Panoramas - Ciências - 6º Ano

ciencias LEANDRO GODOY

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A coleção PANORAMAS propõe ampliar o olhar, transpor obstáculos e abrir espaço para diferentes visões e direções do conhecimento. Acesse o QR Code ao lado e participe dessa experiência descobrindo um lugar incrível relacionado a esta imagem.

LIVRO DO PROFESSOR

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ciencias LIVRO DO PROFESSOR

LEANDRO GODOY Bacharel e licenciado em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Londrina (UEL-PR). Mestre em Microbiologia pela UEL-PR. Atuou como professor na rede particular de Ensino Superior. Ministrou aulas na rede estadual de ensino do Paraná para o Ensino Fundamental II, Ensino Médio e Ensino Técnico. Realiza palestras e assessorias para professores em escolas públicas e particulares. Autor de livros didáticos para o Ensino Fundamental e o Ensino Médio.

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Copyright © Leandro Pereira de Godoy, 2019.

Diretor de conteúdo e negócios Diretora editorial adjunta Gerente editorial Editor Editores assistentes Assessoria Coordenador de produção editorial Gerente de arte Coordenadora de arte Projeto gráfico e capa Foto de capa Supervisora de arte Editora de arte Diagramação Tratamento de imagens Coordenadora de ilustrações e cartografia Ilustrações

Cartografia Coordenadora de preparação e revisão Supervisora de preparação e revisão Revisão Supervisora de iconografia e licenciamento de textos Iconografia Licenciamento de textos Supervisora de arquivos de segurança Diretor de operações e produção gráfica

Ricardo Tavares de Oliveira Silvana Rossi Júlio Roberto Henrique Lopes da Silva João Paulo Bortoluci Julia Bolanho da Rosa Andrade, Paula Signorini, Rafael Braga de Almeida, Tiago Jonas de Almeida, Valéria Rosa Martins, Yara Valeri Navas Alice Maria Calado Melges, Flávia Milão Silva, Nathália Azevedo Marcelo Henrique Ferreira Fontes Ricardo Borges Daniela Máximo Sergio Cândido Stephen Chernin/Getty Images Isabel Cristina Ferreira Corandin Marques Débora Jóia Sg-Amarante Ana Isabela Pithan Maraschin Marcia Berne Alex Argozino, Artur Fujita, Dani Mota, Dayane Raven, Dnepwu, Eduardo Borges, Estúdio Ampla Arena, Fabio Eugenio, Héctor Gómez, Ilustra Cartoon, Leo Teixeira, Lucas Farauj, Maal Ilustra, Marcos Machado, Rafael Herrera, Rodrigo Figueiredo YANCOM, Rubens Gomes, Selma Caparroz, Wandson Rocha Allmaps, DaCosta Mapas, Vespúcio Cartografia Lilian Semenichin Maria Clara Paes Ana Lúcia Horn, Carolina Manley, Cristiane Casseb, Desirée Araújo, Edna Viana, Giselle Mussi de Moura, Jussara R. Gomes, Kátia Cardoso, Lilian Vismari, Renato A. Colombo Jr., Solange Guerra, Yara Affonso Elaine Bueno Ana Paula de Jesus, Marcia Sato, Mario Coelho Carla Marques, Vanessa Trindade Silvia Regina E. Almeida Reginaldo Soares Damasceno

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Godoy, Leandro Pereira de Panoramas ciências 6 / Leandro Pereira de Godoy. -- 1. ed. -- São Paulo : FTD, 2019.

ISBN 978-85-96-02430-3 (aluno) ISBN 978-85-96-02431-0 (professor) 1. Ciências (Ensino fundamental) I. Título.

19-27048

CDD-372.35

Índices para catálogo sistemático: 1. Ciências : Ensino fundamental 372.35 Maria Alice Ferreira – Bibliotecária – CRB-8/7964

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Envidamos nossos melhores esforços para localizar e indicar adequadamente os créditos dos textos e imagens presentes nesta obra didática.

No entanto, colocamo-nos à disposição para avaliação de eventuais irregularidades ou omissões de crédito e consequente correção nas próximas edições. As imagens e os textos constantes nesta obra que, eventualmente, reproduzam algum tipo de material de publicidade ou propaganda, ou a ele façam alusão, são aplicados para fins didáticos e não representam recomendação ou incentivo ao consumo.

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APRESENTAÇÃO Você já teve a experiência de estar assistindo à televisão e ver um anúncio sobre um novo aparelho celular ou acessar a internet e ler a notícia sobre alguma dica de saúde ou curiosidade sobre o Universo? Já conversou com algum colega sobre seu animal de estimação ou como o dia está quente ou frio? Esses são somente alguns dos diversos assuntos e questionamentos relacionados às Ciências da Natureza.

Esta coleção tem o objetivo de despertar sua curiosidade sobre fenômenos que ocorrem em seu cotidiano e no planeta, de maneira que você possa fazer perguntas, investigar problemas e propor soluções para a construção de um mundo dinâmico e sustentável para todos.

Normalmente, damos importância àquilo que conhecemos melhor e cuidamos daquilo que mais amamos. Por isso, querido aluno, esta coleção foi elaborada com um carinhoso cuidado para que você venha conhecer mais a fundo os componentes, as dinâmicas e os fenômenos de nosso planeta – um local que precisamos cuidar para realmente podermos chamar de lar.

O autor.

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CONHEÇA SEU LIVRO

UNIDADE

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1. Para construir uma pipa, também conhecida por arraia ou pandorga, é comum utilizar metais? Por quê?

INVESTIGANDO OS MATERIAIS

2. Com base na resposta anterior, converse com seus colegas sobre a importância de conhecer as propriedades de um material.

ABERTURA DE UNIDADE

3. Para que o ser humano viva fora da Terra, é necessário materiais e equipamentos especiais, como mostra a fotografia. Qual a relação dessa afirmação com a resposta que você deu à questão 2?

Sempre apresenta uma fotografia, um pequeno texto e atividades que vão despertar seu interesse sobre os principais assuntos que serão estudados.

NASA

A Lua é o local mais distante da Terra visitado pelo ser humano. Atualmente nos preparamos para um novo desafio: chegar a um local ainda mais distante, o planeta Marte.

Um dos fatores que tornam conquistas como essas possíveis está relacionado ao conhecimento acerca dos materiais, como suas propriedades, suas transformações e aplicações para a construção de novos objetos. Esses serão alguns dos assuntos abordados nesta Unidade.

1. Espera-se que os alunos respondam que não, pois o metal é "pesado", e dificulta o voo da pipa. Diga aos alunos que o termo "pesado" não é cientificamente correto, mas uma expressão popular para uma das características dos materiais que será estudada nesta unidade. Os metais apresentam maior densidade do que as tradicionais varetas de taquara, bambu ou eixo da palha de coqueiro, por isso esse material não seria a melhor opção para a construção das pipas.

2. Espera-se que os alunos conversem sobre o fato de que o conhecimento sobre os materiais permite sua melhor utilização para certa finalidade, bem como sua transformação para determinado fim.

3. Espera-se que os alunos concluam que conhecer as propriedades dos materiais possibilita o desenvolvimento de equipamentos especiais, adequados para as mais diversas finalidades. No caso das explorações espaciais, são necessários materiais que suportem radiação solar, evitem perda de temperatura do corpo para o ambiente, possibilitem a troca de gases na respiração, entre outras necessidades que garantam a manutenção da vida.

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Algumas evidências de transformações químicas

Um exemplo no qual podem ser observadas evidências de transformação química, como formação de gases e alteração de cor, é a produção de pão. Observe a sequência de imagens.

A maioria das transformações químicas apresenta evidências que indicam sua ocorrência. A alteração das cores, como no exemplo da formação da ferrugem, também pode ser observada na decomposição dos alimentos, um tipo de transformação química comum em nosso cotidiano.

LIUBOVYASHKIR/SHUTTERSTOCK.COM

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O primeiro passo para fazer o pão é misturar os ingredientes como farinha, ovos, leite, manteiga e fermento biológico para obter a massa.

Maçã em três momentos diferentes: 1 – sem sinal de decomposição; 2 – em início de decomposição e 3 – em decomposição avançada.

Outra evidência de transformação química é a formação de gases. Dependendo do material e do tipo de transformação química, pode ocorrer a liberação de gases extremamente prejudiciais à saúde, inclusive gases tóxicos que podem levar à morte. Por isso, não é recomendado usar o olfato nem mesmo o paladar para identificar evidências de transformação química.

Geralmente, a formação de gases não é visível em uma transformação química. Entretanto, em algumas situações, ela pode ser facilmente observada. A mistura de vinagre com bicarbonato de sódio, por exemplo, promove a formação de gás carbônico, evidenciado pela formação de grande quantidade de bolhas.

Mistura de bicarbonato de sódio, um pó branco, e vinagre, um líquido transparente.

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TERSTOCK.COM HUIZENG/SHUT

#FICA A DICA!

Acesse o link a seguir e veja mais informações sobre algumas evidências de transformações químicas. Disponível em: <http://livro.pro/ d6df78>. Acesso em: 3 mar. 2019.

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NATALY STUDIO/SHUTTERSTOCK.COM

Espera-se que os alunos respondam que essas evidências evitam o consumo de alimentos estragados, que poderiam ser prejudiciais à saúde.

Professor(a), converse com os alunos sobre a importância dos cuidados na escolha dos alimentos, em casa ou no supermercado, e de seu acondicionamento.

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4. Qual é a importância das evidências de transformações químicas nos alimentos para nossa saúde?

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A massa deve “descansar” por algum tempo, isto é, sem manipulação. Durante esse tempo, microrganismos chamados de levedura, e que constituem o fermento biológico, consomem parte do açúcar presente na massa e liberam gás carbônico. Uma evidência dessa ação é o aumento no volume da massa, provocado pelo surgimento de pequenos compartimentos cheios de gás.

A massa é então colocada no forno para assar. Quando ela é retirada, é possível notar algumas evidências das transformações ocorridas, como a alteração da cor.

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#FICA A DICA!

Apresenta dicas de sites que contêm materiais complementares aos assuntos abordados nas Unidades.

Ao acessá-los, você poderá encontrar sugestões para visitas virtuais, leituras de textos complementares, observação de imagens, vídeos, infográficos e interações com simuladores ou jogos.

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DENIS SHIPUNOV

Astronauta norte-americano Mark Lee durante missão do ônibus espacial Discovery, 1994.

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CONTEÚDO

Os assuntos são apresentados com diversos recursos além do texto, como tirinhas, fotografias, mapas, ilustrações, tabelas e gráficos, que auxiliam sua leitura, tornando-a mais prazerosa.

Questões orais presentes ao longo do texto vão proporcionar uma troca de experiências entre você e seus colegas e auxiliar na contextualização dos assuntos apresentados a partir de situações de seu cotidiano.

