UTILIZAÇÃO DE VÍDEO DIGITAL NO TRABALHO LABORATORIAL …€¦ · Utilização de video digital...

MESTRADO EM QUÍMICA

PARA O ENSINO

FACULDADE DE CIÊNCIAS UNIVERSIDADE DO PORTO

Departamento de Química

UTILIZAÇÃO DE VÍDEO DIGITAL NO TRABALHO

LABORATORIAL EM ENSINO DA QUÍMICA:

UMA EXPERIÊNCIA NO 12° ANO

Ana Isabel Peixoto e Amaro

Janeiro 2007 QD40

AMAaU 2007

s 11 s s % J5 "°"S

ET»

sp-

E0>

: 0

FACULDADE DE CIÊNCIAS UNIVtKStDAOI O O PORTO

DEPARTAMENTO DE QVÎMICA

MESTRADO EM QUÍMICA

PARA 0 ENSINO

Tese orientada por:

Professor Doutor João Carlos de Matos Paiva - Universidade do Porto

Professora Doutora Maria das Dores Ribeiro da Silva - Universidade do Porto

ÍKIVÇÍSIDAOÍ DO , , ~—1 BIBLIOTECA

5 2 j a I

[ "Depart. Química]

Ana Isabel Peixoto e Amaro

Dissertação submetida à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto para obtenção do grau de

Mestre em Química para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Quimica: uma experiência no 12° ano

* r

J^o*

IV Mestrado em Química para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12° ano ("•**»

Agradecimentos

Gostaria de expressar os meus profundos agradecimentos a todos aqueles que de alguma forma

contribuiram para a concretização deste trabalho.

Ao Professor Doutor João Carlos de Matos Paiva, orientador desta tese, pelo apoio

disponibilizado, pelas suas palavras de orientação e verdadeiro incentivo na realização deste trabalho.

À Professora Doutora Maria das Dores Ribeiro da Silva, co-orientadora, pelas suas palavras de

incentivo, pela sua disponibilidade, pelos seus comentários e sugestões pertinentes, pela sua leitura e

revisão do texto.

À Doutora Ana Paula Carvalho e à Professora Doutora Ana Reis pela disponibilidade e pelo apoio

prestado no laboratório.

A todos os Professores que contribuíram para a minha formação (durante todo o meu percurso

escolar), sem a qual não teria desenvolvido esta dissertação.

Ao Programa Pós-conhecimento da União Europeia que financiou o projecto Mocho@bandalarga,

sem o apoio do qual não seria possível a realização deste trabalho.

Ao Eng.° Ilídio Martins, pela sua disponibilidade e prontidão na execução das tarefas.

À empresa Rijo Madeira Produções pela filmagem e respectivo tratamento do vídeo desde a

aplicação do som, às correcções e actualizações que foram necessárias.

Aos alunos e à Professora Gabriela Rodrigues, da Escola Secundária da Trofa, por terem

colaborado tão entusiasticamente neste projecto.

Aos meus pais e irmão, pela compreensão, incentivo ao longo deste trabalho e ao longo de toda a

vida.

Às minhas amigas Lu, Carlinha, Caty, Andreia, Beta por todo o incentivo e apoio prestado.

Ao Vitinho, por acreditar sempre nas minhas capacidades, pelo apoio prestado e por estar sempre

ao meu lado.

A todos o meu obrigada!

V Mestrado em Quimica para o Ensino

Utilização de vídeo digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12° ano

VI Mestrado em Química para o Ensino


Lista de abreviaturas

a. C. ■ Antes de cristo

GR - Ganho residual

GRC ■ Ganho residual corrigido

GRCM - Ganho residual corrigido médio

M.E. - Ministério da Educação

S. A. - Sem autor

S. D. - Sem data

TIC ■ Tecnologias de Informação e comunicação

vs - Versus

WWW - World Wide Web

VII Mestrado em Química para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química, uma experiência no 12° ano

VIII Mestrado em Química para o Ensino

Utilização de vídeo digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12" ano

Resumo

Este estudo teve como objectivo principal a investigação do efeito do uso de um vídeo digital no

ensino e aprendizagem de conceitos relacionados com uma actividade laboratorial.

Foram realizados vídeos de três actividades laboratoriais, de carácter obrigatório, constantes no

actual Programa de Química do 12° ano de escolaridade. Optou-se por realizar o estudo junto dos

alunos apenas para uma das actividades filmadas: "Um Ciclo do Cobre".

Partiu-se de duas hipóteses de investigação:

a) A utilização de módulos digitais sobre actividades laboratoriais constitui um recurso pedagógico

útil para os alunos, na compreensão dos conceitos que envolvem o tema.

b) É importante a sequência de inserção destes recursos no design pedagógico.

De uma amostra de 40 alunos do 12° ano realizou-se uma divisão em 4 grupos que foram sujeitos

a uma sequência diferente de metodologias de ensino, envolvendo: 1) uma actividade laboratorial; 2)

uma fundamentação teórica e 3) um vídeo laboratorial. Os diferentes grupos foram sujeitos a sequências

diferentes dos momentos 1), 2) e 3), tendo todos os alunos realizado um pré-teste e um pós-teste para

observação dos ganhos de aprendizagem. Embora os resultados não tenham sido muito conclusivos,

sugerem que a actividade laboratorial, em si própria, deverá ser o motor da estratégia pedagógica. Em

relação aos módulos digitais usados antes ou depois da actividade laboratorial, verificou-se que eles

podem potenciar o ensino experimental da Química.

Qualitativamente, foi bastante óbvio o feedback positivo que se obteve em relação ao uso do

vídeo laboratorial no ensino que, segundo a população do estudo, ajuda a esclarecer algumas dúvidas,

permite boa aquisição de conhecimentos e torna o ensino bastante motivador.

No final do trabalho sugerem-se hipóteses de reformulação e desenvolvimento futuro, quer dos

recursos digitais em si quer da própria investigação.

IX Mestrado em Química para o Ensino


Abstract

This study had as main purpose the research of the effect of digital video use in the teaching and

learning concepts concerning a laboratorial activity.

Videos were filmed for three compulsory laboratorial activities, included in the current Chemistry

curriculum for the 12th form. We chose to opt by doing this study with studens in only one of the activities

filmed: " A Coper Cycle".

We started on from two hypothesis:

a) The use of the digital modules about laboratorial activities constitutes a useful pedagogical

resource for students, in the understanding of concepts which involve the topic.

b) It is important the insertion sequence of this resource in the pedagogical design.

From a sample of 40 students of the 12th from, we divided them in four groups that were submitted

to a different methodology sequence, involving: 1) a laboratorial activity; 2) a théorie fundamentation and

3) a laboratorial video. Each of the groups were submitted to different sequences to moments 1), 2) and

3), but all the students did a pre-test and a pos-test to observe the learning gains. Although the results

were not very conclusive, they suggest that the laboratorial activity should be the engine for the

pedagogical strategy. Concerning the digital modules, used before and after the laboratorial activity, we

have stated that they may enhance the experimental teaching of Chemistry.

Qualitativily, it was quite obvious the positive feedback concerning the use of the laboratorial video

in the teaching that, according to the group sample, helps to clarify some doubts, allows a good

acquisition of knowledges and makes the study become motivator.

In the end of the work we suggest hypothesis of future reformulation and development, not only of

digital resources but also its own investigation.

X Mestrado em Química para o Ensino

ÍNDICE

Agradecimentos V

Lista de abreviaturas VII

Resumo IX

Abstract X

índice de figuras XIII

índice de gráficos XVII

índice de tabelas XIX

índice de esquemas XXI

1. Preâmbulo 3

2. O Laboratório e o ensino da Química 7

2.1 Princípios orientadores do Programa do 12° ano de Química 7

2.2 O Trabalho Laboratorial: algumas considerações 9

2.2.1 Generalidades 9

2.2.2 Dificuldades na introdução do Trabalho Laboratorial no ensino das Ciências 10

2.2.3 Considerações sobre a imprecisão de linguagem na classificação das modalidades de

Trabalho Prático 11

2.3 Actividades laboratoriais em estudo: alguns aspectos relevantes 13

2.3.1 Um Ciclo do Cobre 13

2.3.1.1 Enquadramento no Programa de 12° ano de Química 13

2.3.1.2 A era do cobre 15

2.3.1.3 Propriedades e aplicações do cobre 16

2.3.1.4 Purificação do cobre 18

2.3.1.5 A actividade laboratorial 20

2.3.1.6 Prevenção e segurança Química 23

2.3.2 Funcionamento de um sistema tampão 27


2.3.2.2 Generalidades 29

2.3.2.3 Cálculo do pH de uma solução tampão 31



2.3.3 Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois 34


XI Mestrado em Quimica para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12o ano K**«a>

2.3.3.2 Calorimetria: alguns fundamentos 36

2.3.3.3 Determinação de entalpias de reacção 37



3. Multimédia e Ensino da Quimica 45

3.1 Recursos digitais e e-learning 45

3.2.1 Vantagens e constrangimentos do e-learning 48

3.2 Software educativo 49

3.2.1 Classificação dos softwares educativos relativamente aos níveis de aprendizagem 50

3.2.2 Software educativo em ciências Físico-Químicas: alguns exemplos 51

4. Descrição dos recursos digitais produzidos no âmbito deste trabalho 57

4.1 As filmagens 57

4.2 Os vídeos online 59

5. Estudo de campo 75

5.1 Instrumento de recolha de dados 75

5.2 Caracterização da amostra 80

5.3 Descrição do estudo 83

5.4 Resultados 88

5.4.1 Tratamento quantitativo 88

5.4.2 Inquérito de opinião 90

6. Notas finais 97

6.1 Algumas conclusões 97

6.2 Auto-crítica, reformulação e projectos futuros 98

7. Bibliografia 103

Glossário 109

8. Anexos 113

XII Mestrado em Química para o Ensino


índice de figuras

Figura 2.1 Amostra de cobre no estado nativo (Gauss, 2006). 15

Figura 2.2 Mina de cobre em Chuquicamata, no Chile (Pepe, 2006). 16

Figura 2.3 Representação esquemática da purificação electrolítica do cobre (Adaptado de Chang, 18

2005).

