Proff Matemática e Suas Tecnologias - Editora LT · • Proporcionar a compreensão do comportamento das substâncias no estado gasoso e avaliar as questões referentes ao equilíbrio

Proff

Manual do Professor deQuímica Volume 2

Ciências da Natureza, Matemática e

Suas Tecnologias

Manual do Professor de Química Volume 22

Apresentação

O material didático da Coleção EJA Educação Profissional foi elaborado a par-tir do documento base do Programa Nacional de Integração da Educação Profissional com a Educação Básica na modalidade de Educação de Jovens

e Adultos, tendo como pressupostos alguns princípios e fundamentos pedagógicos: compreensão do trabalho como princípio educativo; pesquisa como fundamento da for-mação, por entendê-la como modo de produção de conhecimentos e de entendimento da realidade, além de contribuir para a construção da autonomia intelectual dos educandos; integração do currículo; valorização dos diferentes saberes no processo de ensino e apren-dizagem; e o trabalho como princípio educativo.

Nos livros que compõem a coleção, as abordagens das áreas dos conhecimentos são embasadas na perspectiva de complexos temáticos, ou seja, em temas gerais comuns liga-dos entre si. Temas que abrangem os conteúdos mínimos a serem abordados sob o enfoque de cada área do conhecimento; possibilitam a compreensão do contexto em que os alunos vivem; atendem às condições intelectuais e sociopedagógicas dos alunos; garantem um aprofundamento progressivo ao longo do material; e promovem o aprofundamento e a ampliação do conhecimento do aluno.

A abordagem dos materiais didáticos é centrada em resoluções de problemas, ou seja, no início da unidade são propostos os problemas, dilemas reais vividos pela sociedade e, a partir da disciplina, são fornecidos dados e fatos buscando a solução dos problemas propostos.

Para efetivar a integração das diferentes áreas do conhecimento, articulando-as ao mundo do trabalho, são utilizados grandes temas integradores: sociedade e trabalho; ciên-cia e tecnologia e trabalho; saúde e trabalho; linguagens e trabalho; entre outros.

Em cada volume da coleção, a disciplina é dividida em unidades que, por sua vez, são separadas em capítulos. Cada unidade conta com seção inicial de abertura, em que é colocado o problema gerador; conteúdos desenvolvidos de modo a propiciar a construção de soluções para o problema inicial por meio de atividades, propostas de reflexão, aná-lise de situações, simulação de cenários para tomada de decisão que são intercalados ao conteúdo em estudo; atividades de reflexão, de análise, de pesquisa e de produção (oral e escrita); seção final de sistematização da unidade, retomando o percurso de aprendizagem e relacionando-o ao problema inicial.

Com a intenção de desenvolver ideias e conceitos, ampliando os conhecimentos do educando de maneira estimulante e participativa, as obras contam ainda com sugestões de livros e sites, nos quais o aluno poderá realizar pesquisas para explorar as conexões entre as áreas do conhecimento.

Por meio da participação de todos os envolvidos no processo educacional, o material foi desenvolvido de modo que o trabalho dos alunos se desenvolva de maneira prazerosa e significativa.


Orientações aos Professores

Orientações Gerais do VolumeO volume dois demonstra o processo de quantificação em química, por

meio da contextualização de número de mol, massa molar e cálculos estequio-métricos, e a classificação de substâncias em química explorando as funções inorgânicas e os comportamentos com o estudo de gases. Por último, uma abor-dagem do equilíbrio químico para que se possa compreender os processos de formação de produtos a partir de reagentes. Sempre abordando em todos os capítulos a questão ambiental.

Objetivos Gerais do Volume• Proporcionar a compreensão das quantidades químicas.

• Definir as principais funções inorgânicas.

• Proporcionar a compreensão do comportamento das substâncias no estado gasoso e avaliar as questões referentes ao equilíbrio químico em uma dada reação.

• Relacionar o conhecimento adquirido com as questões ambientais atuais.

Princípios Pedagógicos Gerais do VolumeO volume 2, assim como os demais volumes referentes à química, procura

estabelecer uma ligação do aluno com a química por meio de experiências e vivências do cotidiano do próprio aluno. Assim, o debate em sala de aula de alguns tópicos que o professor pode trazer referente à matéria ministrada é de grande importância para o desenvolvimento do curso.

