Velocidade das reacções químicas (cinética química)

O que é?

As reacções químicas não têm todas a mesma velocidade, existem algumas rápidas (exemplo: explosão - Figura 1) e outras mais lentas (exemplo: formação de estalagmites ou estalactites / peça de ferro a enferrujar - Figura 2). Há ainda outras que são instantâneas e outras que podem demorar milhares de anos.

Ao seja a rapidez com que os reagentes se consomem e os produtos de reacção se formam é denominado por velocidade da reacção química.

Figura 1



Figura 2



Quais são os factores que influenciam a velocidade das reacções químicas?

• concentração dos reagentes;
• estado de divisão dos reagentes sólidos;
• temperaturas do sistema reaccional;
• luz;
• presença de catalisadores (substâncias que, numa determinada reacção química alteram a velocidade da reacção, mas não se consomem - exemplo: fermento).

Como influenciam a velocidade das reacções químicas?

• Na concentração dos reagentes quanto maior for a concentração dos reagentes, maior a velocidade de reacção;
• No estado de divisão dos reagentes sólidos quanto maior é o estado de divisão dos reagentes (maior superfície de contacto), maior a velocidade de reacção;
• No caso da temperatura quanto mais alta for a temperatura a que ocorre a reacção química, maior a velocidade de reacção;
• A luz também permite aumentar a velocidade de algumas reacções químicas;
• Por último a presença de catalisadores que também influência a velocidade das reacções químicas, é o caso da levedura. Os catalisadores alteram a velocidade das reacções químicas, mas não se consomem.  

Experiência

DURAÇÃO DA BATERIA DE UM TELEMÓVEL A DIFERENTES TEMPERATURAS

Material:

• 2 telemóveis;
• Congelador.

Procedimento:

1. Ligar os dois telemóveis;
2. Colocar um dos telemóveis no congelador;
3. Colocar o outro dos telemóvel num sitio com uma temperatura ambiente;
4. Ir verificando a quantidade de carga de ambos os telemóveis.

Conclusões:

• O telemóvel colocado dentro do congelador terá menos autonomia. Ao seja foi diminuido através de uma reacção química.

Águas Duras, Macias e Médias

A dureza da água é uma propriedade da água relacionada com a concentração de íons de Cálcio e Magnésio. Portanto significa que as águas que têm mais íons de Cálcio e de Magnésio são águas mais duras e assim sussecivamente.

A forma muito simples de identificar a dureza da água é o teste da espuma. Se o sabão ou pasta de dentes fizer muita espuma na água é porque é água macia. Mas, se pelo contrário fizer pouca espuma, é porque a água é água dura. Por isso, para o uso em banho, lavagem de louças e roupas, fazer a barba, lavar o carro e muitos outros usos, a água dura não é tão eficiente como a mole.

A água dura pode causar depósitos de calcite em caldeiras, máquinas de lavar e canos, mas a água macia tem um sabor mais doce do que a dura.



Bibliografia:

·         Wikipédia

Visita de Estudo ao Centro Ciência Viva do Alviela

No dia 23 de Novembro fomos visitar o Centro Ciência Viva do Alviela (Carsoscópio). Partimos da escola às 08:20. A viagem demorou mais ou menos duas horas.

Quando chegamos fomos levados para uma sala onde fomos recebidos por uma funcionária e depois divididos em três grupos.

O meu grupo começou por visitar o climatógrafo, onde vimos uma simulação a 3 dimensões da bacia de alimentação durante as quatro estações do ano que vão mudando o caudal da nascente. Depois de terminar o filme continuamos a nossa visita. A próxima sala tinha um módulo interactivo que simulava o modo de funcionamento de nascentes cársicas como é o caso da nascente do Alviela. Este módulo é composto por um protótipo de uma estação pluviométrica elementar e por um protótipo de uma estação limnigráfica elementar.

Depois visitamos o Quiroptário, a parte dos morcegos. Aqui aprendemos os seus mitos e as lendas, como vivem, as suas ameaças e outras coisas da vida destes animais.

Primeiro a guia disse-nos que os morcegos eram os únicos mamíferos que conseguiam voar através da sua membrana alar, visitamos a exposição até ao fim e depois fomos ver outro filme, num simulador de realidade virtual, onde nos foi ensinado como foi formado a aquele maciço calcário.

Quando o filme terminou fomos para uma sala onde fizemos uma experiência - Origem Calcária. Quando terminamos fomos almoçar. No fim não podemos ir dar uma volta a pé pela nascente porque estava a chover e por isso voltamos directamente para a escola.

