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Curso: Biblioteca de Química > Unidade 6
Lição 3: Mudanças físicas e químicasMudanças físicas e químicas
Processos físicos e químicos podem ser classificados de acordo com as mudanças que ocorrem no nível molecular. De maneira geral, os processos químicos envolvem mudanças nas ligações químicas, enquanto os processos físicos envolvem mudanças apenas nas forças intermoleculares. Alguns processos não se encaixam perfeitamente em uma única categoria: por exemplo, quando o NaCl se dissolve em água, ligações iônicas são quebradas (o que sugere um processo químico), mas nenhuma nova substância é formada (o que sugere um processo físico). Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA3JV - Olá! Bem-vindos à nossa aula. Neste vídeo, vamos falar sobre
transformações físicas e químicas. Temos aqui três imagens diferentes de substâncias passando
por algum tipo de mudança. Nesta videoaula, vamos nos concentrar em classificar
os fenômenos que ocorrem como sendo transformações
físicas ou químicas. Quando falamos sobre
uma transformação física, nos referimos às situações
em que pode haver uma mudança nas propriedades da substância, mas não temos uma mudança
na composição dela. Enquanto em uma
transformação química, você realmente tem uma
mudança na composição. Observe as figuras. Temos um pouco de derretimento
de gelo aqui. Temos gás propano
queimando aqui e temos um pouco de ferrugem
de ferro aqui. E eu quero que você pense quais destes fenômenos
são classificados como físicos, quais são classificados
como químicos, e por quê? Vamos começar pela água, por este gelo derretendo. Eu vou escrever o gelo
em linguagem química. Poderíamos escrever como H₂O. H₂O passando de sua forma sólida
para sua forma líquida. Veja que não temos uma mudança
de composição neste caso. Em ambos os estados,
seja no gelo ou na parte líquida, o que vemos ainda são
muitas moléculas de água. Cada hidrogênio ainda está
ligado a dois oxigênios. Não houve mudança
na composição da água. Por isso, isto aqui é
uma transformação física. E se continuássemos
aquecendo a água e ela começasse a vaporizar, isso também seria uma
transformação física. Considerando o vapor d'água,
ainda temos uma transformação física. Neste caso, as forças intermoleculares
foram superadas, mas as ligações covalentes
entre o hidrogênio e os oxigênios, não estão se quebrando
nem se religando de alguma forma. Então, mais uma vez,
quando você vai do gelo para água, você tem uma transformação física. E da água para o vapor também
temos uma transformação física. Uma regra geral que nem sempre
se aplica ao nível microscópico, é que quando as forças intermoleculares
tendem a ser superadas, isso geralmente
é uma transformação física. Mas se ligações químicas estiverem
se formando ou se rompendo, isso seria uma transformação química. Agora, vamos pensar sobre o que está
acontecendo aqui com o gás propano. A reação química aqui
seria o propano C₃H₈, na forma de gás. É necessário oxigênio para
ele entrar em combustão. E para cada mol de propano, temos 5 mols de oxigênio
molecular na forma de gás. Então, quando o propano
entra em combustão, cada mol de propano
e 5 mols de oxigênio molecular produzem 3 mols de gás dióxido de carbono e 4 mols de água na forma de vapor. Aqui o que temos é que as ligações
dessas moléculas estão se quebrando e se formando novamente. E você não tem apenas transformações
físicas acontecendo aqui, você tem transformação química. Uma forma de pensar
sobre isso seria assim, você tinha propano aqui antes, C₃H₈, e, depois da reação
você não tem mais propano aqui. Isto aqui que vemos como fogo é apenas um gás muito quente formado por dióxido
de carbono e vapor d'água. A razão pela qual isso aqui é tão quente é porque libera muita energia. Agora, vamos observar o que está
acontecendo com o ferro. Se eu escrever isso
como uma reação química, temos que para cada 4 mols de ferro
na forma sólida mais 3 mols de oxigênio molecular
na forma gasosa, e este é apenas o oxigênio do ambiente
em torno deste ferro, serão produzidos dois mols
de óxido de ferro no estado sólido. E é isto que você vê aqui, na cor laranja. Este é o óxido de ferro. Observe que esta reação está formando novas ligações iônicas no óxido ferroso. E, para passar pela reação, tivemos que quebrar as
ligações metálicas do ferro sólido e as ligações covalentes
do oxigênio molecular. Portanto, sempre que estamos rompendo
e fazendo estas ligações químicas, temos uma transformação química. Mas e quanto a dissolução
do cloreto de sódio ou do sal de cozinha? Você tem NaCl na forma sólida, e, quando coloca na água, obtém cloreto de sódio na forma aquosa. Bem, o cloreto de sódio na
forma sólida forma uma rede, porque existem ligações iônicas. Os elétrons permanecem no cloro e o tornam íon cloreto, que é negativo. O sódio perde elétron
e se torna um íon positivo. E, assim, estes íons são atraídos
uns pelos outros e podem formar uma estrutura
de rede tridimensional quando está na forma sólida. Mas, quando você dissolve
o cloreto de sódio na água, os íons se dividem e você obtém os íons que se dissolvem e que se separam na água. E, assim, as próprias ligações
iônicas estão sendo quebradas. Você poderia dizer
que os íons constituintes estão apenas sendo separados. Então, talvez seja uma
transformação física ou poderia dizer que são ligações iônicas
que estão sendo rompidas. Portanto, seria uma transformação química. Na verdade, esta é uma área da química
que rende muitas discussões. Se você colocasse um pouco
de água salgada em uma panela e a aquecesse até ferver
e deixasse toda a água evaporar, veria que o sal desta água foi capaz
de recompor as ligações iônicas. Por isso é possível debater sobre transformação física ou química
neste exemplo. Ao evaporar, a água estava passando
por uma transformação física. Mas, na verdade, estava
formando ligações iônicas entre o sódio e o cloreto. E ficamos por aqui. Até a próxima aula!