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SITUAÇÃO B A

ILUSTRAÇÕES: SELMA CAPARROZ

B

IGOGOSHA/SHUTTERSTOCK.COM

C

a) A mulher está em movimento ou em repouso em relação ao homem que lê o jornal? E em relação à bicicleta? Por quê?

COLEÇÃO PARTICULAR

Em um dos seus dias de observação, o estudante verificou a posição que o Sol ocupava em três horários diferentes, como mostra a imagem B.

a) Que objeto é mostrado na imagem?

Um calendário.

Nicolau Copérnico.

b) Que movimentos realizados pela Terra estão diretamente relacionados com o objeto da imagem? Explique.

a) Na situação A, por que a sombra da haste sofre variações de comprimento ao longo de um ano, mesmo que seja marcada sempre no mesmo horário?

b) É possível afirmar que o homem está em repouso em relação à Terra? Explique.

A rotação e a translação.

c) Explique por que o homem que está lendo o jornal, mesmo sentado, pode ser considerado em movimento.

COLEÇÃO PARTICULAR

b) Qual é o nome dado à haste posicionada na vertical? De que forma ela é utilizada como instrumento de estudos astronômicos?

SITUAÇÃO A

8 h, 12 h e 18 h.

d) Qual movimento realizado pela Terra está relacionado à observação realizada pelo estudante na situação B? Justifique sua resposta.

menor sombra observada maior sombra observada

3. Diversos pensadores e filósofos antigos estudavam Astronomia. Por muitos anos, eles criaram hipóteses para um sistema no qual a Terra era o centro do Universo, estava imóvel, e os outros astros celestes se moviam ao redor dela, como o Sol. O astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543)

Ao longo de um ano, sempre ao meio-dia, um estudante observou o tamanho da sombra formada por uma haste fixada no solo em posição vertical. Os resultados observados estão representados na imagem A.

Galileu Galilei.

Utilize o texto desta questão e o infográfico das páginas 218 e 219 para escrever sobre como os conhecimentos adquiridos pelo ser humano o impulsionaram para conhecer melhor o Universo e ir pessoalmente a lugares cada vez mais distantes. Resposta pessoal.

2. b) Esta haste é chamada gnômon. A análise das sombras do gnômon ao longo de um dia, ou de muitos dias, pode fornecer informações sobre os movimentos da Terra, o formato da Terra, as medidas do tempo (relógios de sol e calendários), entre outros.

c) A data em destaque na imagem corresponde ao Dia da Astronomia no Brasil.

Para você, qual a importância de estudar essa Ciência? Converse com um colega, e, juntos, elaborem dois argumentos que defendam sua posição. Se necessário, realizem uma pesquisa sobre o assunto.

Os sites <http://livro.pro/zkqbvp> e <http://livro.pro/h8ghwc> (acessos em: 20 jun. 2018) são sugestões de fontes de pesquisa. Resposta pessoal.

Johannes Kepler.

MUSEU MARÍTIMO NACIONAL, INGLATERRA.

c) Em quais horários o aluno observou a posição do Sol no céu na situação B? Copie o esquema indicando a possível localização da sombra formada pela haste para cada um desses horários.

2. Observe as seguintes situações.

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4. A imagem a seguir mostra um objeto que tem relação direta com os movimentos que a Terra realiza. Observe.

ERSTOCK.COM MIDOSEMSEM/SHUTT

1. Observe esta imagem.

formalizou a teoria conhecida como heliocentrismo (hélio = Sol; centrismo = = centro), produzindo modelos matemáticos que confirmavam essa teoria. Anos depois, o astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630) e o físico matemático e astrônomo italiano Galileu Galilei (1564-1642) realizaram diversas descobertas que proporcionaram evidências em suporte ao sistema heliocêntrico.

5. Separe os objetos apresentados a seguir, e, a partir deles, monte uma demonstração sobre a formação do dia e da noite na Terra. Em seguida, apresente aos colegas. Espera-se que os alunos utilizem a lanterna para representar o Sol e a bola para representar a Terra.

LEC NEO/SHUTTERSTOCK.COM

Seção de atividades contextualizadas com textos, charges, tirinhas, fotografias, ilustrações, obras de arte, tabelas e gráficos que contribuirão com o seu aprendizado e permitirão testar os conhecimentos que você adquiriu durante a Unidade.

1. a) A mulher está em movimento em relação ao homem e em repouso em relação à bicicleta.

1. b) Sim, pois a posição relativa entre o homem e o solo não se altera, ou seja, ele está em repouso em relação ao solo ou à Terra.

1. c) Porque, se o Sol for adotado como referencial, o homem estará se movimentando em relação a ele, pois está na Terra, que está se movimentando, tanto em rotação quanto em translação.

2. a) A sombra da haste sofre variações devido ao movimento de translação da Terra em relação ao Sol. 2. d) A rotação. Ao girar sobre o próprio eixo, a luz solar incide de maneira diferente em um mesmo local. Essa situação pode ser observada pelas diferentes posições da sombra projetada pela haste.

VLADIMIR SUKHACHEV/SHUTTERSTOCK.COM

ATIVIDADES

ATIVIDADES

Lanterna.

Bola.

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INTEGRANDO COM...

Um mesmo assunto pode ser abordado de diversas maneiras por diferentes disciplinas. Nesta seção, você verá como Ciências pode se integrar com outras disciplinas para ampliar o conhecimento sobre determinados temas e para desenvolver competências importantes para a sua vida.

INTEGRANDO COM

HISTÓRIA

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

2 Ao chegar à fábrica, a árvore é descascada e picada. Essa é a primeira transformação que ocorre com a madeira.

ANTIGO E AINDA NECESSÁRIO! O papel é produzido há milhares de anos. Ele apresenta destacada importância nas sociedades atuais. Você conhece a origem do papel e como ele é produzido atualmente?

3 Os pedaços de madeira são cozidos em água. Nesse processo são adicionados alguns produtos químicos que transformam a madeira em uma polpa de celulose branca.

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Fragmento de papel chinês.

4 A polpa de celulose úmida passa por diversos processos, nos quais são retirados impurezas e resíduos.

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Após secar, o papel passa por outras prensagens, para ser posteriormente enrolado em grandes bobinas; depois, folhas serão cortadas no tamanho adequado para o uso e empacotadas.

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Em seguida, a polpa de celulose é prensada sobre uma esteira e forma uma grande folha de papel.

ATIVIDADES 1. Qual é a principal matéria-prima utilizada para fabricar o papel atualmente?

As madeiras das árvores de eucalipto e de pínus.

2. No texto estão destacados dois tipos de transformação que a madeira sofre antes de virar papel. Que tipo de transformação ocorre no quadro 2? E no quadro 3?

Quadro 2: Transformação física. Quadro 3: Transformação química.

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ESTÚDIO AMPLA ARENA

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Papiro egípcio.

OS MATERIAIS ANTES DO PAPEL ATUAL A palavra papel é derivada do latim papyros, um vegetal comum no Egito, na região do rio Nilo. Esse vegetal, cortado em tiras que eram coladas umas às outras, polidas e colocadas para secar, deu origem ao papiro, o material, produzido pelos egípcios por volta de 3 000 a.C., usado para fazer diversas anotaçõe s.

Séculos depois, em 200 a.C., os gregos desenvolveram os pergamin hos,, produzidos com o couro de animais.

Os pergaminhos eram bem mais resistente s que os papiros e permitiam ser raspados , forma de apagar a escrita. Ao contrário dos pergaminhos, os papiros não apresent avam essa possibilidade, pois eram muito frágeis e rasgavam-se.

No ano de 105 d.C., os chineses desenvolveram uma mistura umedecida de partes de vegetais, restos de roupas e outras fontes de fibras vegetais.

Após a secagem, essa mistura se tornava um tipo de papel,, com características próximas às do que usamos atualmente. A facilidade de produção e a disponibilidade da matéria-p rima foram motivos que tornaram o papel tão popular no mundo.

ANDREY_KUZMIN/SHUTTERSTOCK .COM

ALBUM/ALBUM ART/LATINSTOCK

Atualmente o papel é feito com celulose, presente nos vegetais.

A celulose vem da madeira de árvores cultivadas em grande escala, como o pínus e o eucalipto.

São chamadas popularmente de árvores de reflorestamento.

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PILARES

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OFICINA CIENTÍFICA

C. Peça a um adulto que corte com a tesoura a parte

use essa parte como funil

recorte aqui

D. Acrescente algodão a esse funil até a metade de sua

OFICINA CIENTÍFICA

capacidade e segure-o sobre a outra parte da garrafa PET que foi cortada. Em seguida, vire vagarosamente

Primeiras ideias

a mistura do recipiente 2 no funil.

Em uma visita a uma estação de tratamento de água, Luana percebeu que a água que seria tratada se originava de um rio e era uma mistura heterogênea. Ao final do tratamento, essa água passou a ser uma mistura homogênea. Então ela levantou a hipótese de que é possível utilizar uma combinação de métodos de separação de misturas para transformar uma mistura heterogênea em uma mistura homogênea.

Você concorda com essa hipótese? Como testá-la? Converse com um colega sobre o assunto.

E. Lave e seque o recipiente 1. Em seu interior, no centro, coloque o recipiente pequeno. Despeje o líquido que passou pelo funil no interior do recipiente 1, como mostra a ilustração.

F. Vede o recipiente 1 com filme plástico e prenda-o

Espera-se que os alunos conversem sobre a montagem de um sistema que utilize diversos princípios de separação de misturas para a purificação da água.

Preciso de...

C

superior da garrafa PET e a utilize como um funil. Veja na ilustração como fazer isso.

Separação de misturas

• duas colheres de sobremesa de areia;

• elástico;

• uma colher de chá de sal de cozinha;

• dois recipientes grandes, com cerca de

• duas folhas de árvore secas picadas;

10 cm de profundidade;

• uma peneira usada para suco;

• recipiente pequeno (que caiba dentro dos

• 300 mL de água;

Você é convidado a aprofundar seus conhecimentos sobre determinado assunto por meio da realização de atividades práticas. Você vai exercitar sua observação, levantar questionamentos e tirar dúvidas por meio de atividades simples, que utilizam materiais de fácil obtenção.

D

com elástico. Coloque a rocha pequena no centro do filme plástico, de maneira que se forme uma pequena depressão sobre ele, bem acima do recipiente menor, como mostra a última imagem. Em seguida, deixe esta montagem em um local com incidência de raios solares por cerca de dois dias.

recipientes grandes);

• algodão;

• filme plástico;

• uma rocha pequena;

• tesoura com pontas arredondadas;

• uma garrafa PET;

• fita adesiva.

E

filtrado

F

Mãos à obra A. Em um dos recipientes gran-

B

LUCAS FARAUJ

des, adicione os pedaços de folhas secas, a areia, o sal de cozinha, a água e misture bem.

