SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO – SEED

SUPERINRENDENCIA DA EDUCAÇÃO – SUED

DIRETORIA D EPOLÍTICAS E PROGRAMAS

EDUCACIONAIS – DPPE

PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL -

PDE

FICHA CATALOGRÁFICA

PRODUÇÃO DIDÁTICO PEDAGÓGICA

Título Experimentação: Uma Ferramenta que Visa

Auxiliar o Educando na Compreensão da Química

Autor Márcia Lopes Oliveira Pedrini

Escola de Atuação Colégio Estadual Santo Agostinho – Ensino

Fundamental Médio e Profissional

Município da Escola Palotina

Núcleo Regional de

Educação

Toledo

Orientador Profa. Dra. Olga Maria Ritter Peres

Instituição de Ensino Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Unioeste – Campus de Toledo - PR

Disciplina/Área (entrada no

PDE)

Química

Produção Didático-

pedagógica

Caderno Pedagógico

Relação Interdisciplinar

Público Alvo Alunos do 1º Ano- Ensino Médio

Localização

Colégio Estadual Santo Agostinho – Ensino

Fundamental Médio e Profissional

Apresentação:

Este Caderno Pedagógico apresenta como

estratégia de ação desenvolver aulas

experimentais para conteúdos ministrados em

aulas teóricas de Química com o intuito de

estimular o ensino e a aprendizagem dos alunos

da 1ª. Série do Ensino Médio. A experimentação

permite que os alunos manipulem objetos e idéias

e negociem significados entre si e com o

professor durante a aula. Espera-se que o

presente trabalho possa enfatizar a importância

do uso de atividades experimentais no ensino de

Química e que as mesmas promovam uma

aprendizagem real e concreta em que o estudante

tenha condição de relacionar teoria e prática.

Pretende-se que as atividades de experimentação

se tornem um auxílio na compreensão dos temas

abordados e para aplicações no cotidiano.

Palavras-chave: Aulas experimentais; Ensino-Médio; Integração

teoria e prática.

SUMÁRIO

1. APRESENTAÇÃO ........................................................................................ 05

2. METODOLOGIA............................................................................................06

3. AVALIAÇÃO................................................................................................. 07

4. RESULTADOS............................................................................................. 07

5. RECURSOS UTILIZADOS.......................................................................... 08

6. CRONOGRAMA........................................................................................... 08

7. UNIDADES................................................................................................... 09

7.1.UNIDADE I.................................................................................................. 10

7.2 UNIDADE II................................................................................................. 17

7.3 UNIDADE III................................................................................................ 23

REFERÊNCIAS................................................................................................ 34

4

PROJETO DE INTERVENÇÃO PEDAGÓGICA

1. IDENTIFICAÇÃO

1.1 PROFESSORA PDE: MARCIA LOPES DE OLIVEIRA PEDRINI

1.2 ÁREA: QUÍMICA

1.3 NRE: TOLEDO

1.4 PROFESSORA ORIENTADORA: OLGA MARIA RITTER PERES

1.5 IES: UNIOESTE – CAMPUS DE TOLEDO

1.6 ESCOLA DE IMPLEMENTAÇÃO DO CADERNO: COLÉGIO ESTADUAL

SANTO AGOSTINHO – ENSINO FUNDAMENTAL MÉDIO E PROFISSIONAL

1.7 PÚBLICO OBJETO DA INTERVENÇÃO: ALUNOS DO 1º ANO DO

ENSINO MÉDIO

5

1. APRESENTAÇÃO

Este Caderno Pedagógico faz parte do projeto de intervenção

pedagógica na escola e contém atividades do Programa de Desenvolvimento

Educacional Turma- 2010, tendo como proposta demonstrar que as atividades

experimentais na disciplina de Química no Ensino Médio podem servir para que

os educandos desenvolvam probabilidades de organização e de raciocínio,

promovam a compreensão dos conceitos científicos, facilite aos alunos a

confrontação de suas concepções atuais com novas informações vindas da

experimentação, entre outros. Muitos estudantes do Ensino Médio vivenciam a

química no seu cotidiano, por meio da alimentação, vestuário, saúde, moradia,

transporte e etc. Porém, poucos sabem relacionar a química aprendida na

escola com a sua vida.

Além disso, poucos estudantes conseguem identificar as substâncias

químicas e suas funções quando, por exemplo, vão ao supermercado. Isso se

deve muitas vezes ao fato de não haver uma contextualização. Onde o aluno

passa pelo conceito, mas não aprende a relacionar com o dia-a-dia.

As aulas práticas experimentais servem de estratégia que podem ser

usadas para abordar um conteúdo a ser trabalhando, bem como podem auxiliar

o professor a retomar um assunto já abordado, construindo com seus alunos

uma nova visão sobre o mesmo tema. À medida que o aluno compreende um

conteúdo trabalhado, este amplia sua reflexão sobre os fenômenos que

acontecem à sua volta e isso pode gerar discussões durante o trabalho que

está sendo abordado.

Espera-se que com a utilização de experimentos contidos nesse

Caderno Pedagógico possa se enfatizar a importância do uso de atividades

experimentais no ensino de Química e que as mesmas possam promover uma

aprendizagem real e concreta em que o aluno tenha condições de relacionar

teoria e prática. E que estas sejam um auxílio na compreensão dos temas

abordados e em suas aplicações no cotidiano.

