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Ao analisarmos o plano geral doensino de química orgânicadas principais escolas de ensino

médio, observamos que o conteúdoprogramático tem sido trabalhado comrituais mecânicos de definições enomenclaturas, restando aos alunos amemorização e o estudo de conteúdosnão correlacionados com o cotidiano.Esta educação não propicia aos alunosos alicerces necessários que lhes per-mitam o raciocínio científico e o exercíciopleno da cidadania.

Por acreditarmos que a educação éum processo que requer do educadorum compromisso com a formação deum cidadão e com o intuito de contribuirpara a conscientização e reflexão deproblemas diferenciados, na perspec-tiva de alcançarmos melhorias no ensi-no de química orgânica, trazemos orelato de uma experiência desenvolvidajunto à 3ª série do nível médio por alunosde iniciação à docência e professoresdo Instituto de Química da UERJ.

Nesta experiência, enfatizamos o pa-pel do álcool na sociedade, maisespecificamente o etanol, pois preten-demos despertar nos alunos o interesse

por problemas vivenciados em seu dia-a-dia, como por exemplo o alcoolismo.

Com o auxílio de materiais audiovi-suais, como cartazes e vídeos, foramabordados os seguin-tes assuntos: nomen-clatura dos álcoois,produção do etanol,teor alcoólico das be-bidas, o alcoolismo epor fim o problema dese dirigir alcoolizado.

Iniciamos a nossaaula colocando emdiscussão algumasquestões como: onde encontramos oálcool no nosso dia-a-dia? Qual a suaimportância? Esta aula teve duração decerca de uma hora e trinta minutos etodo o conteúdo correlacionado foitrabalhado nas aulas posteriores se-guindo o modelo de ensino tradicional,mas sem perder de vista a aula inicial.

Após ampla discussão, apresenta-mos aos alunos a definição de álcool, ogrupo funcional hidroxila (OH) e anomenclatura. Os alunos apresentaramsuas dúvidas, tais como: que álcool éadicionado à gasolina? Que produto é

adicionado ao álcool de limpeza paraque o mesmo não possa ser bebido?Por que o metanol é tóxico? O que elecausa? Posteriormente, fizemos com

que os alunos obser-vassem que na maioriados produtos relatados,o álcool etílico estavapresente, como porexemplo: nas bebidasalcoólicas, no combus-tível automotivo e noálcool de limpeza. Emseguida, discutimos osmétodos de obtenção

do etanol.De um modo geral, álcoois podem

ser produzidos a partir do respectivoalqueno, através de uma reação dehidratação, utilizando ácido fósfóricocomo catalisador (equação 1). Nestaetapa, explicamos qual a função de umcatalisador em uma reação química. H3PO4

H2C=CH2 + H2O —→ H3CCH2OH (1)

No Brasil, o processo mais utilizadopara a produção do etanol é a partirda fermentação alcoólica da cana-de-

O ensino da função álcool

Juliana da Rocha Rodrigues, Mônica Regina Marques Palermo de Aguiar,Luiz Claudio de Santa Maria e Zilma Almado Mendonça Santos

Este artigo apresenta o relato de uma abordagem alternativa para despertar o interesse dos alunos do ensino médio pelo estudo dafunção álcool. Esta experiência foi desenvolvida na 3ª série do ensino médio na qual a função álcool foi inserida em um contexto tradicionalde ensino, porém adotando uma abordagem alternativa. A metodologia utiliza a problemática social ocasionada pelo alcoolismo como umtema gerador de aprendizagem, explorando tópicos como produção do etanol pela via fermentativa, teor alcoólico de bebidas e o problemade se dirigir alcoolizado. Motivados por este assunto, os alunos exercitaram idéias abrangentes sobre métodos de separação de líquidos,forças intermoleculares, concentração de soluções e reação de oxidação.

ensino de química, química orgânica, álcool

Uma Abordagem Alternativa para o Ensino da Função

Alcoolismo

Embriaguez

Fermentação

Motorista Embriagado

Forças intermoleculares

Concentração de soluções

O conteúdo programáticode química orgânica tem

sido trabalhado com rituaismecânicos de definições enomenclaturas, restando

aos alunos a memorizaçãoe o estudo de conteúdos

não correlacionados com ocotidiano

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açúcar. O etanol é produzido por fer-mentação de grãos e de açúcares des-de a Grécia antiga. A fermentaçãoalcoólica é um processo exotérmico,de transformação química de açúcares(C6H12O6) em etanol (H3CCH2OH) edióxido de carbono (CO2) (equação 2),sendo realizada por microorganismos(Ferreira e Montes, 1999). Foi explicadoque o microrganismo responsável peloprocesso de fermentação alcoólica éuma levedura vulgarmente conhecidacomo fermento de pão. microrg.C6H12O6 —→ 2H3CCH2OH + 2CO2(2)

Aproveitamos esta etapa para re-lembrar o que são processos exotér-mico e endotérmico. Posteriormente,explicamos que o açúcar, por apresen-tar em sua fórmula molecular a propor-ção de um átomo de carbono paracada ‘molécula de água’, Cn(H2O)n, édenominado de hidrato de carbono oucarboidrato.

