INSTIGANDO A APRENDAGEM DA QUÍMICA ORGÂNICA POR … Ensinodequimica... · Resumo A Química Orgânica como integrante das Ciências Naturais facilita um ... A química orgânica,

Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciência e Tecnologia - PPGECT

I Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia – 2009 ISBN: 978-85-7014-048-7

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INSTIGANDO A APRENDAGEM DA QUÍMICA ORGÂNICA POR MEIO DE UMA POSTURA DOCENTE

EMPREENDEDORA: PROCESSOS DE RECICLAGEM DE ÓLEO VEGETAL E A OBTENÇÃO DE SABÕES EM

UM ESTUDO EXPLORATÓRIO

Débora Barni de Campos

Marcos Flávio Pádua Góes Moraes

Rosemari Monteiro Castilho Foggiatto Silveira

Luis Mauricio Martins de Resende

Renato de Mello

Resumo

A Química Orgânica como integrante das Ciências Naturais facilita um importante elo da disciplina com a crítica sensata ambiental, auxiliando o docente a lecionar para educar cidadãos críticos capazes de tomar decisões. Os resíduos domésticos apresentam-se como um grande abjeto da atualidade que polui degradando a natureza quando provém das residências e comércios. O presente artigo mostra uma experiência feita em sala de aula com óleo vegetal já utilizado para alimentação, onde ocorre a transformação, utilizando-se de soda cáustica para a fabricação de sabão. Produto com excelente viabilidade econômica e aplicabilidade extensa, fomentando assim uma atitude sócio-responsável nos discentes além de elucidar os conteúdos programáticos de química orgânica.

Palavras-chave: Docência empreendedora; Resíduos domésticos;

Reciclagem; Sabão de óleo vegetal.

Abstract




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Prompting the learning of organic chemistry by a teacher entrepreneurial

attitude: recycling processes of vegetable oil and soap in obtaining an

exploratory stud.

The Organic Chemistry of the Natural Sciences, facilitates an important

link in the discipline with the critical environmental sense, helping the teachers to

teach and to educate citizens ables to make critical decisions. Household waste

are a large and important problem that pollutes and degrading, when its nature

comes from the homes and shoppings. This article describes an experiment done

in the classroom with vegetable oil already used for food, where the

transformation occurs, using caustic soda for the manufacture of soap. Excellent

product with extensive applicability and economic viability, thus promoting a

social and responsible attitude in students as well as clarify the programmatic

content of organic chemistry.

Keywords: Teaching entrepreneurship, domestic waste, recycling,

vegetable oil soap.




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Introdução

O professor em processo de re-elaboração de sua prática, pode direcioná-la de forma a

desenvolver uma atitude empreendedora de fomento ao entusiasmo discente. A docência

atuante e preocupada em melhorar, procura diversificar a praxis para buscar uma resposta pró-

ativa em seus alunos.

Para Moraes et al (2001), a implementação de uma nova metodologia de ensino e sua

aplicação em sala de aula requer uma mudança de atitude do professor, mais interiorizada e

resistente que possíveis alterações nas estratégias de ensino, passíveis de serem revistas em

planejamento. A transformação nas atitudes é complexa, porque envolve mais que substituições,

e dilatada, pois depende de comportamento ativo, dinâmico demandando bastante produção

extra e tempo.

A utilização de variados recursos didáticos possibilita o aluno participar do processo de

construção do conhecimento, permitindo que se perceba a relação entre teoria e prática. A

interdisciplinaridade e contextualização devem caminhar de encontro ao conteúdo químico,

abordando os temas com ênfase na problemática ambiental e desenvolvendo uma atitude

socialmente responsável no aprendiz. Devido à fragmentação de conteúdos herdadas do

positivismo e como modelo contemporâneo de ensino, há uma dificuldade em se trabalhar de

forma holística um assunto multidisciplinar. A partir desta prática, o aluno começa a perceber que

aquilo que aprende em ambiente escolar está diretamente relacionado à sua vivência,

colaborando na formação de cidadãos conscientes, capazes de tomar decisões e atuar na

sociedade em que vivem.

