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E. E. Arnaldo Barreto

Marcos – Professor de Química

Turma 1º TA - 1º bimestre do 2º semestre de 2014

Unidade 1 – Mudanças climáticas

O tema central desta primeira unidade é Mudanças climáticas. Foram

selecionadas algumas notícias sobre eventos climáticos, como índice pluviométrico e

aquecimento global. A partir disso, foram levantadas algumas questões em relação às

informações fornecidas nos textos que são respondidas ao longo de cada capítulo

dessa unidade.

Capítulo 1 – Estados de agregação da matéria

Neste capítulo serão abordados os três estados físicos da matéria – sólido,

líquido e gasoso – e suas possíveis mudanças (fusão, ebulição, solidificação,

condensação, sublimação e ressublimação) correlacionadas à variação de temperatura

e/ou pressão. Será retomado o ciclo da água com as principais mudanças de estado da

matéria que podem estar envolvidas.

Objetivos:

Compreender os estados físicos da matéria;

Identificar as mudanças de estado físico;

Relacionar mudanças de estado físico a fenômenos naturais.

1 – Estados de agregação da matéria

Você já conhece o tema “estados de agregação da matéria” desde o Ensino

Fundamental, além disso esse é um tema que está bastante presente em nosso dia a

dia; por exemplo, no contato com a água nos estados sólido (gelo), líquido e vapor.

Mas em razão da importância desse assunto para a Química, vamos relembrá-lo.

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O esquema a seguir mostra um resumo dos três estados de agregação da

matéria e o nome das mudanças de um estado para o outro.

A matéria é composta por pequenas partículas e, de acordo com o maior ou

menor grau de agregação entre elas, pode ser encontrada em três estados: sólido,

líquido e gasoso.

O volume, a densidade e a forma de um composto podem variar com a

temperatura, sendo assim, os compostos apresentam características de acordo com o

estado físico em que se encontram, veja as características de cada um:

Estado Sólido: as moléculas da matéria se encontram muito próximas, sendo assim

possuem forma fixa, volume fixo e não sofrem compressão. Por exemplo: em um cubo

de gelo as moléculas estão muito próximas e não se deslocam.

Estado Líquido: as moléculas estão mais afastadas do que no estado sólido e os

elementos que se encontram nesse estado possuem forma variada, mas volume

constante. Além dessas características, possui facilidade de escoamento e adquirem a

forma do recipiente que os contém.

Estado Gasoso: a movimentação das moléculas nesse estado é bem maior que no

estado líquido ou sólido. Se variarmos a pressão exercida sobre um gás podemos

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aumentar ou diminuir o volume dele, sendo assim, pode-se dizer que sofre compressão

e expansão facilmente. Os elementos gasosos tomam a forma do recipiente que os

contém.

Essas características obedecem a fatores como a Força de Coesão (faz com que

as moléculas se aproximem umas das outras) e a Força de Repulsão (as moléculas se

afastem umas das outras). No estado gasoso a Força de Repulsão predomina,

enquanto que no estado sólido é a Força de Coesão.

Assim, quando uma substância muda de estado físico sofre alterações nas suas

características microscópicas (arranjo das partículas) e macroscópicas (volume, forma),

sendo que a composição continua a mesma.

A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos

fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a

redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso

favorece ao estado sólido. As transformações de estado físico da matéria apresentam

denominações características, como se pode ver abaixo:

a) FUSÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado líquido. A

temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, o

derretimento de um cubo de gelo.

b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A

temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização

pode ocorrer de três modos distintos:

1. CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito

rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em

uma chapa metálica aquecida.

2. EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de

aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da

água em uma panela ao fogão.

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3. EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve

apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.

c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para

o estado líquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto

a uma temperatura relativamente elevada.

d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido.

Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador.

e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso e a

RESSUBLIMAÇÃO o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por

exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em

exposição à temperatura ambiente transforma-se em vapor, e a ressublimação, temos

como exemplo, a geada que é formada a partir do vapor presente no ar (passa do

estado gasoso direto para o estado sólido, sem passar pelo líquido) devido ao frio

intenso, formando cristais de gelo sobre qualquer superfície.

2 - Ciclo da água

A água no estado líquido ocupa os oceanos, lagos, rios, açudes etc. De modo

contínuo e lentamente, à temperatura ambiente, acontece a evaporação, isto é, a água

passa do estado líquido para o gasoso.