Articulação do ConteúdoA articulação do conteúdo se dá diretamente com a matemática durante

todo o livro. Principalmente na unidade 3, referente a gases, observa-se uma relação direta com princípios físicos e físico-químicos. Durante as unidades que abordam a química inorgânica, são tratados, constantemente, assuntos relacio-nados ao meio ambiente, o que promove uma interação direta com os conteúdos contemplados em biologia.


Atividades ComplementaresAtividades de pesquisa em grupo, abordando cada conteúdo ministrado com notícias

interessantes referentes às questões do cotidiano. Buscar no dia a dia do aluno possíveis assuntos relacionados ao conteúdo ministrado e relacioná-los na forma de relato cientí-fico. Resolução de exercícios em grupo e discussão conjunta dos resultados (principalmente aquelas que envolvem cálculos).

Sugestão de PlanejamentoEsta unidade foi elaborada como fonte de apoio para os processos de ensino e apren-

dizagem da disciplina de química ao longo do curso das modalidades de Educação de Jovens e Adultos e Educação Profissional de Jovens e Adultos – Ensino Médio. Nesse sentido, sugere-se que os conteúdos do livro sejam distribuídos conforme estabelecido na sequência das unidades sugeridas, com ênfase principalmente nas questões cotidianas e ambientais. É importante, no desenvolver de cada unidade, que o professor busque subsídios em notí-cias de revistas ou jornais para promover exercícios de discussão em grupo ou propostas de trabalhos individuais, motivando o aluno a relacionar a química com o seu dia a dia.

Sugestões de LeituraATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. [S.l.]: Editora Bookman, 2011.

Revista Química Nova on-line. Disponível em:<http://quimicanova.sbq.org.br/qn/QN_OnLine_Geral.htm>. Acesso em: 24 abr. 2014.

Orientações Didáticas

Unidade 1

Orientações GeraisNesta primeira unidade, o professor deverá introduzir conceitos a respeito de massa

molar, mol e cálculos estequiométricos, demonstrando aos alunos como realizar medidas em sistemas químicos, bem como quantificar resultados de reações químicas.

Objetivos Gerais• Fazer com que os alunos possam examinar quantitativamente as reações químicas,

sabendo definir e diferenciar conceitos, como número de mols e número de Avogrado, e utilizar esses conceitos em cálculos estequiométricos.


Conteúdos Privilegiados• Unidades de medidas.

• Unidade de massa atômica.

• Reações químicas.

Orientações Específicas e Respostas das Atividades

Página 205

Abertura

O questionamento da abertura tem como objetivo fazer com que os alunos pensem nas concentrações ou quantidades necessárias para que uma determinada substância seja percebida e tenha efeito. Além da poluição, o professor poderá usar o açúcar, o sal e os medicamentos como exemplos.

Página 209

Análise

1)

(20 · 90,92) + (21 · 0,26) + (22 · 8,82)

100 = 20,18

A unidade de massa atômica do neônio é igual a 20,18 u.m.a.

2)

(40 · 55) + (41 · 35) + (46 · 10)

100 = 40,18

O peso atômico é igual a 40,95 u.m.a.

3)

(35 · 75,77) + (37 · 24,23)

100 = 35,48

O peso atômico do cloro é igual a 35,48 u.m.a.


Página 211

Reflexão

Para determinar o peso molecular do CFC, deve-se somar todos os pesos moleculares dos átomos que fazem parte da estrutura: Peso molecular = (4 · 35, 48) + 12 = 153,92 g/mol. Se tiver mais de uma molécula, o peso molecular não irá variar, pois as moléculas não estão ligadas uma a outra, caso isso acontecesse, haveria outra substância diferente do CFC.

Página 213

Análise

1) Para resolver o exercício, deve-se fazer uma relação entre a massa mole-cular, o número de Avogrado e a massa de enxofre presente no carvão. Um mol de enxofre tem 32,1 g/mol e 6,022 · 1023 de átomos.

Portanto, é necessário montar uma regra de três:

32,1 g --------- 6,022 · 1023 átomos

30 g --------- nº átomos

nº átomos = 30 · 6,022 · 1023

32,1

nº átomos = 5,62 · 1023

Logo, 30 g de carvão tem 5,62 · 1023 átomos de enxofre.

2) Para resolver este exercício, precisa-se montar uma regra de três fazendo uma relação entre 1 mol de chumbo, o peso molecular e número de mols encontrado na amostra.

