Ficha catalográfica Produção Didático-Pedagógica

Professor PDE/2010

Título Jogo Químico: um instrumento para abordar o ensino de fórmulas e nomenclaturas de compostos inorgânicos

Autor Aloir Koerich

Escola de Atuação Colégio Estadual José de Alencar

Município da escola Nova Prata do Iguaçu

Núcleo Regional de Educação Dois Vizinhos

Orientador Márcia Borin da Cunha

Instituição de Ensino Superior UNIOESTE – Campus de Toledo

Área do Conhecimento Química

Produção Didático-Pedagógica Unidade Didática (UD)

Relação Interdisciplinar

Público Alvo Alunos da primeira série do ensino médio.

Localização Colégio Estadual José de Alencar, localizado na Rua Otacílio Rodrigues 741, no Município de Nova Prata do Iguaçu.

Apresentação: O desenvolvimento das ações de aprendizagem no ensino de química através do jogo químico é uma proposta que desperta o interesse. No desempenho das atividades escolares é notável a necessidade de propostas que venham contribuir para a aprendizagem de conceitos, fórmulas e nomenclaturas de compostos químicos inorgânicos (ácidos e bases). Desta forma condicionamos o educando a tornar-se um cidadão produtivo e critico de modo que possa interagir com o meio em que vive. O que se pretende é que a escola como mediadora do conhecimento aproprie formas para o acréscimo das atividades pedagógicas que muitas vezes deixa lacunas no desenvolvimento das atividades. A proposta para o desenvolvimento das atividades educacionais está condicionada ao jogo de tabuleiro de forma que seja construído o conhecimento. O que se pretende é que o jogo

sirva para apropriação de conceitos não somente o jogo pelo jogo. Que seja um instrumento para o desenvolvimento social e cultural de seus envolvidos, tornando uma ação prazerosa, de tal forma que possa aproximar o estudante da disciplina de Química.

Palavras-chave: Jogo Químico; ácidos; bases;

DESENVOLVIMENTO DAS AÇÕES

O desenvolvimento das ações pedagógicas encontra-se em construção e em

prazo definido será finalizado e entregue conforme orientação da coordenação do

PDE.

Esta proposta será elaborada baseada em Unidades Didáticas (UD),

condição necessária para ordenação da proposta a ser implementada na construção

do conhecimento.

A abstração do conhecimento prévio ora absorvido pelo aluno é um

pressuposto para a incorporação de novas informações científicas, de modo a

integrar a aquilo que ele já conhece.

A efetiva participação do professor como mediador possibilita a participação

dos alunos nas atividades a serem apropriadas para o desenvolvimento educacional.

Aprender química não é memorizar fórmulas, decorar conceitos, e resolver um grande número de exercícios. Aprender química é entender como essa atividade humana tem se desenvolvido ao longo dos anos, como os seus conceitos explicam os fenômenos que nos rodeiam e como podemos fazer uso de seu conhecimento na busca de alternativas para melhorar a condição de vida do planeta (SANTOS, et al. 2005).

Nesta perspectiva o que se pretende ao desenvolver as atividades é que os

resultados sejam significativos com o processo de aprendizagem dos conteúdos a

serem abordados e os instrumentos usados transformem em motivação e uma ação

prazerosa. Formando assim pessoas reflexivas e criticas.

É importante também que os recursos bem como os conteúdos abordados, a

publicação do artigo científico, confecção do material didático para o

desenvolvimento da aprendizagem sejam divulgados para a comunidade escolar.

A implementação de inovações como jogo químico para abordagem dos

conteúdos ácidos e bases com certeza vai formar alunos mais preparados para o

desenvolvimento social e cultural.

Através das Unidades Didáticas (UD) serão desenvolvidas as atividades

explorando o senso comum dos educandos interagindo ao conhecimento cientifico.

É através das UD que será ordenada atividades sobre ácidos e bases a

serem desenvolvidas com alunos das primeiras series do ensino médio.

Todo desenvolvimento do processo educacional será elaborado de acordo

com a seqüência de UD, seja: desenvolvimentos teóricos, experimentais,

multimídias, na aplicação dos jogos didáticos químico, no processo avaliativo.

No desenvolvimento das atividades, é importante a exploração do

entendimento do aluno através da explanação: dialógica, debates, a escrita,

multimídias, etc. Pressuposto para as atividades serem desenvolvidas com relação

ao estudo de ácidos e bases a ser implementado nas Unidades Didáticas (UD).

A Unidade Didática proposta, seguirá as seguintes etapas:

1 ETAPA

EXPLORAÇÃO DO CONHECIMENTO PRÉVIO

Nesta (UD) os alunos devem descrever tudo o que sabem sobre ácidos e

bases, sem pesquisas bibliográficas, explorando apenas o seu conhecimento prévio.

O professor como mediador orienta para o desenvolvimento das atividades,

neste sentido, os alunos devem estabelecer relações ou diferenças entre ácidos e

bases, diferenciar ácidos orgânicos de ácidos inorgânicos, cuidados com o uso e

aplicação no cotidiano, fontes de produção de ácidos e bases. Após a abstração das

idéias será feito um relato das citações mais importantes elaboradas pelos alunos.

O professor também poderá tirar as duvidas a respeito de questões que

poderão ser formuladas pelos alunos sobre ácidos e bases.

2 ETAPA

TEXTO E VÍDEO SOBRE O COTIDIANO

Os alunos recebem fragmentações do texto Ácidos e Bases extraídos do livro

(Química e Sociedade, editora nova geração, 2005), fornecido pelo professor aos

quais farão a leitura. O texto que estabelece uma relação entre ácidos e bases com

o cotidiano.

Também será apresentado um vídeo que terá como título Ácido no Nosso Dia

a Dia, postado no endereço eletrônico www.diaadiaeducacao.pr.gov.br. Portal

Educacional do Paraná. Após a leitura do texto e apresentação do vídeo, será

entregue um questionário aos alunos para possíveis respostas.

2.1 Texto Ácidos e Bases

Sérios problemas de poluição aquática, estão relacionado ao desequilíbrio

das concentrações de espécies químicas presentes na água. Diversos fatores

podem provocar diferentes desequilíbrios entre os quais á chuva ácida, que provoca

a acidez da água.

