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COMPREENDENDO OS FATORES QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES A PARTIR DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS
INVESTIGATIVAS
Flávia da Silva Camilo Tavares1
Viviane Arrigo2
RESUMO
A complexidade e abstração dos conteúdos químicos têm exigido dos professores a utilização de metodologias de ensino que possibilitem a participação ativa dos alunos nas discussões e construção dos conceitos. Tem-se, portanto, a experimentação no Ensino de Química como uma estratégia que possibilita alcançar êxito na aprendizagem dos conceitos científicos, desde que seja elaborada e desenvolvida com caráter investigativo, ou seja, que possibilite aos alunos a elaboração de conceitos com vistas a solucionar uma situação problema. Desta forma, objetivou-se com a presente pesquisa analisar a compreensão dos alunos sobre a influência de alguns fatores na velocidade de ocorrência das reações. Para isso, foi elaborada uma Unidade Didática pautada na abordagem temática dos Três Momentos Pedagógicos, a qual foi desenvolvida em uma turma do 3º ano do Ensino Médio durante o estudo de Cinética Química. Os dados coletados consistem nas respostas fornecidas pelos alunos após a realização de quatro atividades experimentais ao longo da unidade, os quais foram analisados e interpretados com base nos procedimentos da Análise de Conteúdo. Constatamos que os experimentos foram importantes para os alunos compreenderem a influência de alguns fatores na rapidez das reações, uma vez que puderam observar macroscopicamente a ocorrência dos fenômenos. No entanto, percebemos que ainda existem algumas limitações a serem superadas ao se trabalhar com atividades experimentais, principalmente no que diz respeito a possibilitar que os alunos investiguem o fenômeno observado e proponham explicações plausíveis para a sua ocorrência, sustentadas por teorias científicas.
Palavras-chave: Experimentação investigativa; Cinética Química; Metodologia Ensino de Química.
INTRODUÇÃO O Ensino de Química tem apresentado um significativo declínio em
função de diversos fatores, como: conteúdo abordado com um fim em si
mesmo, falta de relação com a realidade imediata dos alunos, ausência de
aulas experimentais de caráter investigativo, desinteresse dos alunos, etc., sem
1Professora da Rede Pública de Ensino do Paraná. Concluinte do Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE 2016/2017. E-mail: [email protected] 2Professora Orientadora do Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE na Universidade Estadual de Londrina – UEL, Departamento de Química. E-mail: [email protected]
mencionar o excesso de fórmulas matemáticas, reações, símbolos e cálculos, o
que já é característico da disciplina e acaba que dificultando a compreensão
dos conceitos por parte dos alunos, devido a forma como os mesmos são
trabalhados.
Assim, a complexidade e abstração dos conteúdos químicos têm exigido
dos professores a utilização de metodologias de ensino que possibilitem a
participação ativa dos alunos nas discussões e construção dos conceitos ao
longo das aulas, de modo que eles façam parte do processo de ensino e
aprendizagem. Tem-se, portanto, a experimentação no ensino de Química
como uma estratégia que possibilita alcançar êxito na aprendizagem dos
conceitos científicos, desde que seja elaborada e desenvolvida com caráter
investigativo, ou seja, que possibilite aos alunos a elaboração de conceitos com
vistas à solucionar uma situação problema.
Diante desta realidade, foi elaborada uma Unidade Didática3 pautada na
abordagem temática dos Três Momentos Pedagógicos de Delizoicov; Angotti e
Pernambuco (2002), com o objetivo de realizar atividades experimentais, de
caráter investigativo, que possibilitassem a construção dos conceitos
necessários à compreensão da Cinética Química.
Assim, apresentamos neste artigo as atividades desenvolvidas ao longo
da implementação da referida unidade, os resultados obtidos a partir das
atividades experimentais, bem como a análise e discussão dos mesmos. Trata-
se, portanto, de uma proposta de intervenção pedagógica para trabalhar o
conteúdo de Cinética Química.
