OARNelson Orlando BeltranEscola de Aplicac;;ao da Universidade de Sao Paulo.Logos Escola de 19 e 29 graus Sao Paulo

Anita Rondon BerardinelliFUNBEC

Neste artigo, 0 tema "Ar" e abordado sob varios angulos.Um deles, hist6rico, esclarece porque as investigac;oes sobre a

natureza do ar abriram caminho para a construc;a.o da Quimica mo-derna. Outro descreve os diferentes componentes do ar, abordandorapidamente algumas questOes atuais como 0 efeito estufa e a des-truic;a.o da camada de oz6nio. Finalmente, uma terceira parte doartigo oferece sugestOes para 0 tratamento do tema em sala de aulana 7a ou 8a serie.

Para as anti gas gregos, as corpos eram forma-dos par quatro elementos: terra, agua, fogo ear. Es-ses elementos, misturados em diferentes proporc;;oes,formariam todos as tipos de corpos. Como consequen-cia, admitiam ser passive I separar as elementos deum determinado corpo e recombina-Ios em propor-c;;oes diferentes para formar um corpo de outro tipo.Cada um dos elementos basicos nao poderia ser de-composto.

Essa maneira de pensar, que persistiu desde aquinto seculo antes de Cristo ate quase a final do se-culo XVIII, retardou em muito a desenvolvimento daQuimica, em contraposic;;ao a Fisica que adquiriu suafeic;;ao moderna ja no seculo XVII, a partir dos traba-Ihos de Galileu e Newton.

As novas ideias que final mente impulsionaram adesenvolvimento da Quimica, s6 surgiram no seculoXVIII, em func;;ao do estudo da natureza do ar, estudoeste que, par sua vez, estava associado as pesquisassabre a combustao, a enferrujamento e a respirac;;ao.

E importante ressaltar que a expressao "enfer-rujamento", nao era utilizada naquela epoca. 0 termousado era "calcinac;;ao", com a sentido de "formac;;ao

de cal". Este ultimo termo, par sua vez, designava aque hoje chamamos "6xido" de qualquer metal

Uma explicac;;ao sabre a combustao, aceita du-rante quase tres seculos, era ainda defendida em 1700par Stahl, um medico alemao. De acordo com essaexplicac;;ao, todos as corpos inflamaveis contem um"principia combustivel", a f1ogisto (do grego "phlogis-ton", que significa "dar origem ao fogo"). Quando umcorpo queima, dele escapa a flogisto, que passa paraoar. A combustao termina quando todo a flogisto jasaiu do corpo. As cinzas nao queimam porque saG to-tal mente destituidas de flogisto.

Para Stahl, a "calcinac;;ao" dos metais seriasi-milar a combustao, s6 que mais lenta. Assim, a ferroseria rico em flogisto e a perderia durante a processode enferrujamento. Portanto, a ferrugem seria analogaa cinza, au seja, completamente destituida de flogisto.

A teoria do flogisto servia tambem para explicarcomo um metal e obtido a partir do seu minerio quan-do este e aquecido na presenc;;a de carvao. Neste caso,a carvao, durante a queima, libertaria flogisto e estepassaria para a minerio, dando origem ao metal. Se-gundo essa visao, a minerio seria uma especie de fer-rumgem ou "cal", isto e, um corpo destituido de flo-gisto, enquanto que a metal conteria flogisto.

Enquanto foram considerados apenas os aspectos qualitativos, a teoria doflogisto explicava a combustao, a "calcinayao" e a obtenyao dos metais a par-tir de seus minerios. Mas, quando se comeyou a dar atenyao ao peso dos corpos,surgiram problemas. Vamos examinar, desse ponto, de vista, a combustao, 0

enferrujamento ou "calcinayao", a obtenyao dos metais e tambem a respirayao.