A acidez é uma propriedade das soluções aquosas (embora também possa

ser considerada para outros solventes diferentes da água) que afeta diretamente

toda a vida do planeta. A ela esta relacionada uma outra propriedade: a alcalinidade.

Essas propriedades são mutuamente dependentes e inversamente proporcionais.

A palavra ácido, vem do latim acidus e significa “azedo” ou “picante”. Em

geral, as soluções aquosas das substâncias classificadas como ácidas apresentam

as seguintes propriedades químicas: reagem com certos metais (ferro, zinco, etc.),

liberando (H2); reagem com bicarbonatos e carbonatos, liberando gás carbônico

(CO2); neutralizam soluções básicas.

A palavra álcali tem origem árabe e significa “cinzas vegetais”. A partir do

século XVI, essas substâncias passaram a ser também denominada base que é

atualmente o nome mais difundido.

Já as soluções aquosas de bases apresentam, geralmente, sensações

escorregadias ao tato e neutralizam ácidos, apresentam sabor adstringente (Caqui

verde que trava a boca).

2.2 Ação dos Ácidos

A presença dos ácidos é constante no nosso dia-a-dia. Eles são encontrados

em frutas cítricas, produtos de limpeza, entre outros. Além disso, participam de

diversos processos químicos industriais, conforme observamos na tabela abaixo.

ALGUNS ÁCIDOS COMUMENTE UTILIZADOS E SUAS FUNÇÕES

Ácido Aplicação

Ácido clorídrico

(HCl)

Comercializado como ácido muriático, é utilizado para

limpeza de pisos, formação de haletos orgânicos (ex.: CH3Cl)

e limpeza de superfícies metálicas antes do processo de

soldagem.

Ácido sulfúrico

(H2SO4)

Usado na produção de fertilizantes, em solução para baterias

de automóveis, em industrias de tintas e papéis e no refino do

açúcar.

Ácido fluorídrico

(HF)

Aplicado na gravação de cristais de vidros. Fabricação de

detergente intercap para limpeza de gorduras (graxas).

Ácido fosfórico

(H3PO4)

Usado na fabricação de fertilizantes, em industrias de vidros

e tinturaria, na produção de refrigerantes à base da cola.

Ácido nítrico

(HNO3)

Usado na fabricação de explosivos (TNT, pólvora negra e

outros) e fabricação de salitre (NaNO3 e KNO3), que é

utilizado como fertilizante.

Ácido carbônico

(H2CO3)

Está presente nos refrigerantes e águas minerais

gaseificadas.

Ácido acético

(CH3COOH)

Utilizado como condimento culinário (vinagre, solução 3 a

7%)

Os ácidos podem ser encontrados como reagentes de laboratórios ou

presentes em materiais comuns de nosso cotidiano, principalmente em frutas cítricas

como podemos observar na imagem abaixo (ácidos orgânicos).

Figura 1: Frutas ácidas

Fonte: http://i204.photobucket.com/albums/bb124/paulolima01/frutas-citricas-antioxidantes.jpg

Os ácidos e álcalis (bases) também participam de diversos fenômenos

naturais relacionados à atmosfera, à água e ao solo.

Na indústria, os ácidos têm papel fundamental. Além de servirem de matéria-

prima, são importantíssimos em processos de manufatura. Ao falar da utilização de

ácidos pela indústria, não podemos esquecer do ácido sulfúrico, pois sua

importância é tão grande que seu consumo pode ser utilizado como termômetro para

medir o desenvolvimento de uma nação.

Também merecem destaque os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3). O

ácido clorídrico comercializado como solução aquosa em torno de 35%, pois é um

gás (cloreto de hidrogênio) em CNTP, é muito utilizado pelas industrias químicas,

metalúrgicas, alimentícia e petroquímica.

O ácido nítrico, também é gás em CNTP, comercializado como solução

aquosa em torno de 53% e muito empregado na purificação de ouro e prata,

gravação em metais e para produção de adubos nitrogenados.

2.3 Ação das Bases

Os álcalis (bases), também têm larga aplicação. Em nossa casa, por exemplo,

eles estão presentes em materiais como sabões, detergentes e outros produtos de

limpeza. Na indústria, têm papel fundamental à soda cáustica (hidróxido de sódio), a

potassa (hidróxido de potássio) e a amônia (hidróxido de amônia). Dessas três,

merece destaque o hidróxido de sódio, graças a sua importância industrial, em

especial nas indústrias de papel, sabões, têxtil e petroquímico.

Os álcalis podem ser encontrados como reagentes de laboratório ou podem

participar de materiais comuns de nosso cotidiano.

ALGUMAS BASES UTILIZADAS EM NOSSO DIA-A-DIA E SUAS FUNÇÕES

Hidróxido de Aplicação

sódio NaOH Utilizado na fabricação de sabão, de papel, celulose e

corantes.

cálcio Ca(OH)2 Formado pela dissociação de cal em água, é utilizado na

preparação de argamassa e caiação.

magnésio Mg(OH)2 Usado em produtos farmacêuticos (antiácido e laxante)

amônio NH4OH Utilizado na produção de fertilizantes, explosivos, em

produtos para remover crostas de gorduras, em produtos

farmacêuticos e na revelação de filmes fotográficos.

Alumínio Al(OH)3 Utilizado como antiácido estomacal.

Alguns produtos básicos mais comuns encontrados no cotidiano como, por

exemplo: sabões, detergentes, xampu, etc.

Figura 2: Fonte: http://2.bp.blogspot.com/__iPMBqJLegw/SwnI8Jk29eI/ AAAAAAAAADI/xcfkQZMAql0/s200/1.jpg

2.4 Identificação de Ácidos e Bases

Quantitativamente, podemos fazer testes visuais que indicam se os materiais

são ácidos ou básicos (alcalinos). A forma mais simples é a utilização de

substâncias denominadas “indicadores de ácido e base”, como o extrato de repolho

roxo ou indicadores comerciais produzidos por industrias químicas. Além disso, os

químicos contam com equipamentos que fornecem resultados mais precisos como o

(PHMETRO).