Os carboidratos são classificadosde acordo com seu tamanho molecu-lar. Os mais simples são chamadosmonossacarídeos. Os maiores sãoprodutos de condensação (ou polí-meros) chamados de polissacarídeos(Figura 1). Eles contêm muitos sacarí-deos interligados através de umareação de desidratação.

Os polissacarídeos podem serhidrolisados (em meio ácido), sendodegradados em uma reação com águapara produzir monossacarídeos. Os

monossacarídeos, porém, não podemdessa forma ser convertidos em molé-culas mais simples de carboidrados.Além disso, foi esclarecido que a cana-de-açúcar contém um dissacarídeo, asacarose (Figura 2), e que este pode serhidrolisado em dois monossacarídeos,a frutose e a glicose, sendo essas assubstâncias que sofrem o processo defermentação alcoólica (Ucko, 1992).

Depois, esclarecemos que além dacana-de-açúcar outros materiais tam-bém podem ser utilizados como maté-ria-prima para a produção do etanol:os constituídos por monossacarídeos(sucos de frutas), dissacarídeos (beter-raba, mel de abelhas etc.) ou polissa-carídeos (amido de grãos, fécula deraízes, madeira etc.) (Lima et al., 1975).

As etapas da fermentação (Tabela1) foram esclarecidas a fim de que osalunos pudessem concluir a respeitodo que aconteceria em cada fase.

Depois da apresentação do proces-so de fermentação alcoólica, realizamosem sala de aula a produção do etanol,utilizando o caldo de cana-de-açúcar eo fermento de pão (Silva e Silva, 1997).Através do forte cheiro de etanol, osalunos constataram a presença doálcool na mistura fermentativa; no en-tanto, puderam perceber que este nãoestava puro devido à contaminação porimpurezas originadas no próprio proces-so de fermentação, como, por exemplo,leveduras mortas, água, glicose nãoconsumida, impurezas da matéria-prima

etc. Assim, estimulamos o raciocínio dosalunos, a fim de que os mesmosdiscutissem um procedimento para aseparação do etanol. A partir dasrespostas dos alunos, relembramos osconceitos fundamentais da destilação,ressaltando as diferenças entre a desti-lação fracionada e a simples.

Aproveitamos este momento paradiscutir a diferença entre os pontos deebulição do propano (-42 °C) e do etanol(78 °C), apesar dos dois possuíremmassas moleculares semelhantes. Issose deve ao fato do propano ser umcomposto apolar, apresentando apenasforças intermoleculares do tipo van derWaals, enquanto o etanol, um compostopolar, apresenta forças intermolecularesdo tipo ligação de hidrogênio, as quaissão muito mais intensas que as tipo vander Waals.

Posteriormente, abordamos aquestão da concentração do etanolnas bebidas, sendo esta determinadaatravés da densidade da solução e queé expressa normalmente pela escalacentesimal Gay Lussac (°GL), a qualindica a percentagem em volume deetanol presente em uma solução.

Um parâmetro bastante utilizadopara se avaliar o teor de álcool é adensidade. É por meio dela que se podeverificar, através do uso de alcoômetrosapropriados, se o álcool vendido nospostos de combustível está dentro dasespecificações exigidas. Um dispositivocomo um densímetro é capaz de medira densidade dos líquidos nos quais écolocado. Quanto mais denso for esselíquido, maior a tendência do densíme-tro flutuar nele. Assim, é possível medira densidade de vários líquidos. O nívelde flutuação do objeto depende da den-sidade do líquido no qual é colocado.Comparando-se os níveis de flutuaçãoem vários líquidos, é possível estimarsuas densidades.

Para que os alunos pudessem cons-tatar a variação da densidade de dife-rentes soluções alcoólicas, fabricamos

Tabela 1: Fases do processo de fermentação.

Fases Descrição

Inicial momento do contato da levedura com a glicose

Intermediária as leveduras começam a se alimentar da glicose e a eliminar etanol eCO2, ocasionando a sua multiplicação

Tumultuosa em decorrência da intensa liberação de CO2, temos a impressão deque a mistura está fervendo

Final quando a quantidade de álcool atinge 15% do volume total, a leveduramorre intoxicada com o álcool e, conseqüentemente, cessa a produçãode etanol

Figura 1: Representação de um monossacarídeo, um dissacarídeo e um polissacarídeo.