DA CINÉTICA QUÍMICA AS ATIVIDADES EXPERIMENTAIS
Para entender as transformações químicas que ocorrem no cotidiano e a
velocidade com que elas acontecem são necessários conhecimentos científicos
de cinética química que ajudarão a compreender tais reações. Fonseca (2013)
esclarece que cada reação ocorre sob determinadas condições, com maior,
menor ou moderada rapidez, gastando um tempo determinado para a sua
realização. O autor a define como:
3 Um conjunto ordenado de atividades, estruturadas e articuladas para a consecução de um objetivo educativo em relação a um conteúdo correto (COLL et al., 1996, apud LORENCINI JR., 2016, p.135).
[...] aquela estuda a taxa de desenvolvimento das reações e os fatores que a influenciam. Estuda ainda a possibilidade de controlar essa taxa de desenvolvimento, tornando as reações mais rápidas ou mais lentas, com base no mecanismo das reações (FONSECA, 2013, p.169).
É fundamental o estudo de como ocorre uma reação química, da rapidez
com que ela se processa, das condições essenciais que dependem da
afinidade química e do contato entre as moléculas que constituem as espécies
envolvidas. Por isso, de acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais
para o Ensino Médio (2000, p. 33),
[...] o tratamento das relações entre tempo e transformação química deve ser iniciado pela exploração dos aspectos qualitativos, [...] estabelecendo critérios de reconhecimento. Controlar e modificar a rapidez com que uma transformação ocorre são conhecimentos importantes sob os pontos de vista econômico, social e ambiental.
As abordagens dos conteúdos de Cinética Química proporcionam e
favorecem o entendimento de vários processos ligados direto e indiretamente
ao aluno, como a velocidade de uma reação química e dos fatores que a
determinam ou a modificam, mas além disso, leva ao entendimento do
mecanismo (ou caminho) de uma reação, sendo estes necessários a
compreensão do mundo em que vive. No entanto, ainda existem muitas
dificuldades em relação ao desenvolvimento de atividades que envolvam a
Cinética Química, uma vez que, quando realizadas de forma demonstrativa,
acabam por não permitir aos alunos o desenvolvimento de habilidades
cognitivas necessárias a compreensão dos conceitos abordados.
É preciso que o professor possibilite aos alunos a participação ativa do
processo de ensino e aprendizagem a partir de atividades experimentais,
instiganto-os a ir além da observação e descrição de fenômenos, mas sim
propor explicações para o que se oberva com base em teorias científicas, o
que só se torna possível se tais atividades forem realizadas de forma
investigativa. A estratégia da experimentação pode tornar-se uma ferramenta
pedagógica de grande potencial se tratada como “fonte de investigação, de
elaboração e testagem de hipóteses, de busca de interpretações por parte dos
alunos, configurando uma relação epistemológica mais contemporânea entre
teoria e experimentação” (SCHNETZLER, 2010, p. 68).
Há de se considerar que os experimentos devem propiciar momentos de
questionamentos e discussões coletivas através de trabalho em grupo,
possibilitando a construção de conceitos a partir da (re)construção de ideias,
para desenvolverem competências e habilidades, considerando aquilo que o
indivíduo já traz de conhecimento sobre o tema. Os alunos, devem ser capazes
de mobilizar o conhecimento que já possuem e buscarem outros para
formularem hipóteses e estabelecerem relações entre fatos e explicações,
aplicando os conhecimentos construídos em outras situações (SOUZA et al.,
2013).
As Diretrizes Curriculares da Educação Básica do Estado do Paraná
para a disciplina de Química (PARANÁ, 2008) destacam a importância da
experimentação para uma melhor compreensão dos fenômenos químicos pelos
alunos, assim como a utilização da mesma como ponto de partida para
apreensão de conceitos e sua relação com as ideias a serem discutidas diante
de situações problema propostas pelo professor.
Assim, Maldaner (2000) destaca que o objetivo da atividade
experimental no ensino de Química é:
Aproximar os objetos concretos das descrições teóricas criadas, produzindo idealizações e, com isso, produzindo sempre mais conhecimento sobre esses objetos e, dialeticamente, produzindo melhor matéria prima, melhores meios de produção teórica, novas relações produtivas e novos contextos sociais e legais da atividade produtiva intelectual (MALDANER, 2000, p. 105).