A química orgânica, enquanto componente das ciências naturais, pode contribuir com

muitos conceitos inerentes à própria ciência para o entendimento dos sistemas ambientais. Além

disso, a disciplina, aliada à educação ambiental, contribui no papel formador de pessoas cientes e

aptas para influenciar na sociedade, através da geração e promoção do conhecimento.

Pedagogia pró-ativa

Segundo Morin (2000) cabe ao educador criar condições para que a educação ambiental

seja incorporada como filosofia de vida e se expresse por meio de uma ação transformadora. Não

existe educação ambiental apenas na teoria, o processo de ensino-aprendizagem na área

ambiental implica exercício de cidadania pró-ativa.




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Não é o educador que educa, mas o educador é aquele que cria condições para que as

idéias, o conhecimento, sejam incorporados pelo educando. Esse conhecimento, para fazer parte

da vida do educando, precisa ser aceito como verdade, precisa ser valorizado e corresponder às

necessidades sentidas. O educador estimula o educando que, motivado, valoriza as idéias, de

modo a ter certeza que elas serão significativas para a sua vida (PHILIPPI, Jr, 2004)

Philipe Jr. et al (2004) defende que entre os diferentes conhecimentos disciplinares que

possibilitam uma visão integral dos problemas de ordem ambiental, pode-se destacar as ciências

ambientais. O professor de química precisa ter noções gerais sobre essas ciências, incluindo aqui a

ecologia e a biologia, mas deve saber corretamente a diferença entre educação ambiental

enquanto educação política de intervenção para transformação da sociedade e a ecologia que

estuda seres vivos e não vivos e as relações entre eles e o meio onde vivem.

Colocando o professor na posição de educador consciente, é que se reinventa a prática de

sala de aula e contextualiza os alunos com o meio em que vivem. O processo de obtenção de

sabão a partir de soda cáustica e óleo comestível já utilizado, é empregado em aula, procurando-

se demonstrar as reações orgânicas e a maneira como o sabão utiliza os grupos polar e apolar da

molécula, além de apresentar um método eficaz para minimizar o impacto do descarte de óleo

comestível no meio ambiente.

A questão dos resíduos domésticos

Há uma grande preocupação com um crescente problema da atualidade: o lixo. Uma

alternativa para diminuir com os impactos ambientais provocados pelos resíduos é a reciclagem

transformando em insumos e contribuindo para a minimização da depleção dos recursos naturais.

Tanto os dejetos domésticos, quanto os industriais são extremamente nocivos ao meio

ambiente. Quando os esgotos domésticos, tratados ou não, são lançados num corpo d´água, eles

alteram as características físicas, químicas e biológicas desse corpo. Essa alteração será maior ou

menor em função do grau de tratamento a que se submeteu o esgoto doméstico, assim como em

função do grau de diluição proporcionado pelo corpo receptor. Os esgotos domésticos de uma

área urbanizada são o somatório dos esgotos sanitários, provenientes das residências, com os

esgotos provenientes de atividades comerciais, que podem ser muito representativos

dependendo do ramo de atividade. As características básicas dos esgotos domésticos que

demandam preocupação com o meio ambiente envolvem principalmente matéria orgânica,




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microorganismos patogênicos e concentrações de fósforo e nitrogênio. PHILIPPI Jr, et al (2004,

p.374).

A proposta deste trabalho é a obtenção, através da reciclagem, de óleo comestível para a

fabricação de sabão, como atividade pedagógica em laboratório didático. Conforme Alberici e

Pontes (2004), tanto os estabelecimentos comerciais quanto as residências, em sua grande

maioria, jogam o óleo vegetal utilizado na rede de esgoto. O óleo, mais leve que a água, fica na

superfície, criando uma barreira que dificulta a entrada de luz e a oxigenação, comprometendo

assim, a base da cadeia alimentar aquática, o fitoplâncton. Além de gerar graves problemas de

higiene e mau cheiro, a presença de óleos e gorduras na rede de esgoto causa entupimento, bem

como o mau funcionamento das estações de tratamento. Para desentupir e retirar o óleo são

empregados produtos químicos extremamente tóxicos, o que acaba causando graves danos ao

meio ambiente, além de se constituir numa prática ilegal punível por lei.