Esse será o recipiente 1 com a mistura a ser separada.

A

B. Passe a mistura do recipiente 1

E aí?

LUCAS FARAUJ

por uma peneira para outro recipiente, que será chamado de recipiente 2.

ATENÇÃO: Realize esta

atividade em dia ensolarado.

Recipiente 1.

A peneiração foi utilizada para separar os pedaços de folhas secas; a filtração, para separar a areia; e a evaporação, para separar a água do sal.

1. Cite quais foram os processos de separação de misturas utilizados nessa atividade e em que momento eles foram utilizados.

AS CORES NÃO SÃO REAIS. IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

2. O resultado obtido nessa atividade permite confirmar a hipótese levantada por Luana? Sim, pois, depois do passo em que é solicitada uma filtração por meio do funil, obteve-se uma

Recipiente 2.

mistura homogênea.

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Escondidos na fazenda

DNEPWU

ENTRE CONTEXTOS

Qualquer um pode fazer descobertas Imagine estar brincando no seu quintal e encontrar ossos de dinossauros. Foi mais ou menos isso o que aconteceu na cidade de Agudo, no Rio Grande do Sul. Enquanto trabalhava em uma fazenda, o pedreiro Olimpio Neu achou nada menos que três esqueletos desses animais pré-históricos!

Neu e o dono da propriedade não pensaram duas vezes e chamaram pesquisadores da Universidade Federal do Pampa. O paleontólogo Sérgio Dias da Silva estava nesse grupo e conta que os animais encontrados são da mesma espécie e dois deles estão praticamente completos – uma raridade em termos de achados paleontológicos.

Os dinossauros tinham dois metros de altura e três de comprimento, do focinho até a cauda. Sua postura era semiereta, ou seja, um meio termo entre andar em duas ou quatro patas, e eles fazem parte do grupo dos sauropodomorfos, herbívoros com o pescoço muito longo e que acabaram originando os grandes saurópodes, que pesavam 30 toneladas e mediam 12 metros de comprimento no período Jurássico.

Ainda não é possível saber se os fósseis são de uma nova espécie, já que os estudos estão apenas começando. “Primeiro, vamos tirar os ossos do bloco de rocha e limpá-los, o que deve demorar, mais ou menos, um ano”, conta Sérgio. Só depois dessa etapa será possível conhecer mais detalhes sobre os dinossauros.

Segundo o paleontólogo, porém, já dá para ter certeza sobre idade dos ossos – entre 245 e 205 milhões de anos. [...]

Os cientistas também planejam criar réplicas dos esqueletos, que poderão ser colocadas em museus.

Glossário: Apresenta o significado contextualizado das palavras que talvez você ainda não conheça.

HUTFLESZ, Y. Escondidos na fazenda. Ciências Hoje das Crianças. 13 fev. 2013.

Disponível em: <http://chc.org.br/escondidos-na-fazenda/>. Acesso em: 26 mar. 2019.

ATIVIDADES

3. Resposta pessoal. Espera-se que o aluno desenhe no primeiro momento um ser vivo, no segundo momento o ser vivo morto e areia ou solo se depositando sobre o cadáver, e no terceiro momento, camadas de rocha e solo sobre o fóssil formado, de preferência com suas partes duras intactas, como ossos, carapaças, entre outros.

1. A maioria das pessoas acredita que descobertas científicas são realizadas somente por cientistas. Segundo o texto, isso é verdade? Justifique sua resposta. Não, pois

segundo o texto, um pedreiro, um profissional que não é um paleontólogo, encontrou acidentalmente fósseis de dinossauros.

2. Porque o paleontólogo foi chamado?

Porque ele é um profissional capacitado para o estudo do fóssil encontrado, desde sua retirada e identificação até a montagem do esqueleto dos animais.

3. Faça em seu caderno um esquema com três momentos diferentes sobre como se forma um fóssil.

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ENTRE CONTEXTOS

Você verá que as ciências estão presentes em diversas situações de seu cotidiano, como na tecnologia, na sociedade, no ambiente e na saúde. Esta seção apresenta textos de fontes como jornais e revistas eletrônicas, além de algumas atividades que ajudarão em sua formação como cidadão consciente e atuante na sociedade.

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Os medicamentos sintéticos são exemplos de materiais gerados por transformações químicas de um ou mais materiais naturais. Veja abaixo o exemplo do ácido acetilsalicílico.

Século XV a.C. Há milhares de anos, o ser humano usava extratos de origem animal e vegetal para fins curativos. Por volta de 1500 a.C., no Egito, foi escrito o papiro Ebers, um documento que citava cerca de 700 medicamentos produzidos com esses extratos.

Papiro de Ebers, datado de aproximadamente 1500 a.C.

Extratos: misturas de substâncias extraídas de vegetal ou animal.

Princípio ativo: substância que tem propriedades de cura.

Início do século XIX Por volta de 1829, o químico italiano Rafaelle Piria (18141865) identificou a salicina como o princípio ativo presente no salgueiro-branco responsável pela redução de dores e controle de febres.

Salgueiro-branco (Salix alba). Chega a atingir 30 metros de altura.

Comprimidos de ácido acetilsalicílico.

Século V a.C. Conforme os estudos sobre os materiais naturais avançavam, diferentes medicamentos foram desenvolvidos. O médico grego Hipócrates (460-377 a.C.), por exemplo, indicava a planta conhecida por salgueiro-branco no tratamento de dores e no controle da febre.

Gravura de Hipócrates.

Fim do século XIX Após diversos estudos, em 1897, o químico alemão Felix Hoffman (1868-1946) produziu o ácido acetilsalicílico (AAS) com a salicina. O AAS é, ainda hoje, receitado para diversos problemas de saúde.

ESTÚDIO AMPLA ARENA; THE NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE, BRIDGEMAN IMAGES/FOTOARENA, OLGA VASILEK/SHUTTERSTOCK.COM, SOMMAI/SHUTTERSTOCK.COM

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Dos estudos mais antigos sobre as propriedades medicinais do salgueiro-branco até a identificação do princípio ativo e a produção do medicamento sintético foram cerca de 24 séculos, e esse é só um exemplo. Continuamente são desenvolvidos novos medicamentos sintéticos, como o antibiótico teixobactina, produzido no ano de 2017 e considerado um eficiente remédio contra bactérias.

O consumo de qualquer medicamento, natural ou sintético, deve ser acompanhado por um(a) médico(a). A utilização de medicamentos sem a orientação desses profissionais traz graves consequências à saúde.

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O ASSUNTO É...

O ASSUNTO É...

Número de pessoas com deficiência no Brasil em 2010 Deficiência intelectual 2,6 milhões

Máquinas controladas pelo encéfalo Deficiência auditiva 9,6 milhões

Você já ouviu falar de mãos e braços robóticos que podem ser controlados somente pelo pensamento? Na abertura da Copa do Mundo de 2014, que aconteceu no Brasil, um jovem, que não possuía os movimentos das pernas, chutou uma bola utilizando um tipo de esqueleto robótico controlado pelo encéfalo. Esse exoesqueleto foi desenvolvido por pesquisadores, liderados pelo neurocientista brasileiro Miguel Nicolelis (1961-).

RODRIGO FIGUEIREDO YANCOM

Você interpretará textos sobre os mais variados temas que o auxiliarão na construção de argumentos para discutir assuntos relacionados ao cotidiano. Atividades que direcionam para o trabalho em grupo, pesquisas, apresentações de resultados e debates também estão presentes.

45,6

milhões de pessoas no Brasil têm algum tipo de deficiência

Deficiência motora 13,3 milhões

Deficiência visual 35,3 milhões

Porcentagem da população que possui pelo menos uma das deficiências

23,9%

Fonte dos dados: CARTILHA DO CENSO 2010: pessoas com deficiência.

Disponível em: <http://www.pessoacomdeficiencia.gov.br/app/sites/default/files/publicacoes/ cartilha-censo-2010-pessoas-com-deficienciareduzido.pdf>. Acesso em: 18 maio 2019.

O exoesqueleto possuía uma bateria com capacidade de 2 horas de duração.

Os impulsos gerados pelo encéfalo eram enviados ao computador que ficava nas costas do exoesqueleto.

Uma touca constituída por diversos eletrodos captava a atividade de regiões do encéfalo.

O exoesqueleto tinha 1,80 m de altura.

O exoesqueleto pesava 70 kg.

O computador transformava esses sinais em comandos para o exoesqueleto, permitindo que seus membros iniciassem ou encerrassem um movimento, como caminhar ou chutar.

ATIVIDADES

Os sinais captados pelo braço reforçavam o controle sobre os movimentos.

1. Uma touca captava sinais do encéfalo. Esses sinais eram enviados a um computador nas costas do exoesqueleto que os transformava em comandos para os membros iniciarem ou cessarem um movimento.

1. Como ocorria o controle dos movimentos do exoesqueleto?

2. Para funcionar, o exoesqueleto realizava uma interação com o sistema nervoso do corpo humano. O cérebro faz parte do encéfalo. Que atividades o cérebro comanda no corpo?

Ao pisar no chão, sensores presentes em um tipo de “pele artificial” no pé do exoesqueleto enviavam sinais de tato para uma manga especial nos braços.

Resposta pessoal.

3. Que sentido está relacionado com o funcionamento do exoesqueleto? Qual é o órgão responsável pela percepção de estímulos desse sentido?

O tato. O órgão responsável pelo tato é a pele.

4. Tecnologias como essa podem ajudar a incluir pessoas na sociedade. Reúna-se com um colega e montem um texto com argumentos que respondam à seguinte questão: Para vocês, qual a importância desse fato no Brasil? Resposta pessoal. Direcione uma conversa com os alunos, de maneira que eles possam relacionar o grande número de pessoas com algum tipo de deficiência no Brasil com as dificuldades que elas encontram para conviver em sociedade.

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OUTRAS MANEIRAS DE APRENDER Veja a seguir sugestões de locais de visita, filmes e livros, com conteúdos que contemplam assuntos que você estudou neste volume.

Av. Aristeu de Andrade, 452 Farol – Maceió – AL Disponível em: <http://livro.pro/bt4kvr>.

Museu de Anatomia Humana Faculdade de Medicina, sala B2-50/13 Universidade de Brasília – Brasília – DF Disponível em: <http://livro.pro/6jutjh>.

Museu de Anatomia Humana Professor Alfonso Bovero – USP

Divertida Mente, de Peter Docter. Estados Unidos: Disney/

Centro de Ciências e Planetário do Pará – UEPA

Buena Vista, 2015. (95 min) Neste filme você vai conhecer Riley, uma garota divertida de 11 anos de idade que enfrenta mudanças importantes em sua vida. Dentro de seu cérebro, emoções como a Alegria, o Medo, a Raiva, o Nojinho e a Tristeza convivem juntas e influenciam suas atitudes, causando mudanças e confusões.