Figura 2.4 Representação do processo refinação por zonas. 19

Figura 2.5 Representação esquemática de um ciclo do cobre (Gil et ai., 2005). 20

Figura 3.1 Módulo "dissolução de sais" do "Molecularium" 52

(http://www.molecularium.net/pt/sais/index.html).

Figura 3.2 Módulo "Ligações intermoleculares" do "Molecularium" 53

(http://www.molecularium.net/pt/ligintermol/index.html).

Figura 3.3 Extracto da Tabela Periódica existente em (http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/). 54

Figura 3.4 Portal Mocho (WWW.mocho.pt). 54

Figura 4.1 Imagens captadas durante as filmagens. 58

Figura 4.2 Estúdios Rijo Madeira Produções. 59

Figura 4.3 Gravação do som que acompanha as actividades laboratoriais. 59

Figura 4.4 Página do site do Mocho@bandalarga que permite o acesso aos vídeos laboratoriais e 60

onde constam vários trabalhos a serem desenvolvidos por investigadores.

Figura 4.5 Página da produtora "Rijo Madeira Produções" onde é possível aceder, 60

provisoriamente, aos vídeos laboratoriais.

Figura 4.6 Página que dá acesso aos vídeos laboratoriais. 61

Figura 4.7 Página do [email protected] que dá acesso aos vídeos laboratoriais. 61

Figura 4.8 Página do vídeo laboratorial: "Um Ciclo do Cobre" 62

Figura 4.9 Pormenor da barra cinzenta onde surgem as opções "Download" e "Visualização". 62

XIII Mestrado em Química para o Ensino

http://www.molecularium.net/pt/sais/index.htmlhttp://www.molecularium.net/pt/ligintermol/index.htmlhttp://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/http://WWW.mocho.pt

Utilização de vídeo digital no trabalho laboratorial em ensino da Quimica: uma experiência no 12° ano • ( * *

Figura 4.10 Pormenor das opções das diferentes velocidades para se visualizar o vídeo. 62

Figura 4.11 Pormenor da barra que comanda a visualização do vídeo. 63

Figura 4.12 Local onde aparece a descrição da actividade laboratorial (assinalado com uma 63

circunferência a preto).

Figura 4.13 Imagem de apresentação do vídeo "Um Ciclo do Cobre". 64

Figura 4.14 Medição da massa inicial do fio de cobre. 64

Figura 4.15 Formação do nitrato de cobre (II) com a respectiva equação química da reacção. 64

Figura 4.16 Formação do hidróxio de cobre (II) com a respectiva equação química da reacção. 65

Figura 4.17 Decomposição do hidróxido de cobre (II) a óxido de cobre (II) e respectiva equação 65

química.

Figura 4.18 Decantação do óxido de cobre (II). 66

Figura 4.19 Formação de sulfato de cobre (II) acompanhado da respectiva equação química. 66

Figura 4.20 Redução do sulfato de cobre (II) a cobre metálico. 66

Figura 4.21 Medição da massa de cobre final, após decorrido todo o ciclo. 67

Figura 4.22 Montagem: eléctrodo de pH, máquina calculadora gráfica e placa de agitação. 67

Figura 4.23 Soluções tampão para calibrar o medidor de pH. 68

Figura 4.24 Titulação do carbonato de sódio com a solução aquosa de ácido clorídrico. 68

Figura 4.25 Gráfico obtido no final da titulação. 69

Figura 4.26 Montagem do vaso calorimétrico. 69

Figura 4.27 Lavagem da lamparina com o etanol. 70

Figura 4.28 Lamparina com o pavio aceso para se ajustar a altura da chama. 70

Figura 4.29 Lamparina com a campânula. 70

Figura 4.30 Medição do conjunto lamparina e campânula. 71

Figura 4.31 Valor da temperatura da água no vaso calorimétrico. 71

Figura 4.32 Fecho do vaso calorimétrico. 72

XIV Mestrado em Química para o Ensino

Utilização de vídeo digital no trabalho laboratorial em ensino da Quimica: uma experiência no 12° ano

Figura 4.33 Reacção de combustão do etanol a decorrer no interior do vaso calorimétrico. 72

Figura 4.34 Colocação da compânula na lamparina. 73

Figura 4.35 Leitura do valor máximo atingido pela água. 73

Figura 5.1 Aula de fundamentação teórica. 87

Figura 5.2 Aula de actividade Laboratorial. 87

Figura 5.3 Aula da visualização do vídeo. 88

Figura 5.4 Realização do pré-teste e do pós-teste. 88

XV Mestrado em Quimica para o Ensino


XVI Mestrado em Quimica para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12" ano

índice de gráficos

Gráfico 5.1 Resultados relativos à questão: "Costuma realizar experiências nas aulas de

Química?"

Gráfico 5.2 Frequência na utilização do computador no dia-a-dia.

Gráfico 5.3 Utilização do computador na escola.

XVII Mestrado em Química para o Ensino


XVIII Mestrado em Química para o Ensino

Utilização de vídeo digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12° ano fiR

índice de tabelas

Tabela 2.1 Características principais do cobre. 16

Tabela 2.2 Riscos associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial "Um 23

Ciclo do Cobre" (Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006); (Air Liquide, 2003).

Tabela 2.3 Aspectos de segurança associados às substâncias envolvidas na actividade 25

laboratorial "Um Ciclo do Cobre" (Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006); (Air

Liquide, 2003).

Tabela 2.4 Riscos associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial 33

"Funcionamento de um sistema tampão" (Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006).


laboratorial "Funcionamento de um sistema tampão" (Sigma Aldrich, 2006);

(Merck, 2006).

Tabela 2.6 Riscos associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial 40

"Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois" (Sigma

Aldrich, 2006); (Merck, 2006).


laboratorial "Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois"

(Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006).

Tabela 5.1 Vantagens e desvantagens dos diferentes tipos de questões. 77

Tabela 5.2 Características que um inquérito por questionário deve possuir. 79

Tabela 5.3 Vantagens e desvantagens de um inquérito por questionário. 80

Tabela 5.4 Informação relativa à idade e ao sexo dos alunos constituintes da amostra em 82

estudo.

Tabela 5.5 O que é mais e menos importante para os alunos da nossa amostra. 84

XIX Mestrado em Química para o Ensino


Tabela 5.6 Organização do percurso que cada grupo seguiu para a realização da

investigação.

Tabela 5.7 Equações das rectas, ajustadas por regressão linear, obtidas para cada grupo.

Tabela 5.8 Valores do ganho residual corrigido médio para cada grupo.

Tabela 5.9 Categorização das respostas dadas nos inquéritos de opinião - questão 1.



Tabela 5.12 Respostas dadas nos inquéritos de opinião - questão 4.

Tabela 5.13 Ideias principais da docente colaboradora em relação ao trabalho de

investigação que foi realizado com os seus alunos.

XX Mestrado em Química para o Ensino


índice de esquemas

Esquema 2.1 Domínios que o Trabalho Laboratorial pode permitir alcançar. 10

Esquema 2.2 Relação entre os vários tipos de Trabalho Prático (adaptado de Leite, 2001 ). 12

Esquema 2.3 Contextualização dos conceitos relacionados com a actividade laboratorial de 14

"Um Ciclo do Cobre" (Adaptado de Ministério da Educação, 2004).

Esquema 2.4 Algumas aplicações do cobre. 18


"Funcionamento de um sistema tampão" (Adaptado de Ministério da Educação,

2004).


"Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois" (Adaptado de

Ministério da Educação, 2004).

Esquema 3.1 Tipos de comunicação no ensino à distância. 48

XXI Mestrado em Quimica para o Ensino


XXII Mestrado em Química para o Ensino

Capítulo 1

Preâmbulo

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Quimica: uma experiência no 12" ano

Mestrado em Quimica para o Ensino


1. Preâmbulo

Nos dias de hoje, o contexto de vida é fortemente influenciado por grandes mudanças científicas e

tecnológicas. Tais mudanças exigem novos e diferentes desafios à educação, em geral, e à educação

em Ciências, em particular. Esta deve perseguir ideais de cultura científica e tecnológica dos alunos, por

oposição a uma lógica de mera instrução científica (Hodson, 2000). Deste modo, há uma necessidade

crescente em diversificar as metodologias de ensino, com a criação de condições que motivem os

alunos na aquisição de conhecimento científico, tomando-se críticos na interpretação do "Mundo".

O presente trabalho, de carácter investigative integra-se na análise de metodologias de ensino

que possam promover um ensino mais eficaz e estimulante da Química. Usaremos em sequências

diferenciadas 1) uma actividade laboratorial, 2) uma fundamentação teórica e 3) um vídeo laboratorial

online. Surgem, neste contexto, duas questões de investigação pertinentes:

a) Será que a utilização de módulos digitais sobre actividades laboratoriais, constitui um recurso

pedagógico útil para os alunos, na compreensão dos conceitos que envolvem um tema?

b) É importante a sequência de inserção destes recursos no design pedagógico?