6

2. METODOLOGIA

O caderno pedagógico é dividido em 3 (três) unidades temáticas e conta

com 7 (sete) práticas experimentais. Cada uma delas têm como finalidade

abordar um determinado conteúdo. Os experimentos selecionados são os

seguintes:

Prática 1 – Construção de uma escala de pH com extrato de repolho roxo, para

servir de parâmetro para classificar diferentes soluções aquosas de acordo

com seu caráter ácido ou básico.

Prática 2 – Testar materiais do uso do cotidiano, tais como xampu, detergente

líquido, leite, sabão dissolvido em água,vinhos tinto e branco, cachaça, sucos

de limão e laranja, clara de ovo,vinagre, detergente com amoníaco, cremes

corporal e dental. Para que os alunos possam comprovar a eficiência do

indicador e que ao mesmo tempo reconheçam as substâncias presentes no

seu cotidiano como sendo ácidas ou básicas.

Prática 3 – Demonstrar a condutividade elétrica ou não de soluções iônicas e

covalentes e em água destilada. Deste modo irá se propiciar aos alunos

observar por meio do experimento a condução de eletricidade, em compostos

iônicos e que a mesma não ocorre na água destilada e na solução de sacarose

Prática 4 – Vai e vem de naftalinas. Esta visa demonstrar fenômenos químicos

e físicos e serve como ferramenta para introduzir o assunto sobre reações

químicas.

Prática 5 – No experimento “A cor que desaparece” será demonstrado aos

alunos uma reação de deslocamento utilizando materiais de baixo custo e

acessíveis.

Prática 6 – “A varinha mágica” esta prática tem o objetivo de realizar e estudar

uma reação de oxirredução, propiciando desta forma uma discussão a respeito

das reações de oxirredução que ocorrem com certa freqüência em nosso dia a

dia.

Prática 7 – Realizar uma reação de dupla troca e obter separadamente os dois

reagentes formados.

7

Para as aulas experimentais será usada a técnica expositiva dialogada.

Já nas aulas teóricas será usado o uso de vídeos e leitura de textos. Durante o

decorrer do trabalho, outros recursos poderão ser utilizados, tais como:

trabalhos (individual ou em grupo), debates, práticas experimentais, resolução

de atividades fornecidas pelo professor, pesquisas na Internet sobre temas

pertinentes ao conteúdo trabalhado, confecção de um jogo para montagem de

compostos iônicos (cátions e anions), com EVA (Etileno Acetato de Vinila) ou

papel cartão, confecção de vídeos a partir dos experimentos realizados e ou

Power Point – para apresentação utilizando as imagens das práticas que foram

desenvolvidas.

3. AVALIAÇÃO OU ACOMPANHAMENTO

A avaliação dar-se-á no decorrer de todo o processo. Será contínua,

diagnóstica e formativa, além de ser efetivada em todas as atividades

desenvolvidas. Os alunos serão avaliados com base na participação nas

atividades, na apresentação dos resultados das atividades propostas e na

contribuição dada aos colegas, durante discussões promovidas em sala, por

meio de observação direta e controle feito pelo professor durante a realização

dos experimentos.

4. RESULTADOS ESPERADOS

Espera-se que com as atividades de experimentação deste Caderno

Pedagógico que o aluno perceba que a química está presente em muitas ações

do dia-a-dia e que a mesma pode desenvolver uma forma diferente de pensar

sobre o mundo na qual estamos inseridos.

8

5. RECURSOS UTILIZADOS

Para o desenvolvimento das atividades elaboradas abaixo, será

necessário o uso de alguns equipamentos de laboratório, materiais para os

experimentos (bicarbonato de sódio, álcool etílico hidratado 92,8 graus, água

destilada, alguns reagentes, sal de cozinha e etc.), TV multimídia, laboratório

de informática, internet, textos informativos, power point, livro didático público

adotado pela escola onde o projeto será aplicado. Este livro tem como título:

“Química” – Volume único; editora ática e a revista Química Nova na Escola.

6. CRONOGRAMA

Essas atividades serão desenvolvidas no segundo semestre de 2011

no Colégio Estadual Santo Agostinho – Ensino Fundamental Médio e

Profissional com duração de 32 horas, tendo como objetivo tornar o ensino de

Química mais significativo e interessante para os estudantes, por meio de

atividades experimentais.

9

7. UNIDADES

7.1. UNIDADE I

A unidade I irá tratar do assunto ácidos e bases e para uma melhor

fixação será desenvolvida duas aulas práticas, sendo a primeira a construção

de uma escala de pH e a segunda a determinação de acidez e basicidade de

substâncias do cotidiano.

DEFININDO ÁCIDOS E BASES

Para o desenvolvimento deste tema o professor irá explicar o conceito

de ácido e base por meio de um vídeo disponível em Portal Dia a Dia

Educação disponível em <htpp: //www.diaadia.pr.gov.br >

Após os estudantes assistirem o filme será distribuído um texto sobre

ácido e bases de Lewis. Estes devem ler e depois fazer uma discussão sobre o

mesmo. O texto a ser trabalho com os estudantes encontra-se no site

Disponível em < http://www.infoescola.com/quimica/acidos-e-bases-de-lewis>

acesso em 05/06/2011. O texto a ser lido está descrito logo abaixo:

Em 1923, Gilbert Newton Lewis colocou um fim no que ele chamava de

“culto ao próton”, propondo uma definição para ácidos e bases, no mesmo ano

em que foi proposta a definição de Brönsted-Lowry. A definição de Lewis

consiste em:

Ácido é toda espécie química que recebe pares eletrônicos isolados,

formando ligações coordenadas (antigamente era chamada Dativa).