Assim procurou-se aliar o benefício adquirido com o produto gerado da reciclagem do

óleo comestível – o sabão – com a elucidação do conteúdo programático de química orgânica: a

reação química, o caráter anfótero da molécula e a polaridade das moléculas, associado à

incorporação da prática da educação ambiental.

Características físico-químicas do sabão

De acordo com uma antiga lenda romana, a palavra saponificação tem a sua origem no

Monte Sapo, onde eram realizados sacrifícios animais. A chuva levava uma mistura de sebo

animal (gordura) derretido, com cinzas e barro para as margens do Rio Tibre. Essa mistura

resultava numa borra (sabão). As mulheres descobriram que usando essa borra, as suas roupas

ficavam mais limpas. Os romanos passaram a chamar essa mistura de sabão. (PERUZZO E CANTO,

1999, p. 180). Quimicamente, a descoberta desta “borra” acima descrita foi uma reação do éster

de ácido graxo contido na gordura com o hidróxido de sódio. Esta reação orgânica chama-se

saponificação que resulta no produto sabão.

O caráter anfótero de uma molécula, revela-se na propriedade do sabão poder se

misturar com óleo, gordura e água ao mesmo tempo auxiliando assim na limpeza da sujeira. A

extremidade carboxílica (-COO-) de um ânion do sabão é POLAR, solúvel em água e denominada

de hidrofílica. A cadeia longa, hidrocarbônica é APOLAR, solúvel em óleos e chamada de

hidrofóbica. Esta estrutura permite que os sabões dispersem pequenos glóbulos de óleo em água.

Quando uma gota de óleo é atingida pelo sabão, a cadeia de hidrocarbonetos do sabão penetra




271

nos glóbulos oleosos, enquanto as extremidades polares ficam na água, o que solubiliza a gota de

gordura (HEIDRICH et al, 2004).

Na Figura 1 é mostrada a reação de saponificação. Nesse processo o óleo vegetal é fervido

com uma base forte, gerando uma reação química que produz o sabão.

Figura 1 – A reação de saponificação

(Fonte:http://www.ucs.br/ccet/defq/naeq/material_didatico/textos_interativos_27/reaca

o_saponificacao.jpg)

Figura 2 – Ilustração de moléculas de água, mostrando a formação de Pontes de

Hidrogênio.

(Fonte:http://www.ucs.br/ccet/defq/naeq/material_didatico/textos_interativos_26/molec

lula_de_agua.jpg)

Ligação de Hidrogênio

Moléculas de Água




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Figura 3 – Ilustração de uma molécula de sabão.

(Fonte:http://www.ucs.br/ccet/defq/naeq/material_didatico/textos_interativos_25/molec

ula_de_sabao.jpg)

Este composto de longa cadeia, sintetizado a partir de óleos ou gorduras, é facilmente

degradado pelas bactérias e tem um tempo de permanência ambiental menor que um dia

(WAITE, 2001). Assim sendo, a sua ocorrência nos sistemas aquáticos não corresponde a um

problema ambiental (DA CUNHA, et al. 2000).

Metodologia

Para Costa (2006), quando se faz uso do método indutivo a abordagem principal é

caracterizada pela percepção de que o homem é o responsável por descobrir a verdade das coisas

e com conhecimento direcionado pode produzir, construir sua pesquisa científica. Do mesmo

modo, nesta pesquisa mostra-se uma experiência em sala de aula e suscita questões para

solucionar algumas deficiências existentes no ensino de química orgânica.