Quanto maior for a superfície de exposição da água (por exemplo, um oceano ou

nas folhas de árvores de uma floresta), maior será o nível de evaporação. Quando o

vapor de água entra em contato com as camadas mais frias da atmosfera, a água volta

ao estado líquido, isto é, gotículas de água se concentram formando nuvens.

Ao se formar nas nuvens um acúmulo de água muito grande, as gotas tornam-se

cada vez maiores, e por ação da gravidade a água se precipita, isto é, começa a

chover. Em regiões muito frias da atmosfera, a água passa do estado gasoso para o

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estado líquido e, rapidamente, para o sólido, formando os granizos (pedacinhos de

gelo).

Quando as condições atmosféricas provocam a fusão de materiais gasosos

constituintes do ar atmosférico na superfície dos cristais de gelo em precipitação,

forma-se o floco de neve, que, por isso, tem um aspecto esbranquiçado, e não vítreo

como as pedras de granizo.

A água da chuva e da neve derretida se infiltra no solo, formando ou renovando

os lençóis freáticos. As águas subterrâneas emergem para a superfície da terra,

formando as nascentes dos rios. Assim o nível de água dos lagos, açudes, rios etc. é

mantido.

3 - Índice Pluviométrico

O índice pluviométrico refere-se à quantidade de chuva por metro quadrado em

determinado local e em determinado período. O índice é calculado em milímetros. Se

dissermos que o índice pluviométrico de um dia, em certo local, foi de 2 mm, significa

que, se tivéssemos nesse local uma caixa aberta, com um metro quadrado de base, o

nível de água dentro dela teria atingido 2mm de altura naquele dia.

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Sabesp da desconto para quem economizar em algumas regiões de SP

A Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp)

anunciou na manhã deste último sábado (1º de fevereiro de 2014) desconto de 30% na

conta de quem economizar água. O objetivo é incentivar a queda no consumo por

causa da falta de chuva, que reduziu o nível das represas do sistema Cantareira,

responsável pelo abastecimento na região metropolitana de São Paulo. O desconto

vale apenas para os consumidores abastecidos por esse sistema.

O Cantareira fornece água para casas de mais de 8 milhões de moradores da

Zona Norte, do Centro, pequena parte da Zona Leste de São Paulo e 10 municípios da

região metropolitana (Franco da Rocha, Francisco Morato, Caieiras, Osasco,

Carapicuíba e São Caetano do Sul e parte dos Municípios de Guarulhos, Barueri,

Taboão da Serra e Santo André).

http://www.ecoeficientes.com.br/desconto-sabesp/

Veja o índice de armazenamento e pluviometria das represas que abastecem a Região

Metropolitana de São Paulo.

Volume útil até 15/05/2014: 8,2 %.

Volume útil + reserva técnica em 27/07/2014: 15,9 %.

Com a entrada de 182,5 bilhões de litros de água da reserva técnica do Sistema

Cantareira em 16/05/2014, foram acrescidos 18,5% sobre o volume total do sistema

(982,07 bilhões de litros).

http://www2.sabesp.com.br/mananciais/

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4 – Aquecimento global

A aceleração do degelo na calota polar da Groenlândia

duplicou nos últimos 25 anos

O aquecimento global é uma consequência das alterações climáticas ocorridas

no planeta. Diversas pesquisas confirmam o aumento da temperatura média global.

Conforme cientistas do Painel Intergovernamental em Mudança do Clima (IPCC), da

Organização das Nações Unidas (ONU), o século XX foi o mais quente dos últimos

cinco, com aumento de temperatura média entre 0,3°C e 0,6°C. Esse aumento pode

parecer insignificante, mas é suficiente para modificar todo clima de uma região e

afetar profundamente a biodiversidade, desencadeando vários desastres ambientais.

Consequências do Aquecimento Global

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As causas do aquecimento global são muito pesquisadas. Existe uma parcela da

comunidade científica que atribui esse fenômeno como um processo natural, afirmando

que o planeta Terra está numa fase de transição natural, um processo longo e

dinâmico, saindo da era glacial para a interglacial, sendo o aumento da temperatura

consequência desse fenômeno.

No entanto, as principais atribuições para o aquecimento global são relacionadas

às atividades humanas, que intensificam o efeito de estufa através do aumento na

queima de gases de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás natural.