Combustao

Admitia-se que a lenha e 0 carvao, ao queimar,perdiam flogisto, resultando cinza. Neste caso, a teo-ria do flogisto e perfeitamente aplicavel, pois a cinza emais leve do que a lenha

Calcinac;:ao

Admitia-se que os metais tenderiam a perderlentamente 0 flogisto, dai resultando a "cal". Logo,uma peya de metal "calcinada" deveria pesar menosdo que sem a "cal". No entanto, ela pesa mais.

Do minerio ao metal

Admitia-se que, no forno metalurgico, 0 carvaocede flogisto ao minerio, 0 qual se transforma em me-tal. Portanto, 0 metal deveria pesar mais do que 0 mi-nerio, mas 0 que se verifica e 0 contrario.

No fim do seculo XVIII, epoca da Revoluyao Fran-cesa,o renomado pesquisador Antoine Lavoisier rea-lizou uma experiencia que abriu caminho nao s6 parao conhecimento da natureza do ar, como tambem parao reconhecimento da importancia da quantificayao pa-ra 0 desenvolvimento da Quimica.

A experiencia realizada por Lavoisier foi simplese engenhosa. Primeiro, colocou um pedayo de esta-nho em um recipiente que foi fechado hermeticamentepara impedir entrada ou saida de ar. 0 conjunto esta-nho/recipiente foi pesado e, em seguida, aquecido.Com 0 aquecimento, formou-se sob,e 0 estanho um p6b,anco. Lavoisier pesou novamente 0 conjunto e cons-tatou que 0 peso nao havia mudado.

Lavoisier sabia, por outros experimentos, que 0

estanho "calcinado", isto e, coberto de p6 branco, pe-sa mais do que sem esse p6. Por que. entao, 0 peso doconjunto nao aumentou? Lavoisier concluiu que, du-rante 0 processo de aquecimento, alguma coisa den-tro do recipiente fechado havia perdido peso, compen-sando 0 ganho de peso do estanho acrescido do p6b,anco. Admitiu, entao, a hip6tese de que essa "algu-ma coisa" poderia ser 0 ar Nesse caso, a quantidadede ar dentro do recipiente teria diminuido. Para com-provar sua hip6tese, abriu 0 recipiente e constatou,pelo ruido caracteristico, que entrava ar pela abertura.Lavoisier pesou novamente 0 conjunto e verificou queo peso havia aumentado. Mais ainda: esse aumento depeso era igual ao aumento de peso produzido na peyade estanho pela "calcinayao".

Isto indicava claramente que uma parte do ar ha-via side consumida durante 0 processo e que, de algu-ma maneira,essa partedoarhavia side "anexada" ao

A respirac;:ao

Sabia-se, desde os experimentos realizados nadecada de 1770 por Black, Rutherford e Priestley, queuma vela apaga quando abafada por um recipiente eque um rata morre se manti do em ambiente total men-te fechado.

Muitos experimentos foram realizados envolven-do a combustao e a respirayao, observando-se que 0ar adquire novas propriedades durante esses proces-sos. No entanto, continuava-se explicando tais pro-priedades em termos de flogisto misturado ao ar, adespeito das contradiyoes relacionadas com a varia-yoes de peso.

Tal situayao s6 se alterou quando os pesquisa-dores comeyaram a estudar mais detalhadamente anatureza do ar, dando especial atenyao aos aspectosquantitativos.

conjunto estanho-p6 b,anco. Lavoisier concluiu que a"cal" resulta da combinayao do metal com uma partedo ar, nada tendo a ve, com perda de flogisto. Dai foium passe para Lavoisier concluir que a combustaotambem resulta da combinayao de uma parte do arcom os materiais combustfveis. 0 mesmo raciociniofoi estendido a respirayao, concluindo Lavoisier que,nesse processo, uma parte do ar e absorvida pelo ser

vivo e que 0 esgotamento dessa parte do ar leva amo·rte.

Combinando todos os resultados experimentaise suas interpretayoes, Lavoisier concluiu que 0 ar naoe uma substancia simples, como ate entao se pensa-va, mas sim que e formado por, pelo menos, duassubstancias: aquela que permite a combustao e a vida,a qual deu 0 nome de oxigenio e outra que denominouazoto (que significa ausencia de vida); esta ultima re-cebeu posteriormente 0 nome de nitrogenio.