O pHmetro, é um aparelho eletrônico utilizado para medir o pH (potencial

hidrogeniônico) das substâncias ácidas, neutras e básicas com maior precisão.

Para isso, eles desenvolveram uma grandeza denominada pH, que fornece

medidas em uma escala variável de 0 a 14. De acordo com essa escala, podemos

saber se um material é ácido neutro ou básico.

De modo geral, materiais que apresentam pH abaixo de (7) sete são ácidos,

enquanto materiais com valores de pH acima de (7) sete são básicos, matérias com

pH igual a (7) sete são neutros.

VALORES DE pH PARA SOLUÇÕES AQUOSAS EM CNTP

Solução aquosa (CNTP) pH

Ácida < 7

Neutra = 7

Básica > 7

2.5 Questionário

1) Qual sua opinião da aplicação dos ácidos e das bases na preparação de produtos

para o consumo das pessoas?

2) Qual a diferença entre substâncias orgânicas e inorgânicas? Você conhece

alguns tipos de ácidos orgânicos e outros inorgânicos?

3) você seria capaz de identificar uma substância: ácida, neutra e básica? Que

método utilizaria?

4) Com relação ao pH podemos dizer que quanto maior o seu valor esta substância

será mais: ácida, básica, neutra. Explique sua resposta?

5) Qual a importância do ácido sulfúrico (H2SO4) para a industria?

6) Por que o hidróxido de sódio (NaOH) é considerado uma das bases mais

importantes?

7) Freqüentemente ouvimos fala de chuva ácida: O que você sabe sobre ela e a

relação com o meio ambiente?

ETAPA 3

EXPERIMENTOS

3.1. Como Identificar Ácidos e Bases?

Para identificação de ácidos e bases serão utilizados os experimentos

sugeridos no Livro (Pequis, Editora Nova Geração, 2005, p.446-447).

O experimento que realizamos é de simples execução e pode ser feito com

outros materiais diferentes dos listados aqui. Recomenda-se que os procedimentos

sejam realizados com segurança.

Os experimentos servem para identificar ácidos e bases e ao mesmo tempo

para identificar a escala do pH, é um experimento da abstração do cotidiano.

Figura 3: Fonte: http://cultura.culturamix.com/ciencias/quimica/tubos-de-ensaio

Procedimento

1- Pegue cinco folhas de repolho roxo e pique em pequenos pedaços.

2- Coloque os pedaços de repolho em um recipiente que possa ir ao fogo e

acrescente água destilada ou filtrada até o dobro do volume ocupado pelo repolho.

3- Aqueça a água com repolho, deixando ferver até que o volume se reduza a

metade do volume inicial

4- Deixe esfriar e coe com o filtro.

5- Coloque o extrato no frasco com conta-gotas. Rotule e conserve em geladeira.

Preparando a escala de acidez

Materiais

► extrato de repolho roxo.

► solução de ácido clorídrico (1 mL HCl concentrado) em 100 mL de água destilada.

► solução de hidróxido de sódio (1 pastilha em 100 mL de água destilada).

► treze tubos de ensaio.

► 2 pipetas de 10 mL (ou seringas).

Procedimento:

1- numere os tubos de 1 a 13.

2- Ao tubo de número 7, adicione 5 mL de água e 5 gotas do extrato de repolho

roxo.

3- Ao tubo de número 1, adicione 2 mL da solução 0,1 mol/L de HCl e 2 mL de

extrato de repolho. Agite.

4- Ao tubo de número 2, adicione 2 mL de solução do tubo 1, 2mL de extrato de

repolho e agite.

5- Prepare os tubos 3, 4, 5 e 6 a partir das soluções anteriores, conforme o

procedimento 4.

6- Ao tubo de número 13 adicione 2 mL de solução 0,1 mol/L de Na OH, 2 mL de

extrato de repolho roxo e agite.

7- Ao tubo de número 12, adicione 2 mL da solução do tubo 13, 2 mL de extrato de

repolho e agite.

8- Prepare os tubos 11, 10, 9 e 8 a partir das soluções dos tubos com número

imediatamente superior, ou seja, o tubo 11 é preparado a partir do 12; o 10 do 11; e

o 8 do 9, conforme o procedimento 7.

9- Coloque os tubos, em ordem numérica crescente, em um suporte para tubos de

ensaio. Pronto, esta completa sua escala de acidez.

3.2 Atividade Experimental 1: Testando a acidez e a basicidade de materiais

com extrato indicador

Materiais

►tubos de ensaio (10 ou mais).

► extrato de repolho roxo (ou beterraba).

► conta-gotas.

► materiais a serem testados, como: água de torneira, solução aquosa de cloreto de

sódio, solução aquosa de açúcar, detergente líquido incolor, sabão líquido incolor,

detergente para limpeza contendo amônia, vinagre branco, solução diluída de limpa-

forno, suco de diferentes frutas (caju, limão, laranja, acerola, abacaxi, etc.), solução

de água de bateria diluída a 1/10 (1mL de solução + 9 mL de água = 10 mL total),

comprimido antiácido dissolvido em água, água sanitária, leite de magnésia e soda

limonada.

Procedimento

1- Desenhe em seu caderno uma tabela, como a apresentada abaixo, contendo uma

coluna para cada um dos materiais a serem testados.

Material 1 2 3 4 ...

Cor inicial

Cor final

Semelhante

ao tubo

2- Numere os tubos e adicione cada um deles 5mL de um dos materiais a serem

testados, acrescente 5mL de água e agite bem.

3- Observe e anote na sua tabela a cor inicial de cada solução.

4- Adicione 5 gotas do extrato de repolho roxo e agite. Observe e anote a cor final de

cada solução.

5- Compare as cores finais dos tubos com os tubos preparados pelo professor e

numerados de 1 a 13.

Análise de dados

1- Classifique os materiais testados em dois grupos.

2- Qual dos dois grupos de substâncias você considera que tem propriedades ácidas

e qual apresenta propriedades básicas?

3- Com base nos testes, identifique as propriedades dos ácidos e das bases em

contato com indicadores e com bicarbonatos.