O presente estudo é de natureza aplicada porque foi dirigido, por meio da utilização de

um jogo de tabuleiro, para 30 alunos de Tecnologia Mecânica da Universidade do Estado de Santa

Catarina – Centro de Educação do Planalto Norte (São Bento do Sul/SC). O lúdico foi utilizado para

operacionalizar os conteúdos de química orgânica e vincular com situações e demandas

contemporâneas, além de auxiliar na fixação dos assuntos já abordados em sala de aula.

Entusiasmo, espírito de coletividade, caráter competitivo, domínio dos conteúdos

programáticos são elementos que, quando analisados e interpretados podem caracterizar uma

pesquisa qualitativa e estão presentes neste estudo. As abordagens qualitativas em pesquisa são

aquelas “capazes de incorporar a questão do significado e da intencionalidade como inerentes aos

atos, às relações e às estruturas sociais, sendo essas últimas tomadas tanto no seu avento, quanto

na sua transformação, como construções humanas significativas” (MINAYO, 2000, p. 47)




273

De acordo com a problemática da educação e no propósito de preparar os alunos para

serem cidadãos críticos e responsáveis, o artigo é conduzido como uma pesquisa exploratória

porque proporciona maior familiaridade com o problema com vistas a torná-lo explícito bem

como faz análise de exemplo quando se utiliza o lúdico para estimular a compreensão.

Materiais e Métodos

Os materiais os insumos, utilizados em laboratório para a confecção do sabão, são

apresentados na Tabela 1 e na Figura 4:

Tabela 1 - Materiais e insumos utilizados em laboratório para a confecção do sabão

Materiais Insumos

bico de bunsen NaOH - 25g

tripé água - 50ml

tela de amianto óleo vegetal usado - 100ml

balança digital de precisão álcool etílico - 25ml

béqueres de 50ml e 500ml óleo essencial de melancia

(aromatizante) - 2ml

bastão de vidro

proveta de 10ml

pipeta de 20ml

pinças de madeira

espátula




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Figura 4 - Vista dos materiais e insumos utilizados na fabricação do sabão.

(Fonte: Os autores, 2008)

Procedimentos:

Foram aquecidos 50ml de água em banho Maria. Antes de levantar fervura,

adicionou-se a soda cáustica (Figura 5).

Figura 5 - A. Conjunto de Béqueres em aquecimento da água, em banho Maria. B. Adição

da soda cáustica à água.


A B




275

Em seguida juntou-se à solução o óleo vegetal. Foram necessários 20 minutos misturando

as substâncias até a formação uma pasta como mostra a figura 6.

Figura 6 - Agitação do composto para a formação de uma pasta


À pasta foram adicionados os 25ml de álcool lentamente. Retirou-se do fogo e adicionou-

se 2ml do óleo essencial para conferir um aroma agradável. A pasta pronta foi despejada e

acomodada em um copo descartável que serviu de forma (Figura 7A). Após 24h o preparado foi

desenformado (Figura 7B) e então realizado o teste com água para se avaliar a formação de

espuma. O sabão apresentou boa consistência e formou quantidade suficiente de espuma,

mostrando-se eficaz para limpeza. O peso final do produto pronto, para as quantidades de insumo

utilizadas, foi de 82,5g.




276

Figura 7 - A. O sabão acomodado no copo plástico. B. O sabão pronto e desenformado.

(Fonte: Os autores, 2008.)

Considerações Finais

Para o bom desenvolvimento das aulas de química, o professor, no desenrolar do

currículo programático da disciplina, deve, não só se utilizar do material didático convencional,

mas ao planejar suas atividades, procurar ter como alicerce, a discussão com o discente, baseado

na premissa “o que, como e para que ensinar química”. Com o planejamento e a execução de

uma nova didática de sala, o professor tem autonomia para separar quais os temas que irá

interpelar e a forma pela qual ministrará esta abordagem. Assim, é fundamental que o educador

produza um material didático-prático, que este esteja em correspondência com seus alvos e

percepções, seja coeso com as necessidades dos seus alunos e pertinente com as diretrizes

educacionais.

