Respostas às questões
As respostas são indicações do que pode ser esperado das reflexões dos alunos. De
maneira nenhuma são “gabaritos” para ser seguidos em eventuais correções de tarefas
ou discussões em sala de aula. Deve-se chamar a atenção para o fato de se procurar
utilizar de maneira adequada a linguagem que envolve termos científicos, o que,
certamente, não corresponde ao modo pelo qual os alunos se expressam. Muitas vezes,
eles expressam ideias pertinentes, porém sem a devida apropriação da terminologia
química.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
FORÇAS DE INTERAÇÃO ENTRE PARTÍCULAS
NOS ESTADOS SÓLIDO, LÍQUIDO E GASOSO
Páginas 3 - 4
1. Desenho feito pelo aluno sobre o ciclo hidrológico. Abaixo, veja um exemplo.
2. Não se espera que os alunos deem respostas completas, citando interações
intermoleculares. Espera-se que percebam que devem existir forças de diferentes
magnitudes. Assim, auxiliados por você, professor, poderão apresentar respostas
como a que segue: “No estado sólido, as partículas de H2O se mantêm muito
próximas, com pequena liberdade de movimentação. No estado líquido, as interações
entre as partículas são mais fracas; a energia recebida permite maior distanciamento
entre as moléculas, maior liberdade de movimentação, o suficiente para que a água se
mantenha líquida. No estado gasoso, as interações tornam-se mais fracas, as
partículas mantêm-se muito afastadas, desorganizadas e com grande mobilidade, o
suficiente para que a água permaneça nesse estado.
Atividade 2 – Forças de interação entre íons: explicando propriedades
de sólidos iônicos
Uma possível organização dos dados é dada a seguir.
Estado Temperatura Condutibilidade elétrica Solubilida Caráter
Temperatura
Substância físico a de ebulição de e m predominante
Sólido Líquido
de fusão (ºC)
25 º C (ºC) a 1 atm água* da ligação
Cloreto de
sódio Sólido 801 1 413 Isolante Condutor Solúvel Iônica
(NaCl)
Brometo
de sódio Sólido 747 1 390 Isolante Condutor Solúvel Iônica
(NaBr)
Cloreto de
magnésio Sólido 714 1 412 Isolante Condutor Solúvel Iônica
(MgCl2)
Cloreto de
bário Sólido 962 1 560 Isolante Condutor Solúvel Iônica
(BaCl2)
Óxido de Solúvel
1275 decompõe-
sódio Sólido Isolante Condutor (forma o Iônica
(sublima) se
(Na2O) hidróxido)
Óxido de Solúvel
cálcio Sólido 2 614 2 850 Isolante Condutor (forma o Iônica
(CaO) hidróxido)
Óxido de Solúvel
bário Sólido 1 918 2 000 Isolante Condutor (forma o Iônica
(BaO) hidróxido)
Óxido de
pouco
magnésio Sólido 2 852 3 600 Isolante Condutor Iônica
solúvel
(MgO)
Butano Pouco
Gasoso -135 0,48 Isolante Isolante Covalente
(C4H10) solúvel
Octano Pouco
Líquido -57 126 Isolante Isolante Covalente
(C8H18) solúvel
* Os óxidos dos metais alcalinos e alcalinoterrosos reagem com água, formando hidróxidos.
1. Analisando essas propriedades, pode-se observar que tais substâncias, com exceção
do butano e do octano, são sólidas à temperatura ambiente, solúveis em água (com
exceção do MgO, os óxidos reagem com água formando hidróxidos; ver Caderno do
Professor, 2a série, volume 2), apresentam temperaturas de fusão e ebulição elevadas
e não conduzem corrente elétrica no estado sólido, mas são condutoras quando
líquidas. Pode-se supor que tais substâncias sejam formadas por ligações iônicas.
2. As altas temperaturas de fusão e de ebulição podem ser explicadas se considerarmos
que as interações entre as partículas que constituem a substância são fortes, podendo-
se admitir que são íons de cargas opostas. As temperaturas baixas de fusão e de
ebulição do butano e do octano podem ser explicadas considerando-se ligações
covalentes, ou seja, compartilhamento de elétrons.