Na realidade, Lavoisier usou pela primeira vez 0

termo oxigenio para designar um gas obtido por Pries-tleya partir do aquecimento da "cal" de mercurio.

Lavoisier conseguiu impor suas ideias porque,ao contrario da teoria do flogisto, elas sac compativeiscom as variayoes de peso que ocorrem durante a oxi-dayao (nome dado, a partir de entao, a calcinayao).

Ao que tudo indica, Lavoisier, ao propor sua ex-

penencia com 0 estanho, ja admitia a ideia que setornou posteriormente conhecida como "principio deLavoisier" ou "principio da conservayao da materia".

Com efeito, constatando que aparecia um mate-rial que, antes, nao estava la (0 p6 branco) e que desa-parecia uma parte do ar (pois a quantidade de ar dimi-nuiu dentro do recipiente fechado), Lavoisier afirmouque uma coisa havia se transformado na outra. Se-gundo Lavoisier, a parte do ar que deixou de estarmisturada com 0 ar nao deixou de existir, mas combi-nou-se com 0 estanho, dando origem a um novo mate-rial.

Em outras palavras, Lavoisier admitia que, nosprocessos que ele havia observado (atualmente deno-minados reayoes quimicas), "a materia nao e criadanem destruida, mas apenas transformada".

Dai para a frente, a Quimica tomou novos rumos,talcados na cuidadosa experimentayao quantitativa.

Ao redor do nosso planeta ha materiais gasosos(oxigenio, nitrogenio, di6xido de carbona e outros),materiais liquidos (neblina, chuva) e tambem mate-riais s61idos (poeira, carvao, neve e outros). A essevariado conjunto de materiais, damos 0 nome de aratmosferico.

Algumas substancias estao sempre presentes noar, nao importando a regiao, 0 clima e as circunstan-cias. Sao elas 0 nitrogenio, 0 oxigenio, 0 di6xido decarbono, a agua, alem de g.ases nobres como 0 argo-nio, 0 neonio, 0 helio, 0 criptonio, e 0 xenonio. A aguae 0 di6xido de carbo no, em bora sempre presentes,

apresentam-se em quantidades que dependem da re-giao e do momento.

No ar atmosferico podem ser encontradas even-tualmente outras substancias, em circunstancias es-peciais. Uma delas e 0 amonio, presente em locaisonde ha intensa decomposiyao de materia organica;outra e 0 di6xido de enxofre, presente quando ha quei-ma de minerios de enxofre ou de derivados de petr6-lea que contenham impurezas de enxofre; outra aindaeo mon6xido de carbo no, presente em alta concentra-yao nas zonas industriais e urbanas, em decorrenciada queima incompleta de combustiveis.

o nitrogenio compoe a maior parte do ar atmos-ferico, chegando a formar 78% de seu volume: E pou-co'reativo, motivo pelo qual e tao abundante na atmos-fera, onde exerce a funyao de moderador da atividade

do oxigenio. Nao fosse a alta concentrayao de nitroge-nio, as combustoes seriam espontaneas e incontrola-veis.

o oxigenio constitui cerca de 21 % do ar atmosfe-rico (em volume). E bastante reativo e participa de to-das as combustoes que ocorrem na Terra, com desta-que para a respirayao dos seres vivos.

Apesar desse grande consumo, sua porcenta-gem, na atmosfera, mantem-se constante. Para istocontribuem os vegetais em geral e, especial mente, asalgas marirrhas microsc6picas. Todos os vegetais li-beram, na fotossintese, mais oxigenio do que conso-

o elemento oXlgenlo encontra-se na atmosferasob tres formas: 0 chamado oxigenio molecular, 02,que e a forma mais comum; em atomos isolados, 0,designado habitual mente como oxigenio nascente; esob a forma 03, 0 tao discutido ozonio, que passou aconstituir uma grave preocupayao ambientalista de-

mem na respirayao. 0 excesso de oxigenio dai resul-tante permite a vida animal sobre a Terra.