A queima dessas substâncias produz gases como o dióxido de carbono (CO2), o

metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), que retêm o calor proveniente das radiações

solares, como se funcionassem como o vidro de uma estufa de plantas, esse processo

causa o aumento da temperatura. Outros fatores que contribuem de forma significativa

para as alterações climáticas são os desmatamentos e a constante impermeabilização

do solo.

Efeito de Estufa

O degelo é outra consequência do aquecimento global, segundo especialistas, a

região do oceano Ártico é a mais afetada. Nos últimos anos, a camada de gelo desse

oceano tornou-se 40% mais fina e sua área sofreu redução de aproximadamente 15%.

As principais cordilheiras do mundo também estão perdendo massa de gelo e neve. As

geleiras dos Alpes recuaram cerca de 40%, e, conforme artigo da revista britânica

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Science, a capa de neve que cobre o monte Kilimanjaro, na Tanzânia, pode

desaparecer nas próximas décadas.

O Degelo provocado pelas Alterações Climáticas

Em busca de alternativas para minimizar o aquecimento global, 162 países

assinaram o Protocolo de Kyoto em 1997. Conforme o documento, as nações

desenvolvidas comprometem-se a reduzir sua emissão de gases que provocam o efeito

de estufa, em pelo menos 5% em relação aos níveis de 1990. Essa meta tem que ser

cumprida entre os anos de 2008 e 2012. Porém, vários países não fizeram nenhum

esforço para que a meta seja atingida, o principal é os Estados Unidos.

Atualmente os principais emissores dos gases do efeito de estufa são

respectivamente: China, Estados Unidos, Rússia, Índia, Brasil, Japão, Alemanha,

Canadá, Reino Unido e Coreia do Sul.

Responda as questões a seguir e entregue as folhas ao professor!

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E. E. Arnaldo Barreto

Nome: __________________________________________________nº _____ 1ºTA

Nome: __________________________________________________nº _____ 1ºTA

Marcos – Prof. de Química – 1º bim./2º sem. De 2014 – data _____/_____/_____

Atividade em sala de aula (vale de 0 a 10)

1) Cada fase de agregação da matéria é caracterizada por determinado grau de

organização das partículas que constituem, relacionado principalmente ao movimento

que elas possuem. A esse respeito, julgue os itens a seguir atribuindo (V) quando for

verdadeiro ou (F) quando for falso.

( ) Na fase sólida as partículas da matéria não possuem nível de movimento.

( ) O movimento das partículas da matéria aumenta conforme passamos da fase

sólida para a fase líquida e, em seguida, para a fase gasosa.

( ) A passagem da fase gasosa para a fase líquida é um processo que aumenta o

movimento entre as partículas.

( ) A temperatura é diretamente proporcional ao movimento das partículas da

matéria.

( ) Na fase gasosa as partículas da matéria possuem nível de movimento baixo.

2) Como ocorre a chuva? E por que às vezes a água se precipita sob a forma líquida,

sob a forma de granizo e outras em flocos de neve?

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3) O café solúvel é obtido a partir do café comum dissolvido em água. A solução é

congelada e, a seguir, diminui-se bruscamente a pressão. Com isso, a água em estado

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sólido para direta e rapidamente para o estado gasoso, sendo eliminada do sistema por

sucção. Com a remoção da água do sistema, por esse meio, resta o café em pó e

seco. Neste processo foram envolvidas as seguintes mudanças de estado físico:

a) solidificação e condensação;

b) solidificação e sublimação;

c) congelação e condensação;

d) congelação e gaseificação;

e) solidificação e evaporação.

4) Complete as lacunas:

O índice pluviométrico refere-se à quantidade de chuva por metro quadrado em

determinado _________ e em determinado _______________. O índice é calculado

em milímetros. Se dissermos que o índice pluviométrico de um dia, em certo local, foi

de 2 mm, significa que, se tivéssemos nesse local uma caixa aberta, com um metro

quadrado de base, o nível de água dentro dela teria atingido _____________ de altura

naquele dia.

5) O aquecimento global é, atualmente, a maior preocupação ambiental, sendo um

tema responsável por reuniões promovidas pela Organização das Nações Unidas

(ONU), buscando acordos entre diferentes países no que se refere a reduzir as causas

desse processo e estabelecer soluções para as consequências do aquecimento global.

Quais são as principais causas e consequências do aquecimento global?

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