Páginas 6 - 7
O experimento proposto tem a intenção de fazer que os alunos utilizem o modelo de
interações eletrostáticas e percebam a existência de interações entre os íons de cargas
opostas.
Questões para análise do experimento
Páginas 7 - 8
1. Tratando-se de íons de cargas opostas, existem interações eletrostáticas entre eles e,
devido a essas interações, eles se dispõem alternadamente no cristal.
2. O cristal, com estrutura tridimensional, assemelha-se a um cubo.
3. No cristal, cada cátion Na+ é rodeado por seis ânions Cl– e cada ânion cloreto, por
sua vez, é rodeado por seis cátions Na+.
4. Sim, as faces do cristal formam entre si ângulos de 90º à semelhança com um cubo.
5. Sugestão de desenho:
©Claudio Ripinskas
6. Os íons se atraem e se mantêm unidos porque as interações entre eles são fortes.
Desafio!
Páginas 8 - 9
1. No cloreto de sódio sólido, os íons não apresentam mobilidade. As cargas elétricas,
por estarem “presas”, formando um edifício de íons no cristal, ficam impedidas de se
movimentar livremente, o que impede a condução de corrente elétrica.
2. As altas temperaturas de fusão podem ser explicadas considerando-se a intensidade
das forças que mantêm os íons unidos no sólido. Assim, deve ser fornecida energia
suficiente para superar as forças atrativas entre partículas (íons) a fim de alcançarem
a mobilidade característica da fase líquida. As altas temperaturas de ebulição podem
ser explicadas da mesma forma.
Página 9
Mesmo sem conhecer as fórmulas estruturais dos compostos orgânicos, o aluno pode
resolver a questão baseando-se nas propriedades das substâncias iônicas que já aprendeu
e em alguns conhecimentos que já tem sobre as propriedades de alguns compostos
orgânicos. Dessa maneira, pode responder: o sólido I tem as características de um sólido
iônico: muito solúvel em água e elevada temperatura de fusão, indicando fortes
interações entre os íons que o constituem. Assim, o nitrato de sódio deve ser o sólido I.
Analisando as propriedades dos outros sólidos (II e III), o aluno pode inferir que, por
apresentarem temperaturas de fusão relativamente baixas, devem ser formados por
ligações covalentes.
Questões para a sala de aula
Páginas 9 - 11
1. Como os valores de eletronegatividade dos átomos de C e H são bem próximos, o
butano deve ser formado por ligações covalentes. É provável que as ligações sejam
apolares, pois a diferença de eletronegatividade entre C e H é pequena.
2. O aluno podem fazer desenhos que mostrem que as moléculas no estado líquido
estão mais próximas do que no estado gasoso. Podem explicar que no estado líquido
elas permanecem mais próximas umas das outras por causa das forças de atração
entre elas. No estado gasoso, ficam afastadas umas das outras, desorganizadas,
considerando-se que as forças de atração entre elas praticamente inexistem.
3. A molécula do butano (C4H10) é apolar. Assim, para que o butano se mantenha
líquido, pode-se admitir que existem forças atrativas fracas entre as moléculas e que,
embora fracas, são suficientemente intensas de modo a favorecer sua permanência
nesse estado.
4. O aluno vai elaborar um texto próprio. É importante que contenha ideias sobre a
molécula ser apolar e que cite que as interações podem se dar por meio da formação
de dipolos instantâneos e das interações entre eles. Tais interações são fracas, o que
pode explicar o estado físico do butano em temperatura ambiente.
5. As interações eletrostáticas que dão origem à ligação covalente são mais fortes do
que as interações por dipolos instantâneos. Pode-se justificar considerando a
mudança de estado líquido para gasoso, em que são superadas as forças de interação
entre as moléculas, embora não sejam rompidas as ligações covalentes entre os
átomos que as constituem.
6. Com o aquecimento, a energia cinética das moléculas aumenta o suficiente para
superar as forças de interação entre elas e levar o butano líquido ao estado gasoso.
Desafio!
Página 12
À temperatura ambiente, o hidrogênio se encontra no estado gasoso, o que mostra
que as interações entre suas moléculas são fracas. A –255 ºC, o hidrogênio se encontra
no estado líquido; como essa temperatura é muito baixa, pode-se supor que as
interações entre as moléculas sejam muito fracas, do tipo dipolo instantâneo. O desenho
é pessoal.