1 mol Pb ---------- 207,19 g

0,5 mols --------- m

m = 103,6 g de chumbo

Na amostra de solo temos 103,6 g de chumbo.


3) Para resolver, deve-se fazer uma relação entre o número de mols e o número de Avogrado.

1 mol He -------- 6,02 · 1023 átomos

X mols ---------- 4,63 · 1022 átomos

X mols = 0,08 mols de He

A amostra contém 0,08 mols de He.

4) Deve-se montar uma regra de três fazendo uma relação entre 1 mol do átomo, o peso molecular e número de mols encontrado na amostra.

Fe

1 mol Fe --------- 55,85 g

0,2 mol --------- m

m = 11,17 g de Fe

Ca

1 mol Ca -------- 40,1 g

0,2 mol --------- m

m = 8,02 g de Ca

Cu

1 mol Cu -------- 63,54 g

0,2 mol --------- m

m = 12,71 g de Cu

Na

1 mol Na -------- 22,99 g

0,2 --------- m

m = 4,6 g de Na

Página 215

Análise

a. Dióxido de enxofre S = 32,06 ; O = 15,99 MM SO2 = 32,06 + (2 · 15,99) MM SO2 = 64,04 g/mol

b. Gás carbônico C = 12,01; O = 15,99 MM CO2 = 12,01 + (2 · 15,99) MM CO2 = 43,99 g/mol

c. Peróxido de hidrogênio H = 1,00; O = 15,99 MM H2O2= (2 · 1) + (2 · 15,99) MM H2O2= 33,98 g/mol

d. Metano C = 12,01; H = 1,00 MM CH4 = 12,01 + (4 · 1) MM CH4 = 16,01 g/mol

e. Nitrato de cálcio Ca = 40,06; N = 14,00; O = 15,99 MM Ca(NO3)2 = 40,06 + [14 + (15,99 · 3)] · 2 MM Ca(NO3)2 = 164 g/mol

f. Ácido fosfórico H = 1,00, P = 30,97, O = 15,99 MM H3PO4 = (1 · 3) + 30,97 + (4 · 15,99) MM H3PO4 = 97,93 g/mol


Páginas 222-225

Análise

1)a. Para balancear a equação a, multiplicar o O2 por 2. KClO4 KCl + 2O2

b. Para balancear a equação b, multiplicar o ácido sulfúrico por 3, o hidróxido de alumínio por 2 e a água por 6.

3H2SO4 + 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 6H2O

c. A equação c não precisa ser balanceada. NH4HCO3 CO2 + NH3 + H2O

2) 2 Al3+ + 302– → Al2O3

3) Pela reação, tem-se que 2 mols de Li formam 1 mol de H2. 2 mol Li ---------- 1 mol H2

8,3 mol Li ---------- X mol H2

X mols H2 = 4,15 mols de H2

Serão formados 4,15 mols de H2 a partir de 8,3 mols de Li.

4) C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O1 mol C6H12O6 ----------- 6 mol CO2

700 g C6H12O6 ------------ m CO2

m CO2 = 4 200 g de CO2

5) Para resolver este exercício, primeiro deve-se descobrir quantas moléculas de glicose estão contidas em 3 g. Em seguida, tem-se que fazer a relação entre os números de C, H e O presentes na molécula de glicose. A massa molar da glicose é igual a 180,16 g/mol.

1 mol de glicose --------------- 6,02 · 1023 moléculas 180,16 g ------------- 6,02 · 1023 moléculas 3 g --------------- XX = 3,3 · 1021 moléculas de glicose.


Calculando o número de átomos de carbono:1 molécula de glicose ----- 6 átomos de C3,3 · 1021 moléculas --------- YY = 2 · 1022 átomos de C

Calculando o número de átomos de hidrogênio:1 molécula de glicose ---- 12 átomos de H3,3 · 1021 moléculas ------ WW = 4 · 1022 átomos de H

Calculando o número de átomos de oxigênio:1 molécula de glicose ----- 6 átomos de O3,3 · 1021 moléculas ------- YY = 2 · 1022 átomos de O

6) 1 mol ---------196,97 g12 mols ------ XX = 2 364 g de Au1 mol ---------6,02 · 1023 átomos12 ------------ YY = 7,2 · 1024 átomos