Temos, portanto, que o planejamento e a metodologia das aulas
experimentais merecem destaque, pois devem colocar o aluno diante de um
problema relacionado ao seu cotidiano e adequá-lo a uma situação
contextualizada de forma que o mesmo se sinta motivado a realizá-la com
orientação do professor, mesmo que a atividade proposta tenha característica
tradicional.
Suart e Marcondes (2009, p. 51) enfatizam que as atividades
experimentais,
[...] tanto no ensino médio como em muitas universidades, ainda são muitas vezes tratadas de forma acrítica e aproblemática. Pouca oportunidade é dada aos alunos no processo de coleta de dados, análise e elaboração de hipóteses. O professor é o detentor do conhecimento e a ciência é tratada de forma empírica e algorítmica. O aluno é o agente passivo da aula e a ele cabe seguir um protocolo proposto pelo professor para a atividade experimental, elaborar um relatório e tentar ao máximo se aproximar dos resultados já esperados.
Cabe ao professor a compreensão de que a atividade experimental não
pode separar a teoria da prática, deve haver um processo pedagógico em que
os alunos relacionem os conceitos químicos com os fenômenos vinculados.
Tanto que as Diretrizes Curriculares da Educação Básica do Paraná (PARANÁ,
2008, p.53) enfatizam que a importância desta abordagem: “está no seu papel
investigativo e na sua função pedagógica de auxiliar o aluno na explicitação,
problematização, discussão, enfim, na significação dos conceitos químicos”.
Diante do exposto, defendemos que a atividade experimental
investigativa pode ser uma alternativa para a melhoria do processo de ensino e
aprendizagem em Química, com vistas à intensificar o papel do aluno diante de
uma situação problema e assim privilegiar o desenvolvimento de habilidades
cognitivas necessárias a compreensão dos fenômenos observados, a
(re)construção de ideias e construção de conceitos com base em teorias
científicas. Logo, objetivou-se com a presente pesquisa analisar a
compreensão dos alunos sobre a influência de alguns fatores na velocidade de
ocorrência das reações a partir da observação de fenômenos, durante o estudo
da Cinética Química.
ENCAMINHAMENTO METODOLÓGICO A coleta dos dados
Os dados analisados nesta pesquisa foram coletados no 1º semestre de
2017, durante o desenvolvimento do Projeto de Intervenção Pedagógica no
Colégio Estadual 14 de Dezembro, localizado na cidade de Alvorada do Sul –
PR. Esta coleta se deu durante o desenvolvimento das atividades de uma
Unidade Didática organizada com base na abordagem temática dos Três
Momentos Pedagógicos (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2002). O
conteúdo abordado na referida unidade foi Cinética Química e o seu
desenvolvimento se deu em uma turma do 3º ano do Ensino Médio,
compreendendo um total de 38 horas/aula.
No segundo momento pedagógico, a organização do conhecimento, foi
abordado parte da teoria que envolve o estudo das reações químicas a partir
dos seguintes tópicos: teoria das colisões, rapidez das reações, energia de
ativação e mecanismos de reações. Também foram realizadas quatro
atividades experimentais com a finalidade de discutir com os alunos a
possibilidade de se alterar a velocidade das reações a partir de alguns fatores
como: temperatura, catalisador, concentração e superfície de contato. Os
roteiros das atividades experimentais realizadas estão apresentados a seguir:
A partir destas atividades experimentais foi solicitado aos alunos que
respondessem as seguintes questões:
1) O que ocorreu com os comprimidos efervescentes quando foram colocados
em água quente e água gelada?
2) Por que a esponja de aço oxidou (enferrujou) mais rapidamente que o prego
sendo que ambas foram colocadas em solução de CuSO4 0,2 mol.L-1?
3) Qual a influência da concentração das soluções no processo de oxidação
dos pregos? Explique.
4) O que ocorreu quando foi adicionado iodeto de potássio na água oxigenada?
Qual é a função do iodeto de potássio?
Tais questões foram respondidas individualmente e as respostas foram
recolhidas pela professora, as quais consistem nos dados analisados nesta
pesquisa.