O professor que assume a pesquisa em suas aulas propõe-se, possivelmente, a aprender e

ensinar também o que não sabe a partir do que ele e seus alunos já sabem. Com isso torna-se

mediador e provocador dos seus alunos, superando o papel transmissivo e desafiando-se

constantemente a utilizar as contribuições e conhecimentos dos alunos para encaminhar sua

reconstrução e superação. Assim, o processo implica uma mudança radical em relação ao que se

realiza em muitas aulas em todos os níveis de ensino. De algum modo o professor deixa de

ensinar de ensinar no sentido tradicional, para investigar junto com seus alunos. Assume o papel

de ensinante, sem deixar de ser aprendente (REZZADORIL & CUNHA, 2005).

A B




277

É importante que o professor como educador e conseqüentemente formador de opinião

veja a questão ecológica como fator de suma relevância e auxilie seus alunos e terem noção do

contexto da problemática ambiental, promovendo atitudes empreendedoras.

No experimento realizado o óleo que já havia sido utilizado no preparo de alimentos,

cumprindo com sua função primária, quando reciclado passa a fazer parte de um novo produto

relevante na economia doméstica: o sabão. Assim, alia-se uma atividade prática da química

orgânica à da reciclagem de materiais, tendo como resultado um produto útil e barato.

Os alunos têm mostrado interesse e entusiasmo nessa prática além de sentirem-se

despertos para a questão ambiental como elemento de aderência à química orgânica. A

compreensão dos assuntos e conteúdos trabalhados não permanece resumida à memorização de

enunciados e expressões matemáticas, possibilitando aos alunos realmente atingir o objetivo

maior da compreensão e da aplicação do conteúdo no seu dia-a-dia.

Referências

ALBERICI, Rosana Maria; PONTES, Flávia Fernanda Ferra de. Reciclagem de óleo comestível usado através da fabricação de sabão. Espírito Santo do Pinhal: 2004 v.1, p. 073-076, jan./dez.,

CUNHA, C. P.; LOBATO, N.; DIAS, S. Problemática dos Tensioactivo na Indústria de Produção de Detergentes em Portugal. Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa, Centro de Biotecnologia do Departamento de Engenharia Química, Lisboa: 2000 – p. 25

CUNHA, Márcia Borin da; REZZADORI, Cristiane B. Dal Bosco. Revista Varia Scientia. Artigos & Ensaios – Produção de material didático: uma proposta para química ambiental na escola: 2005, v. 05, n. 09, p. 177-188.

HEIDRICH, Denise Nogueira; RICARDO, Juan; FERREIRA, Valquíria Barbosa Nantes; SILVA, Pedro Luiz Ferreira da. Resgatando Vidas e Esperança Através da Reciclagem de Resíduos de Óleo Vegetal: Sabão Esperança. 2º Congresso Brasileiro de Extensão Universitária. Belo Horizonte: 12 à 15 de setembro de 2004.

MORAES, Roque; RAMOS, Maurivan Güntzel; GALIAZZI, Maria do Carmo. O processo de fazer ciência para a reconstrução do conhecimento em Química: a linguagem na sala de aula como pesquisa

MORIN, Edgar. Os sete saberes necessários à educação do futuro. São Paulo: Cortez, 2000.




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PERUZZO, Miragaia Tito; CANTO, Eduardo Leite do. Química. São Paulo: Moderna, 1999.

PHILIPPI JR, Arlindo; ROMÉRO, Marcelo de Andrade e BRUNA, Gilda Collet. Curso de Gestão Ambiental. Barueri, SP: Manole, 2004.

WAITE, T. D. Principles of water quality. Academic Press Inc,: 2001, p. 86-91.

Débora Barni de Campos: aluna de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Ensino de

Ciência e Tecnologia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Ponta Grossa.

[email protected] ou [email protected]

Marcos Flávio Pádua Góes Moraes: professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná –

Ponta Grossa. [email protected]

Rosemari Monteiro Castilho Foggiatto Silveira: professora da Universidade Tecnológica Federal

do Paraná – Ponta Grossa. [email protected]

Luis Mauricio Martins de Resende professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná –

Ponta Grossa. [email protected]

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