UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE … · A montagem da Célula Eletrolítica foi feita a...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

MÁRCIA GONÇALVES MONTEIRO

DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS INSTRUCIONAIS

VOLTADOS AO ENSINO DE ELETROQUÍMICA

VIÇOSA – MINAS GERAIS

2018







Monografia apresentada ao Departamento de

Química da Universidade Federal de Viçosa,

como parte das exigências para a conclusão do

Curso de Licenciatura em Química.

Orientador: Prof. Efraim Lázaro Reis

VIÇOSA – MINAS GERAIS

2018

i







Monografia aprovada em 28 de junho de 2018.

Profª. Odilaine Inácio de

Carvalho Damasceno

Colégio de Aplicação – Cap – Coluni

(Membro da banca avaliadora)

Profº. César Reis

Departamento de Química - UFV

(Membro da banca avaliadora)

Profª. Efraim Lázaro Reis

Departamento de Química – UFV

(Orientador)

Profº. Vinícius Catão Assis Souza

Departamento de Química – UFV

(Coordenador da Disciplina)

ii

AGRADECIMENTOS

Agradeço, primeiramente, a Deus, por ter me dado forças para chegar até aqui. Por

me fazer acreditar que sou capaz. Por ter me dado paciência e sabedoria para

enfrentar os obstáculos que surgiam pelo caminho.

Agradeço imensamente à minha mãe, Efigênia, e ao meu irmão, Marcio, por todo

apoio e incentivo. Por não desistirem de mim. Por acreditarem em mim. Só eles sabem

quão difícil foi essa luta e quanto eu sofri e enfrentei para chegar até aqui. Mas hoje eu

vejo e digo: tudo só foi possível com vocês ao meu lado. Sem vocês, eu não

conseguiria! Obrigada, meus amores. E ao meu pai, que também não desistiu de mim,

e que de alguma forma tem orgulho de mim.

Agradeço à minha tia Aparecida, às minhas primas Juliana e Jaqueline e, ao meu

primo Giovani, por também não desistirem de mim. Ao meu tio João Bosco, que

mesmo não estando mais entre nós, mas que eu tenho certeza, onde ele estiver,

estará orgulhoso de mim. Agradeço a vocês por sempre estarem ao meu lado. Por

toda força que me deram. Que continuemos sempre unidos. Na tristeza e na alegria.

Obrigada por serem a minha família.

Agradeço também aos amigos que a UFV me deu. Vocês foram essenciais na minha

vida acadêmica. Faço um agradecimento em especial à Claudinéia. Você está sempre

me ajudando. Sem você eu estaria perdida. Obrigada por tudo.

Ao Professor Efraim Lázaro Reis por me orientar neste trabalho, por me socorrer todas

as vezes em que precisei, por estar sempre pronto a ajudar. Obrigada por tudo.

Ao Professor Vinícius Catão Assis Souza pelos ensinamentos e contribuições

oferecidos durante a graduação.

Ao Professor César Reis e à Professora Odilaine Inácio de Carvalho Damasceno por

aceitarem contribuir com o meu trabalho participando da banca examinadora.

iii

RESUMO

Este trabalho consiste em desenvolver atividades experimentais com materiais

didáticos alternativos de baixo custo que colaborem para o Ensino de Eletroquímica, a

fim de favorecer a compreensão dos conceitos discutidos em sala de aula, bem como

analisar o desempenho e interesse dos alunos nas atividades e, desse modo,

contribuir com o processo de ensino e aprendizagem. As propostas de atividades

experimentais foram desenvolvidas para uma abordagem contextualizada e

investigativa através da elaboração de uma Sequência Didática para o Ensino de

Eletroquímica, contendo levantamento das concepções prévias dos alunos através de

questionários, textos para leitura e discussão, aplicação de vídeos e um questionário

final para verificar o ensino e aprendizagem. A montagem da Célula Galvânica baseia-

se em uma proveta central contendo uma solução salina e outros seis tubos de ensaio

periféricos presos ao seu redor, cada tubo com o eletrodo e a solução dos respectivos

íons. A elaboração dos eletrodos para as Células Galvânicas foi realizada utilizando

materiais alternativos simples e facilmente disponíveis no cotidiano. As Pontes Salinas

(tubos em “U”) que, são os contatos entre as soluções dos metais e a solução da

proveta, foram feitas a partir de tubos de vidro cortados. Para as medidas das

diferenças de potencial das celas galvânicas será utilizado um pHmetro, na escala de

milivolts. A montagem da Célula Eletrolítica foi feita a partir de dois eletrodos de

grafite, retirados do interior de pilhas descarregadas, tubo de caneta esferográfica,

uma solução salina e um indicador ácido-base apropriado para visualização do

processo. A fonte de energia, utilizada na Célula Eletrolítica e na Condutância, foi

obtida a partir de um carregador de celular, já inutilizado, o qual teve o conector do

aparelho retirado. No Medidor de Condutância foi utilizada uma lâmpada de LED como

sendo o indicador de corrente elétrica e tubos de canetas esferográficas que servirão

como suporte para os dois eletrodos de grafite retirados de pilhas descarregadas. Os

materiais desenvolvidos podem colaborar para o ensino e aprendizagem, bem como

contribuir para o interesse dos alunos pela Ciência/Química, bem como ser aplicados

em turmas do 2º ano do Ensino Médio, tanto em escolas públicas quanto em escolas

privadas, uma vez que foram utilizados materiais de baixo custo e que os mesmos

podem ser facilmente transportados. A Sequência Didática desenvolvida para essa

pesquisa apresenta-se como uma alternativa metodológica para o ensino do conteúdo

de Eletroquímica podendo ser adaptada e trabalhada em qualquer espaço físico. Com

isso, espera-se que os alunos sejam motivados a aprenderem o conteúdo de

Eletroquímica e que o mesmo possa ser facilitado, tornando a aprendizagem mais

efetiva através da abordagem do conhecimento e da experimentação.

Palavras chaves: Eletroquímica, Célula Galvânica, Célula Eletrolítica, Condutância.

iv

ABSTRACT

This work is to develop experimental activities with alternative teaching materials

inexpensive to collaborate for Electrochemical education in order to promote

understanding of the concepts discussed in class, as well as analyze performance and

students' interest in activities, and that contribute to the teaching and learning process.

Proposals for experimental activities have been developed for a contextualized and

investigative approach by developing a Didactic Sequence for Electrochemistry

Teaching containing survey of preconceptions of students through questionnaires, texts

for reading and discussion, application videos and a final questionnaire to verify

teaching and learning. The Galvanic Cell assembly is based on a central cylinder

containing a saline solution and six other peripheral test tubes attached to it, each tube

with the electrode and the solution of the respective ions. The elaboration of the

electrodes for the Galvanic Cells was carried out using alternative materials simple and

easily available in daily life. The Saline Bridges ("U" tubes), which are the contacts

between the solutions of the metals and the solution of the test tube, were made from

cut glass tubes. For the measurements of the potential differences of the galvanic cells,

a pH meter will be used, in the millivolt scale. The assembly of the electrolytic cell was

made from two graphite electrodes, taken from inside battery unloaded, one ballpoint

pen tube, salt solution and acid-base indicator suitable for process visualization. The

energy source, used in the Electrolytic Cell and the Conductance cell, was obtained

from a cellphone charger, which had already been used, which had the connector of

the device removed. In the Conductance Meter an LED lamp was used as the indicator

of electric current and tubes of ballpoint pens that will serve as support for the two

graphite electrodes removed from discharged batteries. The materials developed can

contribute to the teaching and learning as well as contribute to the students' interest in

Science/Chemistry, as well as be applied to groups of the 2nd year of high school, both

in public schools and in private schools, since they are materials that they can be easily

transported. The Didactic Sequence developed for this research presents itself as a

methodological alternative for teaching the content of Electrochemistry and can be

adapted and worked in any physical space. With this, students are expected to be

motivated to learn the content of Electrochemistry and that it can be facilitated, making

learning more effective through the approach of knowledge and experimentation.

