Objetivos

-  Entender o conceito de entalpia e como ele se relaciona com a energia de ligação em reações químicas.

-  Aprender a calcular a entalpia de uma reação utilizando as energias de ligação dos reagentes e produtos.

-  Aplicar o conhecimento em situações práticas para prever se uma reação é endotérmica ou exotérmica.

Curiosidades

1. 樂 Você sabia que a entalpia é uma grandeza termodinâmica que geralmente não pode ser medida diretamente? Ela é determinada por meio de cálculos baseados em outras medidas, como a energia de ligação!

2.  Energias de ligação variam de acordo com os átomos ou moléculas que estão ligados. Por exemplo, a energia de ligação do carbono com outros átomos é diferente da energia de ligação do oxigênio!

3.  A termoquímica, que estuda a transferência de energia em reações químicas, é fundamental para inúmeras aplicações, incluindo a produção de medicamentos, combustíveis e materiais!

4.  Curiosamente, a química da culinária usa conceitos de entalpia para entender como a comida é cozida! Diferentes reações de cozimento liberam ou absorvem energia, influenciando o sabor e a textura dos alimentos.

Contextualização

Imagine que você é um detetive, mas em vez de desvendar crimes, você desvenda os segredos da reação química! ️‍♂️ A termoquímica, e em especial a entalpia por meio de ligações químicas, permite que você explore como a energia é liberada ou absorvida durante as reações químicas. Este conhecimento é crucial não apenas para entender o mundo ao seu redor, mas também para diversas aplicações práticas em campos como engenharia, medicina e até culinária. ️✨

Ao mergulhar no estudo da entalpia e das energias de ligação, você ganha uma lupa para analisar e prever o comportamento de diferentes reações, desde as mais simples até as mais complexas. Este estudo não só enriquece seu entendimento da química, mas também desenvolve habilidades analíticas e críticas que são essenciais em muitas profissões. 

Por exemplo, ao entender como a entalpia de uma reação é afetada pelas energias de ligação dos reagentes e produtos, você pode prever se a reação é exotérmica (libera calor) ou endotérmica (absorve calor). Essa habilidade é vital em processos industriais, onde o controle da energia pode determinar a eficiência e a segurança de uma operação. 

Então, prepare-se para ser um explorador no mundo microscópico da química, descobrindo segredos que impactam tudo, desde a maneira como cozinhamos até como fabricamos tecnologia de ponta. Este projeto vai te equipar com ferramentas para ser um verdadeiro cientista, capaz de teorizar, calcular e aplicar seus conhecimentos em situações reais e práticas. Vamos nessa aventura juntos! 

Atividade 1: Explorando a Entalpia: Uma Aventura Química

Descrição

Neste projeto, você será desafiado a mergulhar no mundo fascinante da termoquímica, mais especificamente na entalpia por meio de ligações. Sua tarefa será investigar como diferentes reações químicas liberam ou absorvem energia, e como essa energia está relacionada às energias de ligação dos reagentes e produtos. Você irá realizar uma série de experimentos simulados para calcular a entalpia de reações comuns, como a combustão de metano e a formação de água. Ao final, você deverá comparar seus resultados teóricos com dados experimentais já conhecidos, aplicando seu conhecimento para entender e prever o comportamento energético das reações.

Materiais Necessários

- Tabela de energias de ligação (fornecida no material impresso)

- Calculadora científica

- Papel e lápis para anotações

- Acesso à internet para pesquisa e verificação de dados

- Software de simulação de reações químicas (opcional, se disponível)

Passo a Passo

1. Leia e revise o conceito de entalpia e energias de ligação na sua tabela.
2. Escolha pelo menos duas reações químicas para estudar, como a combustão de metano e a formação de água.
3. Calcule a entalpia de reação para cada reação escolhida, utilizando as energias de ligação dos reagentes e produtos.
4. Compare seus cálculos teóricos com dados experimentais disponíveis na literatura ou na internet.
5. Prepare um esboço do seu relatório, incluindo introdução, metodologia, resultados e discussão.
6. Desenvolva o conteúdo do relatório, detalhando cada cálculo e resultado obtido.
7. Formate o relatório de acordo com as normas da ABNT, incluindo referências bibliográficas se necessário.
8. Revise o relatório final para garantir clareza, precisão e coerência, e submeta para avaliação.

O Que Você Deve Entregar?

Você deverá entregar um relatório detalhado, incluindo: introdução teórica sobre entalpia e energias de ligação, descrição dos cálculos realizados para cada reação, comparação dos resultados teóricos com dados experimentais, e uma discussão sobre as limitações dos cálculos teóricos e possíveis fontes de erro. O relatório deve ser formatado de acordo com as normas da ABNT, com clareza e organização. Inclua gráficos ou tabelas para ilustrar seus cálculos e resultados, e conclua com uma reflexão sobre a importância da termoquímica e da entalpia no estudo de reações químicas.

