Atividades sobre Aspectos quantitativos das transformações químicas com gabarito — 9º ano (EF09CI02)

Quando recebo a EF09CI02 no planejamento do 9º ano, meu primeiro desafio é não deixar a aula virar uma sequência de fórmulas sem sentido. A habilidade fala de reagentes, produtos e proporção entre massas, mas os estudantes precisam enxergar isso em situações concretas: combustível que rende mais, compostagem que diminui de massa, vinagre reagindo com bicarbonato ou uma neutralização ácido-base.

Também penso logo na avaliação. Não basta perguntar se o aluno decorou que “na reação química surgem novas substâncias”. Eu preciso verificar se ele consegue ler dados, identificar o que reagiu, perceber o que foi formado e comparar quantidades de modo coerente. Abaixo reuni caminhos que eu usaria na sala e seis questões prontas para apoiar esse trabalho.

O que a habilidade EF09CI02 pede, de verdade?

Na prática, a EF09CI02 pede que o estudante compare quantidades de substâncias antes e depois de uma transformação química e estabeleça relações proporcionais entre suas massas. Isso envolve ir além de reconhecer que uma reação aconteceu: o aluno deve interpretar quanto de reagente é necessário, qual produto se forma, o que pode sobrar quando há excesso de um material e como dados de massa, volume, porcentagem ou energia por quilograma ajudam a explicar o processo. Em uma neutralização, por exemplo, ele precisa relacionar a proporção entre ácido e base ao pH final; na compostagem, perceber que a massa do composto depende da massa inicial de resíduos orgânicos e do rendimento do processo. Eu não cobraria cálculos isolados: cobraria a leitura científica da situação, com unidades, proporções e justificativa sobre reagentes e produtos.

“Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas.”

Essa habilidade pertence à unidade temática Matéria e energia, no objeto de conhecimento Aspectos quantitativos das transformações químicas. A consulta completa, incluindo o acervo disponível, está na consulta completa do código EF09CI02.

Como trabalhar EF09CI02 em sala?

1. Começo pela cozinha e pelos combustíveis. Levo rótulos ou dados simples de carvão, lenha e gás e proponho a pergunta: qual libera mais energia por quilograma? A conversa abre espaço para poder calorífico, massa e uso responsável de dados.
2. Faço uma simulação de neutralização. Sem laboratório sofisticado, uso uma tabela com volumes iguais ou diferentes de ácido e base de mesma concentração. Os estudantes preveem quando haverá excesso e justificam por que o pH pode ficar ácido, neutro ou básico.
3. Transformo a horta em problema científico. Com dados da merenda ou de resíduos fictícios, calculamos quanto material orgânico entra na composteira e quanto composto pode sair. É uma ótima forma de trabalhar porcentagem, rendimento e transformação da matéria em diálogo com Matemática.
4. Uso cartões de “reagente, produto e excesso”. Em grupos, distribuo cartões com situações como vinagre e bicarbonato, combustão e neutralização. Cada grupo organiza o que entra, o que se forma e qual informação quantitativa seria necessária para comparar as massas.
5. Peço registro de raciocínio. Em vez de aceitar apenas o resultado numérico, solicito três linhas: dados usados, operação realizada e conclusão científica. Isso mostra rapidamente quem calcula e quem realmente compreende a transformação.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão de EF09CI02 traz uma transformação química identificável e dados que façam sentido para a comparação: massas, volumes com mesma concentração, porcentagens, rendimento ou energia por unidade de massa. O estudante deve decidir qual proporção usar e explicar o resultado no contexto. Se o item envolve combustão, por exemplo, energia por quilograma é mais relevante que cor ou densidade quando esse for o critério anunciado.

Um erro comum é avaliar apenas nomenclatura de reagentes e produtos, sem nenhuma relação quantitativa. Outro é criar conta demais e Ciência de menos: porcentagens e operações devem servir para interpretar a reação, não para virar uma pegadinha matemática. Também evito afirmar que toda mistura de ácido e base fica neutra; isso só acontece na proporção adequada. Por fim, vale atenção à conservação da matéria: se um gás escapa em um sistema aberto, a massa medida pode mudar, mas a matéria não desapareceu.

Questões prontas de EF09CI02 (com gabarito comentado)

1. Comparando madeira seca e carvão vegetal como combustíveis domésticos, qual apresenta maior energia liberada por quilograma ao queimar? Indique o motivo principal.

• ❌ A) A madeira seca tem maior poder calorífico por causa da umidade. A umidade reduz o poder calorífico.
• ❌ B) A energia liberada pelo carvão é igual à da madeira por causa do mesmo processo de combustão. O carvão libera mais energia por sua composição e menor umidade.
• ❌ C) O carvão vegetal é menos eficiente por ter menos carbono que a madeira. O carvão apresenta maior teor de carbono.
• ✅ D) Carvão vegetal — maior teor de carbono e menor conteúdo volátil/umidade, logo maior poder calorífico por massa. A carbonização concentra carbono e reduz água e voláteis.
• ❌ E) O poder calorífico do carvão vegetal é superior devido à presença de água. A água diminui, e não aumenta, a energia disponível.