Base é toda espécie química que cede pares de elétrons isolados,

formando ligações coordenadas.

A definição de Lewis é a mais abrangente definição de ácidos e bases, em

virtude de sua definição não se restringe somente as espécies hidrogênio e/ou

hidroxila, mas se ajusta a praticamente todas as reações químicas. Um

exemplo disso é a reação do BF3 com a amônia, conforme figura 1.

10

Figura 1: Reação de ácido-base de Lewis entre trifluoreto de boro e amônia.

Esta reação mostra claramente que o BF3, funciona como um ácido de

Lewis, por que ele é um átomo que viola a regra do octeto assim como os

outros elementos da família 3A, em virtude de possuírem, apenas um sexteto

de elétrons, podem receber um par eletrônico formando uma ligação covalente

coordenada, esta é uma característica da definição de Lewis. E a amônia

funciona como uma base de Lewis segundo a definição de Lewis, porque ela

apresenta um par de elétrons livre, então ela doa para o fluoreto de boro.

Figura 2: Reação de ácido-base de Lewis entre o tetracloreto de estanho e o íon

cloreto.

A definição de Lewis para ácidos e bases aplica-se perfeitamente para o

cloreto de estanho (IV), conforme figura 2. Este funciona como um ácido forte

de Lewis por que possui orbitais vazios, então ele recebe pares eletrônicos,

fornecidos pelo cloro expandindo deste modo sua valência. Isto ocorre porque

na realidade o átomo de estanho está rodeado, por 12 elétrons ao invés de 8

elétrons, formando um íon complexo com geometria octaédrica e mais uma vez

a regra do octeto é violada.

Essa definição é importantíssima principalmente em química orgânica,

visto que muitos compostos orgânicos funcionam como receptores e doadores

de pares eletrônicos. Na realidade muitas espécies químicas podem funcionar

como ácidos e bases de Lewis. O ácido é uma espécie deficiente de elétrons

11

em busca de preenchimento para seus orbitais vazios e as bases são

espécies em que sobram pares eletrônicos. É, no entanto, importante observar

que a definição de ácido-base de Lewis sempre tende a formação de ligações

covalentes coordenadas, porque sempre existe a doação e a recepção de

pares eletrônicos.

EXPERIMENTO

Primeiramente então será construída uma escala de padrões de pH

utilizando extrato de repolho roxo como indicador. Para isto será utilizado

repolho roxo e água destilada. Num segundo momento irá se utilizar

substâncias diluídas com valores de pH, conhecidos para que se possa

construir a escala de pH. Num terceiro momento os estudantes irão receber

substâncias para que os mesmos classifiquem de acordo com sua acidez ou

basidade. Esta classificação é possível devido a estas substâncias

apresentarem cores diferenciadas, conforme a acidez ou basicidade do meio

em que se encontra. Percebe-se que o extrato de repolho roxo pode constituir-

se em bom indicador universal de pH, substituindo – ainda que para menor

número de faixas de pH – os papéis indicadores universais, que só podem ser

adquiridos em lojas especializadas e não são encontráveis em todas as regiões

do país.

Materiais

14 tubos de ensaio (ou frascos de remédio transparentes e incolores)

2 provetas de 10 mL (ou seringas)

1 peneira

1 conta-gotas

1 béquer de 500 mL

1 bico de Bunsen (ou lamparina a álcool)

12

Reagentes

Solução diluída de ácido clorídrico concentrado, ou acido muriático (1mL do

ácido concentrado em água até 100 mL );

Solução de hidróxido de sódio – soda cáustica (uma pastilha de NaOH em 100

mL de água destilada);

Detergente com amoníaco (verifique o rótulo);

Álcool comum (para a lamparina);

Vinagre branco;

Repolho roxo;

Água destilada.

Procedimento

Parte 1 – Preparação de extrato de repolho roxo:

Corte o repolho em pedaços pequenos e coloque-os no béquer com

água destilada ate cobri-los. Ferva ate que a água seja reduzida à metade do

volume inicial. Com o auxílio de uma peneira, coe a solução obtida. Na figura 3

tem-se o extrato preparado.

Observação: O extrato de repolho roxo deve ser guardado em geladeira ou, de

preferência, congelado, pois se decompõe com o tempo.

Figura 3: Extrato do repolho roxo (Fonte: a autora)

Parte 2 – Preparação da escala padrão:

Com o uso de tubos de ensaio prepare as soluções que estão indicadas

na Tabela 1. Rotule os tubos com os valores de pH aproximados, de acordo

13

com a Tabela 1. Os valores aproximados de pH foram medidos utilizando-se

um instrumento chamado peagômetro.