Keywords: Electrochemistry, Galvanic Cell, Electrolytic Cell, Conductance.

v

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 1

1.1 Justificativa ............................................................................................................. 2

2 OBJETIVOS .............................................................................................................. 3

2.1 Objetivo Geral ......................................................................................................... 3

2.2 Objetivos Específicos .............................................................................................. 3

3 REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................ 3

3.1 Experimentação no Ensino de Química .................................................................. 3

3.2 O Ensino de Eletroquímica ..................................................................................... 4

4 METODOLOGIA ........................................................................................................ 5

4.1 Elaboração dos Eletrodos das Células Galvânicas ................................................. 5

4.2 Preparo das Soluções ............................................................................................. 6

4.3 Elaboração da Ponte Salina .................................................................................... 6

4.4 Elaboração das Células Galvânicas ........................................................................ 7

4.5 Elaboração Das Células Eletrolíticas ...................................................................... 8

4.6 Elaboração Do Medidor De Condutância ................................................................ 8

4.7 Sequência Didática ................................................................................................. 9

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................. 10

5.1 Células Galvânicas Múltiplas ................................................................................ 10

5.2 Eletrólise no Tubo em “U” ..................................................................................... 13

5.3 Medidor de Condutância ....................................................................................... 14

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................................... 15

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 16

ANEXOS .................................................................................................................... 20

Anexo A.1 – Parte 1: Plano de Aula (Células Galvânicas) .......................................... 20

Anexo A.2 – Questionário 1 ........................................................................................ 22

Anexo A.3 – Texto: Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias? .......................... 23

Anexo A.4 – Roteiro Aula Prática ................................................................................ 25

Anexo B – Parte 2: Plano de Aula (Célula Eletrolítica) ................................................ 27

vi

Anexo B.1 - Questionário 2 ......................................................................................... 29

Anexo B.2 – Texto: Etanol e hidrogênio: uma parceria de futuro para o Brasil ............ 30

Anexo B.3 – Roteiro Aula Prática ................................................................................ 32

Anexo C – Parte 3: Plano de Aula – Condutância ....................................................... 33

Anexo C.1 – Questionário 3 ........................................................................................ 35

Anexo C.2 – Texto: Efeitos da Corrente Elétrica no Corpo Humano ........................... 36

Anexo C.3 – Roteiro Aula Prática................................................................................ 37

Anexo D – Questionário Final ..................................................................................... 38

1

1 INTRODUÇÃO

A disciplina de Química faz parte do programa curricular do Ensino

Fundamental e Médio e o seu aprendizado deve envolver a compreensão tanto dos

processos químicos em si quanto da construção do conhecimento científico,

relacionando-os com suas aplicações tecnológicas, bem como suas implicações

ambientais, sociais, políticas e econômicas. Esse aprendizado deve ser promovido de

maneira ampla e adaptada, por meio da interdisciplinaridade, bem como da

contextualização e da investigação, para que os alunos sejam capazes de tomar

decisões enquanto indivíduos e cidadãos, desde que seja possível relacionar os

conhecimentos socialmente pertinentes, que façam sentido e que dialoguem com o

cotidiano (PCNEM, 1999).

Entretanto, Bueno et al. (2007) ressaltam que se não houver uma conexão

entre teoria e prática, os conteúdos não terão muito sentido ou pouco contribuirão para

o desenvolvimento cognitivo dos alunos. Porém, os autores afirmam que o Ensino de

Química não oferece condições para favorecer a compreensão dos conceitos e nem a

sua aplicação no dia-a-dia dos estudantes.

Com a realização de experimentos, “os alunos podem ir além da observação

direta e da manipulação dos aparatos do laboratório, desde que a eles sejam

oferecidas condições para que possam levantar hipóteses e testar suas ideias sobre

os fenômenos científicos ali presentes” (BUENO; KOVALICZN, 2008, p.2). Em função

disso, Bizzo (2002) argumenta que:

(...) a experimentação é um elemento essencial nas aulas de

Ciências, mas que ela, por si só, não garante um bom aprendizado.

Pois a simples realização de um experimento não é suficiente para

modificar a forma de pensar dos alunos. Isso significa que a

realização de experimentos é uma tarefa importante, mas não

dispensa o acompanhamento do professor, que deve pesquisar quais

são as explicações apresentadas pelos alunos para os resultados

encontrados. (BIZZO, 2002, p. 75)

Contudo, Gonçalves (2005) ressalta que muitos professores creem que o

Ensino de Química possa ser mais diversificado mediante a utilização da

experimentação. No entanto, as atividades experimentais não são empregadas

constantemente nas escolas. E um dos principais motivos apontados por eles é a

ausência de laboratórios adequados e, também da falta de tempo para planejar as

aulas. Tendo isso em vista, várias pesquisas foram executadas como, por exemplo,

por Araújo et al. (2012), Assumpção et al. (2010) e, Hioka et al. (2000), Sanjuan et al.

2

(2009), nas quais abordam a experimentação no ensino de Ciências/Química propõem

alternativas para realização de experimentos simples, bem como para a utilização de

materiais de fácil aquisição, aparatos simples e de fácil manuseio.

1.1 JUSTIFICATIVA

O presente trabalho foi baseado no conteúdo de Eletroquímica devido “a sua

relevância no mundo físico e, por estabelecer estreitas relações com o dia – a – dia do

aluno, com suas experiências diárias e com seus conhecimentos prévios. Além disso,

a mesma é vista, pelos alunos, como um conteúdo de difícil compreensão, tendo sido

apontadas dificuldades conceituais” (SANJUAN et al., 2009, p.190). Desse modo, faz-

se necessária a busca por uma metodologia de ensino que auxilie na aprendizagem

desse assunto e que faça com que os alunos tenham a atenção voltada para o tema

abordado.

Por outro lado, é possível aproximar o conteúdo de Eletroquímica, segundo

Barreto (2016), do cotidiano do aluno por meio de suas aplicações e explicitar os

fenômenos numa abordagem investigativa, a fim de mostrar, por exemplo, como

ocorre o processo de Eletrodeposição (ou Galvanoplastia). Visto que muitos utensílios

domésticos, bijuterias, peças de automóveis, ferramentas, dentre outros, são

revestidos por uma camada de metal tal como ouro, prata, zinco, estanho ou cromo,

protegendo-os contra a corrosão.

Nessa perspectiva, este trabalho mostrará como a construção de materiais

alternativos, de baixo custo, podem contribuir para a compreensão do conteúdo de

pilhas e reações de oxirredução, bem como Eletrólise e Condutância. Para verificar a

compreensão dos alunos, foi elaborada uma Sequência Didática com questionários

investigativos com questões sobre o dia-a-dia dos alunos, textos para leitura e

discussão e, aplicação de vídeos para melhor entendimento dos temas abordados em

sala de aula.

O presente trabalho se constitui de um recurso prático e interativo, além de ser

bastante viável, uma vez que materiais de baixo custo e de fácil acesso serão

utilizados nos experimentos. O mesmo pode ser aplicado em turmas do 2º ano do

Ensino Médio, tanto em escolas públicas quanto em escolas privadas. Com isso,

espera-se que os alunos sejam motivados a aprender o conteúdo de Eletroquímica.

3

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

O objetivo da presente pesquisa é desenvolver atividades experimentais com

materiais didáticos alternativos de baixo custo que colaborem para o Ensino de

Química abordando, principalmente, o conteúdo de Eletroquímica, a fim de favorecer a

compreensão dos conceitos discutidos em sala de aula, bem como analisar o

desempenho e interesse dos alunos nas atividades e, desse modo, contribuir com o

processo de ensino e aprendizagem.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Elaborar materiais alternativos de baixo custo e fácil acesso;

• Elaborar uma Sequência Didática voltada ao Ensino de Eletroquímica;

• Despertar o interesse e motivação dos alunos;

• Contribuir na melhoria do processo ensino e aprendizagem;

• Avaliar o desempenho dos alunos através de um questionário final com questões

envolvendo o conteúdo de Eletroquímica.

3 REFERENCIAL TEÓRICO

3.1 EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA

A ementa de Eletroquímica é extensa e conteudista, favorecendo a

memorização de conceitos, símbolos, fórmulas, regras e cálculos intermináveis.

Estudos revelam que os alunos têm dificuldades em acompanhar a transição de níveis

de representações macroscópica, submicroscópica e simbólica (RAUPP et al., 2009).

No entanto, é importante ressaltar que

essa realidade vem em forma de testes, provas e exercícios, na qual

só se vê uma mera repetição gerando uma repulsa e falta de

interesse pela disciplina. Há uma explícita desconexão entre os

conteúdos científicos e o mundo real, os quais são apresentados em

formato “finalizado”, sem nenhuma discussão sobre os processos de

construção do conhecimento. Em tais aulas não ocorre a

contextualização fazendo com que o aluno tenha um menor

engajamento em seu aprendizado. (FOUREZ, 2003 apud VIEIRA,

2011)

Em função disso, vale ressaltar que é importante “utilizar formas alternativas de

ensino sempre tentando despertar o interesse, o raciocínio e o entendimento dos

conceitos químicos” (ASSUMPÇÃO et al., 2010, p.133). Os autores também afirmam

que a aula experimental é um instrumento de ensino muito eficaz, pois a mesma

4

facilita a visualização e compreensão de fenômenos, motiva os alunos a aprender os

conteúdos estudados em sala de aula e, desse modo, eles são conduzidos a pensar

de forma a construírem o conhecimento a partir de situações que os façam refletir

sobre o mundo que os cercam, além de despertar o interesse por disciplinas de

exatas.

Diante disso, pode-se afirmar que “estas visões de ensino experimental

ampliam as possibilidades de interação professor-aluno e aluno-objeto, na perspectiva

de se obter eficiência no processo ensino e aprendizagem” (BARBOSA et al., 1999,

p.107). Com isso, é possível proporcionar aos alunos do Ensino Médio experimentos

que empregam materiais existentes em seu cotidiano, sem prejudicar os objetivos e

metas da aprendizagem, por meio da construção de equipamentos alternativos de

baixo custo e fácil aquisição.

3.2 O ENSINO DE ELETROQUÍMICA

Uma das ramificações da Química enquanto Ciência, de extrema importância

para a formação do indivíduo, é a Eletroquímica. A mesma é capaz de interagir e

contribuir para o desenvolvimento da sociedade devido a sua vasta aplicabilidade no

cotidiano. As pilhas e baterias são cada vez mais utilizadas em nossas vidas e esses

dispositivos estão presentes em laptops, brinquedos, lanternas, celulares, filmadoras,

barbeadores, câmeras fotográficas, relógios, calculadoras, instrumentos de medição e

aferição, equipamentos médicos, dentre outros.