Rod. Augusto Montenegro, km 3 Mangueirão – Belém – PA Disponível em: <http://livro.pro/y6me6y>.

Vale dos Dinossauros Rodovia PB391, s/n Uirauna – Sousa – PB Disponível em: <http://livro.pro/bwuy26>.

Estrelas além do tempo, de Theodore Melfi. Estados Unidos: Twenty Century Fox, 2016.

Museu de Ciências da Vida – UFES

Av. Prof. Lineu Prestes, 2 415 Butantã – São Paulo – SP Disponível em: <http://livro.pro/bdku75>.

Av. Fernando Ferrari, 514 Campos de Goiabeiras – Vitória – ES Disponível em: <http://livro.pro/ikakgu>.

Museu Dinâmico de Ciências de Campinas – MDCC

Museu de Ciências da Terra – Alexis Dorofeef

Avenida Dr. Heitor Penteado, s/n Parque Portugal – Campinas – SP Disponível em: <http://livro.pro/nk4oaq>.

Vila Giannetti, casa 31 Universidade Federal de Viçosa – Viçosa – MG Disponível em: <http://livro.pro/6droff>.

Apresenta sugestões para o aprofundamento dos conteúdos abordados no livro. Você encontrará sugestões de locais para visitar, livros para ler e filmes para assistir com diferentes temáticas que contribuirão para seu aprendizado e despertarão seu interesse por diversos assuntos de Ciências.

WALT DISNEY/PIXAR/ ALAMY/ FOTOARENA

Usina Ciência – UFAL

OUTRAS MANEIRAS DE APRENDER

Assistir

Visitar

(127 min) O filme conta uma história baseada em fatos reais sobre as dificuldades que três mulheres negras enfrentaram para realizar seu trabalho e como ganharam respeito e credibilidade por sua competência. Elas trabalham dentro da Nasa e realizam cálculos perfeitos sobre os lançamentos de foguetes.

O Lorax: em busca da trúfula perdida, de Chris Renaud e Kyle Balda. Estados Unidos: Paramount, 2012. (86 min)

WINDWALK/SHUTTERSTOCK.COM

Acessos em: 29 mar. 2019.

Ted é um garoto que vive em uma cidade de plástico. Para impressionar uma garota, ele inicia sua busca para encontrar uma trúfula, árvore que foi extinta antes de seu nascimento. Em seu caminho, ele encontra um homem que lhe conta a história de como sua ganância colaborou para a destruição das trúfulas. Nesta história você também irá conhecer Lorax, uma criatura preocupada em proteger a natureza.

Wall-E, de Andrew Stanton. Estados Unidos: Disney/Columbia, 2008. (95 min) No futuro, após destruírem o planeta Terra por meio de suas ações não sustentáveis, os seres humanos passaram a viver em uma gigantesca nave no espaço, deixando a Terra cheia de resíduos, deserta e sem qualquer tipo de vida. No filme, o pequeno robô Wall-E é deixado na Terra para limpá-la, mas, ao se deparar acidentalmente com uma forma de vida, uma nova esperança surge para os seres humanos que estão no espaço.

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AVALIAÇÕES As atividades propostas nesta seção são apresentadas em forma de avaliações e foram organizadas para que você possa praticar, ampliar e avaliar o seu aprendizado sobre os principais conteúdos abordados neste livro.

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IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Em alguns casos, as ilustrações podem ser feitas com o uso de cores diferentes das reais e com os elementos em diferentes proporções entre si. Essas situações serão indicadas com estes selos.

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SUMÁRIO UNIDADE 1 INVESTIGANDO OS MATERIAIS • 12 1. Transformações físicas dos materiais ....................................................... 14 Estados físicos dos materiais ........................................................................ 15 Mudanças de estado físico .......................................................................... 16 O ciclo da água ........................................................................................... 19 Atividades ................................................................................................. 20 2. Transformações químicas dos materiais .................................................. 22 Algumas evidências de transformações químicas ......................................... 24 Atividades ................................................................................................. 27 Oficina científica • Compostagem ............................................................... 29 Integrando com História • Antigo e ainda necessário! ............................... 30 3. Propriedades dos materiais ...................................................................... 33 Propriedades gerais ..................................................................................... 34 Propriedades específicas .............................................................................. 36 Atividades ................................................................................................. 39 Oficina científica • Densidade dos materiais ................................................ 41 O assunto é... • Transformando e reciclando materiais ................................. 42

UNIDADE 2 MISTURAS E SEPARAÇÃO LEO TEIXEIRA

DE MISTURAS • 44

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1. Substâncias puras e misturas.................................................................... 46 Substância pura ........................................................................................... 46 Mistura ........................................................................................................ 47 Alteração das propriedades de uma mistura ................................................ 49 Uma mistura chamada água ........................................................................ 50 Atividades ................................................................................................. 51 2. Separação de misturas .............................................................................. 53 Catação, peneiração e filtração ................................................................... 54 Decantação ................................................................................................. 55 Separação magnética .................................................................................. 56 Destilação simples ....................................................................................... 56 Evaporação .................................................................................................. 57 Atividades ................................................................................................. 58 Entre contextos • Do mar ao copo .............................................................. 59 Oficina científica • Separação de misturas ................................................... 60 Integrando com Geografia e Matemática • Destilação fracionada do petróleo ..................................................................................................... 62 O assunto é... • ETA – Estação de tratamento de água ................................ 66

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ESTÚDIO AMPLA ARENA

UNIDADE 3 OS MATERIAIS E O AMBIENTE • 68 1. Materiais naturais e materiais sintéticos ................................................. 70 Impactos dos materiais sintéticos na sociedade e no ambiente .................... 73 Atividades ................................................................................................... 74 Integrando com Geografia e Arte • Os materiais na cultura indígena......... 76 2. Impactos ambientais ................................................................................. 78 Atividades humanas e impactos ambientais ................................................. 80 Sustentabilidade .......................................................................................... 82 Atividades ................................................................................................... 83 Entre contextos • Tecnologia para o bem .................................................... 85 O assunto é... • Água virtual ........................................................................ 86

UNIDADE 4 ORGANIZAÇÃO DOS 1. Características gerais dos seres vivos ....................................................... 90 Ciclo de vida ............................................................................................... 90 Resposta a estímulos ................................................................................... 92 Metabolismo ............................................................................................... 92 Células ........................................................................................................ 93 Atividades ................................................................................................. 96 Entre contextos • Animais ameaçados de extinção ....................................... 98 2. O estudo das células ................................................................................. 99 Lentes ....................................................................................................... 100 Luz e microscópio ...................................................................................... 101 Atividades ............................................................................................... 102 Oficina científica • Lente de aumento......................................................... 104 3. A organização do corpo humano .......................................................... 106 Os tecidos do corpo humano .................................................................... 107 Os sistemas e os órgãos do corpo humano................................................ 109 Atividades ............................................................................................... 112 Integrando com Arte • Ciência, artes e o corpo humano ........................... 114 O assunto é... • Ciclo de vida do mosquito da dengue ................................ 116

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SERGEY NOVIKOV/SHUTTERSTOCK.COM

SERES VIVOS • 88

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UNIDADE 5 MOVIMENTO, COORDENAÇÃO

E SENTIDO DOS ANIMAIS • 118

1. Movimentação dos animais ................................................................... 120 Ossos ........................................................................................................ 121 Músculos ................................................................................................... 123 Articulações ............................................................................................... 124 Movimentos do corpo ............................................................................... 125 Atividades ................................................................................................. 126 Oficina científica • Músculo artificial ......................................................... 128 2. A coordenação dos animais ................................................................... 130 Os neurônios ............................................................................................. 130 Sistema nervoso dos animais ..................................................................... 131 Atividades ................................................................................................. 134 Entre contextos • A doença de Alzheimer ................................................. 136 3. Percepção do ambiente .......................................................................... 137 Tato ........................................................................................................... 138 Audição ..................................................................................................... 139 Visão ......................................................................................................... 140 Olfato e paladar ........................................................................................ 143 Outras maneiras de perceber o ambiente .................................................. 145 Atividades ................................................................................................. 146 Integrando com Língua Portuguesa • Acessibilidade............................... 148 4. Benefícios e prejuízos à saúde ............................................................... 152 Benefícios à saúde ..................................................................................... 153 Prejuízos ao corpo: drogas ......................................................................... 154 Atividades ................................................................................................. 156 O assunto é... • Máquinas controladas pelo encéfalo ................................. 158

SH

UT

TE

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M

UNIDADE 6 ECOLOGIA • 160

T IA

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B SA

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1. Noções de Ecologia ................................................................................. 162 Ecossistema ............................................................................................... 162 Níveis de organização ecológicos ............................................................... 164 Hábitat e nicho ecológico .......................................................................... 166 Atividades ................................................................................................. 167 2. Relações entre os seres vivos ................................................................. 169 Cadeia alimentar ....................................................................................... 169 Teia alimentar ............................................................................................ 172 Mais relações entre os seres vivos .............................................................. 173 Equilíbrio ecológico ................................................................................... 176 Atividades ................................................................................................. 178 Entre contextos • Estratégias de sobrevivência .......................................... 181 O assunto é... • Tudo conectado na natureza............................................. 182

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UNIDADE 7 ESTRUTURA DO

PLANETA TERRA • 184

1. O que conhecemos da Terra .................................................................. 186 A Terra por dentro e por fora .................................................................... 188 A atmosfera .............................................................................................. 189 A crosta terrestre ....................................................................................... 190 Atividades ................................................................................................. 196 Entre contextos • Qualquer um pode fazer descobertas ............................ 198 2. Solo .......................................................................................................... 199 Formação do solo ...................................................................................... 200 Características do solo ............................................................................... 201 Usos do solo pelo ser humano................................................................... 204 Atividades ................................................................................................. 207 Oficina científica • Importância da vegetação para o solo ......................... 209 O assunto é... • Mineração no Brasil .......................................................... 210

UNIDADE 8 O FORMATO E OS

MOVIMENTOS DA TERRA • 212

N

AS

1. O formato da Terra ................................................................................. 214 A sombra da Terra na Lua.......................................................................... 215 Eratóstenes e sua medida do raio da Terra................................................. 216 O desaparecimento no horizonte ............................................................... 217 Exploração espacial: vendo com os próprios olhos ..................................... 217 Descobertas importantes na Astronomia ................................................... 218 Atividades ................................................................................................. 220 Oficina científica • O formato da Terra ...................................................... 222 2. Movimentos da Terra.............................................................................. 224 O gnômon e os movimentos da Terra ........................................................ 225 Inclinação da Terra ..................................................................................... 228 Gnômon, um objeto simples e eficaz......................................................... 229 Atividades ................................................................................................. 230 O assunto é... • Mulheres e Astronomia..................................................... 234

A

Outras maneiras de aprender ................................................................. 236 Referências bibliográficas ........................................................................ 239 Avaliações ................................................................................................. 241

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UNIDADE

2

MISTURAS E SEPARAÇÃO DE MISTURAS

A maioria dos materiais que utilizamos no cotidiano é formada por uma mistura de diferentes componentes.

