnico que sai do escapamento dos carros. Estavam confundindo gs carbnico com um gs de nome muito parecido, o monxido de carbono O gs carbnico no txico. um gs que sai dos carbono. nossos pulmes quando respiramos. Esse gs um componente natural do ar.

O monxido de carbono um gs muito txico. Ele pode se formar quando se queima um combustvel, principalmente quando a queima feita dentro de casa, com janelas e portas fechadas. A presena desse gs no ar, mesmo em quantidade muito pequena, pode causar problemas graves sade. difcil perceber se h monxido de carbono no ar, porque esse gs no tem cor nem cheiro. Ele forma com o ar uma mistura homognea. Queima de lenha O monxido de carbono txico porque se ou carvo libera liga fortemente ao sangue, impedindo-o de gs carbnico carregar o oxignio para as clulas de todo o e monxido corpo. Uma concentrao de apenas 0,1% de de carbono. monxido de carbono no ar pode causar a morte. Concentrao de 0,1% no ar, significa que em 100 litros de ar h 0,1 litro (mais ou menos meio copo) de monxido de carbono. O jovem do interior queria saber como era a qualidade do ar de uma cidade grande. Sempre ouvia falar que o ar da cidade era muito ruim. Agora ele encontrou uma maneira de conhecer um pouco melhor a qualidade do ar. Combinou com o colega de anotar todos os dias a palavra que aparecia no painel. O colega tambm resolveu anotar, para depois poderem comparar as anotaes. Eles combinaram que iriam anotar na ida ao trabalho e na volta. Veja nos quadros as anotaes que eles fizeram.

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ANOTAES DO COLEGA DIA HORA MOSTRADOR

ANOTAES DO JOVEM

2/1 3/1 4/1 5/1 6/1

7h 18h 7h10 18h15 7h5 18h10 6h55 18h30 7h10 18h20

regular m regular regular regular inadequada boa regular boa regular

HojeeunoteiqueestavaescritoREGULAR Depois M

EstavaescritoREGULAR NavoltaapareceuREGULAR denovo ApareceuREGULARREGULAR

Hojeestavamelhor,estavaescritoBOA REGULAR

HojeapareceuBOAREGULAR

O colega fez as anotaes na forma de tabela. como ns costumamos anotar dados repetitivos.

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Quando o jovem viu a tabela do colega no conseguiu entender nada. O amigo explicou como se deve ler uma tabela. Siga as instrues a seguir:

1. Observe que a tabela tem colunas (na vertical) e linhas (na horizontal).

2. Preste ateno no que est escrito no cabealho de cada coluna. No exemplo dado: DIA, HORA E MOSTRADOR.

3. Agora leia as linhas na horizontal, da seguinte forma: No dia 2/1 s 7 horas No dia 2/1 s 18 horas No dia 3/1 s 7 e 10 No dia 3/1 s 18 e 15 E assim por diante. REGULAR M REGULAR REGULAR

4. Para exercitar, leia as outras linhas da tabela. Escrevendo os dados na forma de uma tabela, eles ficam muito mais organizados e mais fceis de serem vistos no conjunto. Compare as anotaes do colega que esto na tabela com as que o jovem fez. O que voc observa? Os dados so coerentes? O colega observou que as anotaes do dia 4 no estavam concordando. Perguntou ao jovem o que tinha acontecido. A resposta foi: - Bem nesse dia no deu para ver direito porque o nibus estava muito cheio. A eu vi que de tarde era quase sempre a mesma coisa que de manh. Ento escrevi a mesma coisa para esse dia que no consegui ler.

Ateno! Quando anotamos dados de qualquer coisa nunca devemos inventar por conta prpria. Se por alguma razo no deu para ver, deve-se deixar o espao em branco e anotar ao lado por que no deu para ver o dado.

A qualidade do ar determinada pela concentrao dos poluentes, ou seja, pela quantidade de poluentes em um determinado volume de ar. Em Qumica, geralmente se usa o litro ou centmetro cbico como medida de volume. Existem vrias maneiras de medir a concentrao. A porcentagem uma medida de concentrao. O ar da cidade pode ter substncias que afetam a sade do ser humano e dos animais e que tambm podem prejudicar as plantas. importante saber que a qualidade do ar pode mudar com as condies do tempo. Ela tende a melhorar se o vento e a chuva dispersarem os poluentes.

