Mudanças físicas e químicas

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!