Ao abordar o conteúdo de Eletroquímica no Ensino Médio, “pode-se realizar

uma relação das pilhas e o meio ambiente e assim destacar que pilhas comuns,

muitas vezes, são eliminadas inadequadamente”, uma vez que os resíduos existentes

nas pilhas são tóxicos à saúde e ao meio ambiente (SILVA et al., 2016, p.238). Alguns

desses conteúdos também “são considerados difíceis e complexos para professores e,

eles mesmos revelam que deixam o tópico de Eletroquímica para o último semestre,

pois já sabem que não terão tempo de executá-lo e que, desse modo, ficam livres

dessa parte da matéria” (SANJUAN et al., 2009, p.191).

Ademais, os alunos têm grande facilidade em dispersar conceitos apreendidos

nas atividades em sala de aula, deixando assim de relacionar os conceitos com o

cotidiano” (MARQUES et al. 2008). Contudo, ressalta (BARRETO; BATISTA; CRUZ,

2016) que o conhecimento eletroquímico é complexo, uma vez que exige um

raciocínio mais elaborado e, que algumas vezes, as analogias com os fenômenos do

mundo real ficam difíceis de serem feitas. Pois, não é fácil compreender que, uma

substância doa elétrons para a outra em uma reação de oxidação e redução, e que

essa transferência de elétrons gera corrente elétrica.

5

Uma das principais características relacionadas ao ensino de Ciências/Química

é a “falta de interesse decorrente, principalmente, da metodologia de ensino tradicional

empregado que muitas vezes se resume a cálculos matemáticos, memorização de

fórmulas e regras de nomenclatura, sem valorizar os aspectos conceituais” (LIMA et

al., 2000, p.26), visando apenas o preparo para concursos e vestibulares. Como

consequência, tem-se um ensino que se coloca afastado da realidade do aluno, o que

leva a questionamentos por parte do mesmo a respeito do estudo de Química.

Ao longo dos anos o Ensino de Ciências tem sido considerado desestimulante

e sem sentido pela maioria dos alunos do Ensino Médio. Assim, entende-se que “para

que o pensamento científico faça parte do aluno como uma prática cotidiana é

necessário que a Ciência esteja ao seu alcance, que o conhecimento tenha sentido,

ou seja, que possa ser utilizado na compreensão da realidade” (BUENO; KOVALICZN,

2008, p.5). A partir dessa reflexão, pode-se dizer que a realização de experimentos é

uma excelente ferramenta utilizada para que os alunos possam compreender o

conteúdo e estabelecer uma relação entre teoria e prática.

4 METODOLOGIA

Todo o desenvolvimento dos materiais foi feito em conjunto com alunos do

Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica Júnior (Pibic Jr), o qual tem

como objetivo despertar interesse pela pesquisa científica nos estudantes do Ensino

Médio da Rede Pública. No entanto, as atividades desenvolvidas devem ser

orientadas por um pesquisador especializado, em instituições de Ensino Superior ou

Institutos de Pesquisas.

O material desenvolvido foi elaborado para ser aplicado em Escolas

Estaduais/Federais/Privadas de Viçosa – Minas Gerais, podendo ser apresentado às

turmas do 2º ano do Ensino Médio, nas quais será utilizada como uma estratégia de

ensino mais diversificada, uma Sequência Didática voltada aos conteúdos de

Eletroquímica.

4.1 ELABORAÇÃO DOS ELETRODOS DAS CÉLULAS GALVÂNICAS

A elaboração dos eletrodos (Figura 1), para as Células Galvânicas foi realizada

utilizando materiais alternativos simples e facilmente disponíveis no cotidiano, como,

por exemplo, fita de magnésio, chapa de chumbo, bastão de zinco, fio de prata, fio de

cobre e bastão de ferro. Os eletrodos de magnésio, chumbo e de prata foram obtidos

lixando-se a fita para remoção da camada de óxido formado em suas superfícies. O

eletrodo de zinco foi obtido golpeando-se o bastão com um martelo para que o mesmo

apresentasse forma de uma chapa com diâmetro de 5mm, ajustando-a com auxílio de

6

uma tesoura. Já o fio de cobre e o bastão de ferro foram cortados com auxílio de um

alicate em pedaços de aproximadamente 12 cm.

Figura 1. Eletrodos metálicos utilizados nas Células Galvânicas Múltiplas.

4.2 PREPARO DAS SOLUÇÕES

As soluções dos respectivos íons metálicos dos eletrodos mencionados acima

foram preparadas a partir de nitratos e sulfatos: Mg(NO3)2.6H2O (98%, Merck),

Pb(NO3)2.6H2O (99%, Sigma Aldrich), Zn(NO3)2.6H2O (98%, Vetec), AgNO3 (99%,

Impex), CuSO4.5H2O (98%, Sigma Aldrich), FeSO4.7H2O (99%, Sigma Aldrich)

resultando numa concentração 0,1 mol/L dos metais em estudo. Para a Ponte Salina e

para a Condutância, foi preparada uma solução de KNO3 (99%, Sigma Aldrich) 0,1

mol/L. Já para as Células Eletrolíticas, foi preparada uma solução de Na2SO4 (99%,

Sigma Aldrich) 0,5 mol/L.

4.3 ELABORAÇÃO DA PONTE SALINA

O contato entre as soluções dos metais e a solução central da proveta foi feita

por meio de tubos em “U”, Ponte Salina (Figura 2), os quais foram confeccionados,

pelo professor, por medidas de segurança, a partir de tubos de vidro cortados. Estes

foram aquecidos e moldados, com auxílio do bico de Bünsen, até tomarem formato de

“U”. Os mesmos, preenchidos com solução KNO3 0,1 mol/L, conectam cada um dos

tubos de ensaio à proveta central.

7

Figura 2. Tubos em “U” utilizados como Ponte Salina.

4.4 ELABORAÇÃO DAS CÉLULAS GALVÂNICAS

Para a montagem da Célula Galvânica Múltipla (Figura 3), foi utilizada como

suporte uma proveta central, na qual foram fixados seis tubos de ensaio com auxílio

de gomas de elástico. Na proveta central foi adicionada uma solução de KNO3 0,1

mol/L e em cada um dos tubos periféricos foi adicionada uma solução contendo os

íons do respectivo eletrodo metálico.

Desta forma, foram obtidas 15 pilhas diferentes por meio de uma Combinação

Matemática de seis elementos tomados dois a dois, resultando num total de 15

combinações diferentes. Para medir a diferença de potencial das pilhas foi utilizado um

potenciômetro, o qual foi conectado, por meio de garras do tipo “jacaré”, aos eletrodos

que foram testados, na escala de milivolts. Na ausência do mesmo, pode-se utilizar

um multímetro digital simples.

(a) (b)

Figura 3. Montagem das Células Galvânicas Múltiplas. (a) vista de cima e (b) vista de

frente.

8

4.5 ELABORAÇÃO DAS CÉLULAS ELETROLÍTICAS

Para a montagem da Célula Eletrolítica foram utilizados dois eletrodos de

grafite (Figura 4a), retirados do interior de pilhas alcalinas descarregadas, fios

metálicos, dois tubos de canetas esferográficas e uma solução de sulfato de sódio 0,5

mol/L. Esta foi adicionada ao tubo em “U”, o qual foi fixado por uma garra, sendo

apoiado por um suporte (Figura 4b) e, posteriormente, os eletrodos foram colocados

em contato com a solução, na qual foi adicionado o indicador de azul de bromotimol

para que os alunos pudessem visualizar o processo.

Já a fonte de energia (Figura 4c), foi obtida a partir de um carregador de

celular, já inutilizado, o qual teve o conector do aparelho retirado. Os fios da

extremidade do carregador foram, então, separados e acoplados a conectores

metálicos com o auxílio de uma solda. Porém, esse procedimento deve ser realizado

pelo professor por medidas de segurança.

(a) (b) (c)

Figura 4. Célula Eletrolítica. (a) Montagem do eletrodo de grafite, (b) Montagem com o

tubo em “U” e (c) Fonte de energia elaborada com carregador de celular.

4.6 ELABORAÇÃO DO MEDIDOR DE CONDUTÂNCIA

Os eletrodos inertes de grafite utilizados na Condutância foram construídos da

mesma maneira que nas Células Eletrolíticas, também foram utilizados dois tubos de

canetas esferográficas, fios metálicos e uma fonte de energia. Além desses materiais,

foi utilizada uma lâmpada de LED para finalizar a elaboração do Medidor de

Condutância (Figura 5).

Em um dos eletrodos, foi inserido, um contato metálico, de aproximadamente 5

mm, o qual foi soldado a um fio e, a este foi conectado uma pequena lâmpada de LED

e, o sistema obtido foi inserido no interior de um dos tubos de caneta. Com o outro

eletrodo de grafite foi feito o mesmo procedimento, porém, sem a lâmpada de LED e,

esse sistema foi inserido dentro do outro tubo de caneta.

9

As outras extremidades dos fios, nos dois casos mencionados acima, foram

soldadas a outros conectores metálicos, os quais foram encaixados na parte superior

dos respectivos tubos de caneta e, assim, os dois novos eletrodos foram obtidos.