4- Quais materiais são mais ácidos e quais são mais básicos? Justifique.

5- Qualquer material ácido ou alcalino é prejudicial à saúde?

3.3 Atividade Experimental 2: Testando o pH das sub stâncias

Prática retirado do Livro Química na Abordagem do Cotidiano. Editora Moderna.

p.218.

A Escala de pH

A água totalmente pura é considerada um meio neutro .

Quando dissolvemos um ácido na água, isso produz uma solução ácida, ou

meio ácido.

E quando dissolvemos uma base na água, isso produz uma solução básica,

ou meio básico.

Todas as soluções ácidas são igualmente ácidas? E as soluções básicas

(alcalinas) são todas igualmente básicas? A resposta a ambas as perguntas é não.

O grau de acidez ou de basicidade (alcalinidade) de uma solução pode ser expresso

por meio do pH, que é uma propriedade característica de cada solução.

A escala de pH é estudada com detalhes em Físico-Química, mas vamos aqui

apresentar uma noção a seu respeito.

Na temperatura de 25º C:

Uma solução neutra tem pH=7

Uma solução ácida tem pH < 7

Uma solução básica (alcalina) tem pH > 7.

Quanto menor o pH, maior a acidez de uma solução (ou, equivalentemente,

menor a alcalinidade dessa solução).

Quanto maior o pH, maior a alcalinidade de uma solução (ou,

equivalentemente, menor a acidez dessa solução).

Indicadores de pH:

Indicadores são substâncias que mudam de cor na presença de íons (H+ ou OH-)

livres em uma solução. Exemplo de indicador é o indicador universal que muda de

cor de acordo com o potencial de íons hidrogênio ou íons hidroxilas dissociados em

uma solução.

Outro instrumento utilizado para medir o pH com maior precisão é o pHmetro.

Constituído basicamente por um eletrodo e um circuito potenciômetro também

calibrado para uma escala que varia de (0 a 14).

Figura 4: Fonte:http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSeGbq-pqYqRLf3b47tyRWkUxKme_8DuQG5lVQ628Y0SRmLgPnMUA

Figura 5: Fonte: http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRW3_ yl6SZERktZCXgWlXpEQ-GYos8N42UEA4Pe4MI51DuqPupZ

3.4 Realizando a prática para identificar o pH de a lgumas substâncias .

Materiais a serem utilizados: coca-cola, limão comum, água mineral com gás,

água mineral sem gás, detergente, xampu neutro, detergente incolor, vinagre, café,

leite, cinza, ácido clorídrico.

Procedimento:

Numerar os tubos de ensaio, para cada tubo colocar 2mL dos diferentes materiais,

ou seja, para o tubo de número um (1) um tipo de produto para o tubo dois (2) outro

material e assim sucessivamente para os demais tubos. A medida do pH deve ser

tomada individualmente com a fita indicadora universal mergulhada na solução e

comparada com a escala padrão que aparece do lado de fora da caixa onde são

guardadas as fitas. Após a medição os alunos devem preencher a tabela abaixo:

Solução pH Ácido, neutro, base.

3.5 Atividade Experimental 3: Condutividade das sol uções ácidas e básicas

Esta prática consiste a levar o aluno identificar: eletrólitos e não-eletrólitos, através

da prática de forma mais divertida e agradável.

* Soluções eletrolíticas. São soluções que conduzem a corrente elétrica. São

soluções iônicas que conduzem a corrente elétrica quando seus íons estiverem

separados em meio líquido.

* Soluções não eletrolíticas. São soluções que não conduzem corrente elétrica.

São soluções moleculares seus íons não se separam.

O aparelho a ser utilizado é o circuito elétrico com lâmpada formado por dois

pólos, que serão colocados dentro da solução, para a identificação do eletrólito ou

não eletrólito.

A prática pretende identificar entre as diversas substâncias a serem

analisadas quais são eletrólitos e quais são não eletrólitos.

Materiais: água pura, solução de água e açúcar, vinagre, solução de ácido

clorídrico, solução de ácido sulfúrico, solução de hidróxido de sódio, solução de

hidróxido de cálcio, solução de detergente de louça, solução limão, solução de água

e amido, solução de ácido bórico.

Procedimento:

1 - Os alunos devem utilizar copos de Becker e numerá-los de acordo com a

quantidade de substâncias a serem analisadas.

2 - Colocar a substância no primeiro copo e os dois terminais dos pólos do circuito

dentro da solução. Observar se a lâmpada acendeu, prosseguir com as demais

substâncias.

3 - Observação: cuidado com utilização das substâncias: tanto ácidas, como bases,

podem causar queimaduras e intoxicações, cuidado também com o equipamento

elétrico, pode ocorrer choques com o uso inadequado.

4 – Tabela para identificação dos eletrólitos:

Figura 6: Fonte: http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/eletrolise/intro/

Solução eletrólito

Discussão da experiência:

Após a prática realiza com relação à condutividade elétrica das substâncias. Qual a

conclusão que podemos obter com relação aos ácidos e bases?

ETAPA 4

ATIVIDADE TEÓRICA: TEÓRIA DOS ÁCIDOS E BASES

Como você poderia saber se uma substância é ácida ou básica? Inicialmente,

um critério para classificar substâncias em ácidas e básicas era o sabor: ácidos são

azedos e bases são adstringentes (travam a língua como uma banana verde).

Vocês hão de concordar que, se esse ainda fosse o critério utilizado, a atual

comunidade de químicos seria bem menor, pois muitos deles não sobreviveriam

após provar tantos ácidos e bases. Mas ainda bem que isso não aconteceu, e outras

teorias que não se baseiam no critério de sabor surgiram.

Como ciência, a Química sempre buscou teorias e modelos que explicassem

o comportamento das substâncias, entre ácidos e bases.

4.1 Teoria Ácido de Arrhenius

Svante August Arrhenius (1859-1927), químico, físico matemático sueco,

desenvolveu, entre 1880 e 1890, a teoria da dissociação iônica. Segundo essa

teoria, o íon de hidrogênio H+, que na presença de água forma o cátion hidrônio

(H3O+), é responsável pelas propriedades ácidas.