Constituição da Matéria

Constituição da Matéria ---> toda a matéria é constituida por átomos ---> Estrutura atómica (constituição dos átomos):

• Núcleo: Protões (sub-partículas atómicas com carga eléctrica positiva); Neutrões (sub-particulas atómicas sem carga eléctrica - são neutros);
• Nuvem electrónica: Electrões (sub-partículas atómicas com carga eléctrica negativa).

O átomo é uma partícula neutra (sem carga eléctrica), Porquê?

---> Porque o número de protões é igual ao número de electrões (Nº de protões = Nº de electrões)

+6-6=0 ---> carga nula ou seja partícula neutra

Há diferentes tipos de átomos (ou seja, elementos químicos)

Exemplos:

• Hidrogénio;
• Oxigénio;
• Carbono;
• Sódio;
• Azoto.

Representação de Átomos:

• Hidrogénio: Figura 1;
• Oxigénio: Figura 2;
• Carbono: Figura 3;
• Azoto: Figura 4;
• Cloro: Figura 5.

Figura 1



Figura 2

Figura 3





Figura 4



Figura 5

  







Nota: cada "bola" representa um átomo; cores diferentes ---> diferentes átomos

Molécula: conjunto de dois ou mais átomos ligados entre si.

Exemplos.

• Oxigénio molecular;
• Dióxido de carbono;
• Água;
• Monóxido de Carbono;
• Metano (gás natural);
• Sacarose.

-Diferentes tipos de átomos, ou seja, átomos de diferentes tipos.

-Substâncias elementares: substâncias constituídas por átomos do mesmo elemento químico (do mesmo tipo)
- Exemplo: molécula de oxigénio, constituida por dois átomos de oxigénio.
1 átomo de oxigénio + 1 átomo de oxigénio = 2 átomos de oxigénio
               2 átomos de oxigénio ligados entre si = 1 molécula de oxigénio


-Substâncias compostas: substâncias constituídas por átomos de diferentes elementos químicos (de diferentes tipos de átomos)
- Exemplo:
       -Molécula de água, constituída por 1 átomo de oxigénio e 2 átomos de hidrogénio, ligados entre si - Figura 1.

Figura 1

       -Dióxido de Carbono: 1 molécula de dióxido de carbono é constituida por 1 átomo de carbono e 2 átomos de oxigénio, ligados entre si - Figura 2.


Figura 2

Símbolos Químicos: representa o elemento químico ---> além de dar a informação qualitativa
 (identificar o elemento químico) dá também uma informação quantitativa (indica o nº de átomos desse elemento).

Hidrogénio: H
Hélio: He (1º letra maiuscula e a 2º letra minuscula)

Nome do elemento químico	Simbolo do elemento químico
Hidrogénio	H
Hélio	He
Ouro	Au
Mercúrio	Hg
Oxigénio	O
Carbono	C

Fórmula Química de substâncias moleculares (substâncias constituidas por moléculas):

• informação qualitativa: que elementos costituem a molécula.
• informação quantitativa: quantos átomos existem de cada elemento químico.

Exemplo:

H₂O---> a água é uma moécual constituida por 2 átomos de hidrogénio e 1 átomo de hidrogénio

Passos para representar as moléculas:

1. Escrevemos o símbolo do 1º elemento químico;
2. Escrevemos a quantidade de átomos do 1º elemento químico referido, em indice;
3. Depois continuamos com o que é indicado.

Aula Prática (Carácter Químico das Soluções)

Qual o carácter químico das soluções a testar (a baixo indicadas)?

Planeia uma experiência que permita identificar o carácter químico das seguintes soluções:

1.       Detergente amoniacal;

2.       Solução aquosa de ácido clorídrico;

3.       Solução aquosa de cloreto de sódio;

4.       Solução aquosa de hidróxido de sódio;

5.       Líxivia;

6.       Vinagre.

Reagentes:

·         As soluções indicadas (1 a 6);

·         Os indicadores ácido-base (tintura azul de tornesol, solução alcoólica de fenoftaleína).

Material a utilizar:

·         1 suporte de tubos de ensaio;

·         12 tubos de ensaio.

Procedimentos:

-1º passo: Colocar etiquetas nos tubos de ensaio: A---> tintura azul de tornesol; B---> fenoftaleína e os números indicam as soluções;

-2º passo: Colocar um pouco de cada solução em dois tubos de ensaio (1/4 da capacidade do tubo de ensaio);

-3º passo: Juntar três gotas de fenoftaleína nos tubos assinalados com a letra A;

-4º passo: Juntar três gotas de tintura azul de tornesol nos tubos assinalados com a letra B;

-5º passo: Registar as observações na tabela;

-6º passo: Concluir quanto ao carácter químico.