Estes foram, então, acoplados lado a lado com o auxílio de uma cola e, assim, obteve-

se o Medidor de Condutância.

Figura 5. Fonte de energia elétrica e o Medidor de Condutância.

4.7 SEQUÊNCIA DIDÁTICA

Como método de ensino, foi elaborada uma Sequência Didática (Anexo A)

baseada em uma abordagem contextualizada, investigativa e interdisciplinar para o

Ensino de Eletroquímica. As atividades propostas nesta pesquisa foram desenvolvidas

através da experimentação com materiais alternativos e de baixo custo a fim de

promover o ensino e aprendizagem visando relacionar o conteúdo apresentado em

sala de aula com os acontecimentos no mundo real ou no cotidiano dos alunos.

Planejou-se uma Sequência Didática para o Ensino de Eletroquímica, sendo dividida

em três partes, da seguinte forma:

Parte 1 – Plano de Aula - Células Galvânicas (Anexo A.1)

1º Momento: Levantamento das Concepções Prévias: Pré-questionário investigativo.

(Anexo A.2). Investigação sobre descarte de pilhas e baterias relacionando o tema

com uma abordagem contextualizada de modo a verificar os conhecimentos prévios

dos alunos.

2º Momento: Exposição do vídeo: “Descarte consciente de pilhas e baterias -

UNASP/EC” para conscientização dos danos ao meio ambiente causado pelo descarte

incorreto de pilhas e baterias e, leitura e discussão do texto: “Como é feita a

reciclagem de pilhas e baterias?” (Anexo A.3).

3º Momento: Organização e aplicação do conhecimento: Desenvolvimento dos

conceitos fundamentais sobre pilhas através de atividades experimentais (Anexo A.4).

10

Parte 2 – Plano de Aula - Células Eletrolíticas (Anexo B)

1º Momento: Levantamento das Concepções Prévias: Pré-questionário investigativo

(Anexo B.1). Investigação sobre Eletrólise relacionando o tema com uma abordagem

contextualizada de modo a verificar os conhecimentos prévios dos alunos.

2º Momento: Leitura e discussão do texto: “Etanol e hidrogênio:

uma parceria de futuro para o Brasil” (Anexo B.2).


conceitos fundamentais sobre Eletrólise através de atividades experimentais (Anexo

B.3).

Parte 3 – Plano de Aula - Condutância (Anexo C)

1º Momento: Levantamento das Concepções Prévias: Pré-questionário investigativo

(Anexo C.1) Investigação sobre corrente elétrica de maneira interdisciplinar para

testar os conhecimentos prévios dos alunos.

2º Momento: Leitura e discussão do texto (Anexo C.2): “Efeitos da Corrente Elétrica

no Corpo Humano”


conceitos fundamentais sobre Condutância através de atividades experimentais

(Anexo C.3).

Parte 4 – Questionário Final (Anexo D)

Esta parte consiste da aplicação de um questionário final (Questionário 4) com

questões relacionadas ao conteúdo abordado durante as aulas para verificação do

ensino e aprendizagem.

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 CÉLULAS GALVÂNICAS MÚLTIPLAS

Nas Células Galvânicas ocorrem a transformação de energia química em

energia elétrica, essa conversão de energia é devida às reações de oxirredução, nas

quais há transferência de elétrons de uma espécie para a outra. Nos dois

compartimentos da pilha, chamados meia-células, ocorre as semi-reações, as quais

podem ser descritas por equações de redução. Assim, as semi-reações envolvidas na

montagem das pilhas integradas podem ser representadas da seguinte forma:

Ag+ (aq) + e- Ag (s) E0 = + 0,80 V

Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s) E0 = + 0,34 V

Fe2+ (aq) + 2e- Fe (s) E0 = - 0,44 V

Mg2+(aq) + 2e- Mg (s) E0 = - 2,37 V

Pb2+ (aq) + 2e- Pb (s) E0 = - 0,13 V

Zn2+ (aq) + 2e- Ag (s) E0 = - 0,76 V

11

Tendo isso em vista, e com base na literatura, as possíveis reações globais

para as 15 pilhas diferentes resultantes da Combinação Matemática de seis elementos

tomados dois a dois e seus respectivos potenciais de redução encontram-se listados

na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1. Equações globais das 15 pilhas e seus respectivos potenciais globais.

Mg0 + Pb2+ ⇋ Mg2+ + Pb0 ∆E0 = + 2,23 V

Mg0 + Zn2+ ⇋ Mg2+ + Zn0 ∆E0 = + 1,60 V

Mg0 + 2 Ag+ ⇋ Mg2+ + 2 Ag0 ∆E0 = + 3,16 V

Mg0 + Cu2+ ⇋ Mg2+ + Cu0 ∆E0 = + 2,70 V

Mg0 + Fe2+ ⇋ Mg2+ + Fe0 ∆E0 = + 1,92 V

Pb2+ + Zn0 ⇋ Pb0 + Zn2+ ∆E0 = + 0,63 V

Pb0 + 2 Ag+ ⇋ Pb2+ + 2 Ag0 ∆E0 = + 0,93 V

Pb0 + Cu2+ ⇋ Pb2+ + Cu0 ∆E0 = + 0,47 V

Pb2+ + Fe0 ⇋ Pb0 + Fe2+ ∆E0 = + 0,31 V

Zn0 + 2 Ag+ ⇋ Zn2+ + 2 Ag0 ∆E0 = + 1,56 V

Zn0 + Cu2+ ⇋ Zn2+ + Cu0 ∆E0 = + 1,10 V

Zn0 + Fe2+ ⇋ Zn2+ + Fe0 ∆E0 = + 0,32 V

2 Ag+ + Cu0 ⇋ 2 Ag0 + Cu2+ ∆E0 = + 1,14 V

2 Ag0 + Fe2+ ⇋ 2 Ag+ + Fe0 ∆E0 = + 1,24 V

Cu2+ + Fe0 ⇋ Cu0 + Fe2+ ∆E0 = + 0,78 V

Já os valores encontrados para a diferença de potencial das possíveis

combinações das células para o sistema integrado estão listados na Tabela 2 a seguir.

12

Tabela 2. Valores das diferenças de potencial, em milivolts, entre as pilhas com

concentrações 0,1 mol/L

As diferenças de potencial encontradas apresentaram valores bem diferentes

dos valores teóricos, de acordo com a equação de Nernst dada abaixo, possivelmente

pela resistência oferecida pela ponte salina e/ou calibração do aparelho.

E = Eº - 0,0592 log Q

n Sendo,

E = Potencial da Célula Galvânica;

Eº = Potencial Padrão da Célula;

n = número de elétrons envolvidos no processo de oxirredução;

Q = razão entre as concentrações das espécies reduzidas e oxidadas.

Os valores medidos contra o eletrodo de chumbo apresentaram os maiores

desvios do calculado de acordo com a equação de Nernst. Este fato pode ser

justificado pela formação de uma camada de óxido de chumbo (PbO2), que altera a

natureza do eletrodo, além dos íons chumbo (Pb2+) presentes em solução serem

consumidos no processo de formação do óxido desse metal.

A reatividade química de um metal está relacionada com sua eletropositividade,

portanto, quanto mais eletropositivo for o elemento, mais reativo será o metal. Assim,

os metais mais reativos são aqueles que possuem grande tendência de perder

elétrons, logo, formam íons positivos com mais facilidade. Dessa forma, pode-se

verificar que, os metais utilizados nas Células Galvânicas apresentam uma ordem

crescente de reatividade baseada na fila de reatividade representada na Figura 6, na

qual a prata é o metal é menos reativo e, o magnésio é o metal mais reativo.

Polo Positivo do Potenciômetro

Mg Pb Zn Ag Cu Fe

Po

lo N

eg

ati

vo

do

Po

ten

ciô

metr

o

Mg X 795 440 1146 1258 1055

Pb X 426 825 344 40

Zn X 1018 720 466

Ag X 440 629

Cu X 345

Fe X

13

Figura 6. Fila de reatividade dos metais.

A ordem de reatividade dos metais também pode ser estabelecida tendo como

referência os potenciais padrão de redução, mencionados anteriormente, ou seja,

quanto maior e mais positivo o E0red, maior a tendência de ocorrência da redução.

Apesar dos desvios citados anteriormente, a montagem integrada de Células

Galvânicas Múltiplas pode ser utilizada em uma abordagem didática no estudo de

potenciais de redução, uma vez que possibilita aos alunos a construção de uma tabela

de potenciais e com auxílio desta é possível verificar a ordem de reatividade dos

metais através de uma montagem simples e compacta.

5.2 ELETRÓLISE NO TUBO EM “U”

Na Eletrólise da água utiliza-se uma fonte externa que fornece corrente elétrica

a Célula Eletrolítica, a qual atravessa dois elétrodos mergulhados em uma solução

aquosa contendo íons, denominada solução eletrolítica, permitindo a dissociação da

água em oxigênio (O2) e hidrogênio (H2).