A análise dos dados
Para análise das respostas dos alunos optou-se pelos procedimentos
metodológicos da análise de conteúdo propostos por Moraes (1999),
organizados em cinco etapas: 1) preparação das informações; 2) unitarização
ou transformação do conteúdo em unidades; 3) categorização ou classificação
das unidades em categorias; 4) Descrição; 5) Interpretação.
A fase de preparação foi dividida em duas etapas: identificação das
diferentes amostras de informação a serem analisadas e início do processo de
codificação dos materiais. Portanto, foram selecionadas somente as respostas
fornecidas pelos alunos que participaram das quatro atividades experimentais
para compor os materiais a serem analisados. E, para identificar cada elemento
da amostra de documentos, a resposta pertencente a cada aluno, adotou-se os
códigos A1, A2,...A21., uma vez que se tratam de 21 alunos participantes.
A unitarização consiste em reler cuidadosamente os materiais com a
finalidade de definir a unidade de análise, de forma que a decisão sobre o que
seria a unidade observou o objetivo da pesquisa e o tipo dos documentos a
serem analisados (MORAES, 1999). Assim, após a releitura das respostas
fornecidas pelos alunos para cada uma das questões buscou-se por
fragmentos que resultassem em unidades de análise em função de um sentido
pertinente aos objetivos da pesquisa, ou seja, aqueles que relacionassem a
influência de algum fator (temperatura, catalisador, concentração e superfície
de contato) na velocidade das reações, sempre levando em consideração a
unidade de contexto que gerou as referidas unidades de análise.
Já o processo de categorização é definido como:
[...] um processo de comparação entre as unidades definidas no momento inicial da análise, levando a agrupamentos de elementos semelhantes. Conjuntos de elementos de significação próximos constituem as categorias (MORAES; GALIAZZI, 2011, p. 22).
Nesse estudo os critérios foram definidos no processo de acordo com a
leitura e interpretação das respostas dos alunos às questões propostas, ou
seja, as categorias foram estabelecidas a medida em que eram lidas as
respostas e agrupadas de acordo com a semelhança entre elas. Logo, nesta
pesquisa as categorias foram trabalhadas a posteriori.
A descrição é a quarta etapa do processo de análise de conteúdo e
constitui-se pela comunicação dos resultados do trabalho, momento em que
foram apresentadas as categorias construídas e a elas relacionados o número
de respostas alocadas.
E, por fim, foi realizada a interpretação dos conteúdos dos materiais
analisados, a qual “[...] não deve limitar-se à descrição, é preciso ir além,
buscar um compreensão mais aprofundada do conteúdo das mensagens
através da inferência e interpretação” (MORAES, 1999, p. 9).
Neste momento, buscou-se no conteúdo das respostas dos alunos,
evidências que permitissem identificar se eles tinham compreendido a
influência de cada um dos fatores estudados (temperatura, catalisador,
concentração e superfície de contato) sobre a velocidade das reações
químicas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise e interpretação das respostas fornecidas às questões 1, 2, 3 e
4 deram origem às Tabelas 1, 2, 3 e 4, que relacionam as categorias que
emergiram da análise, o número de respostas alocadas em cada categoria e
alguns exemplos das mesmas. As referidas tabelas estão abaixo relacionadas,
seguidas de uma discussão em torno da emergência de cada categoria e sobre
o que elas nos permitem inferir a respeito da aprendizagem dos alunos.
Tabela 1 - Categorias estabelecidas a partir da análise das respostas à questão 1
Categorias Alunos N. de
respostas Exemplos de respostas
C1- refere-se a respostas que relacionam a dissolução mais rápida do comprimido a temperatura da água.
A1, A2, A4, A5, A6, A9, A11, A12, A17, A18, A19, A20, A21, A22.
14
A21: “Nos dois casos eles se dissolveram. Porém, na água quente ocorreu de forma mais rápida do que na água gelada, de fato, há influência da temperatura nas reações”.
C2- refere-se às respostas que mencionam maior efervescência do comprimido na água quente.
A3, A8. 2 A3: “Na água quente efervesceu mais rápido e na gelada devagar”.
C3- refere-se à resposta que menciona dissolução dos comprimidos em tempo diferente.