Voc precisa saberl

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Gs carbnico encontra-se naturalmente no ar, tanto nas grandes cidades como nas florestas e nos campos. Ele no txico. Faz parte do gs que soltamos quando respiramos. Num lugar fechado, com muito gs carbnico, pode-se morrer sufocado, por falta de ar. O gs carbnico se forma quando queimamos madeira, lcool, gasolina, gs de cozinha etc. Monxido de carbono no natural. produzido pelo homem quando queima um combustvel com pouco ar. Ele no se encontra no ar limpo, s no ar poludo. muito txico. Pode at matar. Monxido de carbono se forma quando queimamos madeira, lcool, gasolina, gs de cozinha etc, numa casa fechada, sem ventilao. Ao ar livre forma-se muito pouco.A concentrao de uma substncia numa mistura homognea d a quantidade dessa substncia num determinado volume da mistura. A qualidade do ar depende da quantidade de poluentes que h nele. Um dos poluentes o monxido de carbono. A qualidade do ar pode melhorar se o vento ou a chuva dispersarem os poluentes. Uma tabela tem colunas (vertical) e linhas (horizontal). Em cada coluna anotam-se coisas diferentes. Por exemplo: hora do dia numa coluna e qualidade do ar em outra. Nas linhas d para ler, ento, coisas que esto relacionadas. D para saber, por exemplo, qual foi a qualidade do ar numa certa hora do dia. Quando fazemos anotaes para uma experincia, nunca devemos inventar dados.

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Concentrao Quando um qumico fala em concentrao , ele est falando quanto de uma substncia est dentro de um volume de uma mistura homognea. Por exemplo, se temos 99,9 litros de ar puro misturado com 0,1 litro de monxido de carbono, temos 99,9 + 0,1 = 100 litros de ar poludo. Existe, portanto, 0,1 litro de monxido de carbono num total de 100 litros de ar, ou seja, h 0,1 em 100. Dizemos que a concentrao de monxido de carbono no ar 0,1 em 100 ou, 0,1 por cento (0,1 %). Tabelas A tabela uma forma organizada de anotar coisas. Ela tem no mnimo duas colunas . Em cada uma anota-se uma coisa, por exemplo, a hora e o que est escrito no mostrador. Nas linhas lem-se coisas relacionadas entre si, por exemplo, o que estava escrito no mostrador numa determinada hora.

Vamos pensar mais

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TABELA 1DIA HORA MOSTRADOR DIA

TABELA 2TRAJETO MOSTRADOR

2/1 3/1 4/1 5/1 6/1

7h 18h 7h10 18h15 7h5 18h10 6h55 18h30 7h10 18h20

regular m regular regular regular inadequada boa regular boa regular

2/1 3/1 4/1 5/1 6/1

ida volta ida volta ida volta ida volta ida volta

regular m regular regular regular inadequada boa regular boa regular

A Tabela 1 permite saber, por exemplo, o que estava escrito no mostrador no dia 2 de janeiro, s 18 horas. Estava escrito M M. Na Tabela 2, em vez da hora, foi anotado se o mostrador foi lido na ida ao trabalho ou na volta. Em vez de ida e volta , a gente poderia escrever manh e tarde. Voc deve ter notado que, na primeira coluna das duas tabelas, o dia no est repetido. A observao das 18 horas foi feita no mesmo dia da observao das 7 horas. Como o dia o mesmo, no necessrio escrever de novo. Se voc achar melhor repetir, pode.

Agora eu sei

Onde me informar sobre a qualidade do ar. Onde existe gs carbnico. Que o gs carbnico no txico. Quando se forma gs carbnico. Que o monxido de carbono muito txico. Quando se forma monxido de carbono. O que concentrao. Como organizar dados. Por que perigoso queimar carvo em local fechado. Por que o clima influi na qualidade do ar.