Figura 2: Estrutura da sacarose.

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um densímetro alternativo (Beltran eCiscato, 1991). O densímetro foi cons-truído utilizando-se um canudo de refres-co com uma das extremidades fecha-das com um material vedante (resinaepoxídica). No tubo formado, foi coladoum pouco de areia. A quantidade deareia deve ser suficiente para permitirque ele se mantenha na vertical e flutuena água pura. O nível de flutuação dodensímetro em água foi marcado. Emseguida, este densímetro foi mergu-lhado no etanol comercial e feita umanova marcação. Depois, os alunos me-diram as densidades da cerveja e dacachaça e relacionaram-nas com seusteores alcoólicos.

As bebidas alcoólicas são classi-ficadas em dois grupos: as bebidas nãodestiladas e as destiladas. As bebidasnão destiladas apresentam teor alcoó-lico de no máximo 15°GL, além de possuí-rem sabor e aroma de-pendentes da matéria-prima e dos aditivosutilizados na fermenta-ção, enquanto as bebi-das destiladas apre-sentam teores alcoó-licos elevados (Tabela 2).

A fim de contextualizarmos a apre-sentação das reações características dafunção álcool, foi demonstrado ofuncionamento do bafômetro (Braa-them, 1997; Ferreira et al., 1997), umdispositivo utilizado para detecção doestado de embriaguez de uma pessoa.Este dispositivo contém uma soluçãoaquosa de dicromato de potássio emmeio ácido, que apresenta coloraçãoalaranjada. Esta solução, ao entrar emcontato com o álcool presente no ar

expirado pelo motorista embriagado,tornar-se-á verde azulada. Isso se deveà redução do íon dicromato (Cr2O7

-2) acromo (III) ou a cromo (II) e à oxidaçãodo etanol ao ácido acético.

Nesta etapa, discutimos o problemade se ingerir bebidasalcoólicas antes dedirigir. Explicamos queo etanol, segundo cri-térios médicos, é clas-sificado como um de-pressor do sistema ner-voso central. Seus efei-tos, ou seja, a embria-

guez, são semelhantes à respostahumana a anestésicos. Inicialmente, háexcitabilidade e aumento da sociabili-dade, mas isso é resultante de depres-são da inibição, e não de estimulação.À medida que a concentração do etanolna corrente sangüínea aumenta, a pes-soa começa a sentir os efeitos preju-diciais desta substância (Tabela 3).

Mostramos para os alunos que oCódigo Nacional de Trânsito prevê queuma concentração de álcool no sangueacima de 0,50 g/L é considerada delito

grave de trânsito. Além disso, informa-mos aos alunos que a ingestão de ape-nas duas doses de bebidas alcoólicaspor uma pessoa de 60 kg já faz com quea concentração limite acima estabelecidaseja ultrapassada. Em seguida, escla-recemos que devido à bebida destiladapossuir um concentração de etanol su-perior à da bebida não destilada, asrespectivas doses não são equivalentes.Finalizamos a aula deixando a seguintemensagem: “se bebeu, não dirija; se vaidirigir, não beba!!”.

Com esta experiência, constatamosque um ensino que interrelacione oconhecimento químico com o contextosocial contribui de forma eficaz para aformação de um cidadão. Esta consta-tação foi feita por meio de respostas aquestionário respondido pelos alunos nofinal da aula e depoimentos de algunsdeles. Este tema de importância social émuito amplo e o professor pode abordardiversos cenceitos químicos, tais comoreação química (oxidação, por exemplo),ligação química (interação molecular,ligação de hidrogênio), propriedadesfísicas (densidade, por exemplo) emétodos de separação (destilação).

Juliana da Rocha Rodrigues é aluna do curso delicenciatura em química da Universidade do Estadodo Rio de Janeiro (UERJ). Mônica Regina MarquesPalermo de Aguiar (mmarques@uerj.br), licenciada emquímica, mestre e doutora em ciências (área dequímica orgânica) pela Universidade Federal do Riode Janeiro (UFRJ), é docente do Departamento deQuímica Orgânica do Instituto de Química da UERJ.Luiz Claudio de Santa Maria (lcsm@uerj.br), licenciadoem química pela UERJ e doutor em tecnologia depolímeros pela UFRJ, é docente do Departamento deQuímica Orgânica do Instituto de Química da UERJ.Zilma Almado Mendonça Santos, licenciada em químicapela UFRJ, pós-graduada lato senso em ensino deciências pela UERJ e em ensino de ciências – químicapela Universidade Federal Fluminense, é docente doColégio Estadual Gomes Freire de Andrade.

Tabela 2: Propriedades das bebidas alcoólicas.