Observe objetos ao seu redor e identifique papel, tecido, elástico, plástico, madeira ou metal, por exemplo.

Em diversos momentos, precisamos separar componentes específicos de uma mistura. A fotografia apresenta um exemplo, no qual grãos de café são separados de folhas e de pequenos grãos de solo para, então, serem secos, torrados e moídos, sem contaminantes.

Nesta Unidade estudaremos as misturas, bem como diferentes técnicas que podem ser utilizadas para separar seus componentes.

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1. De que outra maneira o trabalhador da fotografia poderia separar os grãos de café das folhas e dos fragmentos de solo?

Resposta pessoal.

2. Cite uma separação de componentes de mistura de seu cotidiano.

Resposta pessoal.

3. Considere dois copos: um contendo água com uma pitada de sal e outro, água com areia. Que características você usaria para diferenciá-los? Como você separaria os componentes em cada copo?

SERGIO RANALLI/PULSAR IMAGENS

Resposta pessoal.

Para separar os grãos de café de folhas e outras impurezas, os trabalhadores rurais jogam a mistura para cima diversas vezes, usando uma peneira.

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1. SUBSTÂNCIAS PURAS E MISTURAS As características e as propriedades dos materiais estão diretamente relacionadas com a sua constituição, ou seja, com o que forma esses materiais.

Todos os materiais são compostos de substâncias; alguns, por uma única substância; e outros, por uma mistura delas.

Os materiais podem ser classificados, de acordo com sua constituição, como substâncias puras ou misturas.

A maioria dos materiais é constituída de uma mistura de substâncias. Por exemplo, o sal de cozinha, da forma como é comercializado, é uma mistura. Ao final do processo de produção do sal de cozinha, que envolve diversas etapas de evaporação da água do mar, é adicionado iodo. O iodo é importante para a saúde humana e sua carência na alimentação pode causar dificuldade de crescimento e de aprendizado.

EDWARD HAYLAN/SHUTTERSTOCK.COM

Substância pura

Balão meteorológico cheio de gás hélio.

As substâncias puras são formadas por um tipo de substância que apresenta propriedades específicas constantes, como a densidade, a temperatura de fusão e a temperatura de ebulição ao nível do mar.

O gás hélio é uma substância pura que apresenta densidade menor que a do ar atmosférico. Esse gás é usado em balões meteorológicos, que levam instrumentos para medir a velocidade de ventos, a umidade relativa do ar, a temperatura, entre outros, até cerca de 30 quilômetros de altitude. Os balões meteorológicos recolhem informações que auxiliam na previsão do tempo e indicam probabilidade de chuvas, períodos de seca ou chegada de frentes frias.

Outros exemplos de substâncias puras são o gás oxigênio, o gás hidrogênio, o diamante e o ferro.

Um material formado por substância pura apresenta apenas um tipo de substância em sua composição.

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Mistura Os materiais encontrados na natureza são, em sua maioria, misturas.

Elas podem ser classificadas como homogêneas ou heterogêneas.

Garrafa de água mineral com destaque para o rótulo no qual são listados seus componentes.

PHIV

E/SH

UTT

ERS

TOC

K.CO

M

HUT DIO/S

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OCK.C

OM

Um dos principais materiais usados na fabricação de aviões é o aço.

S MIND

STU CAPE

As misturas homogêneas apresentam um aspecto uniforme, e seus componentes não podem ser identificados visualmente nem com auxílio de um microscópio.

Apesar de terem aparência de uma única substância, o vidro é uma mistura homogênea composta de diversas substâncias, assim como uma mistura de água e sal.

Misturas homogêneas no estado líquido podem ser chamadas de solução.

Em geral, a água encontrada na natureza é uma mistura homogênea. Veja na imagem ao lado o rótulo de uma garrafa de água mineral e observe quantos componentes podem ser listados a partir de uma análise química.

Outros exemplos de mistura homogênea são as ligas metálicas, misturas de um ou mais metais. Elas são comuns em objetos do nosso cotidiano, como parafusos, anéis, panelas, garfos, geladeiras e aviões.

O bronze é uma liga metálica formada principalmente por cobre e estanho. Muitos objetos foram produzidos com essa liga metálica no período histórico conhecido como Idade do Bronze, entre 2300 a.C. a 700 a.C. Atualmente, é usado na fabricação de medalhas olímpicas e joias, por exemplo.

O aço é uma liga metálica formada principalmente por ferro e carbono. Ele possui diversas finalidades, sendo a liga metálica mais utilizada no mundo nos dias atuais. Estruturas metálicas que sustentam prédios e estádios de futebol, por exemplo, são em sua maioria feitas de aço.

O latão é outro exemplo de liga metálica, formada por cobre e zinco. O latão é bastante maleável e resistente a impactos. Vários instrumentos musicais são feitos de latão.

IZA GUEDES

Misturas homogêneas

Instrumentos musicais de sopro, como o saxofone, são feitos de latão.

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Misturas heterogêneas As misturas heterogêneas são formadas por dois ou mais componentes que, em geral, podem ser identificados visivelmente. A mistura de água e óleo é um exemplo de mistura heterogênea.

Cada região diferente de uma mistura heterogênea é chamada de fase. A mistura heterogênea de água com óleo é formada por duas fases.

A mistura de água, óleo e areia apresenta três fases: uma composta de água, outra, de areia e outra, de óleo.

B

A

uma fase DOTTA 2/SHUTTERSTOCK.COM

Sim, é possível ver, em A, a separação entre a água e o óleo e, em B, a separação entre a água, a areia e o óleo.

Em A, é possível observar dois componentes e, em B, três.

FERNANDO FAVORETTO/CRIAR IMAGEM

1. É possível identificar os componentes dessas misturas? Quantos componentes há em cada uma delas?

uma fase uma fase

Em A, mistura de água e óleo. Em B, mistura de areia, água e óleo. Cada região de uma mistura heterogênea é uma fase.

O leite é constituído de água, proteínas e gordura.

No detalhe, leite observado sob microscópio óptico, ampliação de 200 vezes. Cores artificiais.

NATIONAL CANCER INSTITUTE/SCIENCE PHOTO LIBRARY/SPL DC/LATINSTOCK

POWER AND SYRED/SPL/LATINSTOCK

DENPHUMI/SHUTTERSTOCK.COM

Há, entretanto, algumas misturas heterogêneas que aparentam ter somente uma fase. É o caso do leite e do sangue. Essas misturas, quando observadas ao microscópio, revelam que são formadas por diferentes fases.

SO

MK

KU

/SH

UT

TE

O sangue é composto de diversos tipos de célula.

No detalhe, sangue sob microscópio eletrônico, ampliação de 1 300 vezes. Cores artificiais.

RS

TO

CK

.CO

M

Uma mistura apresenta várias substâncias em sua composição.

As misturas podem ser classificadas em homogêneas, quando apresentam uma fase, e heterogêneas, quando apresentam duas ou mais fases.

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Alteração das propriedades de uma mistura Observe a situação a seguir.

A

Ovo de galinha em um recipiente com água.

B

Ovo de galinha em um recipiente com água e uma medida de colher de chá de sal.

C

Ovo de galinha em um recipiente com água e duas medidas de colher de chá de sal.

2. O que aconteceu nessa situação? Por quê?

Mistura de óleo e gelo.

FOTOS: DOTTA2

As propriedades das misturas, sejam homogêneas ou heterogêneas, se alteram conforme a proporção das substâncias que as compõem é modificada. Vamos analisar o que ocorreu na situação acima.

Na fotografia A, é possível observar que o ovo afunda, o que significa que ele é mais denso que o líquido do recipiente. Na fotografia B, adiciona-se uma medida de sal de cozinha ao líquido, consequentemente alterando a posição do ovo no interior do recipiente. Quando mais sal é adicionado ao líquido, como mostra a fotografia C, a densidade do líquido fica maior que a do ovo, por isso ele passa a flutuar na mistura de água com sal.

Nas misturas heterogêneas, como em uma mistura de gelo e óleo, o gelo fica imerso no óleo, pois o valor de suas densidades é bastante próximo. Entretanto, quando o gelo derrete, a água líquida, que apresenta densidade maior que a do óleo, passa a ocupar a parte inferior do recipiente. Nessas misturas, a água, o óleo e o gelo mantêm suas propriedades específicas. Observe no esquema ao lado.

Mistura de água e óleo.

2. À medida que o sal foi acrescentado à água, o ovo se deslocou cada vez mais em direção à superfície da água. Logo, o acréscimo de sal alterou gradativamente a densidade da mistura água e sal até que esta ficou maior que a densidade do ovo, fazendo-o subir e flutuar.

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Uma mistura chamada água A água é indispensável para a vida na Terra. Embora 75% da superfície da Terra esteja coberta por água, somente uma pequena porção pode ser usada para consumo humano. Veja no gráfico abaixo as porcentagens de água doce e salgada na Terra e como a água doce se distribui nos reservatórios terrestres.

Total de água no planeta

Total de água doce

68,9%

congelada nos polos ou geleiras

29,9%

em depósitos subterrâneos

água salgada – 97,5% água doce – 2,5%

0,9% armazenada em outras fontes (solo congelado, pântano) 0,3%

Água salgada – a água que contém, em média, 35 gramas de sais em cada litro, ou seja, 35 g/L de sais dissolvidos. A água do mar é um exemplo de água salgada. Água doce – água que contém até 0,5 grama de sais dissolvidos em um litro, ou seja, 0,5 g/L de sais dissolvidos. A água de geleiras, rios e lagos são exemplos de água doce.

EDITORIA DE ARTE

Distribuição da água na Terra

em rios e lagos

Fonte dos dados: AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. A água no planeta para crianças.

Disponível em: <http://arquivos.ana.gov.br/institucional/sge/CEDOC/Catalogo/2014/ AAguaNoPlanetaParaCriancas2014.pdf>. Acesso em: 11 jan. 2018.

A maior parte da água do planeta é salgada. Do total de água doce, a maior parte está congelada. A água doce de fácil acesso, ou seja, disponível em rios e lagos, corresponde a uma pequena parte do total.

Água potável A maior parte da água do planeta precisa ser tratada antes de ser consumida.

Para ser potável, a água não deve conter substâncias ou organismos que possam causar danos à saúde.

Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), estima-se que o consumo mundial de água se duplique a cada 20 anos. Outra estimativa indica que, até 2050, aproximadamente 45% da população mundial não terá a quantidade mínima de água para produção de alimentos ou para consumo direto.