Exerccio 1 Por que difcil perceber se h ou no monxido de carbono no ar? Exerccio 2 Por que o monxido de carbono txico? Exerccio 3 Como se forma o monxido de carbono? Exerccio 4 Cite duas maneiras de produzir gs carbnico. Exerccio 5 Uma mistura de monxido de carbono e gs carbnico homognea? Exerccio 6 Faa um x na coluna do gs carbnico ou na do monxido de carbono, conforme a propriedade que apresentem.PROPRIEDADE GS CARBNICO MONXIDO DE CARBONO

Vamos A A U L exercitar

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Componente natural do ar Substncia txica Liga-se fortemente ao sangue Gs liberado na respirao do homem

Exerccio 7 Como se informa a qualidade do ar nas cidades grandes? Exerccio 8 O que significa dizer que a concentrao de monxido de carbono no ar : a) 0,1%? b) 0,09%? c) 0,005%? Tome como base 100 litros de ar. Exerccio 9 Classifique cada afirmativa a seguir como verdadeira (V) ou falsa (F): a) ( ) A qualidade do ar determinada pela concentrao de poluentes. b) ( ) A porcentagem uma medida de concentrao. c) ( ) 0,1% de monxido de carbono no ar significa que, em cada 100 litros de ar, existe 1 litro de monxido de carbono. d) ( ) Um modo de organizar uma srie de dados escrev-los na forma de tabela. e) ( ) O gs carbnico uma substncia txica.

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Exerccio 10 Como o tempo pode melhorar a qualidade do ar? Exerccio 11 A tabela abaixo apresenta dados da concentrao de monxido de carbono, em porcentagem, nos dias 1 e 2, numa rua da cidade:CONCENTRAO HORA CONCENTRAO DIA

(%) DIA 1 0,0001 0,0019 0,0020 0,0019 0,0022 0,0010

(%) 2

05h 08h 10h 16h 18h 20h

0,0003 0,0008 0,0010 0,0009 0,0015 0,0012

a) Em qual dia o ar estava mais poludo? b) D para se ter uma idia das condies de vento nos dois dias?

Exerccio 12 A seguir so dadas algumas informaes sobre os problemas causados pelo monxido de carbono no ar que respiramos: a quantidade de 0,005% diminui a capacidade visual; 0,008% provoca dor de cabea; 0,015% causa tontura e fraqueza muscular; uma concentrao de 0,022% faz o ser humano sentir nuseas; 0,09% provoca a morte. a) Organize as informaes acima em uma tabela. b) Escreva como se l a 4a linha da tabela que voc construiu.

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Ar puro s contm oxignio?Para respirar na gua, o mergulhador precisa de um tubo de oxignio.l l l l l l l l

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Ar est em toda parte. Ar ocupa um espao. Ar contm vrios gases. Ar uma soluo gasosa. Oxignio ajuda a queimar. Oxignio ajuda a enferrujar. Nitrognio no queima. Nitrognio no ajuda a enferrujar.

O que voc vai aprender

Substncia pura Mistura homognea Soluo

Seria bom j saber Isto lhe interessa

O jovem que veio de uma cidadezinha do interior para trabalhar na Capital passa uma semana tomando nota dos dados que aparecem no painel que mostra a qualidade do ar. Ele descobre que os gases do escapamento de carros, nibus e caminhes so os maiores poluidores do ar da Capital. Aprende tambm que o gs carbnico no txico. O gs que pode at matar o monxido de carbono carbono. O jovem fica intrigado quando fica sabendo que o ar da sua cidade, que ele achava puro, no oxignio puro. Ele no acredita que existem outros gases misturados com o oxignio. Quer fazer uma experincia com o ar. Para isso, ele precisa pegar um pouco de ar. Um amigo lhe diz: - Mas isso fcil, tem ar em qualquer lugar.l

Ser que o ar est mesmo em qualquer lugar? Se voc acha difcil acreditar, faa a seguinte experincia: - Pegue uma esponja de plstico, mergulhe-a numa bacia de gua e esprema a esponja em seguida. Veja o que acontece. - Pegue um frasco plstico vazio e mergulhe a boca dele em gua. Aperte o frasco. Observe a sada de bolhas de ar. - Pegue uma bacia cheia de gua. Emborque um copo vazio nela, tomando o cuidado de no inclinar o copo. Veja se a gua entra no copo.

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Experimente colocar papel de jornal amassado no fundo do copo, voc vai ver que o papel no se molha, mesmo voc mergulhando o copo totalmente na gua. O papel no se molha porque o ar que est dentro do copo no deixa a gua chegar no papel.

Num outro copo, coloque papel amassado at ench-lo e emborque-o na gua. Voc vai ver que o papel fica molhado. Isso acontece porque agora no h ar entre o papel e a gua. No acredita? Ento faa a experincia. fcil.