Podemos dar exemplo a substância abaixo:

HCl (aq) → H+ (aq) + Cl- (aq)

Ácido é toda substância que em água libera íons hidrogênio H+.

Os ácidos são substâncias moleculares, sendo assim o processo da liberação

de íons (H+) ocorre por ionização. Ou seja, há rompimento de ligações covalentes

com formação de íons.

Ionização de ácidos:

HNO3 (aq) → H+ (aq) + NO3- (aq)

H2SO4(aq) → 2H+ (aq) + SO42- (aq)

4.2 Classificação dos ácidos

(Marta Reis; Ambiente Cidadania Tecnologia; FTD; 1ª edição; São Paulo; 2010).

4.2.1 Quanto à força.

Podemos classificar a força de um ácido de acordo com a porcentagem de

hidrogênio que efetivamente sofre ionização. Essa ionização efetiva é fornecida pelo

grau de ionização:

Número de moléculas que se ionizam 97 moléculas ionizadas α = -------------------------------------------------------, Ex: ----------------------------- α = 0,97 Número de moléculas inicialmente dissolvidas 100 moléculas dissolvidas

O grau de ionização (α) é sempre um número compreendido entre zero (0) e 1

ou, se for expresso em porcentagem, entre 0 e 100%.

Com base no valor do grau de ionização (α), os ácidos são classificados da

seguinte maneira:

► ácido forte: possui α maior que 50%.

Exemplo: a 18º C (solução diluída) ácido clorídrico: HCl (aq) α % = 92,5 %

► ácido semi-forte (moderado): possui α entre 5% e 50%.

Exemplo: a 18º C (solução diluída) ácido sulfuroso: H2SO3 (aq) α % = 30%

► ácido fraco: possui α menor que 5%.

Exemplo: a 18º C (solução diluída) ácido sulfídrico: H2S (aq) α % = 0,076%

4.2.2 Quanto à volatilidade

Os ácidos podem ser: fixos ou voláteis.

► ácidos fixos: são ácidos que possuem alto ponto de ebulição (acima de 100º C)

em condições ambientes passam lentamente para o estado de vapor.

Exemplo: ácido sulfúrico (H2SO4) (aq): 340º C.

► ácidos voláteis: possuem ponto de ebulição (abaixo de 100º C) e em condições

ambientes passam facilmente para o estado de vapor.

Exemplo: ácido nítrico (HNO3) (aq) 86º C.

4.2.3 Quanto à presença de oxigênio.

Os ácidos podem ser: hidrácidos ou oxiácidos.

► ácidos hidrácidos: são ácidos que não apresentam o elemento oxigênio na sua

fórmula.

Exemplo: HCl, HBr, etc.

► ácidos oxiácidos: são ácidos que apresentam o elemento oxigênio na sua

fórmula.

Exemplo: H2SO4, HNO3, etc.

4.2.4 Fórmula dos ácidos

Para fazer a fórmula dos ácidos devemos observar as cargas negativas do

ânion e equilibrar com a quantidade de hidrogênio. Por exemplo: o ânion sulfato

apresenta duas cargas negativas (SO4)-2 são necessários dois íons hidrogênio (H2)

+.

O cátion hidrogênio apresenta uma carga positiva, neste caso dois íons hidrogênio

totalizam duas cargas positivas, assim as cargas entram em equilíbrio.

Pa que uma substância seja um ácido inorgânico na sua fórmula sempre deve

aparecer o elemento hidrogênio na frente da fórmula, exceção da água (H2O) e do

peróxido de hidrogênio (H2O2), os ácidos apresentam à esquerda da fórmula o

elemento íon hidrogênio (H+).

Exemplo: ânion sulfato (SO4)-2 → ácido H2 SO4, ânion cloreto Cl- → ácido HCl

4.2.5 Nomenclatura dos ácidos

Para fazer a nomenclatura dos ácidos primeiro devemos escrever a palavra:

“ácido” + nome do ânion com a terminação trocada conforme tabela abaixo.

ETO IDRICO

ATO ICO

ITO OSO

Exemplo: (NO3)- nitrato → HNO3 ácido nítrico.

Br- brometo → HBr ácido bromídrico

Observação:

Os ácidos que apresentarem na sua fórmula o enxofre (S) acompanhado do

oxigênio (O). A nomenclatura inicia com a palavra ácido mais (UR) substituído a

terminação do anion conforme tabela acima.

Exemplo: H2SO4 ácido sulfúrico.

Os ácidos que apresentarem na sua fórmula o fósforo (P) acompanhado do

elemento oxigênio (O). A sua nomenclatura inicia com a palavra ácido mais (OR)

substituindo a terminação do ânion conforme tabela acima.

Exemplo: H3PO4 ácido fosfórico.

ETAPA 5

ATIVIDADE TEÓRICA: TEORIA BASES DE ARRHENIUS

De acordo Arrhenius o ânion hidroxila (OH-) é responsável pelas propriedades

básicas.

Exemplo: a substância abaixo.

Na OH (aq) → Na+ + OH- (aq)

As bases são, geralmente, substâncias iônicas; portanto, o processo de

liberação de íons (OH-) ocorre por dissociação iônica. Ou seja, ao contato com a

água os íons separam-se devido a solvatação. As bases moleculares ionizam-se

pela ligação por processo semelhante ao que ocorre com os ácidos.

As bases possuem o grupo funcional hidroxila (OH-) situado à direita da

fórmula.

Base é toda substância que em água libera íons hidroxíla (OH-)

Vejamos alguns exemplos:

Dissociação de bases:

KOH(aq) → K+ (aq) + OH- (aq)

Mg (OH)2 → Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)

5.1 CLASSIFICAÇÃO DAS BASES

5.1.1 Quanto à força:

O grau de dissociação α de uma base mede a sua força. O conceito é

análogo ao de ionização dos ácidos e é calculado pela relação:

Número de fórmulas unitárias que se dissolvem

α =-------------------------------------------------------------

Número de fórmulas unitárias dissolvidas no início

► Bases fortes: são as bases dos metais alcalinos como hidróxido de sódio (Na OH)

e de alguns metais alcalinos terrosos, como hidróxido de cálcio Ca (OH)2. O α de

muitos dessas bases em geral é maior que 50%.