Entre os fatores relacionados à redução da água potável está o aumento da poluição, o que a torna menos própria para o consumo e dificulta seu tratamento. É importante evitar desperdícios e reduzir a poluição da água, além de cobrar programas que alertem e incentivem a população a praticar ações de consumo consciente.

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ATIVIDADES

4. a) A liga metálica é uma mistura homogênea composta de duas ou mais substâncias que formam uma fase. b) Ela é rígida como os metais e porosa como as espumas, além de se regenerar. c) A principal vantagem é o acréscimo de qualidades que o metal puro não possui. O aço, por exemplo, é uma liga metálica de baixo custo de produção, resistente ao desgaste, ao impacto e à corrosão.

1. Classifique os itens a seguir em substância pura, mistura homogênea e mistura heterogênea.

3. Água potável, pois ela a) Arroz e feijão. b) Diamante.

c) Converse com um colega sobre o assunto que o autor abordou na charge. Em seguida, criem, juntos, um título para ela.

não contém substâncias nem organismos que possam causar danos à saúde do ser humano.

c) Água e uma pitada de sal.

4. Leia o trecho da reportagem a seguir.

d) Água e areia.

Liga metálica muda de forma com variação de temperatura

e) Água e óleo. f) Cano de cobre. g) Gasolina.

[...]

A nova liga metálica híbrida combina a rigidez dos metais com a porosidade e a maciez das espumas, as melhores propriedades de ambos. O material também tem a capacidade de se regenerar na ocorrência de alguma falha ou variação mecânica. [...]

h) Água mineral. i) Aço. j) Água pura. k) Sal de cozinha. l) Sangue. m) Leite. n) Café líquido.

3. Que tipo de água é própria para o consumo humano? Por quê?

1. Substância pura: cano de cobre, água pura e diamante.

Mistura homogênea: água e uma pitada de sal, gasolina, sal de cozinha, água mineral, aço, café líquido.

Mistura heterogênea: arroz e feijão, água e areia, água e óleo, sangue, leite.

LIGA metálica muda de forma com variação de temperatura. Electronic Specifier.

Disponível em: <https://www.electronicspecifier. com.br/noticias-da-industria/liga-metalicamuda-de-forma-com-variacao-de-temperatura>.

Acesso em: 22 jan. 2018.

2. Observe a charge.

a) O termo destacado na reportagem refere-se a uma substância pura, mistura homogênea ou mistura heterogênea? Justifique sua resposta.

ARIONAURO

b) Segundo a reportagem, qual é a vantagem dessa nova liga metálica?

a) Identifique uma substância pura e uma mistura heterogênea presentes na charge. b) Se a água do rio fosse tratada e pudesse ser consumida, ela poderia ser considerada uma substância pura? Justifique.

c) As propriedades de uma liga metálica são diferentes das propriedades do metal puro. Por exemplo, a temperatura de fusão do aço é diferente da temperatura de fusão do ferro. Faça uma pesquisa e cite duas diferenças entre o aço e o ferro. Depois, explique qual é a principal vantagem do uso do aço em relação ao uso do ferro ou do carbono.

2. a) O gás oxigênio é uma substância pura, e o rio, o solo e as construções são exemplos de mistura heterogênea. b) Não, pois mesmo a água tratada e própria para o consumo é uma mistura. c) Resposta pessoal. Espera-se que os alunos conversem sobre a poluição que o ser humano gera no ambiente.

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5. Espera-se que os alunos indiquem que o suco congelou após 30 minutos e que, com a adição do açúcar, demorou 60 minutos para congelar.

Os alunos podem escrever que, ao mudar a proporção dos componentes na mistura, nesse caso o açúcar, houve alteração de suas propriedades.

5. Veja a situação a seguir.

A

câmara com 100% de gás oxigênio, resultando na aceleração da cicatrização de feridas. Nesse contexto, o paciente no interior da câmara está em contato com uma mistura ou uma substância pura?

Por quê?

após 30 minutos

B

após 30 minutos

Fora do congelador, o suco voltou a ser líquido. Em seguida adicionou-se uma colher de açúcar e o copo foi novamente para o congelador.

O suco congelou.

mais 30 minutos

Observou-se que o suco não estava totalmente congelado.

7. Observe as misturas a seguir.

LUCAS FARAUJ

Um copo com suco de uva foi colocado no congelador.

O suco estava totalmente congelado.

1

2

3

água + sal + areia

vinagre + sal

água + pó de serra

5

6

4

Converse com um colega sobre os resultados desses experimentos. Em seguida, escrevam suas conclusões no caderno.

vinagre + gelo

6. Observe o gráfico a seguir sobre a composição do ar atmosférico.

água + sal + areia + óleo + pó de serra

8

9 LUCAS FARAUJ

7

água + sal + areia + pó de serra

Distribuição dos gases da atmosfera água + vinagre + sal + óleo + pó de serra

0,97%

78,08%

Gás oxigênio Gás nitrogênio Outros gases

EDITORIA DE ARTE

20,95%

Fonte dos dados: UFPR. A atmosfera. Disponível em: <http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap1/ cap1-2.html>. Acesso em: 22 jan. 2018.

a) O ar atmosférico é uma substância pura, uma mistura homogênea ou uma mistura heterogênea? Por quê? b) O gás oxigênio, presente no ar atmosférico, é utilizado na respiração pela maioria dos seres vivos. Ele também é utilizado de diversas maneiras pelo ser humano, como no tratamento de doenças. Em um deles, o paciente é colocado em uma

52

6. a) O ar atmosférico é uma mistura homogênea, pois é constituída de vários gases que formam uma só fase. b) Uma substância pura, pois no interior da câmara só existe o gás oxigênio.

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água + sal

água + vinagre

7. a) Uma fase – copos 2, 8 e 9; duas fases – copos 1, 3 e 4; três fases – copos 5 e 7; quatro fases – copo 6.

a) Identifique o número de fases de cada mistura. b) Observe o copo 4. Por que o gelo se encontra nessa posição? Justifique sua resposta. Porque o gelo é menos denso do que o vinagre.

c) O vinagre, utilizado no preparo de saladas e que está presente em algumas misturas acima, é composto de uma mistura de ácido acético e água. Quando não está misturado à água, a temperatura de ebulição do ácido acético é 117,9 °C. Agora considere que a mistura presente no copo 9 foi aquecida e passou para o estado gasoso. A temperatura de ebulição dessa mistura corresponde a 117,9 °C? Por quê? Não, por ser uma mistura entre água e ácido acético, a temperatura de ebulição deve ser entre 100 °C e 117,9 °C.

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2. SEPARAÇÃO DE MISTURAS Os componentes de uma mistura podem ser separados por diferentes processos. A escolha do processo de separação mais eficiente dependerá de alguns fatores, como o tipo da mistura e o estado físico das substâncias que a compõem.

Observe as situações. Elas representam componentes que serão misturados.

A

FOTOS: IZA GUEDES

B

areia

água

óleo de cozinha

água

C

sal de cozinha água

1. Após o preparo, essas misturas serão homogêneas ou heterogêneas?

1. As misturas A, entre água e areia, e B, entre água e óleo de cozinha, serão heterogêneas.

A mistura C, entre água e sal, será homogênea.

2. Após misturadas, como você separaria a mistura A para obter somente a areia, B para obter somente o óleo e C para obter somente o sal de cozinha? Resposta pessoal.

Veja no quadro a seguir alguns métodos geralmente utilizados para separar misturas homogêneas e heterogêneas. Adiante, vamos estudar detalhadamente cada um deles.

Misturas Homogêneas

evaporação

destilação

Heterogêneas

separação magnética

catação

filtração

decantação

peneiração

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Catação, peneiração e filtração

LEO TEIXEIRA

Veja uma imagem que representa a cozinha de uma residência, local onde comumente são realizados alguns processos de separação de misturas.

A catação é um processo utilizado para separar misturas heterogêneas de dois ou mais sólidos, geralmente. Ao separar manualmente as impurezas dos grãos de feijão, ocorre a catação.

Outro exemplo seria separar, com uma pinça, botões de determinada cor em uma caixa de botões coloridos.

A peneiração possibilita separar uma mistura heterogênea entre um líquido e um sólido ou entre dois sólidos. Parte do preparo de alguns tipos de suco natural pode envolver a peneiração dos sólidos presentes no líquido. O bagaço da fruta permanece na peneira, e o líquido passa. Peneirar um pouco de farinha para retirar seus grumos é outro exemplo de peneiração comum em cozinhas.

A filtração possibilita separar misturas heterogêneas entre sólidos e líquidos por meio de um filtro. Ao preparar café, a água utilizada e parte do café diluído nela atravessam o filtro de papel.

Parte do café sólido, na forma de pó, permanece no filtro.

3. Se, acidentalmente, fossem misturados grãos de feijão com pó de café, qual ou quais dos métodos acima você utilizaria para separá-los?

Resposta pessoal. Poderia ser utilizada a catação para separar os grãos ou peneiração para separar o pó de café.

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Decantação A decantação possibilita separar misturas heterogêneas de sólidos e líquidos e de líquidos que não se misturam.

Na decantação, o componente de maior densidade se movimenta para o fundo do recipiente.

Imagine a seguinte situação: uma pessoa queria separar a água da areia de um aquário, mas acidentalmente acabou misturando esses compontentes, como mostra a fotografia 1 a seguir. A sequência de imagens a seguir apresenta a maneira como a pessoa resolveu o problema. Após a decantação da areia, é possível separar a água, transferindo-a cuidadosamente para outro recipiente.

2

3

FOTOS: IZA GUEDES

1

Após um intervalo de tempo, a mistura de água e areia do aquário tem o aspecto representado na fotografia 2, ou seja, a maior parte da areia encontra-se no fundo do aquário. A água pode, então, ser retirada (fotografia 3).

óleo funil de decantação torneira

DOTTA2

Outro exemplo de mistura heterogênea que pode ser separada pela decantação é a mistura de água e óleo. Nesse caso, a água, mais densa que o óleo, permanece no fundo do recipiente, e o óleo pode ser puxado com o auxílio de uma seringa e transferido para outro recipiente.

Uma mistura de líquidos imiscíveis também pode ser separada utilizando um funil de decantação. Esse equipamento possui uma torneira que pode ser aberta, permitindo que o líquido da fase inferior, no caso a água, escorra para outro recipiente. Após sua passagem, a torneira é fechada, e o óleo pode ser transferido do funil para outro recipiente.

água

Mistura de água e óleo sendo separada com um funil de decantação.

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Separação magnética A separação magnética é um processo utilizado para separar misturas heterogêneas, quando há componentes com a propriedade de ser atraído por um ímã. Em alguns depósitos popularmente chamados de ferro-velho, por exemplo, um guindaste com um eletroímã atrai materiais como o ferro e os separa para a reciclagem.