Esta dissertação tem, assim, como objectivo principal, a investigação do efeito do uso de recursos

digitais no ensino de uma actividade laboratorial obrigatória, do actual Programa de Química do 12° ano

de escolaridade.

Foram realizados vídeos para três actividades laboratoriais: "Um ciclo do Cobre", "Funcionamento

de um sistema tampão" e "Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois". Contudo,

apenas se estudou e investigou o uso do vídeo para a actividade "Um ciclo do Cobre", pois a limitação

temporal não permitiu a extensão deste estudo às restantes actividades. Optou-se por "Um Ciclo do

Cobre", pois trata-se de uma actividade envolvendo um grande número de conceitos químicos de

variados temas: metais e suas propriedades, tipos de reacções químicas, reciclagem, estados de

oxidação, reactividade dos metais, metais de transição, etc.

Esta dissertação está organizada em 8 capítulos. Após uma apresentação inicial do trabalho, no

capítulo 2 é realizada uma introdução sobre os vários assuntos que são fundamentais a esta

investigação: os princípios orientadores do Programa do 12° ano de Química, aspectos gerais sobre o

trabalho laboratorial (dificuldades na sua inserção no ensino das Ciências, considerações sobre a

imprecisão de linguagem na classificação das modalidades do trabalho prático) e uma abordagem breve

dos conceitos químicos que fundamentam as actividades de que foram elaborados os vídeos digitais -

3 Mestrado em Química para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12° ano i -à j

"Um Ciclo do Cobre", "Funcionamento de um sistema tampão" e "Determinação da entalpia de

combustão de diferentes álcoois".

No capítulo 3, realizou-se um contextualização do e-learning, inclusive de algumas vantagens e

desvantagens deste tipo de ensino, e fez-se, ainda, uma descrição dos componentes digitais de

recursos educativos.

No capítulo 4 efectuou-se uma descrição dos recursos audiovisuais utilizados ao longo da

investigação, designadamente as filmagens, os vídeos digitais e a página na Internet onde estão

disponíveis os vídeos online.

No capítulo 5 descreve-se um estudo de campo que englobou o instrumento de recolha de dados,

a caracterização das turmas envolvidas neste estudo, a explicitação de todo o processo patente na

investigação, bem como os resultados obtidos.

No capítulo 6 estão presentes as notas finais deste trabalho incluindo algumas conclusões, a

autocrítica, a apresentação de uma proposta de reformulação do trabalho e uma proposta de projectos

futuros.

No capítulo 7 apresenta-se a bibliografia e no capítulo 8 surgem os questionários aplicados aos

alunos (pré e pós-testes), os protocolos das actividades laboratoriais, a entrevista realizada à Professora

das turmas envolvidas no estudo e outros documentos adicionais.

No CD-ROM anexo ao trabalho e na Internet, em http://nautilus.fis.uc.pt/cec/teses/anaamaro

encontra-se esta tese em versão digital e todos os recursos a ele associados.


http://nautilus.fis.uc.pt/cec/teses/anaamaro

Capítulo 2

O Laboratório e o ensino da Química


Mestrado em Química para o Ensino


2.0 Laboratório e o ensino da Química

2.1 Princípios orientadores do Programa do 12° ano de Química

De acordo com os princípios da Reforma do Ensino Secundário de 2003, a disciplina de Química

(12° ano) surge na sequência da disciplina de Física e Química A, dos 10° e 11° anos, e orienta-se por

princípios idênticos, em particular no que se refere à componente desta área científica. O programa de

carácter nacional permite, de acordo com o estabelecido na estrutura curricular, a opção por tarefas,

estratégias de exploração e metodologias de ensino, conforme os interesses e desenvolvimento dos

alunos. Este aspecto pode ser encarado como uma forma de flexibilização, com vista a uma melhor

adequação aos interesses dos alunos, como um factor despoletador de motivação pelo estudo da

Química. De facto, aquilo que se pretende nesta etapa final do Ensino Secundário é que muitos dos

alunos que optaram por frequentar a disciplina se interessem por continuar estudos na área (M. E.,

2004).

Visão Geral do Programa

O Programa, globalmente subordinado à temática geral "Materiais", está organizado em três

Unidades:

Unidade 1 - Metais e Ligas Metálicas;

Unidade 2 - Combustíveis, Energia e Ambiente;

Unidade 3 - Plásticos, Vidros e Novos Materiais.

A escolha do tipo de materiais a abordar em cada unidade teve em conta critérios de pertinência

social (hábitos de consumo e estilos de vida), económica (indústrias associadas e seu valor

acrescentado), cultural (característicos de diferentes épocas), histórica (motores de desenvolvimento

tecnológico), ambiental (esgotamento de recursos e implicações para a qualidade do ambiente), ética

(valores susceptíveis de serem desenvolvidos, por exemplo políticas contra o sobre-consumo) e

científica (conceitos químicos centrais que permitem adquirir conhecimento).

Embora incidindo sobre tipos de materiais diferentes, todas as Unidades seguem princípios

idênticos e foram organizadas internamente tendo em conta os critérios atrás referidos, de modo a

relevar a integração das perspectivas social, tecnológica e científica do conhecimento, de acordo com a

orientação Ciência-Tecnologia-Sociedade seguida nos Programas dos 10° e 11° anos. Os princípios

então enunciados continuam a ser defendidos, escolhendo-se agora temas e contextos julgados

pertinentes para alunos que concluem uma formação em Química de nível secundário. Esta formação

deverá proporcionar uma interpretação razoável e actual da diversidade e complexidade dos materiais



que nos cercam. Mais ainda, a interpretação alcançada deverá ser útil como base para o

prosseguimento de estudos em Química de nível superior (M. E., 2004).

Orientações para a organização do ensino da Quimica

Considera-se que a orientação do ensino da Química no 12° ano deverá reger-se por princípios

que promovam a literacia científica dos alunos, surgindo dificuldades, de acordo com os autores, sobre

um conceito único de literacia científica e o carácter opcional da disciplina. Importa, portanto, apresentar

os princípios, que do nosso ponto de vista justificam as opções programáticas, enquadrados por valores

de sociedades democráticas onde o conhecimento será um valor a preservar em favor do

desenvolvimento social e da paz. No entanto, apesar das evidências da importância da Ciência e

Tecnologia para a Sociedade, não é irrelevante ponderar os objectivos, os conteúdos e as formas de

ensino da Ciência e das Tecnologias, neste caso da Química, que são mais adequados para a formação

dos alunos (M. E., 2004).

São oito os princípios utilizados na concepção do Programa da disciplina:

1. Ensinar Química como um dos pilares da cultura do mundo moderno.

2. Ensinar Química para o dia-a-dia.

3. Ensinar Química como forma de interpretar o mundo.

4. Ensinar Química para a cidadania.

5. Ensinar Química para compreender a sua inter-relação com a tecnologia.

6. Ensinar Química para melhorar atitudes face a esta Ciência.

7. Ensinar Química por razões estéticas.

8. Ensinar Química para preparar escolhas profissionais (M. E., 2004).

8 Mestrado em Quimica para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12° ano

2.2 O Trabalho Laboratorial: algumas considerações

2.2.1 Generalidades

O ensino laboratorial das Ciências nas escolas é demasiado prisioneiro do passado, sendo

necessário reexaminar criticamente o seu papel, actualmente, enquanto auxiliar da aprendizagem das

Ciências pelos alunos. O ensino de Ciências na escola sem trabalho laboratorial pode considerar-se

impensável, embora não possa mais atribuir-se-lhe objectivos que não podem ser realisticamente

atingidos ou que poderão ser conseguidos por meios alternativos (Wellington, 1998).

O trabalho laboratorial deve ser dinamizado e (re)orientado para a compreensão de conceitos

científicos e para o desenvolvimento de capacidades de pensamento requeridas para a tomada de

decisão a nível pessoal, a participação esclarecida em assuntos cívicos e culturais e a produtividade a

nível económico.

De facto, envolver os alunos na realização de trabalho laboratorial tende a valorizar as

potencialidades deste no sentido de permitir atingir objectivos relacionados com a aprendizagem de

conhecimento conceptual e procedimental, bem como a aprendizagem de metodologia científica e a

promoção de capacidades de pensamento. Neste último aspecto, é de salientar o desenvolvimento de

pensamento crítico e criativo e o desenvolvimento de atitudes como, por exemplo, a abertura de espírito,

a objectividade e a prontidão para suspender juízos sempre que a evidência e as razões não sejam

suficientes para o sustentar (Hodson, 2000).

Há muitas razões para incluir o trabalho laboratorial nas aulas de Ciências:

1. O envolvimento no trabalho laboratorial ajuda os alunos a adquirir a destreza de um bom

cientista. Assim, são desenvolvidos aspectos relacionados com o planeamento de investigações e uma

selecção apropriada de instrumentos, a observação e medição cuidadas, o registo correcto e claro dos

resultados, tratando-os, tendo em consideração as condições de validade.

2. A realização de trabalho laboratorial ajuda os alunos a compreender factos e conceitos.

3. A participação no trabalho laboratorial encoraja uma aprendizagem activa em vez de uma

aprendizagem passiva, pois exige que os alunos pensem sobre o objectivo da actividade.

4. Com o trabalho laboratorial, os alunos sentem mais motivação, o que estimula os seus

interesses e gostos.

5. O trabalho laboratorial pode tornar os fenómenos reais.

6. O trabalho laboratorial adiciona variedade e interesse às aulas de Ciências.

7. O trabalho laboratorial ajuda a desenvolver, entre outros, a comunicação, a literacia, o

raciocínio (Hodson, 2000); (Millar, 2004); (Wellington, 1998).