Tabela 1: preparação da escala padrão

Solução Preparo Valor de pH

1

5 mL de ácido clorídrico diluído + 5 mL de

extrato de repolho

1

2

5 mL de água destilada + 5 gotas de vinagre

branco + 5 mL de extrato de repolho

3

3 5 mL de álcool + 5 mL de extrato de repolho 5

4

5 mL de água destilada + 5 mL de extrato

de repolho

6

5

5 mL de água destilada + 1 gota de

detergente com amoníaco + 5 mL de extrato

de repolho

9

6

5 mL de água destilada +5 gota de

detergente com amoníaco + 5 mL de extrato

de repolho

11

7

5ml de solução diluída de hidróxido de

sódio+ 5 ml de extrato de repolho

12

Fonte: Revista Química Nova na Escola - Equilíbrio Ácido Base N° 1, MAIO 1995

Dicas importantes. Podem ser usados lápis de cor para fazer uma escala

durável em papel, tal como as que existem nos rótulos dos papéis

indicadores universais, que poderá ser usada em vários experimentos, sem a

necessidade de preparar novamente os tubos com soluções da escala

padrão.

14

Parte 3: Testar o pH de diferentes materiais do dia a dia

Nesta parte do experimento são testados alguns elementos ou materiais

de uso doméstico para determinar a acidez ou basicidade dos mesmos, como

por exemplo, xampu, leite, suco de limão, suco de laranja, detergente líquido,

mistura de água e sabão, clara de ovo, detergente com amoníaco, vinhos tinto

e branco, cachaça, pasta de dentes, creme corporal e vinagre. Estes materiais

serão fornecidos pelo professor ou pelos alunos. O resultado será colocado em

uma tabela fornecida aos alunos pelo professor. Estes deverão fazer uma

comparação com a escala padrão construída na aula anterior (tabela 1) com o

extrato de repolho roxo.

Materiais

100 mL de água destilada.

100 mL de extrato de repolho roxo (preparado como na parte 1 do

procedimento, página 11).

14 tubos de ensaio etiquetados com a(s) letra(s) inicial (ais) do material a ser

testado; xampu; leite; sucos de limão e de laranja; detergente líquido; mistura

de água e sabão; clara de ovo; detergente com amoníaco; vinho tinto e branco;

cachaça; pasta de dentes; creme corporal e vinagre.

Procedimento

Coloque em cada tubo de ensaio 5 mL de água destilada e 5 mL de

extrato de repolho roxo. Acrescente a cada um cinco gotas do material a ser

testado (figura 4). Compare a cor obtida com a escala padrão.

15

Figura 4: Testando caráter ácido-básico de materiais usados no dia a dia (Fonte: a

autora)

Questões para Reflexão

• Quais dos materiais testados são ácidos? Entre esses, quais são os mais

ácidos? Por quê?

• Quais são básicos? Quais são os mais básicos? Por quê?

• Certo material confere cor lilás ao repolho roxo. Em que faixa de pH esse

material se encontra?

• Qual a conclusão que você pode tirar desta prática?

Informação ao professor:

Valores de pH para os seguintes materiais: sangue, 6,5 a 7,3; leite de vaca,

6,3 a 6,6; saliva 6,5 a 7,5; laranja 3,0 a 4,0; suco de limão, 2,2 a 2,4; vinagre,

2,4 a 3,4; ovos (clara), 7,6 a 8,0; detergente, 6,5 a 7,5; morango 3,0 a 3,5;

banana, 4,5 a 4,7.

16

7.2. UNIDADE II

A unidade II tem como objetivo abordar o conteúdo de ligações químicas

começando primeiramente pela leitura de um texto. Após a leitura do mesmo

será feita uma discussão do texto e irá se trabalhar o assunto de Ligações

Químicas.

LIGAÇÕES QUÍMICAS

Para trabalhar o tema Ligações Químicas será primeiramente distribuído

aos alunos um texto para que estes leiam e façam uma discussão

posteriormente. O texto tem como título “Ligação química envolvendo

compostos iônicos e covalentes” e este retirado do livro de Química de Carmo

Galo NETTO, O texto a ser trabalhado está descrito logo abaixo:

Os compostos são classificados em compostos iônicos e compostos

moleculares. Os compostos iônicos são aqueles que possuem uma ou mais

ligações iônicas, mesmo que apresente várias ligações covalentes. Na ligação

iônica, as forças de atração são conseqüência da transferência completa de um

ou mais elétrons de um átomo para outro sendo que um deles adquire carga

positiva e o outro, negativa, surgindo às forças responsáveis pela ligação. A

maioria dos compostos iônicos é sólida, nas temperaturas e pressão

ambientes, porque a força de atração elétrica mantém os cátions e os ânions

firmemente ligados uns aos outros. Os compostos moleculares são aqueles

que possuem somente ligações covalentes entre seus átomos. A menor

partícula deste composto denomina-se molécula.

Na ligação covalente a transferência de elétrons nunca é completa, pois

estes são compartilhados e neste caso a força de atração entre o par de

elétrons (carga negativa) e o núcleo (carga positiva) é o que mantêm os

átomos unidos.

Para uma maior fixação deste assunto de ligação será desenvolvida uma

atividade. Esta está descrita logo abaixo:

17

APLICAÇÃO DE UM JOGO

O dominó das fórmulas é um jogo de montagem de compostos através

de cátions e ânions. Para montar o jogo o professor deverá recortar as

estruturas que representam os cátions e ânions que se encontram na figura 6.

O número de estruturas varia de acordo com o número de alunos da turma,

em geral cada grupo deve ter em torno de 20 cátions e 20 ânions sendo

alguns (os mais utilizados como os cátions e ânions monovalentes)

repetidos para possibilitar a formação de um maior número de compostos.