Quando a Eletrólise ocorre em meio aquoso, a água fornece íons H+ e íons OH-

e, dessa forma, o processo de auto-ionização da água pode ser representado pela

seguinte equação:

2 H2O (l) ⇋ 2 H+ (aq) + 2 OH- (aq)

Quando um sal é dissolvido em água, ele sofre dissociação ou liberação de

íons, assim, uma solução aquosa de sulfato de sódio (Na2SO4) 0,5 mol/L quando

dissociada em água libera os seguintes íons:

Na2SO4 (aq) ⟶ 2 Na+ (aq) + SO42- (aq)

Em uma solução do sal Na2SO4, nem os íons sódio nem os íons sulfato

envolvem-se diretamente nas reações de eletrodo. A molécula de H2O é mais

facilmente oxidado no ânodo do que SO42– e no catodo, as moléculas de água são

reduzidas mais facilmente que os íons de sódio. Portanto, neste caso, o sulfato de

sódio atua apenas no transporte de elétrons e na manutenção da eletroneutralidade da

solução.

14

A semi-reação que ocorre no ânodo, polo positivo da meia-célula, é chamada

de reação de oxidação e é representada da seguinte forma:

H2O (l) ⟶ ½ O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2 e-

A semi-reação que ocorre no catodo, polo negativo da meia-célula, é

denominada reação de redução e é dada por:

2 H2O (l) + 2 e- ⟶ H2 (g) + 2 OH- (aq)

Esse processo constitui uma reação de oxirredução e a soma das duas semi-

reações nos eletrodos é a reação global na Célula Eletrolítica, sendo indicada por:

H2O (l) ⟶ H2 (g) + ½ O2 (g)

Ao adicionar o indicador azul de bromotimol, de coloração esverdeada, na

solução de sulfato de sódio, com pH neutro, obtêm-se no ânodo uma solução

amarelada, à medida que o meio se torna ácido e, ao mesmo tempo, obtêm-se no

catodo uma solução azulada, à medida que o meio vai se tornando básico como

mostra a Figura 7. A adição do indicador permite a visualização do processo de

Eletrólise de acordo com as respectivas semi-reações nos dois eletrodos.

Portanto, conclui-se que o material alternativo desenvolvido para a Eletrólise

pode ser utilizado no Ensino Médio de modo a contribuir no ensino e aprendizagem e,

é facilmente executado em sala de aula ou em laboratório.

Figura 7. Processo de Eletrólise utilizando o indicador de azul de bromotimol.

5.3 MEDIDOR DE CONDUTÂNCIA

A Condutometria baseia-se nas medidas de condutividade elétrica de uma

solução eletrolítica. A condutância é a medida resultante da aplicação de uma força

eletromotriz (fem) entre dois eletrodos e ocorre devido à migração de íons positivos e

negativos.

Para verificar a condutividade elétrica das soluções, foi desenvolvido um

Medidor de Condutância que, quando imerso em uma solução aquosa de KNO3, por

exemplo, faz a lâmpada de LED acender, Figura 8a, devido à presença de íons K+ e

15

íons NO3- na solução. Por outro lado, quando o mesmo é imerso em, por exemplo,

água destilada, a lâmpada não se acende, Figura 8b, pois a água destilada apresenta

baixa condutibilidade por não haver íons suficientes para que a condução de

eletricidade ocorra.

Portanto, conclui-se que o dispositivo desenvolvido com materiais de baixo

custo pode ser utilizado tanto em sala de aula quanto em laboratório devido à sua

praticidade. Este aparelho pode ser reproduzido pelos próprios alunos, tendo em vista

a acessibilidade dos materiais utilizados e a facilidade de sua montagem. Espera-se

que o experimento possa estimular a curiosidade e despertar o interesse pela Ciência.

(a) (b)

Figura 8. Medidor de Condutância: (a) Eletrodo imerso na solução contendo uma

solução de nitrato de potássio 0,1 mol/L. (b) Eletrodo imerso no béquer contendo água

destilada.

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Após a elaboração dos dispositivos e realização dos testes foi possível verificar

que o desenvolvimento dos mesmos com materiais simples, de fácil acesso e de baixo

custo podem colaborar para o ensino e aprendizagem, bem como contribuir para o

interesse dos alunos pela Ciência/Química.

Esses dispositivos auxiliam na abordagem dos conceitos de Eletroquímica e se

constitui como um recurso valioso, capaz de promover a participação e motivação dos

alunos possibilitando uma aula mais dinâmica. Portanto, os dispositivos propostos

podem ser facilmente utilizados em sala de aula ou no laboratório e permite o

desenvolvimento de atividades investigativas, bem como a contextualização do

conteúdo buscando sempre trazer a realidade na qual os alunos estão inseridos

relacionando-o com o seu dia-a-dia ou com os acontecimentos ao seu redor.

16

A Sequência Didática desenvolvida para essa pesquisa apresenta-se como

uma alternativa metodológica para o ensino do conteúdo de Eletroquímica, podendo

ser adaptada e trabalhada em qualquer espaço físico, uma vez que foram utilizados

materiais de baixo custo e que os mesmos podem ser facilmente transportados.

Espera-se que a proposta favoreça o desenvolvimento da formação do conhecimento

científico de uma forma mais incentivadora.

Como as metodologias utilizadas nos livros não têm se mostrado muito

eficazes para que o aluno alcance uma aprendizagem significativa, espera-se que a

Sequência Didática aqui apresentada possa ajudar na reformulação do Ensino de

Química do 2º ano do Ensino Médio e servir como auxílio para professores.

Infelizmente, devido a alguns contratempos não foi possível aplicar a

Sequência Didática e nem verificar sua eficiência como uma estratégia de ensino

voltada para o desenvolvimento do senso crítico dos alunos. No entanto, espera-se

aplicá-la futuramente para assim poder constatar sua eficácia.

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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VIRTUAL QUÍMICA FÁCIL. Disponível em <http://www.nutes.ufrj.br>. Acesso em 12

abr. 2018.

20

ANEXOS

Anexo A.1 – Parte 1: Plano de Aula (Células Galvânicas)

PLANO DE AULA – CÉLULAS GALVÂNICAS

PLANO DE AULA

TEMA: Células Galvânicas (Pilhas)

OBJETIVOS

GERAL: Desenvolver atividades experimentais com materiais didáticos alternativos de

baixo custo que colaborem para o Ensino de Química abordando, principalmente, o

conteúdo de Eletroquímica, a fim de favorecer a compreensão dos conceitos discutidos

em sala de aula, bem como analisar o desempenho e interesse dos alunos nas

atividades e, desse modo, contribuir com o processo de ensino e aprendizagem.

ESPECÍFICOS: Saber como se constrói uma Célula Galvânica e seu funcionamento.

Compreender os Potenciais de Redução. Compreender as reações de oxirredução.

CONTEÚDO

- Reações de oxidação-redução;

- Célula Galvânica (Pilha);

- Potencial Padrão de Hidrogênio;

- Potenciais padrão de redução;

- Força Eletromotriz (fem);

- Equação de Nernst.

METODOLOGIA

No início a aula, o professor deverá aplicar um questionário relacionado ao tema

abordado, o qual permitirá conhecer os saberes prévios dos alunos. Será entregue aos

alunos uma folha com as questões propostas, a qual deverá ser respondida com clareza

e sem rasuras. Também será apresentado um vídeo sobre algumas curiosidades sobre

as pilhas e leitura e discussão do texto: “Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias?”

para estabelecer um diálogo sobre os temas envolvidos. Para a parte experimental, será

solicitado aos alunos que formem grupos e a esses grupos será entregue um kit de

Eletroquímica. O aluno deverá registrar as informações observadas na atividade

experimental e criar uma tabela com os potenciais de redução.

RECURSOS DIDÁTICOS

- Problematização inicial;

- Textos: “Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias?”;

- Vídeos: “Descarte consciente de pilhas e baterias - UNASP/EC”;

21

- Quadro, giz e data-show;

- Espaço físico (sala de aula ou laboratório) para o desenvolvimento da atividade

experimental;

- Kit de Eletroquímica;

- Roteiro da aula;

- Questionário.

AVALIAÇÃO

Será aplicado um questionário com a problematização inicial com questões investigativas

para verificar os conhecimentos prévios dos alunos. Para verificar se o material didático

desenvolvido contribuiu para o processo de ensino e aprendizagem e, se os alunos

compreenderam os conceitos discutidos, será aplicado outro questionário ao final da

Sequência Didática direcionado aos conceitos relacionados aos temas abordados.

REFERÊNCIAS

• Básica

ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química. 3. ed. Porto Alegre: Bookman,

2006.

MASTERTON, W.L.; SLOWINSKI, E.J. e STANITSKI, C.L. Princípios de Química. 6. ed.

Rio de Janeiro: LTC, 1990.

• Complementar

KOTZ, J.C.; TREICHEL Jr., P. Química e reações Químicas. Vol. 1 e 2. Rio de Janeiro:

LTC, 2005.

MARTINS, Ana Laura da Silva; SOARES, Elane Chaveiro. Uma Proposta de Sequência

Didática para o Ensino de Eletrólise na Educação Básica. Mato Grosso, p.5-39.

WOLF, Luiza. Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias? Mundo Estranho, 2 out. 2013.