Exemplo: a 18º C - hidróxido de sódio (Na OH) α % = 95%.

► Bases fracas todas as demais. O α dessas bases é em geral igual ou inferior a

5%.

Exemplo: a 18º C - hidróxido de amônio (NH4 OH) α % = 1,5%

5.1.2 Quanto à Solubilidade:

As bases podem ser: solúveis, pouco solúveis e insolúveis.

► Bases solúveis: são bases que em temperatura ambiente se dissolvem

facilmente.

Exemplos: bases de metais alcalinos e hidróxido de amônio NH4 (OH), Na

OH.

► Bases pouco Solúveis: são bases que praticamente não se dissolvem.

Exemplo: bases dos metais alcalinos terrosos - Ca (OH)2

► Bases insolúveis: todas as demais bases

Exemplo: hidróxido de alumínio - Al (OH)3

5.2 FÓRMULA DAS BASES

Para fazer a fórmula das bases devemos observar as cargas do cátion e

equilibrar com quantidades iguais de hidroxilas (OH-) que apresenta uma carga

negativa. Por exemplo: o cátion Alumínio (Al+3) apresenta três cargas positivas neste

caso é necessárias três hidroxilas.

Exemplo: cátion Al+3 → Al (OH)3

5.3 NOMENCLATURA DAS BASES

Para fazer a nomenclatura das bases. Primeiro devemos escrever a palavra

“hidróxido” depois o nome do cátion correspondente.

Exemplo: Ca (OH)2 hidróxido de cálcio.

* Bases cujo cátion apresenta mais de uma valência.

Menor valência: “hidróxido” nome do cátion de menor valência mais sufixo

(oso).

Maior valência: “hidróxido” nome do cátion de maior valor mais sufixo (ico).

Também poderá identificar as valências em algarismos romanos.

Bases formadas pelos cátions de ferro (Fe+2, Fe+3):

Exemplo: Fe (OH)2 → hidróxido ferroso

→ hidróxido de ferro II

Fe (OH)3 → hidróxido férrico

→ hidróxido de ferro III

5.4 REAÇÕES ENTRE ÁCIDOS E BASES

As reações de neutralização de ácidos e bases produzem sal e água, como o

exemplo da reação de ácido clorídrico (HCl) com o hidróxido de sódio (Na OH): entre

um ácido e uma base vai produzir sempre sal e água.

Exemplo: HCl (aq) + Na OH (aq) → Na Cl (aq) + H2O (l)

Mg (OH)2 (aq) + H2SO4 (aq) → Mg(SO)4 (aq) + 2H2O (l)

QUESTIONAMENTO:

1- Muitas pessoas apresentam dor de estômago devido ao excesso de ácido. Qual o

ácido presente no suco gástrico? Explique, por meio da equação, o processo de

neutralização desse ácido ao ingerirmos um comprimido antiácido efervescente

(NaHCO3).

2- Equacione a reação de neutralização total entre o ácido carbônico e o hidróxido

de sódio.

3- Analise a equação abaixo e assinale a alternativa errada.

H2SO4 + Na OH → Na2SO4 + 2H2O

a) um dos reagentes é o hidróxido de sódio.

b) Nessa reação, ocorre a neutralização das propriedades do ácido e da base.

c) O nome do ácido utilizado é ácido sulfuroso.

d) Ocorre a formação de um sal neutro.

e) O sal formado é o sulfato de sódio.

4- Em relação ao estudo das bases, assinale a alternativa incorreta:

a) Os elementos H e O estão sempre presentes.

b) Possuem o hidróxido (OH-) como único ânion.

c) possuem sabor adstringente.

d) sofrem ionização em meio aquoso.

e) sofrem dissociação em meio aquoso.

ETAPA 6

JOGO DIDÁTICO

6.1 Jogo como integrador do conhecimento

O presente processo de ordem educacional contempla uma metodologia que

de significado ao aprendizado. Acreditamos que o jogo de tabuleiro será uma

ferramenta fundamental como material didático no ensino de química, pode

contemplar um importante recurso para o professor ao desenvolver habilidades,

favorecer assim a apropriação de conceitos, fórmulas, nomenclaturas de compostos

químicos inorgânicos. É uma proposta que pretende atender aos anseios dos

estudantes.

A elaboração da proposta surgiu da percepção e necessidade de mudanças

da metodologia do ensino de química inorgânica, a sugestão do jogo químico pode

tornar a dinâmica educacional interessante, um ambiente agradável.

Espera-se que os jogos em química sejam uma ferramenta importante para

apropriação de conteúdos relacionados à química inorgânica (ácidos e bases).

Desta forma acreditamos que o ato de brincar ou jogar pode se transformar

em um meio de adquirir conhecimento, visando tornar um ambiente educacional e

construtivo.

Os jogos didáticos químicos servem como uma possibilidade no ensino de

fórmulas e nomenclaturas de compostos químicos inorgânicos ácidos e bases

adequadas para alunos de primeiras séries do ensino médio.

O jogo didático químico serve para fixação dos conteúdos, ferramenta que

vem contribuir para o desenvolvimento dos conceitos propostos. Evidencia o

aprendizado uma vez que apresenta uma proposta diferente da tradicional e ao

mesmo tempo prazerosa também estabelece relações pessoais entre os estudantes.

O desenvolvimento do jogo de tabuleiro será elaborado com a finalidade de

apropriação de conceitos científicos, fórmulas, nomenclaturas de ácidos e bases

através do método de pergunta e respostas de questões fórmulas.

6.2 EXPLORANDO O JOGO:

6.2.1 Regras para o desenvolvimento do jogo:

O jogo será desenvolvido por uma seqüência de regras que seguem abaixo:

1 – O jogo consiste de um tabuleiro, um dado, cinquenta cartas perguntas simples

(branca), quinze cartas perguntas mais complexas (azuis), cadernos, lápis, canetas.

2 – O jogo tem caráter educacional. Podendo ser jogado por no máximo quatro

grupos, sendo que os grupos poderão ser formados por no máximo quatro

componentes.