Tabela de Observações:

                                                  

Solução Indicador	Detergente Amoniacal - 1	Ácido Clorídrico (aq) - 2	Cloreto de Sódio (aq) - 3	Hidróxido de Sódio (aq) - 4	Lixívia - 5	Vinagre - 6
A - Fenolftaleína	Carmim	Incolor	Incolor	Carmim	Carmim	Incolor
B – Tintura Azul de Tornesol	Azul Aroxeado	Vermelho	Azul Aroxeado	Azul Aroxeado	Azul Aroxeado	Vermelho

Conclusão:

Quando a fenoftaleína apresenta cor carmim indica que é uma solução de carácter Básica ou alcalina, se apresentar uma cor incolor na presença de fenolftaleína indica uma solução neutra ou ácida portanto para desempatar utiliza-se a tintura azul de tornesol que nos apresentará uma vermelho caso seja de carácter ácido.
Desta forma percebemos que o Detergente Amoniacal é Básica tal como também a solução aquosa de Hidróxido de Sódio (aq), a solução aquosa de Ácido Clorídrico (aq) e o Vinagre são de carácter Ácido e a solução de Cloreto de Sódio (aq) é Neutra.

Escala de pH

A escala de pH (Figura 1) é uma escala numérica que mede o grau de acidez ou de basicidade de uma solução.



Figura 1



Reacções Ácido-Base

Substâncias ácidas ---> substâncias que em solução aquosa apresentam características ácidas.

Exemplo:

·         Sumo de lima (sumo de cítrinos) ---> ácido cítrico (aq);

·         Vinagre ---> ácido acético (aq);

·         Coca-cola ---> ácido carbónico (aq);

·         Barerias dos automóveis ---> ácid sulfúrico (aq);

·         Suco gástrico ---> ácido clorídrico (aq).

Visita de Estudo à Fábrica da Renova em Torres Novas

No dia 11 de Novembro de 2010 fomos visitar a fábrica da Renova em Torres Novas. Saimos da escola às 9.30 e partimos em direcção a Torres Novas e levou-nos uma hora e meia de viajem. Chegámos e fomos recebidos por duas funcinárias que destribuiram coletes reflectores. A Renova tem duas fábricas, a um que fica situada junto à nascente do rio Almonda - Figura 1 - (fábrica antiga) e a fábrica dois situada a 2km de distância da antiga mas começamos por visitar a fábrica antiga.

Figura 1

Depois fomos para a fábrica dois onde fomos separados em três grupos e cada grupo ficou com uma funcionária da fábrica e uma professora da nossa escola ou uma senhora do Ministério do “Escola a Escola Pró-Ambiente”. A senhora começou por nos dizer que a Renova é uma fábrica portuguesa de papel de capital privado, construida em 1939, que produz produtos descartáveis em papel “tissue” (produto final), por exemplo papel higiénico, guardanapos e papel para impresão e escrita. Tem uma capacidade de produção de 100.000 toneladas por ano no mercado nacional, mas também exporta os seus produtos para outros paises Europeus.

A Renova tem tido várias linhas de papel mas a mais recente é a “Renova Black”. A Renova é a única empresa no mundo a produzir papel preto. Ao contrário de outras cores o papel preto nessesita de cuidados especiais na sua produção e de muita limpeza nas máquinas que produzem, por isso o faz o papel mais caro.

A Renova foi a primeira empresa da Península Ibérica a consegir o certificado ambiental, devido aos seus investimentos na área da reciclagem. Esta reciclagem tem como objectivo fazer a reutilização de papeis já utilizados para produzir de novo papel. A reciclagem do papel é um processo que passa por nove etapas, nas quais é feita a desintegração das fibras de papel e a separação dos contaminantes, agrafos, clipes, bocados de fita cola, etc. Os processos sâo a desagregação do papel, pré-depuração, depuração fina, crivagem fina, 1º lavagem, dispersão, flotação, 2º lavagem e por fim o branqueamento. Para além de produzir e reciclar papel, a Renova também faz o tratamento da água retirada do rio Almonda para a produção da pasta de papel para ser novamente colocada no rio, por isso a Renova tem uma E.T.A.R.

Entretanto iamos andando e visitando à fábrica, até que no fim nos deram umas pequenas mochilas com alguns pacotes de lençosde papel.

Chegou o fim da visita à fábrica e estava na hora de voltar para a escola, no meio da viajem paramos na estação de serviço de Torres Novas.