De um modo geral, os objectivos que o trabalho laboratorial permitem alcançar podem ser

agrupados, conforme o esquema 2.1, em diferentes domínios: das atitudes (por exemplo, a motivação

dos alunos e o estímulo da cooperação entre os mesmos), procedimental (o desenvolvimento de

capacidades de observação, o domínio de técnicas laboratoriais), conceptual (por exemplo, aquisição de

conceitos ou interpretação de fenómenos), e da metodologia científica (como, por exemplo, resolução de

situações problema). O facto de o trabalho laboratorial poder permitir alcançar objectivos daquela

diversidade de domínios, não significa que o consiga (pelo menos de igual forma) na prática, pois essa

consecução depende do modo como é implementado. Assim, diversos autores (como Wellington, 1998 e

Hodson, 2000) assinalam que o papel motivador do trabalho laboratorial não pode ser assumido como

um dado adquirido, argumentando como principal causa o facto de o trabalho laboratorial realizado ser o

que interessa ao professor e não necessariamente ao aluno.

Domínios que o Trabalho Laboratorial pode permitir alcançar

Metodologia científica

Esquema 2.1 - Domínios que o Trabalho Laboratorial pode permitir alcançar.

2.2.2 Dificuldades na introdução do trabalho laboratorial no ensino das Ciências

A importância da realização de trabalho laboratorial no ensino das Ciências tem sido largamente

defendida por diversos autores. Contudo, esta importância nem sempre é acompanhada de resultados

positivos decorrentes da realização do mesmo. Alguns autores defendem que o insucesso da

implementação do trabalho laboratorial reside no modo como o mesmo é realizado, pois este assume

habitualmente características prescritivas, assentes no cumprimento de instruções detalhadas,

conduzindo os alunos para a resposta correcta (Garcia Barros, 1998). O trabalho laboratorial realizado

consiste essencialmente em demonstrações realizadas pelos professores ou actividades de carácter

ilustrativo (Dourado, 2001), que reforçam uma ideia de Ciência indutiva.

Por isso, desde há algum tempo, os especialistas têm vindo a defender uma mudança no modo

como o trabalho laboratorial é utilizado no ensino das Ciências, que o torne mais coerente com a própria

epistemologia da Ciência e com a visão construtivista da aprendizagem. Contudo, nem sempre

sugestões preconizadas pela investigação em educação em Ciências conduzem a mudanças nas

IO Mestrado em Quimica para o Ensino

Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12" ano ftfc"!

práticas dos professores, pelo que, no caso do trabalho laboratorial, aquelas sugestões podem não ter a

expressão desejada.

Além de toda a problemática envolvente sobre dificuldades em realizar trabalho laboratorial e da

maioria dos professores de Ciências concordarem que as suas aulas deveriam incluir o trabalho

laboratorial, na maior parte dos casos, tal não acontece.

As razões apresentadas pelos professores para não realizarem actividades laboratoriais podem

ser incluídas em três categorias: (S.A., Praticai Work in science).

o Falta de condições laboratoriais;

o Escassez de tempo;

o Elevado número de alunos por turma.

2.2.3 Considerações sobre a imprecisão de linguagem na classificação das modalidades de

trabalho prático

Apesar da existência de vasta informação acerca do assunto, ainda é comum a utilização, de

forma imprecisa, dos termos que caracterizam as diferentes modalidades de trabalho prático: trabalho

laboratorial, trabalho de campo e trabalho experimental.

Segundo Hodson, 2000, o trabalho laboratorial, o trabalho de campo e o trabalho experimental são

modalidades de trabalho prático reconhecidas, quer por professores quer por investigadores, como

recursos de inegável valor no ensino e aprendizagem das Ciências.

O trabalho laboratorial refere-se a actividades que requerem a utilização de materiais de

laboratório, mais ou menos convencionais, podendo ser realizadas num laboratório, ou mesmo numa

sala de aula, desde que não sejam necessárias condições especiais, sobretudo de segurança, para a

realização das mesmas (Dourado, 2001).

As actividades de trabalho de campo proporcionam a possibilidade de percepção da amplitude,

da diversidade e da complexidade dos fenómenos naturais, das transformações que ocorrem na

natureza, da diversidade da fauna e flora de uma dada região e da sua interacção com o meio. Estes

aspectos favorecem ocasiões privilegiadas para a aquisição de conhecimentos e para o

desenvolvimento de capacidades, nomeadamente no que respeita à observação, à interpretação, à

reflexão e à análise dos fenómenos em ambiente natural (Chaves, 2003).

Segundo Leite (2001), o trabalho experimental envolve todas as actividades que exigem o

controlo e manipulação de variáveis. Logo, as actividades experimentais podem corresponder a

actividades laboratoriais, de campo ou a qualquer outro tipo de trabalho prático.

De um modo mais resumido, a relação entre os vários tipos de trabalho referidos anteriormente é

apresentada no esquema 2.2, cuja análise permite inferir a abrangência do trabalho prático.



Trabalho Laboratorial

Trabalho Experimental

Trabalho de Campo

Esquema 2.2- Relação entre os vários tipos de Trabalho Prático (adaptado de Leite, 2001).



2.3 Actividades laboratoriais em estudo: alguns aspectos relevantes

2.3.1 Um Ciclo do Cobre

2.3.1.1 Enquadramento no Programa de 12° ano de Química

A actividade laboratorial "Um Ciclo do Cobre" surge enquadrada no tema denominado "Metais e

ligas metálicas", do Programa de 12° ano de Química. Esta actividade laboratorial de carácter obrigatório

envolve diversos conceitos químicos inter-ligados, tal como é possível verificar no esquema 2.3, nos

campos assinalados.

A actividade laboratorial "Um Ciclo do Cobre" centra-se na questão: Como reciclar um metal

usando processos químicos?. Por outro lado, podem destacar-se diversos objectos de ensino:

reactividade de um elemento metálico, exploração da Química do cobre, reacções de oxidação-redução,

reacções de ácido-base e reacções de precipitação. Associada a esta actividade existem, ainda, os

seguintes objectivos de aprendizagem:

• Caracterizar a reactividade de elementos metálicos, tendo como exemplo a reactividade do

cobre;

• Reconhecer a importância da reciclagem do cobre e as potencialidades da reciclagem dos

metais em geral;

• Identificar alguns problemas de poluição relacionados com a reciclagem do cobre (M. E., 2004)

Este trabalho consiste na realização e observação de uma sequência de reacções envolvendo o

elemento cobre. Existem diversas variantes de trabalhos laboratoriais com compostos de cobre que, por

terem a mesma espécie como reagente inicial e produto final de um conjunto de reacções sucessivas,

são designadas por "Ciclo do Cobre". No entanto, alguns destes ciclos são limitados a reacções de um

só tipo (por exemplo, reacções de complexação) ou não incluem o próprio metal como substância.

Tendo em consideração os objectivos de aprendizagem previstos, é importante que o trabalho seja

executado pelos alunos com o grau de elaboração proposto (M. E., 2004).



Ligas metálicas

1 aço / aço inoxidável ■ latão

organizadas na

Série electroquímica Hemoglobina

um exemplo importante

Esquema 2.3- Contextualização dos conceitos relacionados com a actividade laboratorial de "Um Ciclo do Cobre" (Adaptado de Ministério da Educação, 2004).



2.3.1.2 A era do cobre

Apesar da idade dos metais ter tido início cerca de 8000 a. C, não se pode apontar um fim para

este período que mudou radicalmente a civilização, ao colocar termo à idade da pedra. Tudo começou

com a exploração do cobre, o primeiro metal a ser transformado pelo ser humano (M. E., 2004).

A palavra Cobre deriva da palavra latina Cuprum, que por sua vez deriva da palavra Cyprium,

usada para designar a ilha de Chipre, situada na zona leste do Mediterrâneo e considerada a principal

jazida do cobre antigo. O cobre foi o primeiro metal a ser utilizado pelas civilizações antigas, pois este

metal pode surgir na natureza na sua forma nativa, ou seja, pode encontrar-se livre (figura 2.1). Além

disto, o cobre apresenta uma cor bastante atraente e também possui uma elevada maleabilidade, sendo

portanto facilmente trabalhado.

Figura 2.1 - Amostra de cobre no estado nativo (Gauss, 2006).

Para além dos importantes depósitos de cobre na ilha de Chipre, este era relativamente vulgar

em quase toda a zona mediterrânica, em Inglaterra (na Cornualha e em Devon), na França Ocidental e

na zona central europeia (na Saxónia e na Boémia). Aparece à superfície, junto a correntes de água e

nas paredes de desfiladeiros, embora muitas vezes com uma cor azul-esverdeada, resultado da

formação de carbonato por exposição às intempéries do clima.

No Médio Oriente, as primeiras grandes civilizações a usarem metais foram as das cidades-

estado da Suméria. Os Sumérios navegaram no rio Eufrates, nas rotas do comércio que incluíam o

transporte de cobre da Arménia para norte. A designação suméria para o cobre, "urudu", é a mesma

palavra usada para designar o rio Eufrates, literalmente, "rio de cobre".

Em Gerza, no rio Nilo, a sul da moderna cidade do Cairo, os seus habitantes desenvolveram

uma civilização baseada na metalurgia do cobre, tendo aprendido, por volta do ano 3500 a. C, os

fundamentos básicos da metalurgia daquele metal com imigrantes vindos da Mesopotâmia (Wikipédia,

2006; Simões, 2005).