Questões para a sala de aula
Página 13
7. Considerando que as moléculas de HCl são polares, pode-se prever que as forças de
atração que as mantêm unidas ocorrem entre dipolos; por isso, são chamadas ligações
dipolo-dipolo.
Representação da formação da molécula de HCl
8. A temperatura de ebulição (–85 ºC) do HCl mostra que ele é um gás nas condições
ambientes. As interações intermoleculares são mais fracas do que as interações entre
os átomos para formar a ligação covalente, pois estas não se rompem quando, por
exemplo, ocorre mudança de estado físico.
Páginas 13 - 14
As possíveis ligações intermoleculares e interatômicas de cada uma das espécies
químicas listadas estão apresentadas a seguir:
Temperatura Diferença de
Ligações Ligações
Substância de ebulição a eletronegativida
interatômicas intermoleculares
1 atm (ºC) de
Fluoreto
de 1,8 Covalente polar Ligação de hidrogênio
19
hidrogênio
(HF)
Cloreto de
1,3 Covalente polar Dipolo-dipolo
hidrogênio – 85
( HCl)
Metano 0,3 Covalente apolar Forças de London
– 164
(CH4)
0 − Forças de London
Neônio (Ne) – 196
Argônio 0 − Forças de London
– 186
(Ar)
Ligações de
Amônia 0,8 Covalente apolar
– 33
hidrogênio
(NH3)
Páginas 14 - 17
1.
a) São gases à temperatura ambiente o metano (CH4), o etano (C2H6), o propano
(C3H8) e o butano (C4H10). (Temperaturas de ebulição abaixo da temperatura
ambiente (25 ºC) a 1 atm de pressão.)
b) O aluno pode construir gráficos com diferentes escalas. Um exemplo é mostrado
a seguir.
c) Sim: quanto maior a massa molar, mais elevada a temperatura de ebulição.
Moléculas constituídas dos mesmos elementos, com massas moleculares maiores,
têm maior número de átomos e apresentam maior tamanho. Moléculas pequenas,
como já mencionado, formam dipolos instantâneos com menor facilidade do que as
maiores formadas pelos mesmos elementos. Pode-se afirmar, ainda, que as forças de
London são mais fracas no metano.
d) De acordo com o texto, “[....] quanto maior for o número de átomos de carbono
de um alcano, maior será sua temperatura de ebulição e menor sua tendência a
vaporizar-se a uma dada temperatura” e “[...] gasolinas destinadas às condições
quentes do verão são formuladas com menores quantidades de alcanos”. Butano e
pentano têm maior facilidade de vaporizar, quando comparados a outros
componentes da gasolina, pois apresentam menores temperaturas de ebulição. As
interações entre suas moléculas devem ser mais fracas do que nas demais. Em clima
quente é mais conveniente utilizar os componentes de maior temperatura de ebulição,
pois não evaporam tão facilmente.
2. A ideia é que o aluno se foque na espacialidade, uma vez que esses alcanos
apresentam a mesma composição e o mesmo tipo de forças atrativas entre as
moléculas. Os alunos podem argumentar que as diferenças nas temperaturas de
ebulição se devem a forças de interação intermoleculares de diferentes intensidades.
Podem, ao procurar justificar a menor temperatura de ebulição do dimetilpropano e a
maior do n-pentano, recorrer ao formato (arranjo espacial) dessas moléculas. Podem,
assim, argumentar que moléculas mais alongadas, como o n-pentano, apresentam
uma área superficial maior, o que poderia facilitar as interações entre as moléculas,
gerando forças de interação mais fortes.
Questões para a sala de aula
Páginas 17 - 19
1.
a) Na tabela periódica, os elementos do grupo do carbono correspondem ao grupo
14 e os elementos do grupo do oxigênio correspondem ao grupo 16.
b) Sim, as ligações entre os átomos que formam essas substâncias são do mesmo
tipo. Pode-se fazer essa afirmação considerando sua localização na tabela periódica.
2. Sim, existe uma regularidade: com exceção da água, cuja temperatura de ebulição é
de cerca de 100 ºC, muito elevada em relação à das outras substâncias, as
temperaturas de ebulição aumentam com o aumento da massa molar. No grupo do
carbono, observa-se a mesma regularidade: também as temperaturas de ebulição
crescem com o aumento da massa molar.