Atividade 2: Cine Química: Produzindo um Vídeo sobre Entalpia

Descrição

Nesta atividade, você terá a oportunidade de se tornar um diretor e protagonista na produção de um vídeo educativo sobre entalpia por meio de ligações! O desafio é explicar de forma clara e criativa o conceito de entalpia e como ela pode ser calculada usando as energias de ligação dos reagentes e produtos em uma reação. Você deverá escolher uma reação química, como a formação de água, e detalhar passo a passo como calcular a entalpia da reação baseando-se nas energias de ligação. Além disso, o vídeo deve incluir exemplos práticos e uma demonstração visual ou gráfica que ajude a entender o conceito de entalpia. Este projeto visa não apenas solidificar seu entendimento sobre o tema, mas também desenvolver suas habilidades de comunicação e criatividade, além de proporcionar uma forma divertida de aprender e ensinar química.

Materiais Necessários

- Smartphone ou câmera para gravação

- Acesso à internet para pesquisa e edição de vídeo

- Software de edição de vídeo (pode ser um aplicativo gratuito)

- Materiais para criação de modelos ou demonstrações (opcional)

- Roteiro escrito do vídeo (formato livre, incluindo introdução, desenvolvimento e conclusão)

Passo a Passo

1. Escolha a reação química que será o foco do seu vídeo e pesquise sobre as energias de ligação dos reagentes e produtos.
2. Prepare um roteiro detalhado para o seu vídeo, incluindo a introdução do conceito de entalpia, os cálculos a serem realizados e uma conclusão que amarre todos os pontos.
3. Grave a parte teórica do vídeo, explicando o que é entalpia e como se calcula usando as energias de ligação.
4. Realize os cálculos de entalpia para a reação escolhida e grave a demonstração desses cálculos.
5. Edite o vídeo, inserindo recursos visuais como gráficos ou animações para tornar a explicação mais clara e atraente.
6. Revise o vídeo completo para garantir que a informação está correta e bem apresentada.
7. Publique o vídeo em uma plataforma online e compartilhe o link com o professor e a turma.

O Que Você Deve Entregar?

O entregável será um vídeo de 3 a 5 minutos, onde você deverá explicar o conceito de entalpia por meio de ligações e demonstrar como calcular a entalpia de uma reação específica. O vídeo deve ser criativo e informativo, usando recursos visuais, como gráficos ou demonstrações práticas, para enriquecer a apresentação. Além disso, inclua o passo a passo dos cálculos realizados e uma breve explicação teórica. O vídeo deve ser enviado em formato digital (YouTube, Google Drive, etc.), com o link compartilhado com o professor.

Atividade 3: Química na Cozinha: Criando e Medindo Entalpia

Descrição

Nesta atividade prática, você vai colocar a mão na massa e na química ao mesmo tempo! O desafio é explorar a entalpia por meio de ligações de uma forma super divertida e deliciosa: cozinhando! Você vai escolher uma receita que envolva reações químicas simples, como a fermentação ou a dissolução, e vai calcular a entalpia da reação que ocorre. Este experimento vai te ajudar a entender como a entalpia pode ser medida e calculada a partir de reações que ocorrem no dia a dia, como na produção de pães ou na preparação de bebidas fermentadas. Além de aprender sobre a entalpia, você vai desenvolver habilidades culinárias e entender a ciência por trás das delícias que preparamos na cozinha.

Materiais Necessários

- Ingredientes para uma receita que envolva reações químicas (ex: pão, iogurte)

- Balão

- Fita adesiva

- Caneta marcadora

- Balança de cozinha

- Termômetro

- Copo medidor

- Calculadora científica

Passo a Passo

1. Escolha uma receita que envolva reações químicas, como a fermentação na produção de pão ou iogurte.
2. Pese todos os ingredientes antes de iniciar a receita.
3. Prepare a receita conforme as instruções, observando as etapas que envolvem reações químicas.
4. Após a reação ocorrer (como o pão crescer ou o iogurte formar), coloque o balão sobre a abertura do recipiente para capturar qualquer gás liberado.
5. Utilize o termômetro para medir a temperatura interna do balão após a reação.
6. Anote a variação de temperatura e o volume de gás coletado no balão.
7. Calcule a entalpia da reação utilizando as informações de temperatura, volume de gás e a capacidade calorífica do ar.
8. Compile todos os dados e cálculos no relatório, incluindo uma discussão sobre os resultados obtidos e a aplicação dos conceitos de entalpia na culinária.

O Que Você Deve Entregar?

Você deverá entregar um relatório de experimento, incluindo: introdução teórica sobre entalpia e energias de ligação, descrição dos procedimentos realizados, cálculos da entalpia da reação observada, uma análise dos resultados e uma conclusão que discuta a relevância do experimento para entender a entalpia. Inclua fotos ou vídeos dos procedimentos e resultados. O relatório deve ser formatado de acordo com as normas da ABNT, com clareza e organização.