Teor alcoólico Matéria Observações/ °GL prima

Bebidas cerveja ~4 cevada sabor e aroma devem-se àsnão destiladas folhas de lúpulo

vinho 11 uva as variedades dos vinhosdevem-se aos diferentestipos de uvas

Bebidas cachaça 40 cana-de-açúcar bebida popular, amplamentedestiladas conhecida

uísque 43 cevada ou milho a cor é devida aoenvelhecimento em barris decarvalho

Tabela 3: Efeitos do álcool em um indivíduo, em função da concentração no sangue.

Concentração de álcool Efeitono sangue / (g/L)

Até 0,16 nenhum efeito aparente

0,20 a 0,30 falsa estimativa de distância e velocidade

0,30 a 0,50 começo do risco de acidente

0,50 a 0,80 euforia de condutor, risco de acidente multiplicado por quatro

1,50 a 3,00 visão dupla, condução perigosíssima

3,00 a 5,00 embriaguez profunda, condução impossível

Mais de 5,00 coma, podendo levar à morte

Fonte: DER-MG (Folheto Álcool e Volante).

Um ensino que interrela-cione o conhecimento

químico com o contextosocial contribui de formaeficaz para a formação de

um cidadão

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SOLOMONS, T.W.G. Química orgânica.6a ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos eCientíficos, 1996. v. 1.

Um diálogo Questionador do CientificismoA área de educação em ciências,

seja do Brasil ou no exterior, se desen-volveu mais fortemente em torno daspreocupações metodológicas. Aindaque sejam extremamente profícuas asteorizações dessa área, por vezes dei-xam de inter-relacionar suas análisesao contexto social de produção daciência. Nem sempre analisam oconhecimento científico como umaprodução cultural. Afinal, o conheci-mento científico é uma produção parti-cular, com as características especí-ficas de uma produção marcada pelapretensão de ser um discurso verda-deiro e rigoroso, em constante diálogocom a empiria, mas ainda assim umaprodução cultural. Na medida em queé uma produção cultural, é uma pro-dução histórica, provisória, marcadapelos diferentes interesses sociais.

Saliento essa questão, pois o livrode Attico Chassot - “Alfabetização Cien-tífica - questões e desafios para a edu-cação” - tem o grande mérito demarcar essa interpretação da ciênciacomo uma produção cultural. É muitoimportante a existência de textos comoesse que, para falarem de ciências ede educação científica, falam tambémde cidadania, tecnologias, formaçãode professores, linguagem, história,política, saberes populares e esco-lares, religião, enfim, de cultura.

Assim, o livro se constitui como umacrítica contundente ao cientificismoque atravessa nossa sociedade e,portanto, nossas escolas, procurando

desconstruir a imagem de uma ciêncianeutra e isenta. Contrapõe-se aoesquema confortável em que muitoscientistas se colocam ao separar suaprodução científica propriamente ditada aplicação de sua produção. Oslimites entre esses contextos são maistênues, e mais complexos, quando nosvemos diante da inter-relação desaberes socialmente elaborados e darede de ligações políticas que se instituina ciência neste final de século.

Por outro lado, também nesse louvá-vel percurso de crítica a uma visão as-séptica da ciência, o autor concretizaseu objetivo inicial: dialogar com os lei-tores. Seu texto flui. Trata-se de umaconversa com o leitor. Dessa forma,Chassot relaciona razão e emoção,questões teóricas centrais para aeducação de hoje e o relato dehistórias cotidianas. Ele demonstra oquanto se aprende entre excluídos eincluídos, o quanto se aprende naacademia e o quanto se aprende nosassentamentos do MST. É o conta-dor de histórias falando mais alto doque o professor universitário regidopelos cânones acadêmicos, porémsem deixar de ser rigoroso cientifi-camente. Trata-se do contador dasmúltiplas e entrelaçadas histórias deconhecimentos que vivenciou eproduziu.

Sua postura é a de socializarsuas próprias leituras e suas incur-sões pela Internet, não como quemafirma ser esse único caminho doconhecimento, mas como quem

conta o seu caminho, suas idas e vin-das, seus múltiplos diálogos ao longoda vida (desses sessenta anos). Umpossível caminho a ser explorado poroutros, de formas as mais diversas.

Sem nenhuma dúvida trata-se deuma contribuição inegável para o cam-po da educação em ciências, tendocomo público-alvo não apenas os pes-quisadores e professores dessa área,mas todos aqueles que se interessampelos rumos da educação no país.

(Alice Casimiro Lopes - FE/UFRJ)Alfabetização científica: questões e

desafios para a educação. Attico Chas-sot. Ijuí: Editora Unijuí, 2000. 432 p.ISBN 85-7429-145-5.

Resenha

O ensino da função álcool