3. Não, a temperatura de ebulição da água é mais alta do que se poderia esperar
considerando-se a sua massa molar e comparando-se sua temperatura de ebulição
com a de outras substâncias.
4. A resposta do aluno deve se basear nos valores das temperaturas de ebulição. Assim,
o aluno pode responder que as forças de interação entre as moléculas de água devem
ser mais fortes do que entre as moléculas das demais substâncias.
5. Sendo a água um dipolo, pode-se imaginar que as regiões mais positivas de sua
molécula (os átomos de H) interagem com as mais negativas de outras moléculas (os
átomos de O), formando ligações fortes conhecidas como ligações de hidrogênio.
O aluno pode fazer diferentes representações. O importante é que a região positiva da
molécula (átomos de H) interaja com a região negativa de outra molécula (átomos de
O).
6. Os alunos podem representar de várias maneiras. O importante é que mostrem, no
desenho, as interações entre um átomo de H de uma molécula com o O de outra.
7. Uma possível representação dos estados líquido e sólido poderia ser:
Para explicar a menor densidade do estado sólido, o aluno pode recorrer à
representação feita, apontando que o espaçamento entre as moléculas no sólido é
maior do que entre as moléculas na água líquida. A mesma massa de água sólida
ocupa maior volume do que o mesmo tanto de água líquida. Dessa forma, quando a
água congela, seu volume aumenta e, consequentemente, sua densidade diminui.
m
Como d , quando o volume aumenta, a densidade diminui para determinada
V
quantidade de material.
Desafio!
Páginas 19 - 20
Os alunos devem relacionar as cargas dos íons com os polos da molécula de água.
Assim, devem propor a interação do cátion com a região negativa da molécula de água
(átomo de O) e entre o ânion e a região positiva (átomo de H). Ocorrerá dissolução se as
forças de atração que a água exerce sobre os íons superarem as forças de atração entre
as moléculas de água (ligações de hidrogênio) acrescidas das forças de atração entre os
próprios íons (interações iônicas). Na dissolução, as ligações de hidrogênio são
superadas e as moléculas de água rodeiam os íons, diminuindo a força de atração entre
eles, separando-os.
Moléculas de água rodeando os íons Na+ e Cl-.
Páginas 20 - 22
1.
a) O aluno pode responder de várias maneiras. O importante é que perceba o
seguinte: cada curva se refere a um grupo da tabela periódica (14, 15, 16 e 17); o
grupo dos halogênios e o do nitrogênio apresentam comportamento parecido com o
grupo do oxigênio, em que as substâncias formadas entre H e F e entre H e N (HF e
NH3) apresentam temperaturas mais altas do que os demais elementos do grupo; o
grupo do carbono não apresenta esse comportamento.
b) H2O, NH3 e HF são moléculas formadas pelos elementos mais eletronegativos
(flúor, oxigênio e nitrogênio) com o hidrogênio, que é fracamente eletronegativo.
Nessas moléculas, as forças intermoleculares são anormalmente fortes. Como as
ligações entre as moléculas de água são ligações de hidrogênio, pode-se admitir que
tais ligações também estão presentes no HF e no NH3.
O desenho é pessoal.
2. O aluno vai tentar explicar com as próprias palavras. É importante que mencione que
é preciso fornecer energia à água no estado líquido para que ocorra a vaporização. As
forças de interação intermoleculares (ligações de hidrogênio) precisam ser superadas,
mantendo, entretanto, as ligações covalentes entre os átomos de H e O. O aluno
também pode explicar que, na condensação, as moléculas gasosas perdem uma
quantidade de energia suficiente para que a água se mantenha no estado líquido.
Assim, deverá ocorrer a formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas. Para
formar o estado sólido, mais energia é perdida, e as moléculas se rearranjam,
formando uma estrutura hexagonal em que elas se mantêm por interações do tipo
ligação de hidrogênio. Deve-se lembrar que as ligações covalentes entre os átomos
de H e O na molécula de água se mantêm em todo o ciclo.