3 – Os grupos devem se equivaler em números de componentes, também pode ser

jogado individualmente um contra o outro.

4 – O jogo inicia com o lançamento do dado por cada grupo ou quando o jogo for

individualmente. O maior valor dará a primeira posição dando o direito a iniciar a

partida, seguindo para os demais grupos de acordo com os valores obtidos.

5 – O tabuleiro será composto por casas brancas que corresponde a respostas

simples, casas azuis que corresponde a questões mais complexas, casas amarelas

que corresponde à passagem livre (o grupo que cair nesta casa não precisa

responder perguntas), casas com caveira retorna duas casas, casas com coroa

avança duas casas.

6 – Quando um dos grupos estiver em uma casa azul ou branca e for alcançado por

um grupo retardatário este deverá retornar ao inicio da partida.

7 – Quando um dos grupos estiver na casa amarela passagem livre mesmo que um

grupo retardatário o alcance não retorna ao inicio da partida (não sofre penalidades)

os dois permanecerão na mesma casa.

8 – O grupo ou jogador quando do lançamento do dado cair em uma casa branca vai

responder perguntas das cartas brancas.

9 – O grupo ou jogador que quando do lançamento do dado cair em uma casa azul

vai responder perguntas das cartas azuis.

10 – O grupo ou (jogador) que ao jogar o dado e cair em uma casa coringa caveira

retorna duas casas, se cair na casa coringa coroa avança duas casas e não

respondem perguntas.

11 – A pergunta será formulada pelo grupo ou (jogador) que jogará na seqüência.

Este retira uma carta de acordo com a cor da casa em que cair (branca, azul) e fará

a pergunta. Caso caia na casa amarela não necessita responder a pergunta.

12 – O grupo ou jogador só avança no jogo se acertar a pergunta formulada, caso

não acerte permanece na mesma casa e passa a vez para o grupo seguinte.

13 – Será considerado vencedor o grupo ou jogador que chegar primeiro ao termino

do tabuleiro.

6.2.2 Tabuleiro Ludo Químico

Figura 7 : Tabuleiro Lúdico Químico

Fonte: Tabuleiro: retirado e adaptado do Artigo Cientifico. O Ludo como um Jogo para Discutir Conceitos em Termoquímica. Autores: SOARES, Márlon Herbert Flora Barbosa; CAVALHEIRO, Eder Tadeu Gomes. Revista Química Nova na Escola, maio de 2006.

LEGENDA:

6.2.3 Questões para apropriação do jogo.

As questões aqui formuladas serão incorporadas as cartas para serem

utilizadas no Jogo Químico.

Questões mais complexas (cartas azuis):

1- As bases são, geralmente substâncias iônicas, como é chamado o processo de

liberação de íons (OH-).

2- Escreva a equação de ionização para o seguinte ácido:

H2S (aq) →

3- Indique a substância mais apropriada para combater a acidez no estomago:

a) hidróxido de sódio b) ácido clorídrico c) ácido sulfúrico d) hidróxido de alumínio

e) ácido cítrico

4- sabor adstringente é percebido quando se come uma banana verde. Que

substância abaixo teria sabor adstringente?

a) CH3COOH b) Na Cl c) Al (OH)3 d) C12H22O11 e) H3PO4

5- O grau de ionização de um determinado ácido é de 25 moléculas quando foram

lançadas 100 moléculas em água. Podemos dizer que este ácido é:

a) forte b) moderado c) fraco

6- A palavra “álcali” tem origem árabe. Qual o significado desta palavra?

7- Entre os ácidos abaixo. Quais são hidrácidos?

a) HMnO4 b) HCl c) HBr d) H2SO4 e) HI

8- Ao colocar o terminal do circuito elétrico ligado em determinada solução

percebeu-se que a lâmpada não acendeu. Provavelmente esta substância formou

íons ou moléculas.

9- Qual ou quais ácidos estão presentes na fabricação de refrigerantes à base de

cola?

a) HNO3 b) H3PO4 c) H2SO4 d) H2CO3 e) HF

10- Com relação a classificação do ácidos. O que são ácidos fixos?

11- Através do ânion Fosfato (PO4)-3. Faça a fórmula transformando em ácido:

12- Ao lançar 100 moléculas de uma base em água houve dissociação de quatro (4)

moléculas. Podemos dizer que esta é uma base: forte ou fraca. Qual a porcentagem

de dissociação desta base?

13- Soluções que não conduzem a corrente elétrica quando colocadas sob os pólos

positivos e negativos do circuito elétrico é chamada de:

14- Faça a reação entre o ácido nítrico e hidróxido de potássio:

15- Os ácidos são substâncias moleculares. Qual é o nome dado ao processo da

liberação de íons (H+) quando há rompimento das ligações covalente?

Questões mais simples (cartas brancas)

1- Defina o que são ácidos em termos de teoria de Arrhenius.

2- Qual a importância da escala do pH?

3- Cite duas aplicações do ácido clorídrico e duas aplicações do ácido nítrico.

4- Uma substância que apresenta pH = 4 é uma substância ácida, básica, neutra.

5- Com relação ao pH. Uma substância básica deverá estar compreendida entre

quais valores.

6- Os ácidos são substâncias moleculares. Qual é o nome dado ao processo da

liberação de íons (H+) quando há rompimento das ligações covalente?

7- Qual o conceito de ácidos segundo Arrhenius?

8- Qual o conceito de bases segundo Arrhenius?

9- Escreva a equação de dissociação para a seguinte base:

RbOH (aq) →

10- Cite duas utilidades do Hidróxido de sódio (NaOH):

11- Qual é a fórmula do hidróxido de amônio?

12- Escreva o nome da base: Mg (OH)2

13- O que é eletrólito?

14- Escreva a fórmula do hidróxido de ouro III.

15- Para combater a acidez estomacal utiliza-se um antiácido. Qual substância

abaixo poderá se utilizado?

a) refrigerante b) suco de laranja c) água com limão d) vinagre e) leite de

magnésia

16- O que é indicador ácido-base?

17- O professor fez uma prática no laboratório adicionou extrato de repolho roxo em

uma solução desconhecida e observou que a cor mudou para vermelho.