7)

a. 1 mol AgNO3 ------- 1 mol NaCl 169,87 ----------- 58,44 X -------------- 3 X = 8,72 g de AgNO3

b. 1 mol AgNO3 ------- 1 mol AgCl 169,87 ----------- 143,32 Y -------------- 3 Y = 3,56 g de AgNO3

c. 1 mol AgCl ------- 1 mol NaCl 143,32 ----------- 58,44 3 -------------- W W = 1,22 g de NaCl

8) Para resolver a questão, primeiro é preciso balancear a equação e depois construir a regra de três, relacionando o número de mols do sulfito de sódio com o número de mols de oxigênio. Não se esquecer de transformar mg em g.

Equação balanceada: 2 Na2SO3 + O2 → 2 Na2SO4

10 mg de O2 = 0,010 g de O2

2 mols de Na2SO3 -------- 1 mol de O2

2 · 126,04 ---------- 31,98

m ---------- 0,010

m = 0,079 g de Na2SO3

9) Equação balanceada: 2 H2 + O2 ® 2 H2O

Para resolver o problema, deve-se desco-brir qual dos reagentes está em excesso. O oxigênio está em excesso, pois 3,65 g de H2 reagiriam com 1,83 g de O2, logo devemos usar a massa de H2 para fazer o cálculo da massa de água formada.

2 mols de H2 -------- 2 mols de H2O

2 · 2 ------------ 2 · 18

3,65 g ---------- m

m = 32,85 g de água.

10) Para resolver o problema, precisa-se descobrir qual dos reagentes está em excesso. O Na2CO3 está em excesso, pois, para reagir com 189,8 g de HCl, é neces-sário 94,9 g de Na2CO3.

1 mol de H2O -------- 2 mols HCl

18 --------- 2 · 35,48

m --------- 189,8

m = 48,15 g de água.


Unidade 2

Orientações GeraisO professor poderá abordar exemplos de materiais ou substâncias

encontradas no dia a dia para introduzir os conceitos de funções inorgâ-nicas. Em um capítulo específico relacionado a óxidos, poderá fornecer exemplos de impactos ambientais causados por óxidos específicos.

Objetivos Gerais• Demonstrar aos alunos as características de diferentes formas

inorgânicas, definindo de forma sistemática os ácidos, os sais, as bases e os óxidos.

• Fornecer informações necessárias para que os alunos possam reconhecer e formular a estrutura desses compostos e sua nomen-clatura. Essa abordagem deverá ser feita utilizando-se exemplos retirados do cotidiano, bem como questões ambientais que pos-sam estar associadas ao assunto.

Conteúdos Privilegiados• Funções químicas.

• Funções químicas inorgânicas.

• A química e seus impactos ambientais.

• Óxidos.


Página 226

Abertura

O professor deverá colocar no quadro estruturas de ácidos, sais, óxidos e bases e questionar quais as diferenças estruturais e efeitos espe-rados para cada uma dessas substâncias. Ver se eles conhecem exemplos dessas substâncias que são usadas no dia a dia. Vinagre – ácido, sal de cozinha – sal, água oxigenada – óxido, soda caústica – base.


Página 227

Pesquisa

A produção de cloro – soda polui o ambiente quando ocorre o vazamento de mercúrio das células eletrolíticas. Esses processos consumem muita energia. Os processos envolvidos no efeito são vários, os dois principais são a produção de CO2 e CH4 a partir da combustão de combustível fóssil.

Página 228

Reflexão

• Sugestões de respostas:• Ácido – suco de laranja.• Bases – repolho.• Sais – sal de cozinha.• Óxidos – conservantes dos alimentos.

Páginas 232-233

Pesquisa

a. Na bateria de carros: ácido sulfúrico.b. Fabricação de explosivos: ácido

nítrico.c. Em refrigerantes: ácido fosfórico.d. No vinagre: ácido acético.e. Em fertilizantes: ácido fosfórico.

Análise

1) a. H2CO3

b. HNO2

c. H3PO2

d. H3PO4

e. H2SO4

f. HClg. HCNh. HNO3

i. HClO

2) Resposta: alternativa c.

Páginas 237-238

Análise

1) a. Sn(OH)2

b. Mg(OH)2

c. LiOHd. AgOHe. Fe(OH)2

2) O hidróxido de magnésio é utilizado como antiácido estomacal.