A10. 1
A10: “Eles se dissolveram, porém em tempo diferente. O comprimido colocado na água gelada se dissolveu mais lentamente, já o comprimido em água quente se dissolveu mais rápido”.
C4- refere-se às respostas que destacam a variação na velocidade da reação de dissolução do comprimido.
A13.
1
A13: “Aconteceu uma variação na velocidade da reação conforme a água ficava mais quente, mais rápido o comprimido se dissolvia”.
C5- refere-se às respostas que relacionam maior dissolução na água fria do comprimido quando triturado.
A14, A15, A16.
3 A15: “O sonrisal triturado na água quente de dissolveu mais devagar do que na água fria”.
Observando a categoria C2 percebe-se que a maioria dos alunos (14)
mencionou que a dissolução mais rápida do comprimido acontece em água
quente, porém, não relacionou o fenômeno observado ao aumento da energia
cinética das moléculas reagentes. Já na categoria C2, 2 alunos reconheceram
a influência da temperatura como sendo a responsável pela maior
“efervescência” do comprimido quando colocado em água quente, no entanto,
não citaram o aparecimento de um número maior de bolhas em solução.
A observação a respeito da variação do tempo de dissolução do
comprimido foi destacada apenas por um aluno, como pode-se observar na
resposta alocada na categoria C3, assim como, a variação na velocidade da
reação de dissolução do comprimido em água quente e fria, destacada na
categoria C4. No entanto, 3 alunos mencionaram a maior dissolução do
comprimido em água fria quando triturado, respostas estas que foram alocadas
na categoria C5. No experimento foram utilizados comprimidos inteiros e
triturados, o que justifica tais respostas, uma vez que estando triturado o
comprimido ocupa uma área maior, favorecendo uma dissolução mais rápida.
Nenhum aluno expressou a ideia de que o aumento da temperatura
ocasiona o aumento na energia cinética das moléculas reagentes, suficiente
para promover maior número de colisões efetivas entre as partículas, o que
Mortimer; Machado (2003) e Antunes (2013) mencionam ser determinante para
a ocorrência das reações com maior rapidez, considerada a proporcionalidade
entre o movimento das moléculas e a variação da temperatura.
Tabela 2 - Categorias estabelecidas a partir da análise das respostas à questão 2
Categorias Alunos N. de
respostas Exemplos de respostas
C1- refere-se a respostas que mencionam a maior superfície de contato da espoja de aço em relação ao prego.
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A10, A11, A12, A13, A14, A15, A16, A17, A19, A20, A21, A22.
18
A21: “A esponja oxidou mais rapidamente porque possuía maior superfície de contato do que o prego, resultando na oxidação mais rápida”.
C2- refere-se a respostas que mencionam além da maior superfície de contato da esponja de aço, também destacam a fragilidade do material em relação ao prego.
A8. 1 A8: “Porque o aço da esponja era mais fraco do que o prego e a superfície do aço é maior”.
C3- refere-se a respostas que mencionam que além da maior superfície de contato da esponja de aço em solução mais concentrada, maior número de moléculas e aumento de colisões efetivas.
A9. 1
A9: “Porque a superfície de contato na esponja é maior que a do prego, e a solução bem concentrada aumenta o número de moléculas na solução e também o número de colisões entre elas”.
C4- refere-se a resposta que menciona maior vulnerabilidade da esponja de aço em relação a solução.
A18. 1
A18: “Porque a esponja de aço estava mais vulnerável a solução por ela ser de um material que é mais fácil para a penetração do líquido”.
A maioria das respostas foi alocada na categoria C1, as quais destacam
que apesar de observarem que a esponja de aço sofre oxidação com maior
velocidade que o prego, devido a sua maior superfície de contato, os alunos
não explicaram que quanto maior a exposição do ferro ao ambiente, maior será
a quantidade de oxigênio incorporada, o que acarretará numa maior interação
entre os reagentes.
A resposta alocada na categoria C2 evidencia que A8 considerou, além
da supefície de contato, uma certa fragilidade da espoja em relação ao prego,
assim como, na categoria C4, o aluno A18 se refere à esponja de aço como um
material “mais vulnerável, no entanto, não menciona a influência da superfície
de contato na rapidez da reação de oxidação.