Eletroímã: dispositivo que, por meio de uma corrente elétrica, adquire propriedades magnéticas semelhantes às dos ímãs naturais.

Ao ser desligado, o eletroímã deixa de atrair os materiais.

Separação magnética em depósito de materiais na Califórnia, EUA, 2017.

SPENCER GRANT/LATINSTOCK

Destilação simples A destilação possibilita separar misturas homogêneas de sólidos e líquidos e também de líquidos. Ela se baseia na diferença entre as temperaturas de ebulição dos componentes de uma mistura. No caso de uma mistura de dois líquidos, por exemplo, a substância com menor temperatura de ebulição vaporiza primeiro, condensa no condensador e é coletada em um recipiente, ficando no balão de destilação a substância com maior temperatura de ebulição.

A destilação pode ser utilizada também para a produção da água destilada. A destilação é feita por meio de um equipamento chamado destilador. Observe a imagem.

No condensador, a água volta ao estado líquido.

O condensador é mantido frio devido à passagem contínua de água da torneira.

LUCAS FARAUJ

A mistura de água e sais minerais é aquecida.

Como a temperatura de ebulição da água é menor do que a dos sais minerais presentes nela, é a primeira substância a passar para o estado gasoso.

A água destilada é recolhida em outro recipiente.

Representação esquemática de um destilador simples em funcionamento.

A destilação é um método de separação de misturas homogêneas que possibilita separar componentes por suas diferentes temperaturas de ebulição.

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RODRIGO FIGUEIREDO YANCOM

Evaporação A evaporação pode ser utilizada para separar misturas homogêneas de sólidos e líquidos quando se deseja obter a substância sólida.

Um exemplo de evaporação ocorre na produção de sal nas salinas. Observe o infográfico.

A água do mar é captada por bombas e encaminhada para tanques, onde fica reservada.

1

Nos tanques, parte da água evapora. Esse processo é acelerado pelos ventos e pelo calor.

2

O volume da água se reduz, e o sal fica cada vez mais concentrado.

Depois de aproximadamente 9 meses, o que restou de água é retirado dos tanques.

3

4

Máquinas recolhem o sal, que é lavado.

5

O sal é colocado em montes que podem chegar a 13 metros de altura, onde permanece por mais 3 meses para secar.

6

Dos montes de secagem, o sal é levado para máquinas nas quais é moído, peneirado e refinado. Os grãos mais grossos são recolhidos e vendidos como sal grosso. Já os grãos menores formam o sal refinado.

Representação de vista aérea de uma salina.

7

Fonte: ORENSTEIN, J. Neste ônibus, ele é o último a descer. Estadão. Disponível em: <https://paladar.estadao.com.br/noticias/ comida,neste-onibus-ele-e-o-ultimo-adescer,10000010440>. Acesso em: 18 jun. 2018.

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1. Para preparar o café, é realizada a filtração. Verte-se água quente sobre uma quantidade de pó de café depositado em um filtro, normalmente de papel. A água, contendo algumas substâncias que estavam no pó de café, atravessa o filtro, e o pó fica retido. No preparo do suco de abacaxi, é realizada a peneiração para separar o bagaço do líquido da fruta após o processamento no liquidificador.

2. a) Marcos pretende utilizar o ímã para realizar uma separação magnética, método que possibilita separar da mistura os itens que são feitos de metais que apresentam propriedades magnéticas, no caso, os clipes de papel.

5. a) O processo mais simples que poderia ser realizado é a catação. Bastaria retirar com as mãos as pedras de gelo da água líquida. Dos processos estudados, também poderia ser realizada uma peneiração ou uma filtração, pois a água líquida passaria tanto pela peneira como pelo filtro, e ambos barrariam as pedras de gelo.

ATIVIDADES

1. Uma pessoa preparou uma xícara de café coado e um suco de abacaxi, batendo no liquidificador a fruta inteira. Quais processos de separação de mistura podem ter sido usados no preparo dessas bebidas? Justifique sua resposta.

2. Marcos verificou que em um recipiente existiam papéis picados, clipes de metal, pedaços de borracha, tampas de caneta e elásticos. Para separar alguns itens, ele pensa em utilizar um ímã. a) Qual o método de separação de misturas que Marcos pretende utilizar? Qual componente do recipiente ele será capaz de separar dessa forma?

Ao abrir vagarosamente a tampa, a água escorreu para o reservatório. Após a maior parte da água ter sido coletada, a tampa foi fechada. a) Qual foi o método de separação de misturas utilizado nessa atividade? Decantação. b) Que equipamento utilizado em laboratório possui o mesmo princípio do aparato criado pela aluna?

Funil de decantação.

4. Como é possível obter separadamente cada um dos componentes de uma mistura de água, areia e sal? Junte-se a um colega e elaborem uma solução para esse problema. Resposta pessoal.

5. Observe a fotografia abaixo.

3. Para separar uma mistura de água e óleo, uma aluna cortou ao meio uma garrafa PET. Na parte superior da garrafa tampada, ela adicionou a mistura de água e óleo, conforme mostra a fotografia A. A parte inferior da garrafa foi mantida embaixo da superior e utilizada como reservatório para coletar a água, como mostram as fotografias B e C.

A

B

C

EWA STUDIO/SHUTTERSTOCK.COM

b) Que outro método de separação de misturas ele poderá utilizar para terminar sua tarefa? Marcos poderá usar a catação.

Copo de vidro contendo vinagre branco e cubos de gelo.

a) Quais processos poderiam ser realizados para separar essa mistura?

DOTTA2

b) O gelo é resultado de uma transformação química ou física? Por quê?

58

6. Escreva um texto explicando como ocorre a produção de sal de cozinha em uma salina. Em seu caderno, faça um desenho representando esse processo.

5. b) Transformação física, pois sua formação ocorre por mudança de estado físico, ou seja, pela solidificação, e não há formação de nova substância.

6. Resposta pessoal. A água do mar é encaminhada para tanques e evapora. O sal é coletado e, depois lavado e seco por aproximadamente 3 meses. Da secagem, ele é moído, peneirado e refinado antes de ser embalado para comercialização e consumo.

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DNEPWU

ENTRE CONTEXTOS

Do mar ao copo Ceará vai dessalinizar água do mar para consumo O governo do Ceará decidiu investir na dessalinização da água do mar para manter o abastecimento da população. Em uma região de secas frequentes [...], o estado espera, até 2020, atender pelo menos 720 mil habitantes de Fortaleza com o tratamento da água do mar.

Implantar uma unidade de dessalinização da água do mar foi a forma encontrada pelo governo para diminuir a dependência da cidade de Fortaleza com relação ao Açude do Castanhão, que fica a 280 quilômetros da capital e vive sua pior situação desde que começou a operar, em 2002 – o reservatório está funcionando com apenas 3% de sua capacidade. [...] [...]

Existem pelo menos 150 países que usam o método de dessalinização para seu abastecimento regular, em especial os de regiões desérticas ou com dificuldades de abastecimento, como os do Oriente Médio e do norte da África. Um dos líderes nessa tecnologia é Israel, onde cerca de 80% da água potável consumida pela população é proveniente do mar.

ECYCLE. Ceará vai dessalinizar água do mar para consumo. Disponível em: <https://www.ecycle.com.br/6353-dessalinizacao-da-agua-do-mar-ceara>. Acesso em: 22 jun. 2018.

1. A técnica de evaporação utilizada nas salinas tem o objetivo de separar a água do mar para a utilização do sal; já o da osmose reversa citada no texto é de separar o sal da água para a utilização da água.

2. Resposta pessoal. A água é uma substância essencial para os seres vivos e, por isso, é que todos tenham acesso a ela. Como a maior parte da água existente no planeta ATIVIDADES necessário é salgada, a dessalinização é um processo importante, principalmente para atender regiões com pouca disponibilidade de água potável.

1. O processo mais utilizado atualmente para a dessalinização da água do mar, e que provavelmente será utilizado no Ceará, chama-se osmose reversa. Nessa técnica aplica-se uma pressão sobre a água, forçando-a a passar por filtros (membranas) especiais. O resultado é a separação do sal e das outras impurezas da água. Qual o objetivo da osmose reversa, descrita no texto, e o da evaporação, descrita na página 57?

2. Após a leitura do texto, converse com seus colegas sobre a aplicação de recursos financeiros do governo para realizar a dessalinização da água. Vocês acham isso 3. Não seria. O projeto deveria ser ampliado ou investimentos em outras importante? Por quê? formas de captação de água deveriam ser feitos.

3. Considerando que a população de Fortaleza consome, entre os usos domésticos e industriais, 8 metros cúbicos de água por segundo e o projeto de dessalinização forneceria 1 metro cúbico de água por segundo, essa iniciativa seria suficiente para suprir as necessidades da cidade se o reservatório de água do Açude Castanhão permanecer com 3% de sua capacidade? O que seria preciso fazer para garantir o abastecimento da cidade?

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OFICINA CIENTÍFICA

Separação de misturas Primeiras ideias Em uma visita a uma estação de tratamento de água, Luana percebeu que a água que seria tratada se originava de um rio e era uma mistura heterogênea. Ao final do tratamento, essa água passou a ser uma mistura homogênea. Então ela levantou a hipótese de que é possível utilizar uma combinação de métodos de separação de misturas para transformar uma mistura heterogênea em uma mistura homogênea.

Você concorda com essa hipótese? Como testá-la? Converse com um colega sobre o assunto.

Preciso de...

Espera-se que os alunos conversem sobre a montagem de um sistema que utilize diversos princípios de separação de misturas para a purificação da água.

• duas colheres de sobremesa de areia;

• elástico;

• uma colher de chá de sal de cozinha;

• dois recipientes grandes, com cerca de

• duas folhas de árvore secas picadas;

10 cm de profundidade;

• uma peneira usada para suco;

• recipiente pequeno (que caiba dentro dos

• 300 mL de água;

recipientes grandes);

• algodão;

• filme plástico;

• uma rocha pequena;

• tesoura com pontas arredondadas;

• uma garrafa PET;

• fita adesiva.

Mãos à obra A. Em um dos recipientes grandes, adicione os pedaços de folhas secas, a areia, o sal de cozinha, a água e misture bem.

Esse será o recipiente 1 com a mistura a ser separada.

B A

B. Passe a mistura do recipiente 1 LUCAS FARAUJ

por uma peneira para outro recipiente, que será chamado de recipiente 2.

ATENÇÃO: Realize esta

atividade em dia ensolarado.

Recipiente 1.

AS CORES NÃO SÃO REAIS. IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

Recipiente 2.

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C. Peça a um adulto que corte com a tesoura a parte

C

superior da garrafa PET e a utilize como um funil. Veja na ilustração como fazer isso.

use essa parte como funil

recorte aqui

D. Acrescente algodão a esse funil até a metade de sua capacidade e segure-o sobre a outra parte da garrafa PET que foi cortada. Em seguida, vire vagarosamente a mistura do recipiente 2 no funil.