Disponível em: <https://mundoestranho.abril.com.br/ambiente/como-e-feita-a-reciclagem-

de-pilhas-e-baterias>. Acesso em 11 jun. 2018.

https://mundoestranho.abril.com.br/ambiente/como-e-feita-a-reciclagem-de-pilhas-e-baterias


22

Anexo A.2 – Questionário 1

QUESTIONÁRIO 1 - DESENVOLVIMENTO DE

MATERIAIS INSTRUCIONAIS VOLTADOS AO

ENSINO DE ELETROQUÍMICA

Prezado (a) estudante,

O presente questionário tem como objetivo relacionar o conteúdo de Eletroquímica de

forma contextualizada, de modo a verificar os conhecimentos prévios dos alunos.

Solicita-se que responda as questões propostas com o máximo de atenção possível,

de modo que as suas respostas possam ajudar a avaliar se o experimento contribui

para um melhor entendimento dos conceitos de Química.

Por fim, agradeço a sua disponibilidade em responder ao questionário.

Márcia Gonçalves Monteiro – Monografia em Química

QUESTÃO 01: Observe a tirinha abaixo e responda.

Mafalda está em dúvida quanto ao descarte da pilha velha. Proponha uma maneira de

ajudá-la nesta tarefa indicando ações ou um local para o descarte.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Questão 02. O que você entende por conscientização ambiental?

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

23

QUESTÃO 03. Quais são riscos relacionados ao descarte inadequado de pilhas e

baterias no Meio Ambiente?

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

QUESTÃO 04. Na sua opinião, quem é responsável do descarte correto de pilhas e

baterias? Comente.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

QUESTÂO 05. Você sabe como as pilhas e baterias são recicladas? Comente.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Anexo A.3 – Texto: Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias?

Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias?

Processo de reciclagem demora até dois meses

Os metais que compõem essas cápsulas de energia

são moídos, neutralizados e aquecidos para reuso.

No Brasil, são vendidos, em média, 400 milhões de

baterias e mais de 1 bilhão de pilhas por mês.

Infelizmente, apenas 1% é reciclado – em parte, por

causa do alto custo do processo: R$ 990 por tonelada

(a reciclagem de papel custa R$ 420 a tonelada). “O que falta no Brasil são mais

postos de recolhimento do material, além da educação das pessoas, que precisam se

acostumar a não jogar pilhas e baterias fora”, afirma Fatima Santos, diretora comercial

da Suzaquim, empresa que faz esse tipo de reciclagem. O processo é importante para

evitar que metais poluentes sejam descartados no meio ambiente.

24

Descarregando as baterias

1. Pilhas e baterias são separadas por composição. Baterias de carro vão para um

lado e de celulares para outro. As pilhas domésticas são abertas para separar a

cobertura plástica do miolo metálico. O plástico que envolve as pilhas vai para

reciclagem especializada.

2. O metal passa por uma máquina de trituração. As partículas resultantes seguem

para um reator químico, onde são dissolvidas e neutralizadas, ou seja, deixam de

reagir e serem tóxicas para o meio ambiente.

3. A pasta segue para um filtro prensa, que separa a parte líquida – esta segue para

uma estação de tratamento – da sólida. O material passa, então, por um teste químico,

que revela o metal mais abundante na composição – esse processo define a cor do

produto final.

4. A mistura vai a um forno, aquecido a mais de 1.300 Cº. O resultado é um óxido

metálico em pó, neutralizado e inofensivo, vendido como corante para a fabricação de

cerâmicas, vidros, pisos e azulejos.

Fonte: Disponível em: <https://mundoestranho.abril.com.br/ambiente/como-e-feita-a-

reciclagem-de-pilhas-e-baterias>. Acesso em 11 jun. 2018.



25

Anexo A.4 – Roteiro Aula Prática

ATIVIDADE PRÁTICA 1 – CÉLULAS GALVÂNICAS (PILHAS)

Objetivos: Verificar o funcionamento de uma pilha. Verificar a ordem de reatividade

dos metais. Obter uma tabela de potenciais de redução.

Materiais e Reagentes:

• 6 eletrodos: magnésio (Mg), chumbo (Pb), zinco (Zn), prata (Ag), cobre (Cu) e

ferro (Fe);

• 1 Proveta;

• 2 Gomas de elástico;

• 6 Tubos de ensaio;

• 6 Tubos em “U”;

• 1 Potenciômetro ou Multímetro Digital com garras tipo “jacaré”;

• Solução KNO3 0,1 mol/L;

• Soluções de Mg(NO3)2.6H2O 0,1 mol/L; Pb(NO3)2.6H2O 0,1 mol/L;

Zn(NO3)2.6H2O 0,1 mol/L; AgNO3 0,1 mol/L; CuSO4.5H2O 0,1 mol/L;

FeSO4.7H2O 0,1 mol/L.

Procedimentos:

1. Preparar as soluções de Mg(NO3)2.6H2O 0,1 mol/L; Pb(NO3)2.6H2O 0,1 mol/L;

Zn(NO3)2.6H2O 0,1 mol/L; AgNO3 0,1 mol/L; CuSO4.5H2O 0,1 mol/L; FeSO4.7H2O

0,1 mol/L e KNO3 0,1 mol/L;

2. Monte a Célula Galvânica: Pegue a proveta, os tubos de ensaio e prenda-os com as

gomas de elástico. Coloque enrole uma goma na parte de cima e enrole a outra goma

na parte de baixo, de modo que os tubos fiquem bem amarrados a proveta central.

3. Adicione, cuidadosamente, a cada um dos tubos de ensaio a respectiva solução dos

íons metálicos. Enumere de 1 a 6 os tubos de ensaio e anote os íons que estão em

cada um deles.

4. Pegue os tubos em “U” e adicione, cuidadosamente, a solução de KNO3 0,1 mol/L em

cada um deles.

5. Com muito cuidado, porém com uma certa rapidez para evitar que a solução saia do

tubo, conecte os tubos em “U” com a proveta e os tubos de ensaio.

6. Coloque um eletrodo em cada tubo de ensaio.

7. Conecte uma das garras do tipo “jacaré” num eletrodo mergulhado em um dos tubos de

ensaio, tubo 1, e a outra garra em um eletrodo diferente, tubo 2.

8. Ligue o potenciômetro na tomada e faça os ajustes necessários.

9. Meça a diferença de potencial dos eletrodos e anote o valor encontrado.

26

10. Faça o mesmo procedimento do item 6, porém, agora para o tubo 1 e tubo 3.

Repita o mesmo procedimento mantendo o tubo 1 e variando os demais tubos até

que todas as medições possíveis sejam feitas. Depois, faça o mesmo

procedimento mantendo o tubo 2 e variando os outros tubos e assim por diante até

obter um total de 15 pilhas diferentes. Anotando sempre os valores dos potenciais

de cada medida indicado no potenciômetro.

11. Monte uma tabela de potenciais de redução com os valores encontrados.

27

Anexo B – Parte 2: Plano de Aula (Célula Eletrolítica)

PLANO DE AULA – CÉLULAS ELETROLÍTICAS

PLANO DE AULA

TEMA: Eletrólise da água

OBJETIVOS

GERAL: Desenvolver atividades experimentais com materiais didáticos alternativos de

baixo custo que colaborem para o Ensino de Química abordando, principalmente, o

conteúdo de Eletrólise da água, a fim de favorecer a compreensão dos conceitos

discutidos em sala de aula, bem como analisar o desempenho e interesse dos alunos

nas atividades e, desse modo, contribuir com o processo de ensino e aprendizagem.

ESPECÍFICOS: Saber como se constrói uma Célula Eletrolítica e seu funcionamento.

Compreender as reações de oxirredução.

CONTEÚDO

- Eletrólise em solução aquosa com eletrodos inertes;

- Comparar o funcionamento das pilhas com a Eletrólise;

- Aplicações da Eletrólise.

METODOLOGIA


abordado, o qual permitirá conhecer os saberes prévios dos alunos. Será entregue aos

alunos uma folha com as questões propostas, a qual deverá ser respondida com

clareza e sem rasuras. Também será apresentado um texto para leitura e discussão:

“Etanol e hidrogênio: uma parceria de futuro para o Brasil” para estabelecer um diálogo

sobre os temas envolvidos relacionando questões econômicas. Para a parte

experimental, será solicitado aos alunos que formem grupos e a esses grupos será

entregue um kit de Eletroquímica. O aluno deverá registrar as informações observadas

na atividade experimental para eventuais discussões.

RECURSOS DIDÁTICOS


- Texto: “Etanol e hidrogênio: uma parceria de futuro para o Brasil”;



experimental;


- Roteiro da aula;

- Questionário.

AVALIAÇÃO

28

Será apresentada uma problematização inicial com questões investigativas para

verificar os conhecimentos prévios dos alunos. Para verificar se o material didático

desenvolvido contribuiu para o processo de ensino e aprendizagem e, se os alunos

compreenderam os conceitos discutidos, será aplicado outro questionário ao final da

Sequência Didática direcionado aos conceitos relacionados aos temas abordados.

REFERÊNCIAS

• Básica


Bookman, 2006.

MASTERTON, W.L.; SLOWINSKI, E.J. e STANITSKI, C.L. Princípios de Química. 6.

ed. Rio de Janeiro: LTC, 1990.

• Complementar

KOTZ, J.C.; TREICHEL Jr., P. Química e reações Químicas. Vol. 1 e 2. Rio de

Janeiro: LTC, 2005.