Actualmente, a maior mina de cobre do mundo a céu aberto, representada na figura 2.2, situa-se

em Chuquicamata, no Chile.

Figura 2.2 - Mina de cobre em Chuquicamata, no Chile (Pepe, 2006).

2.3.1.3 Propriedades e aplicações do cobre

O cobre é um elemento relativamente escasso, constituindo apenas 6,8 x 103% da massa da

crosta terrestre. Este elemento pode surgir na natureza na forma nativa (não combinada) ou combinado

com outros elementos, em minérios como, por exemplo, a calcopirite, CuFeS2.

O cobre metálico, de cor castanho-avermelhado, apresenta o segundo valor mais elevado de

condutividade eléctrica (a prata é o elemento com maior condutividade eléctrica) e é um bom condutor

térmico. Na tabela 2.1, resume-se um conjunto de algumas propriedades características deste elemento

(Chang, 2005).

Tabela 2.1 - Características principais do cobre.

PROPRIEDADES DO COBRE

Número atómico |ÉKjÉj 29

Massa atómica I ^ ^ H 63,546

Raio atómico ^ ^ ^ 1 1,35 pm

Configuração electrónica j ^ ^ H [Ar]3d1°4s1

1a Energia de ionização I ^ ^ H 745,5 kJ mol-1

2a Energia de ionização 9 ^ H 1957,9 kJ mol-1

Electronegatividade H H 1,9

Densidade l ^ ^ l 8,96

Estado físico, a 25 °C H l Sólido

Ponto de fusão flHI 9HHHH

1083°C

Ponto de ebulição ^ ^ H 2595 °C

Capacidade calorífica molar (sólido) j ^ ^ H 24,440 J K-1 moi-1


Utilização de video digital no trabalho laboratorial em ensino da Quimica: uma experiência no 12° ano MH9;--

De acordo com a configuração electrónica de valência do cobre (3d10 4s1), este pode originar

dois catiões: o ião Cu + , com a configuração electrónica de valência 3d10, e o ião Cu2 + , com a

configuração electrónica de valência 3d9. Deste modo, o cobre é um elemento de transição porque, pelo

menos o ião Cu2 + , possui uma orbital d incompleta (Chang, 2005).

De facto, nos compostos em cuja composição surge o cobre, este surge principalmente nos

estados de oxidação +1 e +2. O cobre no estado de oxidação +1 é menos estável e, em solução aquosa,

sofre dismutação. Assim, o ião cuproso, Cu-, em solução, é facilmente reduzido a metal ou oxidado ao

estado +2, conforme está traduzido nas equações químicas (2.1) e (2.2), respectivamente.

Cu+(aq) + e" -> Cu(s) E° = 0,52 V (2.1)

Cu+(aq) -> Cu2+(aq) + e" E°=-0,15 V (2.2)

Globalmente, o processo de dismutação pode ser traduzido pela equação química (2.3). A esta

reacção corresponde uma constante de equilíbrio com o valor de 2 x 106, a 25°C. No entanto, a reacção

pode ser invertida na presença de ligandos ( C l " e CN~ ) que complexam mais fortemente com Cu(l) do

que com Cu(l l).

2Cu+(aq) -> Cu(s) +Cu 2 + (aq) E° = 0,37V (2.3)

O ião cúprico, Cu2 + , pode formar um hexaaquocomplexo de cor azul, [Cu(H20)6 f+ , com a

estrutura de um octaedro tetragonal distorcido, no qual duas moléculas de água estão mais distantes do

cobre do que as outras quatro moléculas. Por outro lado, a adição de base ao ião cúprico conduz à

precipitação de hidróxido de cobre(ll), Cu(OH)2, que é insolúvel em água, mas dissolve-se

ligeiramente em solução concentrada de OH~, formando o ião Cu(OH):, . O hidróxido de cobre (II),

Cu(OH)2, também se dissolve facilmente em solução aquosa de NH 3 , formando o ião

[Cu(NH3)4]2+, de cor azul intensa, que apresenta uma estrutura tetragonal distorcida. A adição de

ácido a este complexo leva à precipitação de Cu(OH)2 que se pode dissolver, de novo, com a adição

de excesso de ácido (Russell, 1982).

O consumo total de cobre no mundo ocidental no ano de 1997 foi de cerca de 13 milhões de

toneladas. A indústria eléctrica consumiu cerca de 50% e a da construção cerca de 14%. O cobre é um

metal que possui um elevado número de aplicações no nosso dia-a-dia. Este metal é maioritariamente

utilizado como condutor eléctrico, sendo também bastante importante em medicina (são utilizadas lentes

de cristal de cobre em radiologia para a detecção de pequenos tumores), no fabrico de ligas, no



revestimento de fachadas, em caleiras, em escultura, na cunhagem de moedas, etc. Um dos compostos

de cobre - sulfato de cobre (II) - é também fundamental na agricultura. Um resumo das aplicações do

cobre está representado no esquema 2.4 (Wikipédia, 2006).

Aplicações do cobre

Medicina Revestimento de

fachadas Motores eléctricos

Esquema 2.4 - Algumas aplicações do cobre.

2.3.1.4 Purificação do cobre

Na natureza existem vários minerais de cobre, como a bonite (Cu5FeS4), a covelite (CuS), a

calcocite (Cu2S), a calcopirite ( CuFeS2 ), etc. Contudo, a calcopirite é o mineral de cobre mais comum,

sendo também o seu minério mais importante (Bishop, 2005).

Dispondo do minério calcopirite, CuFeS2, o metal cobre pode ser obtido por fusão ou calcinação,

resultando Cu2S e posteriormente o metal, de acordo com as reacções traduzidas pelas equações

químicas (2.4) e (2.5).

2CuFeS2(s) + 402(g) -> Cu2S(s) + 2FeO(s) + 3S02 (g) (2.4)

Cu2S(s) + 02 (g) -> 2Cu(s) + S02(g) (2.5)

O cobre metálico assim obtido não é puro, contendo impurezas como zinco, ferro, prata e ouro.

Para a sua purificação pode-se recorrer à electrólise ou à refinação por zonas, conforme está

esquematizado nas figuras 2.3 e 2.4, respectivamente.

„

Lit

■ Cátodo de Ânodo de 1 H cobre puro

i„p„o 1

Figura 2.3- Representação esquemática da purificação electrolítica do cobre (Adaptado de Chang, 2005).



No processo de purificação electrolítico, os eléctrodos de cobre "impuro" e cobre puro,

mergulhados numa solução de ácido sulfúrico contendo iões Cu2+ (electrólito), funcionam de ânodo e

cátodo, respectivamente, de acordo com as reacções traduzidas pelas equações (2.6) e (2.7):

Ânodo (oxidação): Cu(s) -> Cu2+(aq) + 2e" (2.6)

Cátodo (redução): Cu2+(aq) + 2 e " ^ Cu(s) (2.7)

As impurezas reactivas que existem no ânodo de cobre, como o ferro e o zinco, são também

oxidadas no ânodo e vão para a solução na forma de iões Fe2+e Zn2 + , que não são, no entanto,

reduzidos no cátodo. Por sua vez, os metais menos reactivos, tais como o ouro e a prata, não são

oxidados no ânodo; à medida que o ânodo de cobre se dissolve, estes metais caem eventualmente para

o fundo da célula. O resultado global deste processo é a transferência de cobre do ânodo para o cátodo.

O cobre obtido através deste processo possui uma pureza superior a 99,5% (Chang, 2005); (Reger,

1997).

Outra técnica usada com o objectivo de obter metais muito puros é a refinação por zonas. Neste

processo, introduz-se uma haste do metal impuro numa bobina, que é uma resistência eléctrica de

aquecimento, que funde o metal (figura 2.4).

Figura 2.4 - Representação do processo refinação por zonas.



À medida que a haste metálica emerge da bobina de aquecimento, arrefece e o metal puro

cristaliza, deixando as impurezas na porção de metal fundido que ainda se encontra no interior da

bobina de aquecimento. Quando a zona fundida que transporta as impurezas, agora em maior

quantidade, atinge o extremo da haste, é arrefecida e depois cortada. A repetição sucessiva deste

processo conduz a um metal com uma pureza superior a 99,99% (Chang, 2005); (Reger, 1997).

2.3.1.5 A actividade laboratorial

Reciclar materiais é um dos pilares de qualquer desenvolvimento continuado e sustentado, pois

os recursos naturais não são ilimitados.

O cobre é um metal bastante utilizado a nível industrial e os resíduos resultantes das suas

aplicações apresentam, frequentemente, malefícios para o meio ambiente. Este último aspecto, bem

como a necessidade crescente de preservar matérias primas e economizar energia, impõe a reciclagem

de tais resíduos, ainda que tal operação possa tornar-se dispendiosa.

O cobre pode ser transformado através de uma sequência de reacções sucessivas que

permitem recuperar o metal inicial. Esta sequência denomina-se "Ciclo do Cobre". O rendimento desta

"reciclagem" do cobre dependerá de vários factores, entre os quais a extensão das reacções Químicas

envolvidas, a existência de reacções laterais, o grau de pureza dos reagentes ou o cuidado posto na

técnica laboratorial (Gil, et ai. 2005).

O ciclo do cobre permite evidenciar a ocorrência de reacções químicas envolvendo a formação

de um precipitado, a libertação de um gás, a alteração de cor ou com uma variação de temperatura. Na

figura 2.5, está representado esquematicamente um ciclo do cobre, em que ocorrem (ou podem ocorrer)

diversas transformações químicas.