Questões para a sala de aula
Páginas 23 - 24
1. O aluno deve elaborar um texto próprio. É importante que manifeste ideias relativas
às interações entre as regiões de carga positiva de uma molécula de dada substância e
as regiões de carga negativa da molécula de água e vice-versa. Também deve
mencionar que essas interações precisam superar as interações existentes entre as
moléculas de água (ligações de hidrogênio) e as interações existentes entre as
moléculas da substância em questão.
2. O aluno deve elaborar um texto próprio. É importante que manifeste ideias sobre a
não existência de regiões de carga na molécula de substâncias apolares, o que impede
a interação com as regiões de carga da molécula de água.
3. As moléculas de hexano apresentam interações intermoleculares fracas (forças de
dispersão de London), não ocorrendo a formação de dipolos permanentes. No etanol,
as interações entre as moléculas são do tipo ligações de hidrogênio. Assim, pode-se
dizer que praticamente não ocorrem interações entre as moléculas de hexano e de
etanol, o que justificaria a pouca solubilidade do etanol no hexano.
Página 24
É possível ocorrer a dissolução da glicose, da glicerina e do ácido fórmico em água
porque existem ligações de hidrogênio entre as moléculas de cada uma dessas
substâncias e as moléculas da água. Já o ácido láurico (componente do óleo de coco)
não se dissolve em água, pois, embora contenha um grupo OH-, apresenta uma cadeia
carbônica longa, apolar. Seria necessário uma grande quantidade de energia para romper
a estrutura da água. No ácido láurico não há forças de atração compensadoras, capazes
de quebrar as ligações de hidrogênio entre as moléculas de água.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
FORÇAS DE INTERAÇÃO ENTRE PARTÍCULAS E SUBSTÂNCIAS
MACROMOLECULARES
Página 25
Apresenta-se a seguir um possível quadro-síntese das interações entre átomos que
resultam em ligação química, das interações intermoleculares resultantes e das
propriedades gerais.
Tipos de substâncias de acordo com a natureza das forças de ligação interpartículas
e propriedades relacionadas com a estrutura
Partículas que Propriedades
Tipo de Forças
Tipos de compõem a relacionadas à Exemplos
ligação interpartículas
substâncias substância estrutura
Sólidos de elevada
temperatura de
Ligação
fusão; maus
iônica
condutores de NaCl;
Iônicas Cátions e ânions Iônica (interações
corrente elétrica no MgCl2
eletrostáticas
estado sólido, porém
entre íons)
condutores quando
fundidos
Baixas temperaturas
de fusão e de
ebulição;
geralmente gasosos
H2;
Moléculas Dispersão ou líquidos a 25 ºC;
Moleculares Covalente CCl4;
não polares de London não condutores de
butano
corrente elétrica;
insolúveis em água,
mas solúveis em
solventes orgânicos
Semelhantes aos não
Dipolo-dipolo H2O;
polares, porém com
Moleculares Moléculas polares Covalente e ligações HCl;
temperaturas de
de hidrogênio NH3
fusão e de ebulição
15
Química 2a série – Volume 3
GABARITO Caderno do Aluno
mais elevadas;
podem apresentar
solubilidade em
água
Sólidos duros com
elevadas SiO2
temperaturas de (quartzo);
Átomos ligados fusão (geralmente diamante;
Sólidos Ligações
em arranjos acima de grafite
de rede Covalente covalentes
tridimensionais 1000 ºC); não (conduz
covalente em rede
(macromoléculas) condutores de corrente
corrente elétrica e elétrica);
insolúveis em fulerenos
solventes comuns
Temperaturas de
Cátions Todos os
fusão variáveis;
em nuvens metais,
bons condutores de
eletrônicas Ligação como Zn,
Metálicas Metálica calor e de
(elétrons com metálica Cu, Sn,
eletricidade; de
mobilidade; Pb, Ni, Ag
modo geral, são
“mar de elétrons”) etc.
maleáveis e dúcteis
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3
A PRESSÃO ATMOSFÉRICA E SUA INFLUÊNCIA NA
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS
Questões para a sala de aula
Páginas 26 - 28
1. À medida que aumenta a altitude, a pressão atmosférica decresce e a temperatura de
ebulição da água também decresce.