3) O hidróxido de sódio é utilizado na forma sólida.

4) Fe(OH)3, Al(OH)3.

5) NaOH – hidróxido de sódio; Al(OH)3 – hidróxido de alumínio; AgOH – hidróxido de prata.

6) CaO + H2O → Ca(OH)2

É largamente utilizado na construção civil no preparo da massa de reboco.

7) Resposta: alternativa d.

8) Resposta: alternativa b.


Páginas 242-243

Análise

1) CaSO4 – sulfato de cálcio. Ele se origina da reação do ácido

sulfúrico com o hidróxido de cálcio – H2SO4 + Ca(OH)2 .

2) Ca3(PO4)2, utilização para fabricação de fertilizantes.

3) Fluoreto de cálcio – CaF2; cloreto de potássio – KCl; iodeto de sódio – NaI.

4) O bicarbonato de sódio é utilizado em extintores de incêndio: os extintores que contêm NaHCO3 possuem uma solução de ácido sulfúrico (H2SO4) em um com-partimento separado. Quando o extintor é acionado, o NaHCO3 e o H2SO4 se mis-turam e reagem, produzindo a espuma com liberação de CO2.

2 NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2.

5) Ni2(SO4)3: Sulfato de níquel; derivado da reação entre o H2SO4 e o Ni(OH)3.

Cu2S: Sulfeto de cobre (II); deriva da rea-ção entre o Cu(OH)2 e o H2S.

NaNO3: Nitrito de sódio; deriva da rea-ção entre o NaOH e o HNO3.

Na2CO3: Carbonato de sódio; deriva da reação entre o NaOH e o H2CO3.

6) Ca3(PO4)2 – fosfato de cálcio. H3PO4 – ácido fosfórico.

7) Resposta: alternativa d. Cada caminhão pode levar até

24 toneladas de CaCO3 puro, logo seriam necessários aproximadamente 400 caminhões.

Páginas 247-248

Análise

1) O peróxido de hidrogênio (H2O2) é utilizado como antisséptico e para clareamento do cabelo.

2) a. NO2

b. Fe2O3

c. Al2O3

d. ZnO

3) O Fe2O3 é o óxido formado durante o pro-cesso de ferrugem.

4) Óxidos de enxofre e de nitrogênio.

5) Acidificação do solo e da água de lagos, morte da vegetação, degradação de monu-mentos, etc.

6) a. CaCO3(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g)

b. Os óxidos de nitrogênio e de enxofre pre-sentes na atmosfera reagem com a água presente na atmosfera na forma de vapor formando ácido sulfúrico e ácido nítrico.

7) O efeito estufa ocorre quando os raios infra-vermelhos emitidos pela radiação solar são absorvidos por alguns gases presentes na atmosfera. A principal consequência é o aquecimento do planeta.

8) Resposta: alternativa e.

9) Resposta: alternativa a.


Unidade 3

Orientações GeraisEsta unidade se destina ao conhecimento e aprendizagem

sobre os gases em seus aspectos básicos. Relaciona conheci-mentos matemáticos e físicos a processos químicos. Deverá ser abordado conceituando questões cotidianas e ambientais ao pro-cesso. Os problemas poderão ser resolvidos de forma individual ou em grupo. O professor deverá persistir para que o aluno crie uma linha de raciocínio próprio para a resolução dos problemas.

Objetivos Gerais• Proporcionar a compreensão, de forma geral, do compor-

tamento dos gases e das principais transformações sofridas por estes.

• Diferenciar gases ideais e gases reais, tornando os alunos aptos a resolver cálculos que envolvam as transformações desses gases.

Conteúdos Privilegiados• Características gerais dos gases.

• Variáveis de estado.

• Transformações gasosas.

• Equação geral dos gases.

• Equação para gases reais.


Página 249

Abertura

Fazer os alunos pensarem a respeito dos gases que os cer-cam. Perguntar, por exemplo, a respeito do nitrogênio, se ele é nocivo à saúde humana ou se ele interfere no meio ambiente. Com essa pergunta, é possível introduzir o conceito de gás inerte.


Página 251

Análise

70 cm = 700 mmHg760 mmHg = 1 atm700 mmHg = XX = 0,92 atm

Página 252

Análise

27 + 273 = 300 K0 + 273 = 273 K15 + 273 = 288 K17 + 273 = 290 K100 + 273 = 373 K

Página 255

Análise

1) P1 · V1 = P2 · V2

2 · 8 = 3 · V2

V2 = 5 L O volume que o gás irá ocupar será igual a 5 litros.