As estruturas com a fenda representam os ânions e as estruturas com

as saliências representam os cátions. O número de fendas ou saliências

representam a valência de cada cátion ou ânion, conforme modelo da figura 5.

Cátions Ânions

Figura 5: Modelo de para a construção de cátions e Anions

O objetivo desta atividade é observar a estrutura das fórmulas químicas

através de um modelo macroscópico. Podemos citar alguns exemplos de

conteúdos que podem ser trabalhos utilizando-se este jogo:

1) Estrutura dos compostos iônicos

2) Cátions e ânions

3) Número de oxidação

4) Valência dos elementos (TP)

5) Nox de fórmulas

6) Nox de ânions e cátions

7) Nomenclatura dos compostos

+ -

18

Para a realização deste jogo de dominó de fórmulas não há um

número fixo de jogadores, pois pode ser desenvolvido individualmente ou em

grupo, porém é aconselhável que o grupo não seja muito grande para que os

alunos possam manusear melhor as estruturas e aproveitar mais o jogo.

O tempo para montagem de fórmulas pode ser definido em 30 minutos

(para 20 fórmulas), depende, porém, do número de fórmulas que o professor

fixe como limite mínimo. Entretanto, é importante que o professor desenvolva

outras atividades após a montagem de fórmulas que se encontram no item de

sugestões. Para explorar bem o jogo é necessário em torno de 1 hora e 30

minutos. As regras para este jogo são as seguintes:

1. Reunir os alunos em grupos;

2. Distribuir várias peças do jogo misturando cátions e ânions;

3. Propor que os alunos montem fórmulas, fixando um limite mínimo de

fórmulas que devem ser montadas;

4. Explicar como foi feita a representação e como se montar uma

fórmula (posição de cátions e ânions, o Nox total da fórmula, o Nox dos cátions

e ânions, posição dos elementos na Tabela Periódica e etc.

5. Após a montagem das fórmulas solicitar aos alunos que

determinem o Nox de cada uma, dêem o nome dos compostos, classifique o

composto formado em ácidos, bases, sais e óxidos. Essa etapa depende do

conhecimento que o aluno tem sobre os conceitos já estudados, ficando a

critério do professor determinar quais devem ser trabalhados nesse momento.

Sugestões de atividades que podem ser trabalhadas

O dominó de fórmulas também permite que o professor trabalhe com

algumas reações. Para isso é interessante que o professor dê as reações

(sem o produto) por escrito aos grupos para que os alunos possam montar os

compostos, através das peças, e determinar o produto de cada reação. As

reações de dupla troca são uma sugestão bem interessante de se trabalhar

nesse momento, pois o aluno consegue rearranjar os átomos e chegar ao

produto desejado. Esse trabalho pode, também, ser planejado para

complementar uma visualização de uma prática experimental sobre reações. O

19

aluno observa a experiência e no momento de escrever a reação poderá

fazê-lo por meio do dominó. Pode ser solicitado que os alunos dêem o nome de

cada composto formado, identificando anteriormente sua função química. Se o

professor desejar poderá determinar um tempo para cada tarefa e pontuar o

grupo que consegue nesse tempo formar mais fórmulas ou realizar as outras

atividades, classificando a posição de cada grupo no final do trabalho. A seguir

têm-se os moldes do Dominó das fórmulas. Cada grupo de alunos deverá

reproduzir os moldes em um material que seja resistente como EVA ou papel

cartão, recortá-las e escrever, no seu interior, os cátions e ânions que desejar.

Figura 6.

Figura 6: Moldes para a montagem para o jogo de dominó

20

Para que o jogo tenha um resultado efetivo e que os alunos

realmente reforcem o que tenham aprendido é necessário que se tenha várias

estruturas de maneira a possibilitar a montagem de muitas fórmulas. Portanto,

é necessário se fazer várias cópias do material. Após a montagem do jogo, os

alunos farão a apresentação e exposição dos mesmos colados em uma

cartolina. Eles deverão escrever o nome dos compostos iônicos construídos.

Experimento para demonstrar a condução de corrente elétrica ou não em

algumas soluções iônicas e covalentes.

Vamos pensar um pouco...

Ao consertar um chuveiro elétrico o eletricista corre o risco de levar

choque. Mas será que a água sempre conduz eletricidade? A água que

usamos em casa e um material que possui uma diversidade de substâncias

dissolvidas. Será que o tipo de material que está dissolvido na água afeta a

condutividade?

Materiais

500 mL de água;

sal de cozinha - NaCl

açúcar comum

3 béqueres de 50 mL;

1 sistema de lâmpada com fio de cobre

colher de sopa

bastão de vidro

Procedimento

Teste a condutividade em água pura. Coloque o sal em um béquer e o

açúcar em outro e teste a condutividade com os materiais sólidos. Depois

acrescente água ao béquer contendo sal e ao que esta com o açúcar;

homogeneíze a solução. E, então teste sua condutividade.

21

O que você observou? Que conclusão você pode tirar do experimento

realizado? Anote em seu caderno.

Na figura 7 tem-se a demonstração da condutividade elétrica em água

destilada, em uma solução de cloreto de sódio e em uma solução de sacarose.

Figura 7: Demonstrando a condutividade elétrica em água destilada, cloreto de sódio e

em sacarose. (Fonte: a autora)

DICAS PARA O PROFESSOR: etiquete os béqueres e limpe o fio ao mudar

de uma solução para outra. Se utilizar um só bastão de vidro, lave-o ao

mudar de solução.