E oportuno ressaltar que a ideia muito difundidaha anos atras de que a Amazonia e 0 "pulmao domundo" e totalmente falsa. A floresta amazonica, jun-tamente com todos os animais que nela vivem, consti-tui um ecossistema em equilibrio. Isto significa que,no balanyo global, os materiais nela produzidos, in-cluindo 0 oxigenio, sac consumidos no pr6prio ecos-sistema.

pois que se descobriu que esta sendo destruido a umavelocidade anormal, 0 que podera colocar em risco avida na Terra.

A importancia do ozonio para a preservayao davida no planeta deve-se a sua propriedade de absor-

ver grande parte da radia<;:ao ultravioleta provenientedo Sol, radia<;:ao esta que, em excesso, e fatal para osseres vivos em geral e especial mente, para a especiehumana. Mesmo nas regioes em que a camada deozonio esta praticamente intacta, pessoas que se ex-poem excessivamente ao Sol (e, portanto, a radia<;:aoultra-violeta), sobretudo as de pele mais clara, podemdesenvolver varias formas de cancer de pele, alem deoutros disturbios.

E facil imaginar, entao 0 que acontecera a todasou quase todas as formas de vida se a camada prote-tora de ozonio for destruida ou muito reduzida.

A destrui<;:ao progressiva da camada de ozoniocome<;:ou a ser observada no final da decada de seten-ta, estimando-se que, em termos globais, ja ultrapas-se os 3%.

Alem dessa redu<;:ao global, ocorrem redu<;:oessasonais drasticas em certas regioes, constituindo 0que se convencionou chamar de "buracos na camadade ozonio". A mais divulgada e mais grave dessasrarefa<;:oes ocorre praticamente todos os anos sobre aAntartida, entre os meses de setembro e novembro,mas varias outras tem side observadas, na Russia, naAlemanha, no Canada e na regiao Artica.

o principal responsavel pela destrui<;:ao do ozo-nio e 0 cloro que chega a alta atmosfera como partedas moleculas de substancias denominadas clo-ro-fluor-carbonos, produzidas em larga escala, ha va-rias decadas, para diversos fins industriais (entreeles, para refrigera<;:ao) e para usa domestico (nos ae-ross6is). Come<;:a-se atualmente a estudar a substitui-<;:aodos cloro-fluor-carbonos, na industria, por outrassubstancia que nao afetem a camada de ozonio. En-

tretanto, grandes interesses economicos estao dificul-tando 0 progresso dessas pesquisas.

A camada de ozonio que atualmente protege aTerra formou-se pouco a pouco durante 0 ultimo bi-Ihao de anos, em consequencia das descargas eletri-cas muito intensas que atravessavam a atmosfera pri-mitiva e provocavam a reuniao de atomos de oxigenio,formando as moleculas 03' Mas acontecia tambem 0processo inverso: a absor<;:ao da radia<;:ao ultra-violetado Sol pelas moleculas 03 levava ao desdobramentodestas em 02 e 0.

Com 0 decrescimo da atividade eletrica na at-mosfera, os dois processos (de forma<;:ao e destrui<;:aode moleculas 03) entraram em equilibrio e a camadade ozonio estabilizou-se, permitindo 0 desenvolvi-mento de formas complexas de vida na superficie doplaneta.

Entretanto, nos nossos dias, 0 homem, em maisuma de suas desastrosas interferencias sobre a natu-reza, pode estar provocando 0 desequilibrio desseprocesso, acelerando a tal ponto a destrui<;:ao das mo-leculas ° na atmosfera, que a tendencia a redu<;:ao dacamada de ozonio pode tornar-se irreversivel.