2) P1 · V1 = P2 · V2

2 · 20 = 5 · V2

V2 = 8 L O volume que o gás irá ocupar será igual a 8 litros

3) P1 · V1 = P2 · V2

5 · 45 = P2 · 30 P2 = 12 atm A nova pressão será igual a 12 atm.


Página 258

Produção

A bexiga na água gelada terá o volume diminuído, enquanto que na água quente o volume será aumentado. O professor deve simular um cálculo considerando a menor tempera-tura igual a 2 oC, volume igual a 2 litros e a maior temperatura igual 60 oC.

Análise

1) V1

T1

= V2

T2

30300

= V2

240

V2 = 24 L O volume será igual a 24 litros.

2) V1

T1

= V2

T2

20 · 200 = V2 · 250 V2 = 16 L O volume será igual a 16 litros.

Página 260

Análise

1) Primeiro temos que converter a temperatura de graus Celsius para Kelvin:T1 = 22 + 273 = 295 K

P1

T1

= P2

T2

1,97295

= 2,04T2

T2 = 305 KAgora precisamos converter a temperatura encontrada para graus Celsius:T2 = 305 – 273T2 = 32 oC


2) Refere-se à Lei de Boyle, a qual diz que o volume e a pressão de um gás são inver-samente proporcionais.

3) Convertendo a pressão de mmHg para atm:250 mmHg = 0,33 atm170 mmHg = 0,22 atmCalculando o volume:P1 · V1 = P2 · V2

0,80 · 0,33 = V2 · 0,22V2 = 1,2 L

4) V1

T1

= V2

T2

0,020300

= V2

273

V2 = 0,0182 L

5) V1

T1

= V2

T2

0,030298

= V2

308

V2 = 0,031 L

6) P1

T1

= P2

T2

0,39300

= P2

500

P2 = 0,65 atm

P2 = 494 mmHg

7) P1

T1

= P2

T2

5239

= 2T2

T2 = 95,6 K

T2 = –177 oC

Página 265

Análise

1)

a. P1V1

T1

= P2V2

T2

Como o volume é constante temos que:

P1

T1

= P2

T2

Obs.: não se esquecer de passar a temperatura para Kelvin.

1300

= P2

330

P2 = 1,1 atm

b. Quando a tampa sai, a pressão se iguala com a pressão atmosférica, P = 1,0 atm.


Página 268

Análise

1) PV= nRT

P1V1

T1

= P2V2

T2

3 · 50250

= 5 · 20T2

150250

= 100T2

T2 = 166,7 K

2) P1V1

T1

= P2V2

T2

0,98 · 2293

= P2 · 4275

P2 = 0,46 atm

3) PV=nRT1 · 8 = n · 0,082 · 273n = 0,36 mols1 mol ------ 6,02 · 1023 moléculas0,36 ------- XX = 2,17 · 1023 moléculas

4) 1 mol ------ 6,02 · 1023 moléculasn ------- 4,2 x 1025

n = 69,8 molsPV = nRT1 · V = 69,8 · 0,082 · 273V = 1 563 L

5)

a. P1

T1

= P2

T2

1300

= P2

313

P2 = 1,04 atm

b. A pressão da garrafa depois que a tampa é arremessada é igual à pres-são do ambiente. Isso acontece porque a pressão interna entra em equilíbrio com a pressão externa, pois a garrafa está aberta.

Unidade 4

Orientações GeraisNesta unidade, o aluno deverá ter noção

de equilíbrio químico e reversibilidade e irre-versibilidade de reações. Com os conceitos estequiométricos adquiridos na unidade 1, deverá empregar cálculos para a determinação de constantes de equilíbrio e suas aplicações. É importante o professor orientar de forma obje-tiva os conceitos referentes ao deslocamento de equilíbrio e suas causas e consequências.

Objetivos Gerais• Auxiliar o aluno a reconhecer os conceitos

referentes ao equilíbrio químico, reversi-bilidade e irreversibilidade de reações.

• Trabalhar com constantes de equilíbrio e suas aplicações. Saber determinar os processos que levam ao deslocamento de equilíbrio de uma reação química.