E. Lave e seque o recipiente 1. Em seu interior, no centro, coloque o recipiente pequeno. Despeje o líquido que passou pelo funil no interior do recipiente 1, como mostra a ilustração.

F. Vede o recipiente 1 com filme plástico e prenda-o

D

com elástico. Coloque a rocha pequena no centro do filme plástico, de maneira que se forme uma pequena depressão sobre ele, bem acima do recipiente menor, como mostra a última imagem. Em seguida, deixe esta montagem em um local com incidência de raios solares por cerca de dois dias.

E

F

LUCAS FARAUJ

filtrado

E aí?

A peneiração foi utilizada para separar os pedaços de folhas secas; a filtração, para separar a areia; e a evaporação, para separar a água do sal.

1. Cite quais foram os processos de separação de misturas utilizados nessa atividade e em que momento eles foram utilizados.

2. O resultado obtido nessa atividade permite confirmar a hipótese levantada por Luana? Sim, pois, depois do passo em que é solicitada uma filtração por meio do funil, obteve-se uma mistura homogênea.

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GEOGRAFIA E MATEMÁTICA

INTEGRANDO COM

Destilação fracionada do petróleo O petróleo é um recurso presente no ambiente e utilizado como matéria-prima para a produção de diversos compostos, como os plásticos, as borrachas sintéticas, o náilon e os combustíveis. Sua formação na natureza resulta do acúmulo de material orgânico (vegetais e animais) em camadas de rochas bem abaixo do solo ou da superfície oceânica que, durante milhares de anos, esteve submetido a condições específicas de pressão e de temperatura.

Existem diversas reservas de petróleo distribuídas pelo mundo, algumas nos continentes, outras no mar.

Veja no mapa a seguir a quantidade de petróleo, em bilhões de barris, que se estimava haver armazenada nessas reservas mundiais, no ano de 2016.

Vale lembrar que um barril de petróleo equivale a 160 litros.

Reservas de petróleo em 2016 (em bilhões de barris) 0°

Europa e Eurásia

Círculo Polar Ártico

161,5 227,5

América do Norte

OCEANO ATLÂNTICO

48,4 813,5

Trópico de Câncer

128,0 Equador

OCEANO PACÍFICO

África

327,9

Ásia-Pacífico

OCEANO PACÍFICO

Oriente Médio

0°

OCEANO ÍNDICO

Círculo Polar Antártico

0

3 230

VESPÚCIO CARTOGRAFIA

Américas Central e do Sul

Meridiano de Greenwich

Trópico de Capricórnio

Fonte dos dados: ANUÁRIO Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

Rio de Janeiro, ANP, 2018. p. 30.

Mapa evidenciando a quantidade estimada de petróleo nas reservas, por região. A quantidade de petróleo presente em cada reserva é indicada por bilhões de barris. Cada barril equivale a 160 litros de petróleo.

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No ano de 2007, foi confirmada a descoberta de uma grande reserva marítima de petróleo no Brasil. Essa reserva, denominada pré-sal, corresponde a uma extensa faixa que fica abaixo de uma camada de sal, em uma profundidade que varia de 6 km a 8 km. Essa descoberta pode aumentar de forma significativa a extração de petróleo no país.

Região do pré-sal no Brasil, em 2014 ES

40º O

MG

RJ SP Trópico de Capricórnio

OCEANO ATLÂNTICO

Área do pré-sal

0

150

VESPÚCIO CARTOGRAFIA

SC

VESPÚCIO CARTOGRAFIA

PR

Fonte dos dados: PETROBRAS. Pré-sal. Disponível em: <http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/areas-deatuacao/exploracao-e-producao-de-petroleo-e-gas/pre-sal/>. Acesso em: 31 ago. 2018.

Mapa destacando a localização da reserva brasileira de petróleo do pré-sal, de 2014.

Após ser extraído das reservas, o petróleo passa pelo refinamento, processo composto de algumas etapas. Ao final delas, são obtidos diversos produtos como a gasolina, o óleo diesel, o querosene, a parafina e o gás liquefeito de petróleo (GLP). Também são obtidas matérias-primas para a produção de tintas, plásticos, borrachas sintéticas, entre outros, os quais são utilizados para a produção de embalagens, eletrodomésticos, brinquedos etc.

Na etapa de refino, é realizada a separação do petróleo em alguns subprodutos utilizando um método de separação de misturas chamado destilação fracionada.

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No processo de destilação fracionada, o petróleo é aquecido até que o vapor seja formado. Esse vapor se move ao longo de uma torre de destilação fracionada, formada por vários níveis. Cada nível apresenta uma temperatura, que resulta na condensação de um derivado do petróleo, possibilitando assim a coleta de cada derivado separadamente.

Veja a representação de uma torre de destilação fracionada de petróleo, indicando os principais derivados obtidos em cada nível.

Nafta: derivado do petróleo utilizado em indústrias para a produção de diversos compostos.

torre de destilação fracionada

GLP e outros gases 1 gasolina

ESTÚDIO AMPLA ARENA

2

petróleo

3

Nafta querosene

4 óleos combustíveis, óleo diesel

5

6 óleos lubrificantes

caldeira 7 parafina

8

asfalto

Representação de uma torre de destilação fracionada com os principais subprodutos obtidos do petróleo.

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ATIVIDADES

1. Na destilação simples, uma mistura é aquecida até que a temperatura de ebulição de uma das substâncias componentes seja atingida e ela se separe das outras. Isso ocorre de maneira sucessiva, a de menor temperatura de ebulição é separada, depois outra com temperatura intermediária etc. Esse método não

1. Qual é a principal diferença entre destilação fracionada e destilação simples?

pode ser usado quando duas substâncias apresentam temperaturas de ebulição muito próximas. Na destilação fracionada, a mistura (no caso o petróleo) é aquecida até que ocorra a formação de vapor, que se move por uma torre de destilação que possui diferentes níveis de temperatura. Em cada um desses níveis, um derivado do petróleo passa por condensação e pode ser coletado. Esse método pode ser usado quando a mistura é formada por substâncias com temperaturas de ebulição próximas.

2. Você considera importante que o ser humano deve consumir conscientemente os produtos derivados do petróleo? Por quê? Realize uma pesquisa em livros, revistas ou na internet para fundamentar sua opinião e escreva um texto sobre o assunto.

Faça um desenho que ilustre o resultado de sua pesquisa, tire uma fotografia e compartilhe com seus colegas de sala. Resposta pessoal.

3. O mapa a seguir apresenta o consumo diário de petróleo. a) Compare este mapa com o da página 62 e calcule por quantos anos ainda existirá petróleo disponível.

Consumo de petróleo, segundo regiões geográficas (milhões de barris/dia) – 2016 0°

Europa e Eurásia

Círculo Polar Ártico 18,8

OCEANO ATLÂNTICO

Trópico de Câncer

33,6

3,9

OCEANO PACÍFICO

África 7,0

Trópico de Capricórnio

Américas Central e do Sul

Círculo Polar Antártico

Meridiano de Greenwich

Equador

Ásia-Pacífico

9,4

OCEANO PACÍFICO

Oriente Médio

0°

OCEANO ÍNDICO

= 160 L 0

3 230

Barril de petróleo

VESPÚCIO CARTOGRAFIA

América do Norte

23,8

Fonte dos dados: BP Statistical Review of World Energy 2017.

Soma-se a quantidade de barris nas reservas mundiais no mapa da página 62 (1 706 800 000 000 de barris). Depois, soma-se a quantidade de barris consumidos por dia no mapa de consumo (96 500 000 de barris). Divide-se 1 706 800 000 000 por 96 500 000 = 17 687 dias. Considerando que um ano tem 365 dias, 17 687 ÷ 365 = 48 anos (considerando as reservas conhecidas atualmente).

b) A partir da análise dos mapas e do resultado obtido nos cálculos, você considera que o ser humano deve buscar outras fontes de energia e matéria-prima além do petróleo? Justifique sua resposta.

Espera-se que os alunos respondam que sim. Explique que o tempo calculado é uma estimativa com base nos dados atuais e que se deve considerar a descoberta de novos reservatórios e o aumento no número de pessoas na população – com consequente aumento do consumo de petróleo. O objetivo do questionamento é que o aluno verifique que o petróleo é um recurso finito. Se julgar oportuno, estenda a discussão para a questão ambiental, abordando a poluição e o aquecimento do planeta devido à queima desse combustível fóssil.

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O ASSUNTO É...

ETA – Estação de tratamento de água A água que chega às residências passa por algumas etapas de tratamento antes de ser distribuída. Veja a seguir um esquema que representa de forma simplificada uma estação de tratamento de água (ETA).

ETAPA 2 São adicionados alguns produtos químicos com diversas funções, como combater microrganismos e unir partículas de sujeira, formando flocos maiores.

ETAPA 1 A água captada de um rio ou lago e armazenada em um reservatório passa por grades que barram impurezas maiores, como rochas, folhas, troncos, galhos, plásticos e embalagens.

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ETAPA 4 A água escoa por um tanque, de cima para baixo, passando por um filtro formado por rochas, areia, carvão e pedregulhos.

ETAPA 5

ETAPA 3

AMPLA ARENA

A água permanece em repouso em um reservatório para que os flocos de sujeira se depositem no fundo do tanque.

Na etapa final ocorre outro tratamento químico para melhorar a qualidade da água e eliminar possíveis microrganismos que ainda restaram para então a água ser distribuída aos consumidores.

ATIVIDADES

1. Na etapa 1 ocorre uma peneiração, pois as sujeiras maiores existentes na água são barradas por grades. Na etapa 3 ocorre a decantação, pois os flocos de sujeiras formados se depositam no fundo do tanque. Na etapa 4 ocorre a filtração, pois a água passa por um filtro feito de rochas, areia, carvão e pedregulhos, que barram pequenos resíduos sólidos que ainda restavam na água.

1. Analise as etapas do tratamento de água descritas. Quais processos de separação de mistura podem ser identificados nas etapas 1, 3 e 4?

2. Forme um grupo com seus amigos e montem uma apresentação para a turma, da maneira que acharem melhor. Essa apresentação deve responder aos seguintes itens: • A água que chega às estações de tratamento geralmente é proveniente de um rio ou lago. De que local é proveniente a água que você consome em seu município?

Se necessário, realize uma pesquisa sobre o assunto.

• A água que sai da estação de tratamento é potável. O que significa “água potável”?

• A água potável é uma substância pura, uma mistura homogênea ou uma mistura heterogênea? Justifique sua resposta.

• Você considera importante não desperdiçar água? Por quê?

• Quais são suas atitudes no sentido de evitar o desperdício de água e de utilizá-la de forma consciente?

• De que maneira você pode ajudar no tratamento da água?

Resposta pessoal.

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