Concluímos então que...

Nas substâncias sólidas não houve condutividade elétrica. No béquer

contendo uma solução de água e açúcar (sacarose), não acendeu a lâmpada,

pois não houve íons dispersos na água. Com isso; sem a ionização não há

corrente elétrica e a lâmpada não acendeu. Pois se trata de uma solução

molecular ou covalente.

Como vocês observaram no béquer com solução de água e sal, a

lâmpada acendeu. Trata-se de uma solução iônica; isto é há íons dissolvidos,

dispersos na água. Logo a corrente elétrica foi conduzida, fazendo com que a

pequena lâmpada acendesse.

A água é uma substância constituída por moléculas polares. O pólo

negativo esta situado nos átomos de oxigênio e o pólo positivo esta nos átomos

22

de hidrogênio. A solução iônica é obtida da interação entre a água e o sal. O

cloreto de sódio servira de soluto, o qual será dissolvido pela água, que servira

de solvente. Assim ocorrerá há formação de camadas de solvatação em que os

átomos de oxigênio se voltarão para os íons Na2+, pois o oxigênio terá carga

negativa, e os átomos de hidrogênio, irão envolver os íons Cl-, pois são

positivos os hidrogênios. Observe a reação abaixo:

Reação: NaCl + H2O → Na+ + Cl- + H2O

No caso do exemplo de dissociação do açúcar (C12H22O11) em água não

observa-se a formação de íons, ou seja compostos moleculares não

apresentam condutividade. Na solução aquosa de açúcar não existe íons, por

não conduzir corrente elétrica. Sendo assim, o açúcar dissolveu-se, somente

na água.

Reação: C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6

7.3. UNIDADE III

Para a execução desta unidade primeiramente será lido um texto

fornecido pelo professor sobre Reações Químicas retirado do site Disponível

em http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u21.jhtm. Posteriormente, será

realizado 4 (quatro) atividades práticas sendo elas:

1)Vai e vem de Naftalinas

2) A cor que desaparece

3) A varinha mágica

4) Reação de dupla troca

REAÇÕES QUÍMICAS

As reações químicas são processos que transformam uma ou mais

substâncias, chamados reagentes, em outras substâncias, chamadas produtos.

23

Em uma linguagem mais acadêmica, dizemos que uma reação

química promove mudança na estrutura da matéria. Na química inorgânica

podemos classificar as reações em quatro tipos diferentes:

1) Reações de síntese ou adição

As reações de síntese ou adição são aquelas onde substâncias se

juntam formando uma única substância. Representando genericamente os

reagentes por A e B, uma reação de síntese pode ser escrita como:

A + B →→→→ AB

Veja alguns exemplos:

Exemplo 1: Fe + S → FeS

Exemplo 2: 2H2 + O2 → 2H2O

Exemplo 3: H2O + CO2 → H2CO3

Perceba nos exemplos que os reagentes não precisam ser

necessariamente substâncias simples (Fe, S, H2, O2), podendo também ser

substâncias compostas (CO2, H2O), mas, em todas elas o produto é uma

substância "menos simples" que as que o originaram.

2) Reações de análise ou decomposição

As reações de análise ou decomposição são o oposto das reações de

síntese, ou seja, um reagente dá origem a produtos mais simples que ele.

Escrevendo a reação genérica fica fácil entender o que acontece:

AB →→→→ A+ B

Não parece bastante simples? E é bastante simples. Veja nos exemplos:

Exemplo 1: 2H2O → 2H2 + O2

Exemplo 2: 2H2O2 → 2H2O + O2

24

3) Reações de deslocamento

As reações de deslocamento ou de simples-troca merecem um pouco

mais de atenção do que as anteriores. Não que sejam complicadas, pois não

são, mas por alguns pequenos detalhes. Em sua forma genérica ela pode ser

escrita como:

AB + C →→→→ A + CB

Vamos entender o que aconteceu: C trocou de lugar A. Simples assim,

mas será que isso ocorre sempre? É intuitivo que não. Imagine o seguinte:

você entra em um baile e vê a pessoa com quem gostaria de dançar dançando

com outra pessoa. Você vai até lá e tentará fazê-la mudar de par, ou seja,

estará tentando deslocar o acompanhante indesejável e assumir seu lugar. Se

você for mais forte que o "indesejável", basta dar-lhe um empurrão e assumir

seu lugar, mas, se ele for um brutamonte troglodita, possivelmente ele nem

sentirá seu empurrão. Na reação de deslocamento o processo é idêntico: C vê

B ligado a A, aproxima-se e, sendo mais forte, desloca A e assume a ligação

com B. Caso C não seja mais forte que A nada acontece.

Basta então saber que é mais forte que quem:

Au < Ag < Cu < H < Pb < Sn < Ni < Fe < Cr < Zn < Al < Mg < Na < Ca < K < Li

Metais Nobres < Hidrogênio < Metais

4) Reações de dupla-troca

São também muito simples, mas devemos também ficar atento a

detalhes. O mecanismo é fácil:

AB + CD →→→→ AD + CB

Certamente você já percebeu o que aconteceu. O A trocou de lugar com

C. A diferença desse tipo de reação de deslocamento é que nem A nem C

estavam sozinhos e, após a troca nenhum deles ficou sozinho.

