Esta proposta de atividade de Ciências da Natureza é destinada aos estudantes do 9º ano dos anos finais do Ensino Fundamental
TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA
Você já se perguntou por que uma receita de bolo dá errado quando erramos na quantidade de fermento? Ou por que não podemos colocar qualquer quantidade de combustível no carro esperando que ele ande o dobro? Essas situações têm tudo a ver com um conceito fundamental da Química: a proporção entre as substâncias que participam das transformações, ou seja, as reações químicas.
Reações químicas são transformações nas quais as substâncias iniciais, chamadas de reagentes, se reorganizam, formando novas substâncias, conhecidas como produtos. No entanto, o que parece “mágica” quando vemos uma vela queimando ou um comprimido efervescente borbulhando, na verdade, é o resultado de um rearranjo de átomos.
Quando falamos em nível molecular ou submicroscópico, estamos nos referindo a algo que nossos olhos não conseguem ver. As substâncias são feitas de partículas muito pequenas: os átomos e as moléculas. Durante uma reação química, os átomos não desaparecem, não somem e não se criam do nada. Eles apenas se reorganizam para formar novas combinações.
Esse princípio é chamado de Lei da Conservação da Massa, proposta por Antoine Lavoisier no século XVIII. Ela diz que: “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Isso significa que a massa total dos reagentes sempre será igual à massa total dos produtos.
Quando a água ferve, vira vapor. Quando congela, vira gelo. Nessas situações, não há reação química, mas uma mudança de estado físico. O que acontece é que as moléculas de água continuam sendo as mesmas, mas se organizam de formas diferentes, dependendo da quantidade de energia (calor) envolvida.
Em nível submicroscópico:
- No estado sólido, as moléculas estão bem unidas, organizadas.
- No estado líquido, elas ficam próximas, mas se movimentam mais livremente.
- No estado gasoso, as moléculas estão bem separadas e se movimentam rapidamente.
Perceba que, na mudança de estado, não há quebra ou formação de novas moléculas. Já nas reações químicas, sim: ocorre a quebra de ligações e formação de novas. E, aqui entra um conceito muito importante da Química: a estequiometria, que é justamente o estudo da proporção entre reagentes e produtos em uma reação.
Imagine um exemplo bem simples: a reação do gás hidrogênio com o gás oxigênio para formar água. A equação balanceada é:
O que isso significa? Que para cada 2 moléculas de gás hidrogênio, usamos uma de gás oxigênio; e como resultado são duas moléculas de água.
Se houver mais hidrogênio do que isso, vai sobrar. Se faltar oxigênio, a reação não se completa – assim como numa receita de bolo: não adianta colocar mais fermento que o necessário, porque isso não vai resultar em “mais bolo”, e pode até ser um grande desperdício!
No dia a dia isso faz muita diferença! Veja alguns exemplos:
- Combustíveis: motores queimam gasolina em uma proporção exata de combustível e gás oxigênio. Se faltar gás oxigênio, o carro polui mais e perde eficiência.
- Indústria: na fabricação de vidro, sabão ou medicamentos, é essencial calcular as quantidades certas para garantir qualidade, segurança e evitar desperdícios.
- Culinária: receitas são, na prática, reações químicas com proporções específicas de ingredientes.
Você sabia?
Se sobre uma vela acesa colocamos um copo, ela apaga depois de um tempo. Por quê? Porque o gás oxigênio, que é um dos reagentes da combustão, acaba. Sem reagente, não há produto – nem chama! Isso é a estequiometria no cotidiano.
Assista ao vídeo sobre transformações da matéria:
RESPONDA ÀS QUESTÕES:
QUESTÃO 1
Durante a pandemia, muitas pessoas passaram a usar máscaras de tecido. Elas impedem a passagem de gotículas, mas não bloqueiam o gás oxigênio que respiramos porque o/as
(A) gás oxigênio reage com a água da saliva, atravessando as fibras da máscara.
(B) moléculas de gás oxigênio são muito pequenas e passam pelos espaços do tecido.
(C) gás oxigênio se transforma em gás carbônico dentro da máscara feita de tecido.
(D) gotículas de saliva se condensam e evaporam antes de atravessar o tecido.
QUESTÃO 2
A água é um recurso essencial tanto para o funcionamento do planeta Terra quanto para a manutenção da vida. Cobrindo cerca de 70% da superfície terrestre, ela regula o clima, modela paisagens, transporta nutrientes e participa dos ciclos naturais, como o ciclo da água. Nos seres vivos, a água está presente em grande quantidade — no corpo humano, por exemplo, pode representar até 70% da massa corporal — e desempenha papéis fundamentais: atua como solvente universal, facilita reações químicas, transporta substâncias, regula a temperatura e participa da estrutura de células e tecidos.