Diferentes valores da pressão atmosférica em diferentes altitudes
Valores da temperatura de ebulição da água em diferentes pressões atmosféricas
2. O aluno deve localizar em um mapa os montes e cidades citados e comparar os
valores da pressão (P) e da temperatura de ebulição (TE) em função da altitude.
Deverá perceber que a pressão atmosférica decresce com a altitude. O mesmo ocorre
com a temperatura de ebulição da água. (A análise da própria tabela permite essa
observação).
3. O aluno vai redigir seu próprio texto. É importante que manifeste ideias relativas ao
equilíbrio estabelecido, em um sistema fechado, entre a evaporação de um líquido e a
condensação do vapor em dada temperatura, e que perceba que a pressão de vapor
está associada à pressão que o vapor exerce sobre a superfície do líquido. Pode
relacionar, também, a pressão de vapor com a facilidade de evaporação. Assim,
quanto maior a pressão de vapor, mais facilmente o líquido evapora em dada
temperatura.
4. O aluno vai elaborar seu próprio texto. Algumas ideias importantes podem ser
ressaltadas: a ebulição acontece quando a pressão máxima de vapor se torna igual à
pressão atmosférica. Assim, a temperatura de ebulição depende da pressão em que o
líquido se encontra. Os alunos podem explicar em termos microscópicos, citando,
por exemplo, que, com o aumento da temperatura, as moléculas adquirem mais
energia para vencer as forças atrativas que as mantêm no estado líquido, passando
assim ao estado gasoso.
Páginas 28 - 29
1. Quanto maior a pressão de vapor de um líquido, em dada temperatura, maior a
facilidade de evaporação, maior a volatilidade desse líquido. Os dados mostram que
a 20 ºC o álcool etílico é mais volátil do que a água, pois, na temperatura em que
ambos se encontram, ele é o que apresenta maior pressão de vapor.
2.
a) Analisando o gráfico, pode-se inferir que a pressão de vapor de um líquido
cresce com a temperatura em que ele se encontra. Pode-se observar, também, que,
em uma mesma temperatura, a pressão de vapor do álcool é maior do que a da água
e, em determinada pressão, a temperatura de ebulição do álcool é inferior à da água.
Verifica-se ainda que o etanol entra em ebulição a 78 ºC no nível do mar
(760 mmHg) e a água em 100 ºC.
b) Pode-se generalizar que a temperatura de ebulição de um líquido é aquela em
que a pressão de seu vapor se iguala à pressão ambiente. Portanto, pode-se
generalizar, também, que um líquido pode entrar em ebulição a qualquer
temperatura, desde que sua pressão de vapor se iguale à pressão ambiente.
Páginas 29 - 30
a) Sim, pois como as atrações entre as moléculas do dimetilpropano são muito fracas,
comparadas com as atrações entre as moléculas de etanol, que se dão por ligações de
hidrogênio, elas serão mais facilmente superadas, necessitando de menor energia
para que o líquido entre em ebulição.
b) O dimetilpropano é a substância mais volátil; sua temperatura de ebulição (9,5 ºC) é
menor do que a do etanol (78,5 ºC), tendo, portanto, maior facilidade de vaporização.
Páginas 30 - 32
1. Embora apresentem a mesma composição química, o arranjo dos átomos é diferente.
No etanol existe o grupo OH, que indica a presença de ligações de hidrogênio entre
suas moléculas, no estado líquido, o que lhe confere a maior temperatura de ebulição
à pressão de 760 mmHg. No éter, são forças de interação mais fracas (dipolos
instantâneos) que mantêm suas moléculas próximas, no estado líquido, o que lhe
confere a menor temperatura de ebulição à mesma pressão de 760 mmHg. Então, a
curva 1 refere-se ao éter e a curva 2 ao etanol.
2. Como foi visto, a pressão atmosférica decresce com o aumento da altitude e quanto
maior a altitude de uma localidade menor a temperatura de ebulição. Assim, a água
vai ferver em temperatura mais baixa em São Carlos, que apresenta maior altitude e
menor pressão atmosférica entre todas as cidades citadas.