Passo 5 Cu Passo 1

CuS04 CutlWJ 3»2

Passo 4

Passo 2

CuO Cu


Assim, para o ciclo do cobre apresentado na figura 2.5, as sucessivas transformações podem

ser resumidas da seguinte forma:

Passo 1: Reacção de oxidação-redução.

Cu(s) + 4HN03(aq) -^ Cu(N03)2(aq) + 2H20(l) + 2N02 (g) (2.8)

A equação química indicada representa a reacção de oxidação do cobre metálico a Cu2+, na

presença de ião nitrato (agente oxidante). Neste passo, há formação de nitrato de cobre (II) (sólido de

cor azul esverdeado) e a libertação de vapores castanhos (dióxido de azoto).

Passo 2: Reacção de precipitação.

Cu(N03)2(aq) + 2NaOH(aq) -^ Cu(OH)2 (S) + 2NaNO, (aq) (2.9)

Neste passo dá-se a reacção de hidróxido de sódio com nitrato de cobre (II), resultando a

precipitação de um sólido, o hidróxido de cobre (II) (sólido azul claro).

Passo 3: Reacção de decomposição.

Cu(OH)2(s) - ^ - > CuO(s) + H20(1) (2.10)

O hidróxido de cobre (II) formado anteriormente, é decomposto, por aquecimento, em óxido de

cobre (II) (sólido preto) e água.

Passo 4: Reacção de ácido-base.

CuO(s) + H2S04(aq)^CuS04(aq) + H20(l) (2.11)

Neste passo faz-se reagir o óxido de cobre(ll) - carácter básico - com ácido sulfúrico, originando

um sal (sulfato de cobre) e água.

Passo 5: Reacção de oxidação - redução.

CuS04(aq) + Zn(s)-^Cu(s) + ZnS04 (aq) (2.12)

Nesta equação química está representada a reacção de redução do ião cobre (II) a cobre

metálico, na presença de zinco (agente redutor). Neste passo, há formação de sulfato de cobre (II) e

cobre metálico.

As reacções químicas responsáveis pelas transformações ocorridas nos diversos passos

anteriormente descritos são de diferentes tipos, pelo que se segue uma abordagem sucinta das suas

características.



Reacção de oxidação - redução

Uma reacção de oxidação-redução (ou reacção redox) é caracterizada por um processo de

transferência de electrões entre espécies. Numa reacção redox, pelo menos uma espécie tem que ser

oxidada e pelo menos outra tem de ser reduzida.

Por simplicidade, as reacções redox são frequentemente representadas como duas reacções de

eléctrodo, para evidenciar as espécies entre as quais existe a transferência de electrões. Numa reacção

de eléctrodo dá-se a reacção de oxidação ou a reacção de redução, aparecendo explicitamente os

electrões envolvidos. A reacção parcial de oxidação envolve a perda de electrões, enquanto a reacção

parcial de redução traduz o ganho de electrões.

Tal como em qualquer reacção Química, as cargas e o número de átomos de cada elemento têm

de estar acertados em todas as equações que traduzem as reacções de eléctrodo.

Em qualquer reacção de oxidação-redução, a espécie oxidante é aquela que provoca a oxidação

de outras espécies, "aceitando" os electrões destas. A espécie redutora é a substância que "fornece"

electrões para uma outra espécie que é reduzida. A espécie redutora perde electrões e, portanto, oxida-

se (Reger, 1997); (Chang, 2005).

Reacção de precipitação

Uma reacção de precipitação envolve a formação de um ou vários compostos insolúveis, em

solução, como resultado da reacção entre compostos solúveis. As reacções de precipitação são

convenientemente descritas por equações iónicas efectivas. Por exemplo, a mistura de uma solução de

hidróxido de sódio com uma solução de nitrato de cobre (II), produz o hidróxido de cobre (II) sólido como

precipitado, tal como está representado pela equação química (2.9).

Uma vez que todos os compostos envolvidos nesta reacção, excepto o Cu(OH)2(s), são

solúveis, dissociando-se em iões em solução, a reacção iónica completa é traduzida por (2.13), embora

a equação iónica efectiva seja traduzida pela equação (2.14) (Reger, 1997).

Cu2+(aq)+2NO~(aq) + 2Na+ +20H"(aq) -> Cu(OH)2(s) +2Na+(aq) +2N03" (aq) (2.13)

Cu2+(aq) + 20H"(aq) -> Cu(OH)2 (s) (2.14)

Reacção ácido-base

A reacção entre um ácido e uma base designa-se por reacção de neutralização. Estas reacções,

em meio aquoso, originam um sal e água. Um sal é um composto iónico constituído por um catião

diferente de H + e um anião diferente de OH" ou O2". Todos os sais são electrólitos fortes.



Na actividade laboratorial "Um Ciclo do Cobre", dá-se uma reacção de ácido-base num dos

passos, tal como está evidenciado em (2.15):

CuO(s) + H 2 S0 4 (aq)^ CuS04(aq) + H20(l) (2.15)

Base Ácido Sal Água

Neste caso, o óxido de cobre (II) funciona como a base e reage com o ácido sulfúrico (ácido

diprótico).

Reacção de decomposição

Uma reacção de decomposição corresponde à rotura de uma ou mais ligações num composto,

originando-se duas ou mais novas espécies. No caso concreto da actividade laboratorial, o hidróxido de

cobre (II) é decomposto em óxido de cobre (II) (sólido preto) e água, por aquecimento, de acordo com a

reacção traduzida em (10) (Reger, 1997).

2.3.1.6 Prevenção e segurança Química

Pela importância de que se reveste a segurança Quimica na realização de actividades

laboratoriais, seguem-se algumas considerações relacionadas com o trabalho laboratorial "Um Ciclo do

Cobre", para as quais os estudantes devem ser devidamente alertados.

A segurança é uma responsabilidade colectiva que requer a cooperação de todos os utilizadores

do laboratório. Os acidentes resultam normalmente de uma atitude indiferente dos utilizadores, ausência

de senso comum ou falha no cumprimento das instruções a seguir. Antes de qualquer trabalho

laboratorial o operador deve estar informado sobre os riscos inerentes aos reagentes a utilizar, bem

como conhecer as precauções de segurança e os procedimentos de emergência em caso de acidente

(Pereira, 2000).

De seguida apresentam-se duas tabelas, uma com a identificação dos riscos que os compostos

envolvidos nesta actividade laboratorial apresentam - tabela 2.2 - e outra com os procedimentos de

segurança associados a cada um - tabela 2.3.

Tabela 2.2 - Riscos associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial "Um Ciclo do Cobre" (Sigma

Aldrich, 2006); (Merck, 2006); (Air Liquide, 2003).



Acido sulfúrico

(solução concentrada)

R25 - Tóxico por ingestão.

R35 ■ Provoca queimaduras graves.

R36 - Irritante para os olhos.

R37 ■ Irritante para as vias respiratórias.

R38 ■ Irritante para e pele.

R49 ■ Pode causar cancro por inalação.

Acido clorídrico


R34 ■ Provoca queimaduras.

R37 ■ Irritante para as vias respiratórias. '

Acido nítrico


R8 • 0 contacto com materiais combustíveis pode causar incêncido.

R35 - Provoca queimaduras graves.

Hidróxido de sódio


R34 - Provoca queimaduras.

Acetona R11 - Facilmente inflamável.


R66 - Pode provocar secura da pele ou fissuras, por exposição repetida.

R67 ■ Pode provocar sonolência e vertigens, por inalação dos vapores.

Dióxido de azoto R26 ■ Muito tóxico por inalação.


Zinco

(em pó)

R15 • Em contacto com a água liberta gases extremamente inflamáveis.

R17 ■ Espontaneamente inflamável ao ar.

R50 - Muito tóxico para os organismos aquáticos.

R53 ■ Pode causar efeitos nefastos a longo prazo no ambiente aquático.



Tabela 2.3 - Aspectos de segurança associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial "Um Ciclo do Cobre"

(Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006); (Air Liquide, 2003).

i Substância Aspectos de segurança

Cobre

(em pó)

S16 ■ Manter afastado de qualquer chama ou fonte de ignição - Não fumar.

Acido sulfúrico


S26 - Em caso de contacto com os olhos lavar imediata e abundantemente

em água e chamar um médico.

S30 - Nunca adicionar água.

S37 - Usar luvas*.

S45 • Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um

médico (se possível mostrar-lhe o rótulo do produto).

Acido clorídrico


S9 - Manter o recipiente num local bem ventilado: hotte.

S26 ■ Em caso de contacto com os olhos lavar imediata e abundantemente

com água e chamar um médico.

536 - Usar vestuário de protecção adequado: bata. ,

537 - Usar luvas*.

S39 - Usar protecção adequada para os olhos: óculos de segurança.

S45 - Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um


Acido nítrico


S23 ■ Não respirar o vapor: utilizar a hotte.


com água e consultar um médico.

536 - Usar vestuário de protecção adequado: bata. ,

537 ■ Usar luvas*.




S45 - Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um


Hidróxido de sódio


S26 ■ Em caso de contacto com os olhos lavar imediata e abundantemente


536 ■ Usar vestuário de protecção adequado: bata.


S39 ■ Usar protecção adequada para os olhos: óculos de segurança.

S45 ■ Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um


Acetona S9 ■ Manter o recipiente num local bem ventilado.

S16 ■ Manter afastado de qualquer fonte de ignição - Não fumar.

S23 - Não respirar os vapores: utilizar a hotte.

S33 - Evitar a acumulação de cargas electrostáticas.


com água e consultar um médico.

