Caracterize cada um dos seguintes itens como um processo físico ou químico. Explique.
fusão do gelo

Passo 1

O enunciado pede: “Caracterize cada um dos seguintes itens como um processo físico ou químico. Explique.” O item dado é: fusão do gelo.
Informações que temos do enunciado: o processo mencionado é a fusão (isto é, o gelo tornando-se água líquida). Não há números nem outras condições fornecidas.

Passo 2

Primeiro, vamos definir claramente os critérios que usamos para classificar um processo como físico ou químico — isso é essencial para você aplicar na prova.
  • Um processo é classificado como processo químico quando há formação de novas substâncias: as ligações químicas entre átomos são alteradas, resultando em espécies com composição química diferente. Exemplos: combustão (formam-se CO2 e H2O a partir de hidrocarbonetos), oxidação do ferro (formação de óxidos), reações ácido-base.
  • Um processo é classificado como processo físico quando não há mudança da identidade química das substâncias envolvidas: pode haver mudança de estado, de forma, mistura, separação, variação de temperatura, mas as moléculas persistem iguais. Exemplos: evaporação, condensação, dissolução (quando não há reação), deformação física.

Passo 3

Agora vamos descrever o que acontece na fusão do gelo em termos macroscopicamente observáveis — isso ajuda a perceber por que é (ou não) uma reação química.
  • Observação macroscópica: gelo (sólido) ao ser aquecido à temperatura de fusão (para água pura, \,0^\circ\mathrm{C}\, à pressão atmosférica) transforma-se em água líquida. Durante a fusão a temperatura fica praticamente constante enquanto ocorre a mudança de fase.
  • Resultado observável: obtém-se água líquida idêntica em composição química ao gelo (ambos são água).

Passo 4

Agora a explicação microscópica (para você entender o “porquê”): o que muda entre gelo e água?
  • Em gelo sólido, as moléculas de \mathrm{H_2O} estão organizadas numa rede cristalina mantida por interações intermoleculares fortes (principalmente ligações de hidrogênio).
  • Na fusão, a energia fornecida aumenta a energia cinética das moléculas e fornece a energia necessária para vencer parte das interações intermoleculares; a estrutura cristalina se perde e as moléculas passam a se mover livremente no líquido.
  • Importante: as moléculas continuam sendo \mathrm{H_2O}. Não há quebra ou formação de ligações covalentes entre átomos diferentes que modifiquem a fórmula química. Ou seja, não se formam novas substâncias, apenas muda-se a organização e o estado físico.

Passo 5

Vou reforçar com dois argumentos práticos que costumam cair em prova — e que você pode usar como checagem rápida durante o exame: reversibilidade e energia envolvida.
  • Reversibilidade: a fusão é reversível pela solidificação (congelamento) — basta retirar calor e a água volta a ser gelo. Processos químicos costumam ser irreversíveis sem rearranjo químico (ou exigem outra reação para voltar). A alta reversibilidade é um forte indício de processo físico.
  • Energia: a fusão exige uma quantidade fixa de energia por unidade de massa chamada calor latente de fusão, simbolizada por \Delta H_{fus}. Esse calor é gasto para alterar a organização das moléculas, não para quebrar ligações químicas internas da molécula \mathrm{H_2O}. Em reações químicas, a variação de entalpia está associada à formação/ruptura de ligações químicas diferentes.

Passo 6

Para consolidar o raciocínio, compare mentalmente com um processo químico lembrado na prova: por exemplo, se aquecesse água até decompor \mathrm{H_2O} em \mathrm{H_2} e \mathrm{O_2} (eletrólise ou pirólise em altíssima energia), aí sim haveria mudança na identidade das substâncias — processo químico. Na fusão do gelo isso não ocorre.

Passo 7

Conclusão (resumindo de forma prática para usar na prova): na fusão do gelo há mudança de fase (sólido → líquido), as moléculas continuam sendo \mathrm{H_2O}, o processo é reversível e envolve calor latente para vencer interações intermoleculares. Portanto trata-se de um processo físico.

Resposta

Processo físico — fusão do gelo: mudança de fase do \mathrm{H_2O} do sólido para o líquido, sem formação de nova substância; é reversível.

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