Provavelmente esta substância é um (a):

18- Uma base cujo cátion pertence à família dos metais alcalinos. Quanto à força ela

é:

19- Qual o nome do composto que apresenta a seguinte fórmula HMnO4?

20- O composto Fe(OH)3, tem por nome hidróxido de ferro III. Que outro nome

poderia ser dado a este composto?

21- O que é pHmetro?

22- Uma substância é ácida quando seu pH está entre quais valores:

23- Uma substância é considerada neutra quando o seu pH estiver próximo a que

valor:

24- Podemos dizer que quanto menor o pH de uma substância. Esta será: mais

ácida ou mais básica.

25- Porque soluções eletrolíticas conduzem corrente elétrica?

26- Porque soluções não eletrolíticas não conduzem corrente elétrica?

27- Foi lançado 100 moléculas de determinada base em água e 51 delas sofreram

dissociação. Esta base é forte ou fraca?

28- O que é mapa conceitual?

29- O que são oxiácidos?

30- Com relação à classificação dos ácidos. O que são ácidos fixos?

31- Qual das substâncias será aconselhável tomar como antiácido estomacal?

a) HBr b) NaOH c) Mg(OH)2 d) HNO3 e) KOH

32- O ácido utilizado para fabricação de explosivos (TNT) é:

a) HCl b) HBr c) HNO3 d) HF e) ácido acético

33- Cite um fator de desequilíbrio provocado pela chuva ácida?

34- Equacione a ionização do seguinte ácido:

HBr (aq) →

35- O composto cuja fórmula é Fe (OH)3, tem por nomenclatura: hidróxido ferroso ou

hidróxido férrico.

36- Uma dona de casa derramou repolho roxo no chão da casa que estava molhado,

de imediato mudou para cor vermelha. Que produto liquido deveria estas no chão da

casa?

37- Ao realizar uma prática o professor percebeu que o pH da substância era oito (8)

podemos dizer que esta substância com relação ao seu pH é:

38- Para que uma substância seja um ácido inorgânico na sua fórmula do lado

esquerdo deve estar sempre presente que elemento químico:

39- O composto apresenta a seguinte fórmula Pb (OH)3. Qual o nome deste

composto?

40- O hidróxido de alumínio é uma base:

a) solúvel b) pouco solúvel c) insolúvel

41- O nome do composto Ra (OH)2 é:

42- O professor fez uma prática adicionou repolho roxo em uma substância de

desconhecida. Percebeu que esta substância mudou para cor verde. Provavelmente

esta substância é um ácido. Isto é correto?

43- O que se entende por ácido volátil?

44- Dissociação iônica é o termo utilizado para separação de íons dos ácidos: certo

ou errado.

45- Ionização é o termo utilizado para separa íons das bases: certo ou errado.

46- É correto afirma que o hidróxido de amônio é uma base forte:

47- Um ácido apresenta grau α = 28٪ é considerado um ácido: forte, moderado, ou

fraco:

48- Com relação à classificação dos ácidos. O que são ácidos oxiácidos?

49- O hidróxido de ferro III [Fe (OH)3] é uma base forte, ou fraca:

50- Qual o nome do composto de fórmula H2MnO4?

Etapa7

MAPAS CONCEITUAIS:

Mapa Conceitual é um instrumento utilizado para diversas finalidades, como

instrumento para elaboração do currículo escolar, planejamento de conteúdos a

serem desenvolvidos para apropriação no ano letivo, para o processo avaliativo,

diagnóstico da aprendizagem, ou como estratégia seqüencial de conteúdos por

prioridade a serem aplicados em sala de aula (planejamento de aulas).

O mapa conceitual tem por finalidade a hierarquia de conceitos, tendo

prioridade os conceitos de maior abrangência, e assim respectivamente até os

conceitos de menor abrangência.

“[...] Mapas Conceituais devem ser entendidos como diagramas

bidimensionais que procuram mostrar relações hierárquicas entre conceitos de uma

disciplina e que derivam sua existência da própria estrutura conceitual da disciplina”

(MOREIRA,1992, p.2).

É importante ressaltar que o mapa didático não dispensa explicações dos

conceitos, o professor deve fundamentar e embasar estes conceitos de forma a dar

significado ao aprendizado.

O professor deverá programar os conceitos para que o aluno se aproprie

deste conhecimento e possa estabelecer esta relação hierárquica dos conteúdos de

forma que ele mesmo possa construir seu próprio mapa conceitual.

No processo avaliativo o aluno deverá entender esta hierarquia de

conteúdos para que possa desenvolver o seu mapa conceitual.

Por Exemplo: se fossemos trabalhar com estados físicos da matéria,

poderíamos elaborar um mapa conceitua,l conforme prioridade de conceitos

caracterizados abaixo.

Exemplo de mapa conceitual

ETAPA 8

AVALIAÇÃO

A avaliação tem por finalidade identificar se houve aquisição do

conhecimento, se foi atingido o objetivo proposto. A avaliação deverá estar centrada

seus resultados na investigação no tema de estudo sobre ácidos e bases. Todo

método avaliativo deverá ser bem fundamentado, não deixando duvidas do que se

pretende avaliar, sendo concisa e clara.

Existem diversas formas de avaliar: através de questionários, explanação

oral, textos e outros, mas, a proposta para a avaliação do desempenho dos alunos

referente a este projeto será, mapas conceituais, onde de forma individual os alunos

deverão no final das atividades elaborar um mapa conceitual referente aos temas em

estudo sobre ácidos e bases, desta forma vamos observar o grau de aprendizagem.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Preparada pela Biblioteca do IF-UFRGS, p. 44, 1992.

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MALDANER, Otavio Aloísio. Formação Inicial e Continuada de Professores de

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MIRANDA, Simão. Do fascínio do jogo, a alegria de aprender . Ciência hoje, v.28,

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PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Química Ensino Médio . Secretaria

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ZANON, Dulcimeire Aparecida Volante; GUERREIRO, Manoel Augusto da Silva;

OLIVEIRA, Robson Caldas de. Jogo didático Ludo Químico para o ensino de

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