Dióxido de azoto S9 - Manter em local bem ventilado: utilizar a hotte.



S28 - Em caso de contacto com a pele lavar imediata e abundantemente

com água durante pelo menos 15 minutos.

536 - Usar vestuário de protecção adequado: bata.



S45 ■ Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um

médico.

Mestrado em Quimica para o Ensino

Utilização de vídeo digital no trabalho laboratorial em ensino da Química: uma experiência no 12° ano jf »••*-

Zinco S43 - Em caso de incêncio usar pó seco.

S46 - Em caso de ingestão consultar imediatamente um médico e mostrar o

rótulo ou a embalagem.

S60 ■ Elimina-se o produto e o recipiente como resíduos perigosos.

S61 - Evitar a sua libertação para o meio ambiente. Ter em atenção as

instruções específicas das fichas de dados de Segurança.

*Nota: Nesta actividade laboratorial utilizaram-se luvas de látex, uma vez que se trabalhou com ácidos e uma base diluídos.

2.3.2 Funcionamento de um sistema tampão


A actividade laboratorial "Funcionamento de um sistema tampão" surge enquadrada no tema

denominado "Metais e ligas metálicas", do Programa de 12° ano de Química. Esta actividade

laboratorial, sendo de carácter obrigatório, também envolve diversos conceitos químicos inter-ligados, tal

como é possível verificar no esquema 2.5, nos campos assinalados..

A actividade laboratorial "Funcionamento de um sistema tampão" centra-se na questão: "Como

simular o efeito tampão do sangue face a variações de pH?". Por outro lado, pode destacar-se um

objecto de ensino que é avaliar experimentalmente o efeito de um sistema tampão. Associada a esta

actividade existem, ainda, os seguintes objectivos de aprendizagem:

• Realizar um titulação ácido forte-base fraca;

• Elaborar tabelas para registo de resultados;

• Explicar a necessidade de um rigoroso controlo de variáveis;

• Interpretar tabelas dos resultados obtidos (M. E, 2004).



I m p o r t â n c i a soc ia l e

t ecno lóg ica

tem

I

Minerais Poluição

1 n Processos de

extracção Processos de

extracção podem original

M a t é r i a s pr imas não renováveis obrigam a

reciclagem

caracterizados peias propriedades

Metais são constituintes de

formados por cuja organização

estruturai é

Ligas metálicas

Elementos metálicos

■ Duc t i f i dade

• Maleab i l i dade ■ Condu t ib i l i dade • Br i l ho metá l i co

• não metá l i cos ■ semimetá l i cos

que. possuem

■ca rác te r m e t á l i c o •con f igu ração e l e c t r ó n i c a c a r a c t e r í s t i c a

cuja variação se verifica na

permitindo um outro oihar sobre

exemplo.

• aça I aço inoxidável • latão • " o u r o " • " m e t a i s " com

memór ia d e f o r m a

Rede Cr is ta l i na

permite explicar L igação

m e t á l i c a

1 L T a b e l o Per iod i ca

Ligação nou t ros sól idos

yue pvumtu &&•

Corrosão

na qual ocorrem

' < ' ' " Iónicos Covalentes Moleculares

i Reacções

Redox usadas na Reacções

Redox

~r ' I quotidiano em

1 Purificação de metoís

quotidiano em

1 Pilhas e baterias

que pode ser por

A E l e c t r ó H s e

cuja d dp.

depende de

no futuro

i dependendo

1 L_ Potencial padrão de redução (F1)

Orb i ta is d

formam

I ões complexos

Pilhas de combustível

•Água •NaCI

organizados na

Série eíectroquímica

mdifpstisawe-is

Í Seres vivos

cujo actividade depende do

1 um exenrpio importante

Hemog lob ina

Esquema 2.5- Contextualização dos conceitos relacionados com a actividade laboratorial de "Funcionamento de um sistema tampão" (Adaptado de Ministério da Educação, 2004).



2.3.2.2 Generalidades

Uma solução tampão caracteriza-se por ter a capacidade de resistir a variações de pH, resultantes

da adição de pequenas quantidades de ácido ou base. Tal sucede porque a solução tampão contém

concentrações de ácido e de base suficientemente elevadas para reagirem com os iões OF-Te H+que

lhe sejam adicionados; por outro lado, as espécies ácida e básica que constituem a solução tampão não

se devem consumir mutuamente numa reacção de neutralização. Estas condições são satisfeitas por um

par ácido-base conjugado, isto é, um ácido fraco e a sua base conjugada ou uma base fraca e o seu

ácido conjugado (exemplos: CH3COOH/CH3COONa ; NaHC03 /Na2C03 ).

Os sistemas tampão são muito importantes em sistemas químicos e biológicos. Por exemplo, no

corpo humano existem vários tampões que são fundamentais para garantir o pH de diversos fluidos, cujo

bom funcionamento é essencial à nossa sobrevivência. O sangue que circula nos tecidos transporta

oxigénio e nutrientes para manter as células vivas e remove o dióxido de carbono e outros compostos

inúteis ao metabolismo. A natureza faz uso de vários sistemas tampão para distribuir o oxigénio e

remover dióxido de carbono de um modo extremamente eficiente. O sangue é um sistema muitíssimo

complexo, mas para os objectivos em questão apenas se vai fazer referência ao plasma sanguíneo e

aos glóbulos vermelhos ou eritrócitos. O plasma sanguíneo contém muitas espécies, incluindo proteínas,

iões metálicos e fosfatos orgânicos. Os eritrócitos contêm moléculas de hemoglobina, assim como a

enzima anidrase carbónica, que catalisa tanto a formação do ácido carbónico (H 2 C0 3 ) como a sua

decomposição, de acordo com a equação química (2.16).

C02(aq) + H20(1) ^ = ^ H2C03(aq) (2.16)

As substâncias no interior do eritrócito estão protegidas do fluido extracelular (plasma

sanguíneo) por uma membrana que é selectivamente permeável. O pH do plasma sanguíneo é mantido

a cerca de 7,40 por vários sistemas tampão, sendo o mais importante o par HC0 3 /H 2 C0 3 . No

eritrócito, onde o pH é 7,25, os principais sistemas tampão são HC0 3 /H 2 C0 3 e a hemoglobina que é

uma proteína complexa contendo vários protões, sendo ionizável. Numa aproximação grosseira,

podemos tratá-la como um ácido monoprótico, representado por HHb, estando traduzida na equação

química (2.17) a respectiva reacção de dissociação (HHb representa uma molécula de hemoglobina e

Hb" a sua base conjugada).

HHb(aq) ^ ^ H+(aq) + Hb"(aq) (2.17)



A oxihemoglobina (HHb02), formada pela combinação da hemoglobina com o oxigénio, é um

ácido mais forte que HHb, cuja reacção de dissociação está representada na equação química (2.18).

HHb02(aq) ^ = ^ H+(aq) + HbO~(aq) (2.18)

O dióxido de carbono produzido pelos processos metabólicos difunde-se para dentro do

eritrócito, onde é rapidamente convertido em H2C03(aq), pela anidrase carbónica, tal como está

representada pela equação química (2.16). A ionização do ácido carbónico representada pela equação

química (2.19), tem duas consequências importantes: a primeira, é que o ião bicarbonato difunde-se

para fora do eritrócito e é transportado pelo plasma para os pulmões (este é o principal mecanismo para

remover o dióxido de carbono); a segunda, é o desvio do equilíbrio (equação química (2.20)), a favor da

formação da molécula de oxihemoglobina não ionizada, provocado pelos iões H + :

H2C03(aq) ^ ^ H+(aq) + HCO^aq) (2.19)

H + (aq) + Hb02(aq) ^ ^ HHb02(aq) (2.20)

Uma vez que HHb02 liberta oxigénio mais facilmente do que a sua base conjugada (Hb0 2 ) , a

formação do ácido promove a reacção representada pela equação química (2.21):

HHb02(aq) ^ ^ HHb(aq) + 02(aq) (2.21)

As moléculas de O2 difundem-se para fora do eritrócito e são recebidas pelas outras células dos

tecidos para realizar o metabolismo. Quando o sangue venoso volta aos pulmões, os processos acima

referidos são invertidos. Os iões bicarbonato difundem-se, então, para dentro do eritrócito, onde reagem

com a hemoglobina para formar o ácido carbónico, de acordo com a equação química (2.22):

HHb(aq) + HCO^aq) v = ^ Hb"(aq) + H2C03(aq) (2.22)

A maior parte do ácido é, então, convertido em CO2 pela anidrase carbónica, de acordo com a

reacção representada pela equação química (2.23):

H2C03(aq) ^ ^ C02(aq) + H20(1) (2.23)

O dióxido de carbono difunde-se até aos pulmões e é expirado. A formação dos iões Hb"

(devida à reacção representada pela equação (2.22)) também favorece a captação do oxigénio nos

pulmões (ver equação (2.24)) porque Hb'tem maior afinidade para o oxigénio do que HHb.



Hb'(aq) + 02(aq) ^==^ HbOj(aq) (2.24)

Quando o sangue arterial volta a fluir pelos tecidos do corpo, todo o ciclo se repete. Se o pH do sangue é inferior a 6,7 ou é superior a 7,8, isso poderá evidenciar problemas de

saúde: acidose, no primeiro caso, e alcalose, no segundo. Por isso, a análise do pH do sangue e do

respectivo teor em C 0 2 e em HCO3 é usado em diagnóstico médico (Chang, 2005); (Gil et ai., 2005).