Já na categoria C3, A9 argumentou que a reação de oxidação ocorreu
mais rápida na esponja de aço devido sua maior superfície de contato,
associando o aumento da frequência de colisões entre as moléculas à
concentração da solução, justificando que quanto maior a concentração da
solução, maior será o número de moléculas em solução. influenciando na
rapidez da reação.
Antunes (2013) enfatiza que a fragmentação aumenta a superfície de
contato. Isso pode ser notado ao observar que o prego e a esponja têm
praticamente a mesma composição, enferrujam em velocidades diferentes,
mas, que a diferença substancial é a superfície de contato. A esponja,
constituída por um emaranhado de fios, apresenta maior superfície de contato
que o prego, o que explica a variação na velocidade de reação de oxidação
(PERUZZO; CANTO, 2003).
Assim, pode-se inferir que a maioria dos alunos destacou a influência de
contato na velocidade da reação de oxidação dos materiais, porém, observa-se
uma certa dificuldade em explicar tal fenômeno com base em conceitos
científicos.
Tabela 3 - Categorias estabelecidas a partir da análise das respostas à questão 3
Categorias Alunos N. de
respostas Exemplos de respostas
C1- refere-se a respostas que relacionam maior concentração da solução e maior rapidez na reação de oxidação.
A1, A2, A3, A4, A5, A6
A9, A14, A15, A16, A17, A18, A19, A20, A21.
15 A6: “Quanto mais concentrada for a solução mais rápido ocorre a oxidação”.
C2- refere-se a respostas que relacionam maior concentração da solução e mais moléculas para a reação.
A8, A11, A12,
A22.
4 A8: “Quanto maior a concentração mais moléculas para a reação”.
C3- refere-se a respostas que mencionam as soluções em diferentes concentrações e quanto maior a concentração mais rápida a reação.
A10.
1
A10: “Nós colocamos os pregos em cada recipiente com concentrações diferentes, percebemos que quanto maior a concentração mais rápida a reação”.
C4- refere-se a resposta que menciona que o aumento da concentração aumenta a força do reagente.
A13. 1 A13: “Quando aumenta a concentração da solução mais aumenta a força do reagente”.
Considerando as respostas alocadas na categoria C1, percebe-se que a
maioria dos alunos (15) relacionou que o valor da concentração da solução é
diretamente proporcional à rapidez da oxidação dos pregos, sendo
consideradas respostas de senso comum, elaboradas sem embasamento
teórico. No entanto, nas respostas alocadas na categoria C2, observa-se que 4
alunos associaram o aumento da concentração da solução ao aumento do
número de moléculas reagentes, o que indica a busca de uma explicação
plausível para o fenômeno observado com base em teorias científicas.
Com relação à categoria C3, apenas 1 aluno mencionou a diferença de
concentração entre as soluções, mas, não se embasou em conceitos científicos
para a elaboração de uma resposta que explicasse que o aumento da
concentração dos reagentes promove o aumento na quantidade de moléculas
agrupadas em um mesmo espaço, dessa forma, mais colisões efetivas tendem
a aumentar a rapidez da reação (ANTUNES, 2013).
Já na categoria C4, A13 apresenta o termo “força do reagente” como
uma tentativa de explicar a influência da concentração da solução no processo
de oxidação dos pregos, o que leva a inferir que esta resposta foi elaborada
sem conexão com a teoria da cinética química.
Tabela 4 - Categorias estabelecidas a partir da análise das respostas à questão 4
Categorias Alunos N. de
respostas Exemplos de respostas
C1- refere-se a respostas que identificam o iodeto de potássio como catalisador, acelera a velocidade da reação, aumenta o volume da água oxigenada através da produção de espuma.
A1, A2, A3, A4, A5, A8 A11, A12, A14, A15,
A16, A18, A19,
A22.
14
A22: “O iodeto de potássio tem a função de catalisador, quando o adicionamos na água oxigenada, reagiu rapidamente, fazendo a expansão do volume transbordar da proveta”.
C2- refere-se a respostas que identificam o iodeto de potássio como catalisador, acelera a velocidade da reação e diminui a energia de ativação.
A6.
