Transformações físicas e químicas

Transformações físicas

Uma transformação física é aquela onde há alteração das

propriedades físicas de uma substância. As transformações físicas

são reversíveis. As mudanças de estado físico e as deformações ou

alterações no volume de um material são transformações físicas.

São exemplos de transformações físicas:

expansão de um gás dentro de um balão;

evaporação da água;

roupa a secar ao Sol.

A água pode encontrar-se na Natureza nos três estados físicos: sólido

(gelo, neve), líquido (rios, mares) e gasoso (vapor de água). As

mudanças de estado da água (vaporização, condensação, fusão e

solidificação) estão na base do ciclo da água.

Transformações químicas

Numa transformação química existe sempre formação de novas

substâncias. São exemplos de transformações químicas o

amadurecimento de frutos e a fotossíntese.

Podemos detetar a ocorrência de uma transformação química através

de:

mudança de cor;

libertação de um gás;

formação de um sólido;

deteção de um cheiro característico;

formação de chama ou variação da temperatura.

Reações químicas

Dizemos que ocorreu uma reação química (transformação química)

quando há formação de novas substâncias.

Fatores que desencadeiam as reações químicas

As reações químicas podem ser causadas por:

junção de substâncias,

ex.: reação do ferro com o sulfato de cobre (II);

ação do calor,

ex.: termólise do carbonato de cálcio;

ação da corrente elétrica,

ex.: eletrólise da água;

ação mecânica,

ex.: combustão do clorato de potássio (contido na cabeça de um

fósforo);

ação da luz,

ex.: fotossíntese.

Reações químicas

Representação das reações químicas

Uma reação química pode ser representada esquematicamente,

através de uma "equação" ou esquema de palavras, da seguinte

forma:

Substâncias iniciais −→− Novas

substâncias

(Reagentes) (Produtos de reação)

À frente do nome dos reagentes e dos produtos escreve-se o

respetivo estado físico, simplificando da seguinte forma: sólido (s),

líquido (l), gasoso (g) ou aquoso (aq).

Ex.: azoto (g) + hidrogénio (g) −→− amoníaco (g)

Síntese química

A síntese química permite a obtenção de compostos químicos a partir

de substâncias mais simples. Podem, assim, ser produzidos novos e

melhores materiais, de uma forma mais económica e ecológica. A

síntese química é imprescindível na sociedade atual em áreas como a

medicina, a agricultura, a indústria e o ambiente.

Estados físicos

Propriedades físicas dos materiais

As substâncias podem existir em três estados

físicos diferentes: sólido, líquido e gasoso.

O estado físico de um material depende da temperatura, da pressão,

da distância entre as partículas e da sua liberdade de movimentos.

Mudanças de estado físico

Quando ocorre uma mudança de estado físico, a temperatura

mantém-se constante, tal como se verifica no seguinte gráfico:

Propriedades físicas

Para identificarmos substâncias podemos recorrer a

algumas propriedades físicas:

ponto de fusão – temperatura à qual ocorre a passagem de uma

substância do estado sólido para o estado líquido.

ponto de ebulição – temperatura à qual ocorre a passagem de uma

substância do estado líquido para o estado gasoso.

densidade ou massa volúmica – é o valor obtido quando se divide

a massa dessa substância pelo volume que esta ocupa. As unidades

do Sistema Internacional (SI) de massa volúmica são o kg/m3 mas,

normalmente, usa-se o g/cm3.

Identificação de substâncias pelas propriedades

As substâncias têm propriedades físicas e químicas características

que nos permitem identificá-las e avaliar o seu grau de pureza.

Identificação de substâncias com base em propriedades físicas

As substâncias podem ser identificas tendo por base:

o seu ponto de fusão, ou seja, a temperatura à qual funde;

o seu ponto de ebulição, a temperatura à qual a substância entra

em ebulição;

a sua massa volúmica, a razão entre a massa e o volume da

substância.

Para substâncias puras, a massa volúmica e os pontos de ebulição e

de fusão formam uma combinação única. Estes valores estão

tabelados para a maioria das substâncias conhecidas e a identificação

pode ser feita porcomparação dos valores medidos com os valores

tabelados.

Para substâncias puras, a temperatura a que ocorre a mudança de

estado físico (seja a fusão ou a ebulição) mantém-se constante

enquanto ocorre o processo de mudança de estado. Caso isto não se

verifique, a substância que estamos a analisar contém impurezas,

sendo por isso uma mistura de substâncias.

A presença de impurezas faz variar a massa volúmica da

substância, baixar a temperatura de fusão eaumentar a

temperatura de ebulição. Para além dessas mudanças,

nas misturas de substâncias também ocorre uma variação de

temperatura durante a mudança de estado.

Comportamento excecional da água

A presença de água nos três estados físicos é uma das condições

essenciais para a existência de vida na Terra.

As propriedades físicas da água (os seus pontos de fusão, de ebulição

e a massa volúmica do gelo e da água líquida) fazem desta, uma

substância excecional.

Importância da água para a vida

A água é fundamental à vida no planeta por várias razões.

A água é um agente regulador de temperatura.

A evaporação da água diminui a temperatura ambiente e a

sua condensação faz aumentar a temperatura ambiente.

O gelo é um isolador térmico permitindo a existência de vida

subaquática.

A água é um bom solvente de muitas substâncias e é o principal

componente da constituição dos seres vivos.

Identificação de substâncias com base em propriedades

químicas

As substâncias podem ser identificadas pela forma como se

transformam em contacto com outras substâncias específicas. Essa é

a base dos testes químicos para a identificação de substâncias.

Identificação de substâncias pelas propriedades

Química analítica e sua importância

A química analítica é o ramo da química responsável por estudar o

conjunto de leis, princípios e técnicas que permitem determinar a

composição quantitativa e qualitativa dos materiais.

A sua aplicação é muito importante em diversas áreas:

– na segurança alimentar;

– na análise da qualidade ambiental;

– no diagnóstico de doenças.

Substância Indicador químico Resultado

Água Sulfato de cobre (II)

anidro Passa de branco a azul na presença de água.

Amido Solução de iodo Passa de castanho a roxo azulado na presença de amido.

Dióxido de carbono

Água de cal O dióxido de carbono turva a água de cal.