2.3.2.3 Cálculo do pH de uma solução tampão

Uma solução contendo um ácido fraco, HA, e a sua base conjugada, A " , pode ser ácida, neutra ou básica dependendo do deslocamento dos dois equilíbrios químicos traduzidos pelas equações químicas (2.25) e (2.26):

HA(aq) ^==^ A"(aq) + H+(aq) (2.25)

A"(aq) + H20(l) v = ^ OH"(aq) + HA(aq) (2.26)

Para cada um dos equilíbrios químicos representados em (2.25) e (2.26) correspondem

constantes de equilíbrio que são expressas pelas equações (2.27) e (2.28), respectivamente, sendo Kw

a constante de autoprotólise da água.

[0H-]x[HA] = ^ IA"] Ka

As duas expressões de constante de equilíbrio (equações (2.27) e (2.28)) mostram que a

concentração relativa dos iões H + e O H " depende não só de Ka e K b , mas também da razão das

concentrações de ácido e da sua base conjugada. Rearranjando a equação (2.28), pode-se obter a equação (2.29) e aplicando-se-lhe o simétrico do

logaritmo a ambos os lados, obtém-se a equação (2.30).

M =Kajfj (2.29)

-\og[H+]=-\ogKa - l o g í ^ j (2.30a) IA

ou



log[//+]=-log^+logj|J (2.30b)

Assim, a equação (2.30b) pode ser escrita na forma representada em (2.31), que é conhecida por

equação Henderson-Hasselbalch.

\A-\ pH-pKm+\ogïU (2.31)

O conhecimento dos valores de Ka e das concentrações do ácido e da base conjugados permite

calcular o pH da solução (Harris, 1999); (Skoog, 1996); (Chang, 2005).

A equação Henderson-Hasselbalch é deduzida a partir de uma expressão da constante de

equilíbrio. Quando as concentrações iniciais (ou analíticas) do ácido fraco HA e do seu sal são

razoavelmente elevadas ( > 0,1 mol dm"3), pode-se desprezar a ionização do ácido e a hidrólise do

sal. Esta aproximação é considerada válida porque HA é um ácido fraco e a extensão da hidrólise do ião

A " é geralmente muito pequena. Mais ainda, a presença de A " (proveniente do sal) contribui para

suprimir a hidrólise de HA . Portanto, neste caso é possível considerar, sem erro apreciável, que as

concentrações de equilíbrio são as concentrações iniciais (Skoog, 1996); (Chang, 2005).

2.3.2.4 A actividade laboratorial

Na actividade laboratorial "Funcionamento de um sistema tampão", pretende-se realizar uma

titulação de uma solução de carbonato de sódio (base) com uma solução de ácido clorídrico (ácido) -

titulação ácido forte-base fraca. Como o carbonato de sódio é uma base diprótica a curva da sua

titulação tem dois pontos de equivalência. O primeiro surge para o valor pH=8,3 e corresponde à

conversão do carbonato em hidrogenocarbonato cuja equação química se encontra representada em

(2.32).

C O ^ a q ) + H+(aq) -» HCO-(aq) (2.32)

O segundo ponto de equivalência surge a pH=3,7 e diz respeito à conversão do

hidrogenocarbonato a ácido carbónico está representado na equação química (2.33).

HCO-(aq) + H+ (aq) -> H2C03(aq) (2.33)

A fiabilidade dos valores obtidos para os dois pontos de equivalência, nesta actividade laboratorial,

pode ficar afectada devido a possíveis erros experimentais: incorrecções nas leituras de valores da



bureta, na preparação incorrecta das soluções, bem como os erros inerentes aos instrumentos de

medida, em particular a calibração incorrecta do eléctrodo (Gil et ai., 2005).

2.3.2.5 Prevenção e segurança Química

Como em qualquer outra actividade laboratorial, há riscos que deverão ser minimizados pela

implementação de regras de segurança.

Apresentam-se duas tabelas, uma com a identificação dos riscos que os compostos utilizados

nesta actividade laboratorial apresentam - tabela 2.4 - e outra com os procedimentos de segurança

associados a cada um - tabela 2.5.

Tabela 2.4 - Riscos associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial "Funcionamento de um sistema

tampão" (Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006).

Substância

Carbonato de sódio

Aspectos de risco



Acido clorídrico




Tabela 2.5 - Aspectos de segurança associados às substâncias envolvidas na actividade laboratorial "Funcionamento

de um sistema tampão" (Sigma Aldrich, 2006); (Merck, 2006).

Substância Aspectos de segurança

Carbonato de sódio S22 ■ Não respirar o pó.

S26 - Em caso de contacto com os olhos lavar imediata e

abundantemente com água e consultar um médico.

Ácido clorídrico S9 ■ Manter o recipiente num local bem ventilado: utilizar a hotte.

(solução concentrada) S26 - Em caso de contacto com os olhos lavar imediata e

abundantemente com água e chamar um médico.

S36 - Usar vestuário de protecção adequado: bata.

S37 ■ Usar luvas*.



S39 - Usar protecção adequada para os olhos: óculos de

segurança.

S45 - Em caso de acidente ou indisposição consultar

imediatamente um médico (se possível mostrar-lhe o rótulo do

produto).

*Nota: Nesta actividade laboratorial utilizaram-se luvas de látex, uma vez que se trabalhou com ácidos e uma base diluídos.

2.3.3 Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois


A actividade laboratorial "Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois" surge

enquadrada no tema denominado "Combustíveis, Energia e Ambiente", do programa de 12° ano de

Química. Esta actividade laboratorial é também de carácter obrigatório, envolvendo vários conceitos

químicos inter-ligados, tal como está assinalado no esquema 2.6.

A actividade laboratorial "Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois" centra-

se na questão: "Qual a influência da posição do grupo OH e do comprimento da cadeia carbonada de

álcoois na energia libertada na sua combustão?". Por outro lado, pode destacar-se a evidência da

variação de entalpia na combustão de álcoois diferindo no comprimento da cadeia carbonada: metanol,

etanol, propanol, butanol. Por indisponibilidade de reagentes e tempo, não foi possível estudar outros

álcoois com o grupo funcional em diferentes posições na cadeia carbonada. Contudo, tal não será difícil

de conseguir futuramente, permitindo, assim, evidenciar a influência da posição do grupo -OH na

entalpia de combustão dos álcoois.

Associada a esta actividade existem, ainda, os seguintes objectivos de aprendizagem:

• Explicar a necessidade de um rigoroso controlo de variáveis;

• Traçar um gráfico de entalpia de combustão dos álcoois, ACH, em função do número de átomos

de carbono da cadeia carbonada;

• Interpretar o gráfico obtido;

• Elaborar uma tabela para registo de resultados (M.E., 2004).



S ó l i d o s

L íqu idos ^ podem existir

gasosos

~l

C o m b u s t í v e i s

eveaenciafído

i_ i n t e r a c ç õ e s m o l e c u l a r e s

d e i n t e n s i d a d e va r i áve l

podem

paraoseuats

A l t e r n a t i v o s

a o :

c o m b u s t í v e i s


a l t e r n a t i v e s

p i l h e s d e

c o m b u s t í v e l

c é l u l a : f o t o v o í t o i c o ;

;Enc rg i a n u c l e a r

ÇÍXJSEP

'podem

motivo

g u e r r a s e c o n f l i t o s e c o n ó m i c o s ,

p o l í t i c o s e soc ia i s

p r o b l e m a s e c o l ó g i c o s / c a t á s t r o f e s


f ó s s e i s

h i d r o g é n i o

á l c o o l

bioaJcool

b i o d i e s e l

biogói

g ê : n a t u r a l

p e t r ó l e o b r u t o

cuja e/iergra se re-laciona com

conceitos e íeis da Termodinâmica como

E n t o i p i e e E n t a l p i a p a d r ã o

V a r i a ç ã o d e e n t a l p i a

E n t o i p i o d e f o r m a ç ã o

E n t a l p i a d e c o m b u s t ã o

Le i d e H e s s

„ „,111^

dos ovais , como são importa conhecer

extraídos

como se tansportam

• p r o b l e m a s

e c o l ó g i c o s

• p o l u i ç ã o

pode causar

I n d ú s t r i a

P e t r o q u í m i c a

por destilação fraccionada oètém-se

produzida em

JL Reacções d e f i s s ã o

e f u s ã o

n u c l e a r e s

hidrocarbonetos

saturados gasosos

gasolina na f t a

querosene diesel

que tem

ove soo

L resíduos

> í n d i c e d e o c t a n o s

■ a d i t i v o s c o m o

t e t r a e t i l c h u m b o . b e n z e n o

é t e r

G a s e s

r e a i s

por exempte

JL.

comportamento se ejtplka par

Gpreximaç&s aos

produz por cracking

Î estro;

d canos

HZ cuja estrutura se exp/ka por

gás d e b o t i j a

g á s d e c i d a d e

possuindo

T e o r i a d a s

O r b i t a i s

m o l e c u l a r e s ( T O M )

T e o r i a da l i gação

d e va lênc ia { T L V )

h i b r i d t z a ç ã o j j j

cuja estrutura ' se explica por

possuindo

gases

i d e a i s

out obedecem estritamente

c i c l o a l c a n o s

alcenos a r o m á t i c o s

alcinos

• n o m e n c l a t u r a

H L ^

L e i d o s

gases

i dea i s

Esquema 2.6- Contextu

UTILIZAÇÃO DE VÍDEO DIGITAL NO TRABALHO LABORATORIAL …€¦ · Utilização de video digital...

Documents

Transcript of UTILIZAÇÃO DE VÍDEO DIGITAL NO TRABALHO LABORATORIAL …€¦ · Utilização de video digital...