1
A6: “Houve a reação, ele serve como catalisador, acelera a velocidade da reação e diminui a energia de ativação”.
C3- refere-se a respostas que identificam que o iodeto de potássio como catalisador inicia a velocidade da reação de decomposição da água oxigenada.
A9, A10.
2
A9: “Quando o iodeto de potássio foi adicionado ele iniciou a reação, servindo como catalisador para a reação ser mais rápida”.
C4- refere-se a respostas que identificam o iodeto de potássio como catalisador, acelera a velocidade da reação e que ocorre liberação de gás oxigênio.
A13.
1
A13: “Aconteceu uma liberação muito grande de gás oxigênio e o iodeto acelera a velocidade da reação, sendo o catalisador”.
C5- refere-se a respostas que identificam o iodeto de potássio como catalisador, acelera a velocidade da reação de decomposição da água oxigenada, diminuindo a energia de ativação e que ocorre liberação de calor.
A17, A20, A21.
3
A17: “Uma reação química que liberou energia. Ele funcionou como catalisador com função de diminuir a energia de ativação, dessa forma acelerando a reação.”
E, por fim, na quarta questão, pode-se observar que a maioria dos
alunos (14) apresentou a ideia de que o iodeto de potássio na reação de
decomposição da água oxigenada tem a função específica de acelerar a
velocidade da reação, aumentando o volume da solução por meio da produção
de espuma, respostas que foram alocadas na categoria C1. Já a ação do
iodeto de potássio, de diminuir a energia de ativação, foi mencionada em
apenas 1 resposta, a qual foi alocada na categoria C2. Portanto, ao contrário
das respostas alocadas na categoria C1, nota-se que A6 buscou embasar sua
explicação para o aumento da velocidade da reação em um dos conceitos da
cinética química, a energia de ativação.
Na categoria C3, 2 alunos mencionaram que o iodeto de potássio, como
catalisador, inicia a velocidade da reação, o que demonstra não terem
compreendido a sua função de diminuir a energia de ativação e favorecer a
formação do complexo ativado. Já na categoria C4, além de mencionar o
aumento da velocidade, A13 mencionou a liberação de gás oxigênio, uma das
evidências macroscópicas de que ocorreu uma transformação química.
E, na categoria C5, 3 alunos mencionaram, além do aumento da
velocidade da reação e da diminuição da energia de ativação, a liberação de
energia; uma vez que também neste tipo de reação, exotérmica, a função do
catalisador é a de acelerar a reação (CISCATO et al, 2016).
Pode-se então inferir que, além de relatarem evidências macroscópicas
do fenômeno de decomposição da água oxigenada, A17, A20 e A21 buscaram
pautar suas explicações nos conceitos da cinética química que justificam a
influência do catalisador na velocidade das reações.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Para tecer estas considerações em torno dos resultados obtidos, é
importante retomar o objetivo de pesquisa: analisar a compreensão dos alunos
sobre a influência de alguns fatores na velocidade de ocorrência das reações a
partir da observação de fenômenos, durante o estudo da Cinética Química.
Constatou-se que a opção por trabalhar os fatores que influenciam na
velocidade de ocorrência das reações por meio da realização de atividades
experimentais de caráter investigativo, possibilitou momentos de interação e
discussão entre o professor e os alunos e entre os próprios alunos, de modo
que puderam elaborar explicações para os fenômenos observados, com base
nos conceitos envolvidos em cada situação, a variação da temperatura e da
concentração e a ação do catalisador e da superfície de contato.
As respostas elaboradas demonstraram que há ainda algumas
limitações, por parte dos alunos, em relacionar os fenômenos observados
macroscopicamente aos conceitos científicos da cinética química, como a
energia de ativação, as colisões efetivas, a formação de complexo ativado, etc.
Portanto, para se trabalhar com atividades experimentais, principalmente no
que diz respeito a possibilitar que os alunos investiguem o fenômeno
observado, se faz necessário propor explicações plausíveis para a sua
ocorrência, sustentadas por teorias científicas e respaldadas por atividades, por
meio das quais os alunos apresentem suas ideias prévias, investiguem e
ofereçam explicações para situações-problema, buscando superar suas
dificuldades em compreender os conceitos.
Referências
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