MARTINS, Ana Laura da Silva; SOARES, Elane Chaveiro. Uma Proposta de

Sequência Didática para o Ensino de Eletrólise na Educação Básica. Mato Grosso,

p.5-39.

SILVA, Ennio Peres. Etanol e hidrogênio: uma parceria de futuro para o Brasil.

Ambiente e Sociedade, São Paulo, p.51. Disponível em:

<http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v60n3/a15v60n3.pdf>. Acesso em 12 jun. 2018.

http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v60n3/a15v60n3.pdf

29

Anexo B.1 - Questionário 2





O presente questionário tem como objetivo relacionar o conteúdo de Eletroquímica de

forma contextualizada, de modo a verificar os conhecimentos prévios dos alunos.

Solicita-se que responda as questões propostas com o máximo de atenção possível,

de modo que as suas respostas possam ajudar a avaliar se o experimento contribui

para um melhor entendimento dos conceitos de Química.



QUESTÃO 01: Você acha que existe uma relação entre as palavras eletricidade e

eletrólise? Explique.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

QUESTÃO 02: Você acredita que seja possível produzir gás hidrogênio utilizando

eletricidade e água? Explique.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

QUESTÃO 03: Você acredita que é possível utilizar gás hidrogênio como combustível

para automóveis? Explique.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

30

QUESTÃO 04. A célula à combustível é uma tecnologia que utiliza o hidrogênio e o

oxigênio para gerar eletricidade com alta eficiência e essa energia elétrica produzida

pode ser empregada em veículos automotores. Em sua opinião, é possível produzir

esse gás através de outra substância? Explique.

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Anexo B.2 – Texto: Etanol e hidrogênio: uma parceria de futuro para o Brasil

Etanol e hidrogênio: uma parceria de futuro para o Brasil

A crescente busca mundial pela redução dos

impactos ambientais globais tem conduzido os

países à diminuição das emissões e ao aumento

da participação das fontes renováveis de energia

em suas respectivas matrizes energéticas. No

caso específico da redução das emissões de

gás carbônico, além de um uso mais eficiente

dos combustíveis fósseis procuram-se maneiras

de evitar a emissão desse gás (por ex. através

do sequestro do carbono) e a substituição

desses combustíveis por outros de origem renovável, como o etanol e o biodiesel.

Neste cenário a combinação do etanol e do hidrogênio resulta em um dos mais

interessantes sistemas energéticos disponíveis.

Por não ser encontrado livre na natureza, o hidrogênio deve ser produzido a

partir de um insumo químico que possua esse elemento, como a água ou os

hidrocarbonetos, e uma fonte de energia térmica e/ou elétrica, que pode ou não ser

renovável. Sua obtenção a partir de fontes fósseis, como o carvão, derivados de

petróleo e gás natural, representa uma forma menos impactante desses energéticos,

enquanto que a partir de fontes renováveis, como a hidroeletricidade e a biomassa,

representa uma das formas menos agressivas ao meio ambiente disponíveis.

Quando utilizado em motores de combustão interna ou turbinas, apesar das

menores emissões de poluentes e nenhuma emissão de gás carbônico, o hidrogênio

não apresenta ganhos de eficiência em relação aos combustíveis tradicionais. Porém,

31

quando empregado em células a combustível, além de emissões quase desprezíveis

esse combustível pode ser empregado com até 50% de eficiência.

A obtenção do hidrogênio a partir do etanol pode ser realizada através de

diversos processos, entre eles o de reforma-vapor, no qual este composto reage

quimicamente com a água, produzindo uma mistura gasosa cujo componente principal

é o hidrogênio. A eficiência desse processo situa-se na casa dos 80%. Uma vez

disponível, esse hidrogênio pode ser utilizado energeticamente em motores de

combustão interna, turbinas a gás e células a combustível. Este último dispositivo é

um reator eletroquímico que converte o hidrogênio e o oxigênio do ar em eletricidade,

calor e água, com elevada eficiência de conversão (em torno de 50%).

A energia elétrica produzida nas células a combustível pode ser empregada

para uso veicular, caracterizando-se como uma forma alternativa do uso do etanol em

veículos de passeio. Pode ser empregada também em aplicações aonde o etanol não

vem sendo utilizado diretamente, como veículos pesados (ônibus e de carga) e

geração distribuída de eletricidade (sistemas isolados e rurais, sistemas

complementares à rede elétrica, de segurança, etc). Como se pode perceber, a

eficiência global da combinação etanol, hidrogênio e veículos com células a

combustível está por volta de 40%, quase o dobro daquela verificada nos veículos com

motores de combustão interna a álcool (cerca de 25%), sendo que em todo seu ciclo

de produção e utilização não há praticamente nenhuma emissão de poluentes.

Portanto a associação do etanol e do hidrogênio representa a forma mais

eficiente e menos impactante de utilização desse biocombustível, praticamente

dobrando sua disponibilidade para substituição de combustíveis não renováveis em

todo mundo, o que poderá significar para o Brasil, além da posição de maior produtor,

também a de maior exportador de energia renovável do mundo.

Fonte: Disponível em <http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v60n3/a15v60n3.pdf>.

Acesso em 12 jun. 2018.

http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v60n3/a15v60n3.pdf

32

Anexo B.3 – Roteiro Aula Prática

AULA PRÁTICA 2 – CÉLULA ELETROLÍTICA (ELETRÓLISE)

Objetivos: Realizar o processo de Eletrólise de uma solução aquosa de sulfato de

sódio;


• 2 eletrodos de grafite

• 1 Tubo em “U”

• Suporte com garra

• Solução Na2SO4 0,5 mol/L

• Indicador azul de bromotimol

• Fonte de energia (carregador de celular)

Procedimentos:

1. Preparar a solução de Na2SO4 0,5 mol/L.

2. Prenda o tubo em “U” no suporte com garra.

3. Coloque a solução Na2SO4 0,5 mol/L no tubo.

4. Adicione 2 gotas de indicador azul de bromotimol.

5. Encaixe os dois eletrodos de grafite no tubo em “U”.

6. Ligue a fonte de energia na tomada. Observe. Anote.

33

Anexo C – Parte 3: Plano de Aula – Condutância

PLANO DE AULA – CONDUTÂNCIA

PLANO DE AULA

TEMA: Condutância

OBJETIVOS

GERAL: Desenvolver atividades experimentais com materiais didáticos alternativos

de baixo custo que colaborem para o Ensino de Química abordando, principalmente,

o conteúdo de Condutância, a fim de favorecer a compreensão dos conceitos

discutidos em sala de aula, bem como analisar o desempenho e interesse dos

alunos nas atividades e, desse modo, contribuir com o processo de ensino e

aprendizagem.

ESPECÍFICOS: Saber como se constrói uma Célula Eletrolítica e seu

funcionamento. Compreender as reações de oxirredução.

CONTEÚDO

- Corrente Elétrica;

- Corpo Humano;

-Condutividade elétrica dos compostos.

METODOLOGIA


abordado, o qual permitirá conhecer os saberes prévios dos alunos. Será entregue

aos alunos uma folha com as questões propostas, a qual deverá ser respondida

com clareza e sem rasuras. Também será aplicado um vídeo para complementar a

aula, bem como um texto para leitura e discussão: “Efeitos da Corrente Elétrica no

Corpo Humano” para estabelecer um diálogo sobre os temas envolvidos por meio

da interdisciplinaridade. Para a parte experimental, será solicitado aos alunos que

formem grupos e a esses grupos será entregue um kit de Eletroquímica. O aluno

deverá registrar as informações observadas na atividade experimental para

eventuais discussões.

RECURSOS DIDÁTICOS


- Texto: “Efeitos da Corrente Elétrica no Corpo Humano”;

- Vídeo: “Choque elétrico (Parte 1) - O MELHOR vídeo - Curso NR10 Engehall”;



experimental;


- Roteiro da aula;

34

- Questionário.

AVALIAÇÃO

Será aplicado um questionário com a problematização inicial com questões

investigativas para verificar os conhecimentos prévios dos alunos. Para verificar se o

material didático desenvolvido contribuiu para o processo de ensino e aprendizagem

e, se os alunos compreenderam os conceitos discutidos, será aplicado outro

questionário ao final da Sequência Didática direcionado aos conceitos relacionados

aos temas abordados.

REFERÊNCIAS

• Básica


Bookman, 2006.

MASTERTON, W.L.; SLOWINSKI, E.J. e STANITSKI, C.L. Princípios de Química.

6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1990.

• Complementar

KOTZ, J.C.; TREICHEL Jr., P. Química e reações Químicas. Vol. 1 e 2. Rio de

Janeiro: LTC, 2005.

MARTINS, Ana Laura da Silva; SOARES, Elane Chaveiro. Uma Proposta de

Sequência Didática para o Ensino de Eletrólise na Educação Básica. Mato

Grosso, p.5-39.

https://www.youtube.com/watch?v=usLEVgJwyss

JÚNIOR, Joab Silas da Silva. Disponível em:

<https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/efeitos-corrente-eletrica-no-corpo-

humano.htm>. Acesso em 13 jun. 2018.

https://www.youtube.com/watch?v=usLEVgJwyss

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/efeitos-corrente-eletrica-no-corpo-humano.htm


35

Anexo C.1 – Questionário 3





O presente questionário tem como objetivo relacionar o conteúdo de Eletroquímica

utilizando uma abordagem interdisciplinar. Solicita-se que responda as questões

propostas com o máximo de atenção possível, de modo que as suas respostas

possam ajudar a avaliar se a Sequência Didática contribui para um melhor

entendimento dos conceitos de Química.