2. Em duas máquinas térmicas que receberam 100 MJ, a máquina a carvão transformou 18 MJ em trabalho útil e a máquina a gás, 30 MJ. Qual conclusão é correta?

• ✅ A) A máquina a gás apresentou maior eficiência, pois aproveitou uma fração maior da energia fornecida. Ela atingiu 30%, contra 18% da máquina a carvão.
• ❌ B) A máquina a carvão apresentou maior eficiência, pois utilizou combustível sólido. O estado físico não determina a eficiência e os dados mostram 18%.
• ❌ C) As duas máquinas apresentaram a mesma eficiência, pois receberam igual quantidade de energia. A energia útil obtida foi diferente.
• ❌ D) Não é possível comparar as eficiências, pois os combustíveis formaram produtos diferentes. A relação entre energia útil e fornecida foi informada para ambas.
• ❌ E) A máquina a gás apresentou menor eficiência, pois dissipou energia para o ambiente. As duas dissipam energia; importa comparar a fração aproveitada.

3. Uma escola produz 25 kg de resíduos por dia, dos quais 40% são orgânicos. Se a compostagem gera composto com 50% da massa inicial dos resíduos orgânicos, quanto composto pode ser produzido por dia?

• ❌ A) 12,5 kg de composto por dia. Esse valor aplica 50% ao total, ignorando que só 40% é orgânico.
• ✅ B) 5 kg de composto por dia. São 10 kg de resíduos orgânicos (40% de 25 kg) e 50% disso resulta em 5 kg.
• ❌ C) 10 kg de composto por dia. Esse é apenas o total de resíduo orgânico antes da compostagem.
• ❌ D) 25 kg de composto por dia. Ignora a fração orgânica e a redução de massa no processo.
• ❌ E) 15 kg de composto por dia. Esse número corresponde à fração não orgânica, que não entra no cálculo.

4. Em testes com soluções de mesma concentração, 10 mL de HCl e 10 mL de NaOH resultam em pH 7. Com 5 mL de base, o pH é 2; com 15 mL, é 12. Qual explicação está correta?

• ❌ A) A formação de água e cloreto de sódio torna todas as misturas adequadas para qualquer limpeza. Pode haver ácido ou base em excesso.
• ❌ B) A neutralização ocorre somente com mais base que ácido. Ela ocorre com quantidades equivalentes, nas mesmas concentrações.
• ❌ C) O pH permanece igual em todas as misturas. Os dados mostram pH 1, 2, 7 e 12.
• ✅ D) Quando as quantidades são equivalentes, ocorre neutralização e o pH se aproxima de 7; com excesso, a solução mantém caráter ácido ou básico. A proporção orienta a formulação dos produtos.
• ❌ E) O pH aumenta proporcionalmente ao volume total. O que importa é qual reagente permanece em excesso.

5. Três combustíveis transferiram para a água, respectivamente, 40 MJ/kg, 32 MJ/kg e 25 MJ/kg. Se o objetivo é obter mais energia por unidade de massa, qual característica deve orientar a escolha?

• ❌ A) A cor das amostras. A cor não mede energia transferida por quilograma.
• ❌ B) A densidade de armazenamento. Ela não é o critério energético definido no experimento.
• ❌ C) A facilidade de ignição. Pode importar operacionalmente, mas não responde ao objetivo apresentado.
• ❌ D) O custo por unidade de massa. Seria relevante economicamente, mas não foi o critério adotado.
• ✅ E) A energia transferida por unidade de massa do combustível. Essa relação é o poder calorífico; o combustível X, com 40 MJ/kg, é o melhor no teste.

6. Durante uma aula de laboratório, você observa que uma mistura de vinagre e bicarbonato de sódio produz gás carbônico. Que mudança de material ocorre?

• ❌ A) Formação de um sólido. O produto destacado é um gás.
• ❌ B) Mudança física do vinagre. Há transformação química, com formação de nova substância.
• ❌ C) A matéria original é perdida. A matéria é transformada, não desaparece.
• ✅ D) Gás carbônico é um novo material gerado. Ele é um produto da reação entre os reagentes.
• ❌ E) O bicarbonato é um catalisador. Ele participa como reagente e é consumido na transformação.

Próximos passos

Eu começaria selecionando duas situações próximas da turma — compostagem e neutralização costumam funcionar muito bem — e depois aplicaria uma questão curta de saída. Para ganhar tempo na montagem, você pode usar o gerador de provas do GeraProva, que reúne 72 questões alinhadas a esta habilidade, e organizar sua avaliação por nível e objetivo.

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