3. A resposta vai depender da cidade em questão. Para prever a temperatura em que a
água vai entrar em ebulição, o gráfico da pressão atmosférica em função da altitude
pode ser reelaborado, limitando a escala para altitudes até aproximadamente
1 800 m, como mostrado a seguir. Dessa maneira, fica mais fácil a interpolação de
dados. O gráfico da temperatura de ebulição em função da pressão pode ser
diretamente utilizado (os dois gráficos foram feitos no Caderno do Aluno, “Questões
para a sala de aula”, exercício 1, p. 27)
Por exemplo, a cidade de Lorena está a 524 m acima do nível do mar, o que
corresponde a uma pressão de aproximadamente 720 mmHg e uma temperatura de
ebulição próxima a 96 ºC.
4.
a) A acetona, que apresenta maior pressão de vapor, é mais volátil (maior
facilidade de evaporação) .
b) O que apresenta maior temperatura de ebulição, à mesma pressão, é a água
(menor pressão de vapor).
c) As forças de atração entre as moléculas de acetona são menos intensas do que as
que atuam entre as moléculas de água.
Desafio!
Páginas 32 - 33
1. Sabe-se que, quanto maior a pressão ambiente, maior a temperatura de ebulição de
um líquido. Observando a estrutura da glicerina, verifica-se a existência de três
grupos OH, o que leva a pensar na quantidade de ligações de hidrogênio que a
mantém no estado líquido e na consequente elevada temperatura de ebulição, na
pressão de 760 mmHg. Portanto, a vantagem de realizar a destilação reduzindo-se a
pressão externa (60 mmHg) é que a glicerina entrará em ebulição numa temperatura
bem mais baixa. Isso representa economia da energia térmica que seria necessário
fornecer em condições normais. Além disso, evita-se a decomposição da glicerina,
que poderá ocorrer em temperaturas mais elevadas.
2. A temperatura de ebulição da glicerina a 60 mmHg será aproximadamente 200 °C.
3. Entre as informações que o aluno poderá buscar, é importante que verifique que a
destilação à pressão reduzida é recomendada para destilar líquidos que sofrem
decomposição a temperaturas próximas de sua temperatura de ebulição à pressão de
760 mmHg e também para líquidos que apresentam altas temperaturas de ebulição.
Poderá encontrar, também, explicações já dadas anteriormente, relacionando a
pressão de vapor de um líquido com a temperatura de ebulição. Em termos da
operação em si, o aluno deve observar que a pressão do sistema é diminuída por
meio de uma bomba de vácuo, que retira o ar do sistema, reduzindo a pressão
interna.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4
SÍNTESE DE IDEIAS SOBRE A TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA
Questão para a sala de aula
Página 34
Os alunos poderão apresentar diferentes diagramas. O importante é que sejam
estabelecidas relações adequadas entre as ideias e os conceitos. Por exemplo, você,
professor, pode auxiliá-los informando que o estado físico (sólido, líquido ou gasoso)
das substâncias se relaciona com as interações interpartículas. Um possível modelo de
organização é apresentado a seguir. Deve ser enfatizado que este é apenas um exemplo
de relações que podem ser estabelecidas entre os conceitos.
Página 35
Os conceitos apresentados se referem aos diferentes aspectos da transformação
química tratados nos Cadernos da 1a série. Professor, espera-se que o aluno seja capaz,
com o exemplo da questão anterior e com sua orientação, de elaborar um diagrama
conforme solicitado. Já há um esquema possível proposto no Caderno do Professor, na
página 41.
Páginas 36 - 39
1. Alternativa b.
2. Alternativa e.
3. Alternativa e.
4. Como o Pico da Neblina está a uma altitude maior que Campos do Jordão, a pressão
atmosférica é menor e, assim, a temperatura de ebulição é menor. Errou o estudante
que afirmou que a água apresenta maior temperatura de ebulição no Pico da Neblina
do que em Campos do Jordão. Como a altitude de Natal é menor do que a de Campos
do Jordão, está correto o estudante que considerou que a temperatura de ebulição da
água é maior em Natal do que em Campos do Jordão.
5. Alternativa a.
6. S1 – sólido metálico: conduz no estado sólido, o que pressupõe cargas elétricas em
movimento.
S2 – sólido covalente: as partículas não são dotadas de cargas elétricas livres.
S3 – sólido iônico: constituído por partículas carregadas; as forças que mantêm essas
partículas unidas no estado sólido são superadas com a fusão.