Conteúdos Privilegiados• Reações reversíveis e irreversíveis.

• Constante de equilíbrio.

• Deslocamentos de equilíbrio.

• Alteração da concentração de um dos reagentes.

• Variação da temperatura do sistema.

• Variação da pressão do sistema.


Página 271

Abertura

Ao fazer o aluno pensar na adição do açúcar aos refrigerantes, o objetivo é fazer com que ele perceba que antes os gases estavam estáveis, ou seja, em equilíbrio com o líquido e que a adição de um sólido quebrou esse equilíbrio. A queima do papel é um processo irreversível, diferente do que acontece com o refrigerante, que pode ter o gás incorporado novamente.

Página 280

Análise

1) Resposta: alternativa c.

K = [[SO]3]2

[SO2]2 ⋅ [O2]

→ K = [4]2

[2]2 ⋅ [3] → K = 1,33

2) A constante de equilíbrio deverá ser obtida da seguinte maneira:

K = [C]2

[A] ⋅ [B]

No início, adicionou-se 5 mols de A e B. No equilíbrio, restaram 2 mols de cada um, logo:Número de mols de A e B que reagiram efetivamente = 5 – 2 = 3 mols de A e B.O cálculo de C deve ser feito da seguinte maneira: 1 mol de A ou B → 2 mols de C3 mols de A ou B → X mols de CX = 6 molsLogo, no equilíbrio teremos 6 mols de C.


O próximo passo é determinar a concentração de cada um dos componentes

[A] = [B] = nV

= 3V

[C] = nV

= 6V

K = [C]2

[A] ⋅ [B]

K =

6V

2

3V

⋅ 3V

K = 369

= 4

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Trabalho Interdisciplinar

A pesquisa tem como objetivo fazer com que os alunos descubram outros problemas relacionados ao cigarro. Pode-se listar dois problemas, um que todos tenham conhecimento e outro menos conhecido, o câncer e o amole-cimento dos dentes, respectivamente. O fumo pode causar a perda óssea na mandíbula, levando a perda dos dentes de forma irreversível.

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Análise

1) Quando se aumenta a concentração de um dos reagentes, provoca-se o des-locamento do equilíbrio para a direita, no sentido de formação dos produtos.

2) Da mesma maneira, o equilíbrio será deslocado para a direita, de modo que compense a diminuição da concentração dos produtos.

3) Ao aplicar pressão em um sistema, pode-se observar o deslocamento para o lado em que houver menor número de mols de componentes. Entretanto, caso o número de mols seja igual em ambos os lados, não haverá desloca-mento da reação para nenhum dos lados.


4) De acordo com a Lei de Le Chatelier, pode-se deslocar um equilíbrio por meio de alteração da pressão ou temperatura, ou com a alteração da concentração de um dos componentes.

5) O aumento da temperatura irá deslocar o equilíbrio no sentido da reação que necessita de calor, quando a reação é endotérmica. Já a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação que libera calor, ou seja, a reação exotérmica.

6) Considerando que na reação de formação de amônia temos 4 mols de reagente e 2 mols de produto, de acordo com a Lei de Le Chatelier, o equilíbrio será deslocado para a direita no sentido de formação dos produtos.

7) Entre os vários componentes do refrigerante há um equilíbrio entre gás, líquido e açúcar. Ao adicionar mais açúcar ao refrigerante, estabelece-se um deslocamento do equilíbrio, promovendo a saída do gás.

Anexos

Quadro de Articulação de Conteúdo

Volume 2Química Física Biologia Matemática

Medindo a matéria

Unidade 1Oscilações e ondas Frequência cardíaca. Razão e proporção.

Química, cotidiano e meio ambiente

Unidade 2Som e comunicação

Audição.

Exames de ultrassonografia.

Equilíbrio do corpo humano.

Função logarítmica.

O ambiente que nos cerca

Unidade 3Termologia

Efeito estufa e mudanças climáticas.

Dilatação irregular da água para manutenção da vida aquática.

Equações do 1º grau.

Razão e proporção.

Equilíbrios químicos

Unidade 4Óptica Fotoquímica.

Trigonometria.

Geometria.

Razão e proporção.

Documents

Proff Matemática e Suas Tecnologias - Editora LT · • Proporcionar a compreensão do comportamento das substâncias no estado gasoso e avaliar as questões referentes ao equilíbrio