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Para entendermos como e quando uma reação deste tipo ocorre

teremos que observar o seguinte:

A substância AB está em solução e, desta forma, o que temos na

verdade são os íons A+ e B- separados uns dos outros. A substância CD

também está em solução, portanto temos também os íons C+ e D- separados;

Quando juntamos as duas soluções estamos promovendo uma

grande mistura entre os íons A+, B-, C+ e D-, formando uma grande "sopa de

íons";

Se, ao combinarmos C+ com B-, o composto CB for solúvel, os íons

serão novamente separados em C+ e B-, resultando exatamente na mesma

coisa que tínhamos anteriormente. O mesmo acontece com A+ e B-. Desta

forma, ao misturarmos AB com CD, estamos na verdade fazendo:

A+ + B- + C+ D-

E perceba que juntar íons que se separarão novamente resultará na

mesma "sopa de íons" e não resultará em nenhuma nova substância, portanto

não ocorre nenhuma reação.

Para que a reação efetivamente ocorra, será necessário que ao menos

um dos prováveis produtos (AD ou CB) não sejam separados ao se juntarem,

ou seja, deve-se formar um composto insolúvel e isso é conseguido através de

um sal insolúvel, de um gás ou de água. Se um dos produtos for um sal

insolúvel ele não será separado em íons e permanecerá sólido.

Se for um gás ele se desprenderá da solução (borbulhas) e também

permanecerá com suas moléculas agrupadas.

Se um dos produtos for a água, ela não se desagrupa em sua própria

presença.

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl

Nesta reação o produto AgCl (cloreto de prata) é insolúvel, portanto a

reação ocorre.

NaCl + LiNO3 NaNO3 + LiCl

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Como nenhum dos produtos formados NaNO3 (nitrato de prata) ou LiCl

(cloreto de lítio) é insolúvel, a reação neste caso não ocorre.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Como um dos produtos é a água (H2O), a reação ocorre. Para a

previsão da ocorrência ou não de uma reação de dupla-troca é fundamental

que conheçamos a solubilidade dos sais em água e, para relembrar isso, leia o

texto sobre solubilidade em água.

Viu como é simples? Com um pouco de prática e exercícios você

consegue até escrever reações que podem dar origem a um determinado

produto. Quer ver?

Imagine que você que obter sulfato de chumbo (PbSO4). Você sabe que

terá que juntar o íon chumbo (Pb2+) e o íon sulfato (SO42-). Como você sabe

que o sulfato de chumbo é insolúvel, pode promover uma dupla-troca:

PbX + YSO4 → PbSO4 + XY

É só escolher X e Y de forma que as duas substâncias sejam solúveis.

Uma outra forma é fazer um deslocamento do hidrogênio pelo chumbo, já que

este é mais reativo:

Pb + H2SO4 → H2 + PbSO4

Experimento 1- VAI E VEM DA NAFTALINA

Esta atividade experimental tem como finalidade demonstrar fenômenos

químicos e físicos e para isso será utilizado a naftalina. Este experimento

permite demonstrar a reação da naftalina com o vinagre e o bicarbonato de

sódio.

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A naftalina, quimicamente falando, é um hidrocarboneto aromático que

apresenta fórmula molecular C10H8. A naftalina apresenta a seguintes

propriedades físicas: substância branca, volátil e com odor característico. A

naftalina foi muito usada no combate a traças e cheiro de mofo em armários e

gavetas.

Material

Frasco de vidro transparente

3 bolinhas de naftalina

Água

2 colheres (chá) de bicarbonato de sódio (NaHCO3)

2 colheres (chá) de vinagre (CH3COOH)

Procedimento

Dissolva o Bicarbonato de sódio e o vinagre na água. Coloque a solução

no frasco. E após mergulhe as bolinhas de naftalina na solução e observe.

Ao redor das bolinhas de naftalina forma-se uma camada de pequenas bolhas.

Surge então uma pergunta: qual substância constitui essas bolhas? O

bicarbonato de sódio reage com o ácido do vinagre e produz bolhas de ar. As

bolhas de ar se fixam nas bolinhas de naftalina, fazendo-as flutuar.

As bolinhas de naftalina se mantêm na superfície até que as bolhas estourem.

Nesse instante elas se deslocam para o fundo até que novas bolhas sejam

formadas. A formação de novas bolhas eleva novamente as bolinhas, observe

o que ocorre na figura 8.

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Figura 8: Vai e vem de naftalinas fenômenos químicos e físicos. (Fonte; a autora)

Experimento 2 - A COR QUE DESAPARECE

Realizar e estudar uma reação de deslocamento.

Material

Baqueta

Pisseta

Micropipeta

2 béqueres de 50 mL cada

1 colher de café

Reagentes

Sulfato de cobre (CuSO4) palhinha de aço.

Procedimento

Em cada béquer, prepare uma solução, utilizando 1 colher de café de

sulfato de cobre e 2 mL de água, conforme figura 9. Homogeneíze a solução,

agitando-a. Observe a sua coloração. Corte um pedaço de palhinha de aço,

enrole-o e coloque-o num dos béqueres. Observe e tente explicar a

descoloração da solução.

Figura 9: Béqueres contendo água e sultato de cobre. (Fonte: a autora)

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A coloração azulada é devido a íons Cu2+ presente na solução

preparada. Ao colocarmos a palhinha de aço, há uma reação de deslocamento.