QUESTÃO 01: O que acontece quando tomamos um choque elétrico? Comente.

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

QUESTÃO 02. Como você acha que a corrente elétrica percorre nosso corpo? Comente.

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

QUESTÃO 03. Por que os pássaros não tomam choques quando pousam nos fios da rede

elétrica?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

36

Anexo C.2 – Texto: Efeitos da Corrente Elétrica no Corpo Humano

Efeitos da Corrente Elétrica no Corpo Humano

Os efeitos da corrente elétrica no corpo humano dependem da sua intensidade. Entre

as consequências do choque elétrico, podemos citar formigamentos e até a morte.

A corrente elétrica é um fenômeno que

pode levar um ser humano à morte.

Quando se estabelece uma diferença de

potencial entre dois pontos do corpo

humano, flui uma corrente elétrica entre

eles. A intensidade dessa corrente

depende da diferença de potencial e

da resistência elétrica entre esses

pontos sobre os quais se aplica

a voltagem, por exemplo, a resistência elétrica entre as orelhas é igual a 100 Ω,

aproximadamente.

A sensação de choque elétrico surge com correntes elétricas de intensidade

superior a 1 mA. Com correntes superiores a 10 mA, os músculos contraem-se, o que

dificulta, por exemplo, o pulo (salto). Correntes próximas de 20 mA tornam

a respiração mais difícil, a qual pode cessar com correntes que chegam a 80 mA. As

correntes elétricas que chegam a matar são aquelas cuja intensidade está

compreendida na faixa entre 100 mA e 200 mA. Com intensidade próxima dos 100

mA, as paredes do coração executam movimentos descontrolados, o que é chamado

de fibrilação. As correntes que chegam a ultrapassar os 200 mA não são tão perigosas

quanto as de 100 mA, pois as contrações musculares do coração são tão violentas

que esse órgão fica paralisado, fato que acaba aumentando a possibilidade de

sobrevivência de um ser humano submetido a esse tipo de choque elétrico.

Ao contrário do que muitos pensam, as correntes elétricas mais perigosas são

aquelas que têm intensidades relativamente mais baixas, que podem ser obtidas em

eletrodomésticos comuns que funcionam a 110 V e 220 V. Correntes mais intensas

podem provocar desmaios e fortes queimaduras, porém não chegam a matar de

imediato.

O socorro a uma vítima de choque elétrico deve ser rápido, começando pelo

corte da tensão elétrica. Caso não seja possível cessá-la, deve-se retirar a pessoa do

local com um material que seja isolante, como materiais plásticos. Feito isso, é

necessário chamar os bombeiros, que são pessoas altamente preparadas para esse

tipo de atendimento emergencial.

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/corrente-eletrica.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/o-que-e-diferenca-potencial.htm


https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/corrente-eletrica.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/resistores.htm


https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/tecido-muscular.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/sistema-respiratorio.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/coracao.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/110-v-ou-220-v-qual-melhor-opcao.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/doencas/desmaio.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/queimaduras.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/110-v-ou-220-v-qual-melhor-opcao.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/condutores-isolantes.htm

37

Fonte: Disponível em <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/efeitos-corrente-

eletrica-no-corpo-humano.htm>. Acesso em 13 jun. 2018.

Anexo C.3 – Roteiro Aula Prática

AULA PRÁTICA 3 – CONDUTÂNCIA

Objetivos: Verificar a condução de corrente elétrica dos compostos.


• 2 béqueres 50 mL

• Água destilada

• Solução KNO3 0,1 mol/L

• Medidor de Condutância

• Fonte de energia (carregador de celular)

Procedimentos:

1. Preparar a solução de KNO3 0,1 mol/L.

2. Adicione cerca de 25 mL da solução de KNO3 0,1 mol/L em um béquer.

3. Conecte o Medidor de Condutância na fonte de energia e ligue-o na tomada.

Observe. Anote.

4. Lave o Medidor de Condutância com um pouco de água destilada.

5. Agora, adicione cerca de 25 mL de água destilada no outro béquer.

6. Conecte o Medidor de Condutância na fonte de energia e ligue-o na tomada.

Observe. Anote.



38

Anexo D – Questionário Final

QUESTIONÁRIO FINAL- DESENVOLVIMENTO DE




O presente questionário tem como objetivo identificar se a experimentação é uma

estratégia eficiente para o Ensino de Eletroquímica. Solicita-se que responda as

questões propostas com o máximo de atenção possível, de modo que as suas

respostas possam ajudar a avaliar se o experimento contribui para um melhor

entendimento dos conceitos de Química.



QUESTÃO 01. O funcionamento de uma Célula Galvânica (pilha) depende da

reatividade dos metais. Com base na ordem de reatividade dos metais e considerando

o íon Fe2+, faça o que se pede.

a) Quais reações seriam possíveis com os seguintes íons Cu+2, Pb+2, Zn2+, Mg2+ e Ag+.

Justifique.

39

b) Equacione as semi-reações que você verificou que poderiam acontecer.

c) Escreva as reações globais para duas das reações verificadas no item b.

d) Escolha uma das reações globais do item c e classifique qual metal sofreu

oxidação e qual sofreu redução indicando também os agentes oxidante e redutor.

40

QUESTÃO 02. Observe a Célula Galvânica representada a seguir:

Considere os seguintes potenciais padrão de redução:

Podemos afirmar corretamente sobre essa célula que:

a) O eletrodo de níquel é o catodo, e a ddp da pilha é +0,59V.

b) O eletrodo de cobre é o ânodo, e a ddp da pilha é +0,59V.

c) A transferência de elétrons se dá do cobre para o níquel porque E0Cu > E0

Ni.

d) A reação global espontânea da pilha é Cu2+ + Ni0 ⟶ Cu0+ Ni2+ (∆E0 = - 0,59V).

e) O níquel sofre oxidação enquanto o cobre é agente oxidante.

QUESTÃO 03. A obtenção de vários materiais utilizados pelo homem é realizada

através do processo da eletrólise. O equipamento abaixo foi utilizado para efetuarmos

a eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de cobre II (CuCl2) com eletrodos de

grafite.

a) Escreva o sentido do movimento das cargas (íons positivos, íons negativos e

elétrons) nesta célula através dos fios e na solução durante o processo da eletrólise.

41

b) Neste equipamento há uma corrente elétrica e uma corrente iônica. Explique a

origem dessas correntes.

c) Explique o que acontece durante o processo da eletrólise indicando em qual polo

ocorreu a redução e a oxidação relacionando-os com os termos ânodo e catodo.

QUESTÃO 04. Uma solução de cloreto de sódio (NaCl) 0,1 mol.L-1 foi adicionada em

um tubo em “U”. Em seguida, acrescentou-se uma solução de azul de bromotimol. Em

cada extremidade do tubo foi colocado eletrodos inertes de grafite ligado a uma fonte

elétrica. Você como estudante de Química pode concluir que:

a) Em um dos lados do tubo houve liberação de H2 (g) e OH- (aq) tornando o meio

ácido indicando uma coloração amarelada.

b) Em um dos lados do tubo houve liberação de H+ (aq) e O2 (g) tornando o meio

básico indicando uma coloração azulada.

c) Ao introduzirmos o eletrodo ocorre uma reação de redução no ânodo e uma reação

de oxidação no catodo indicando a eletrólise da água.

d) Ao introduzirmos o eletrodo ocorre uma reação de redução no catodo e uma

reação de oxidação no ânodo indicando a eletrólise da água.

42

e) O procedimento realizado indica uma reação espontânea característica da

eletrólise, na qual utilizou-se uma fonte externa para provocar uma transformação

química.

QUESTÃO 05. Descreva o que ocorre nos experimentos representados na figura a

seguir.

QUESTÃO 06. Foi colocado em um recipiente A uma solução de C6H12O6 (açúcar) e

em um recipiente B foi adicionada uma solução de NaOH (soda cáustica). Em cada

recipiente foi introduzido um eletrodo composto por uma fonte de energia que gera

uma corrente elétrica capaz de acender uma lâmpada de LED quando o circuito é

fechado. De acordo com estas informações indique a alternativa que explica

erroneamente o experimento realizado.

a) Ao introduzir o eletrodo na solução A foi percebido que a lâmpada de LED acendeu

e na solução B isso não ocorreu. Tal fato se deve ao caráter covalente da solução de

C6H12O6 e iônico para o NaOH.

b) Ao introduzir o eletrodo na solução A foi percebido que a lâmpada de LED não

acendeu e na solução B acendeu. Tal fato se deve ao caráter covalente da solução de

C6H12O6 e iônico para o NaOH.

43

c) A solução A não possui íons suficientes para que o circuito seja fechado, devido a

isso a lâmpada de LED não acende. Já a solução B contém íons suficientes de modo

que a lâmpada de LED acenda.

d) A presença de íons livres em solução faz com que haja a condução de corrente

elétrica capaz de acender a lâmpada de LED.

e) Podemos obter o mesmo resultado dos procedimentos descritos se utilizarmos

como solução A água destilada e solução B, NaCl.

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