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O que voc pode concluir dessa experincia? Pode concluir que o ar est em todas as partes, at mesmo dentro de um frasco vazio. Agora observe a seguinte experincia:

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Pegue dois copos de vidro de tamanhos bem diferentes . Corte dois pedainhos de vela de mesmo tamanho, de mais ou menos um dedo de altura. Acenda as velas e cubra rapidamente cada uma delas com um dos copos. Observe qual vela apaga primeiro.

Se fizer a experincia direitinho, voc vai ver que a vela que foi coberta com o copo pequeno apaga primeiro. A vela coberta com o copo maior demora mais para apagar, porque no copo grande a quantidade de ar maior.l

Que concluso se pode tirar da experincia da queima das velas? Com essa experincia, d para saber que o ar tem oxignio.

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E da experincia dos copos invertidos na bacia com gua?

Por essa experincia, d para saber que dentro de um copo vazio existe ar. E onde h ar, gua no entra. Com essas duas experincias ainda no d para concluir que no ar existe oxignio e nitrognio.

Faa ento a seguinte experincia:

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Coloque um pouco de palhinha de ao molhada no fundo de um copo e emborque o copo na gua. Depois de um dia, observe que a palhinha enferrujou. Observe que o nvel da gua subiu at um certo ponto e depois parou, porque sobrou um gs que no deixou a gua entrar. Esse gs que no enferruja o ferro e que est junto com o oxignio no ar o nitrognio nitrognio. Isso prova que no ar temos oxignio e nitrognio.

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O ar uma mistura de vrios gases. Os principais so oxignio e nitrognio. O ar que ns chamamos de puro na realidade no uma substncia pura. uma mistura de gases que no contm poluentes. O ar uma soluo. Lembre-se que soluo toda mistura de duas ou mais substncias na forma de partculas to pequenas que no d mais para perceber as substncias separadamente. Lembra-se da soluo de sal em gua? Como as substncias que esto misturadas no ar so gases, ns chamamos o ar de soluo gasosa .

Voc precisa saberl

Qualquer poro de matria ocupa certo espao. Mesmo os gases. O ar uma mistura homognea de vrios gases. No caso de misturas de gases, no perguntamos qual o solvente e qual o soluto, pois isto no fica claro como nas solues lquidas. O ar compe-se principalmente de nitrognio e oxignio oxignio.

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Argnio outro gs que est no ar, mas em quantidade muito pequena. Ele no queima.Para haver fogo (uma vela queimando, por exemplo), necessrio oxignio. Quando o oxignio acaba, o fogo apaga. O oxignio se liga ao ferro. O oxignio, junto com a gua, transforma o ferro em ferrugem. O nitrognio no se liga ao ferro; no acontece nada.

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pensar mais

A Vamos U L A

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Toda matria ocupa espao. No podemos colocar um livro no lugar em que j est outro livro. Isso tambm vale para os gases. Se um copo est cheio de ar, no cabe mais nada. Ento como d para despejar gua num copo cheio de ar? O que acontece que o ar mais leve que a gua. A gua vai para o fundo do copo e o ar escapa por cima. Isso quer dizer que a gua s consegue entrar no copo porque o ar sai. Na experincia de molhar e no molhar o papel no copo, o copo foi colocado na gua com a boca para baixo. Dessa forma, o ar, mais leve, no consegue escapar. Ento ele fica l e no deixa a gua entrar. O ar uma mistura, principalmente de nitrognio e oxignio. Na experincia do copo com a palha de ao no fundo, o oxignio se liga ao ferro, que enferruja. Sobra o nitrognio.l

Por que a gua sobe no copo quando a palha de ao enferruja?

Com o enferrujamento da palhinha, gasta-se o oxignio. H menos gs no copo. Isso significa que o copo estaria em parte vazio. Por isso a gua sobe no copo. Na experincia das velas, os copos esto cheios de ar. As velas continuam acesas at gastarem todo o oxignio. A, elas apagam. Apaga primeiro a vela no copo menor, onde h menos ar, pois nesse copo tambm h menos oxignio para fazer a vela queimar. Nos dois copos sobra nitrognio. Tambm fica gs carbnico e vapor de gua, que se formaram quando a vela estava queimando. D para ver o vapor de gu