Sem água, não há vida como conhecemos, e sobre ela:
A) Explique, com suas palavras, por que a água que evapora continua sendo água e não se transforma em outro material.
B) Faça um desenho esquemático representando como estão organizadas as moléculas da água nos três estados físicos.
QUESTÃO 3
O princípio da Lei da Conservação da Massa garante que
(A) todas as reações químicas geram mais massa do que começou.
(B) a quantidade de matéria antes e depois de uma reação é a mesma.
(C) o volume das substâncias de uma reação se mantém constante.
(D) se uma substância some, ela se converte em energia pura.
QUESTÃO 4
A partir dos conceitos da Lei da Conservação da Massa, explique por que não podemos criar matéria a partir do nada nem fazer com que ela desapareça.
QUESTÃO 5
A vela apagando sob um copo é um exemplo muito citado. Explique como isso se relaciona com a estequiometria e a conservação da massa.
QUESTÃO 6
Monte a sequência correta da reação química da formação da água, usando números de 1 a 4.
( ) Produtos
( ) Reagentes
( ) Quebra de ligação
( ) Formação de nova ligação
QUESTÃO 7
Ao fazer um bolo, João colocou fermento em excesso. Nesse caso, considerando as proporções na reação química a/o
(A) bolo cresce mais, pois há mais liberação de gás carbônico: o dióxido de carbono.
(B) excesso de fermento pode desestabilizar a massa, não garantindo o crescimento.
(C) massa se mantém igual, pois o fermento não interfere nos outros ingredientes.
(D) fermento extra se transforma em açúcar durante a cocção, deixando-o mais doce.
QUESTÃO 8
Um extintor de incêndio do tipo “gás caCO₂ é eficaz porque
(A) resfria rapidamente o material que está em combustão.
(B) retira o oxigênio do local, interrompendo a combustão.
(C) cria reação química que desfaz a chama do incêndio.
(D) absorve toda a umidade do ambiente, apagando o fogo.
QUESTÃO 9
Relacione corretamente o termo às alternativas:
QUESTÃO 10
Imagine que você faz parte da equipe de uma indústria farmacêutica. Durante a produção de um remédio, alguém errou na proporção dos reagentes.
A) O que poderia acontecer com o remédio, com a proporção dos reagentes errada? Explique a sua resposta.
B) Crie uma frase de alerta para o laboratório. Exemplo: “Atenção! A proporção correta salva vidas!”.
| Autoria | Mariana Araguaia |
| Formação | Ciências Biológicas |
| Componente Curricular | Ciências da Natureza |
| Objetos de Conhecimento/Conteúdos | Aspectos quantitativos das transformações químicas: Reações químicas em nível molecular |
| Habilidade | (EF09CI01) Investigar as mudanças de estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo de constituição submicroscópica.(EF09CI02) Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas. |
| Referências | CARNEVALLE, Maíra Rosa. Araribá Mais Ciências: 9º ano. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2018. EBERLIN, Marcos N. Propriedades Físico-Químicas da Água – O Líquido da Química e da Vida. IQM UNICAMP. Disponível em <https://iqm.unicamp.br/arquivos/agua%20(2).pdf>. Acesso em 29/05/2025. GOIÁS. Documento Curricular para Goiás – Ampliado. Volume III. Ensino Fundamental – Anos Finais. Disponível em https://sme.goiania.go.gov.br/site/index.php/institucional/documentos-oficiais-2/category/27-documentos-gerais. Acesso em 28/02/2025. ______. Documento Curricular para Goiás – Ampliado – Cortes Temporais. CONSED; UNDIME, 2019. p. 143. Disponível em . Acesso em 28/02/2024. GREGÓRIO, José. Módulo 2_ Estequiometria – Aula I – Fórmulas Químicas. VIDEOS UFRGS. Disponível em <http://videos.ufrgs.br/lume/arquivos/modulo-2_-estequiometria-aula-i-formulas-quimicas>. Acesso em 29/05/2025. HIRANAKA, Roberta Aparecida Bueno; HORTENCIO, Thiago Macedo de Abreu. Inspire Ciências: 9º ano. 1. ed. São Paulo: FTD, 2018. NITZKE, Julio Alberto; BIEDRZYCKI, Aline. Reação de Maillard. Como Fazer pão – ICTA/UFRGS. Disponível em <https://www.ufrgs.br/alimentus1/pao/fabricacao/fab_assamento_maillard.htm>. Acesso em 29/05/2025. VEIT, Eliane A. Expansão dos Gases. IF UFRGS. Disponível em <https://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20022/Maquenze/expans%E3o.htm>. Acesso em 29/05/2025. |