Nesta reação, o ferro (metal mais reativo) desloca o cobre (metal menos

reativo) espontaneamente segundo a reação:

Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

ou Cu2+ + Fe0 → Cu0 + Fe 2+

Um dos produtos formados Cu0 se depositará na palhinha de aço

tornando-a avermelhada, conforme figura 10.

Figura 10: Recipiente mostrando a formação do cobre que se deposita na

palhinha, deixando a solução avermelhada. (Fonte: a autora)

Experimento 3 – A VARINHA MÁGICA

Fazer a reação entre permanganato de potássio, água e ácido sulfúrico -

uma reação de oxirredução.

Material

Baqueta

vidro de relógio

tela metálica

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algodão

Reagentes

KMnO4/H2SO4/álcool comercial 92,80

Procedimento

Umedeça um pedaço de algodão com álcool e o coloque sobre a tela de

amianto. No vidro de relógio, adicione alguns cristais de KMnO4

(aproximadamente uma colher de café) e, em seguida, uma gota de ácido

sulfúrico concentrado. Deixe-o afastado do álcool.

Umedeça uma extremidade da baqueta na mistura de permanganato de

potássio e ácido sulfúrico e com cuidado encoste-se no algodão umedecido e

observe.

Na mistura dos reagentes teremos a reação:

2KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + 2MnO2 + H2O + 3O

O átomo de oxigênio liberado está na forma de “oxigênio nascente” e

devido a sua elevada reatividade, provoca a combustão instantânea do álcool

ou outro material combustível. Nesta reação, o manganês sofre redução de

Mn7+ para Mn2+, portanto, o KMnO4 seria o agente oxidante da reação.

Experimento 4 – REAÇÃO DE DUPLA-TROCA

Realizar uma reação de dupla-troca e obter separadamente os dois

reagentes formados.

Material

Papel de filtro

Pisseta

Funil

colher de café

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Erlenmeyer

cápsula de porcelana

lamparina

Béquer

colher de medida

tubo de ensaio

Reagentes

Pb (NO3)2 e KCl

Procedimento

No béquer, adicione uma colher de café de KCl e 10 mL de água.

Homogeneíze a solução. No tubo, adicione uma colher de café de Pb(NO3)2 e 3

mL de água. Homogeneíze a solução, colocando a rolha e em seguida

agitando o tubo. No béquer, misture as duas soluções obtidas e observe a

reação. Sabendo que esta reação forma um sal solúvel e outro insolúvel

(precipitado), indique uma maneira de obtê-los separadamente, usando o

material disponível.

Dicas para o professor

Prepare o papel de filtro e, colocando o funil na “ boca” do erlenmeyer, faça a

filtração da solução para obter o Pb I2 ( composto amarelo ). Com o auxílio

da micropipeta, retire a solução filtrada com os íons sobrenadantes e

adicione-os à cápsula de porcelana. A reação que ocorre é:

2K Cl + Pb (NO3)2 Pb Cl2 + 2KNO2

Um dos componentes formados é insolúvel (PbCl2) e fica retido nas

paredes do filtro, o outro (KNO3), por ser solúvel em água, atravessa o filtro e

pode ser recuperado após a vaporização da água no cadinho de

evaporação.

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REFERÊNCIAS

CRUZ Roque. Experimentos de Química em Microescala. Coleção Scipione,

Vol. 2 (coleção de 3 volumes ), 1995.

CUNHA, Marcia Borin da. Jogos Didáticos de Química. Santa Maria. v. único.

2000.

FILHO, Júlio de Mesquita e col. O Desenvolvimento de Aulas Práticas de

Química por meio da Montagem de Kits Experimentais. Disponível em

http://www.unesp.br/prograd/ENNEP/Trabalhos em pdf - Encontro de

Ensino/T3.pdf. Acesso em 11/agosto de 2011.

GEPEQ – Grupo de Pesquisas em Educação Química. Laboratório aberto,

EXPERIMENTACAO NO ENSINO DE QUÍMICA- Extrato de repolho roxo como

indicador universal de pH. Revista Química Nova na Escola, n. 1, p. 32-33,

maio de 1995.

KAVANAGH, Edward; HAIDA Kimio Shimomura; MIOTTO, Zélia Josefa

Murano. Práticas de Laboratório uma estratégia de ensino. 2 ed.

Edunioeste.

NETTO, Carmo Gallo. Química da Teoria à Realidade. 2ª ed. São Paulo:

Scipione, 1996, v. 1

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SANTOS, Luiz Ricardo dos.Ácido e Bases de Lewis. Disponível em

http://www.infoescola.com/quimica/acidos-e-bases-de-lewis> acesso em

05/06/2011.

SANTOS, Wildson L. P. dos. Química e Sociedade. 1. ed. São Paulo: Nova

Geração, 2008.

SILVA, Ruth Hashimoto da; SILVA, Eduardo Roberto; NÓBREGA, Salgado

Olímpio. Química. 1ª Ed. São Paulo: Ática, v. único, 2008.

SHRIVER, Eduard; ATKINS, Peter. Química Inorgânica. 4ª ed. Porto Alegre:

Bookman, 2008.

SOLOMONS, T.W.Graham.; FRYHLE, Craig.B. Química Orgânica. 7ª Ed. Rio

de Janeiro: LTC Editora. V. 1, 2001.