Uma curiosidade sobre 0 ozonio esta relaciona-da com 0 processo de sua formayao natural na atmos-fera. E 0 conhecido "cheiro de terra molhada" que sesente, muitas vezes, quando comeya uma chuva fortesobretudo quando ocorrem raios no inicio da tempes-tade. As descargas eletricas conferem· aos Momosisolados de oxigenio energia suficiente para se junta-rem de tres em tres, formandQ moleculas de ozonio(como acontecia na atmosfera primitiva). 0 cheiro quesentimos nao e da terra molhada, mas do ozonio re-cem-formado.

o dioxido de carbona (C02), comumente chama-JO gas carbonico, representa apenas 0,03% do ar at-mosferico, em volume, mas e essencial a vida na Ter-ra pois, sem ele, nao existiriam os vegetais e, semestes, nao existiriam os animais. Atraves da fotossin-tese e das cadeias alimentares, e 0 gas carbonico daatmosfera que fornece todos os atomos de carbonaque fazem parte das moleculas organicas que consti-tuem todos os seres vivos.

Ao longo das eras geol6gicas, a porcentagem degas carbonico na atmosfera variou muito, chegando aproporyao atual, baixa mas adequada p'ara a manu-tenyao da vida. Entretanto, a especie humana, maisuma vez com sua enorme capacidade de alterar 0 am-biente, esta contribuindo, no decorrer das ultimas de-cadas, para aumentar a concentrayao de gas carboni-co na atmosfera, principal mente atraves da queima de

derivados de petroleo e, na opiniao de alguns, com asgrandes qU'eimadas em florestas tropicais.

Na opiniao quase geral dos especialistas, 0 au-mento da concentrayao de gas carbonico na atmosferaacentua 0 chamado "efeito estufa", contribuindo paraa eleva<;:ao da temperatura media na atmosfera e nasuperficie da Terra. 0 problema vem sendo estudadoe discutido nos ultimos anos, parecendo muito prova-vel que, de fato, a elevayao global da temperatura jaesteja ocorrendo.

Na Revista de Ensino de Ciencias, foram publica-dos dois artigos que abordam 0 efeito estufa. A elesremetemos 0 leitor: no numero 4, paginas 35-36,0 arti-go "Uma estufa mantem a temperatura de Venus", deAntonio de Souza Teixeira Jr.; e, no numero 23, pagi-nas 30-35,0 artigo "Queimadas", de Maria Isabel IorioSoncini.

Esse gas, um daqueles que sac encontrados naatmosfera em locais e condiyoes especiais, resulta daqueima incompleta de combustiveis. Nessa queima,em vez de 0 combustivel (composto de hidrogenio ecarbona) reagir completamente com 0 oxigenio dandoCO2 + H20, reage incompletamente, produzindo, em

parte, CO em vez de CO2, Isto ocorre em situa<;:oes emque a quantidade de oxigenio disponivel e insuficientepara garantir a combustao completa.

o monoxido de carbona ja foi chamado "gas damorte" em consequencia das numerosas mortes porasfixia por ele causadas em diferentes situayoes.

Centenas de pessoas que viajavam em trens bloquea-dos pela neve durante 0 inverno em regioes muitofrias tiveram essa morte, pois, para aquecer 0 interiordo trem, a fornalha que aquecia a caldeira, que parsua vez aquecia 0 interior do trem, permanecia acesa,produzindo monoxido de carbono. Este gas acabavapor invadir os vagoes, asfixiando os passageiros.

Muitas pessoas morreram tambem em garagensfechadas enquanto aqueciam 0 motor do carro, ou emaposentos fechados quando adormeciam com 0 aque-cedor a carvao aceso.

o monoxido de carbona nao tem cor nem cheiroo que impede as viti mas de perceberem em tempo suapresenc;:a no ambiente.

A forma de atuac;:ao do CO no organismo e pecu-liar: quando chega aos alveolos pulmonares ele se li-ga as moleculas de hemoglobina do sangue. A func;:aoda hemoglobina e capturar 0 oxigenio de que 0 orga-nismo necessita. Entretanto, se suas moleculas estaobloqueadas pelo monoxido de carbono, ficam impedi-das de capturar 0 oxigenio e a morte advem pela faltadesta substancia.

o dioxido de enxofre, S02 ,e um gas lanc;:adona atmosfera como consequencia da queima do car-vaG mineral e dos derivados do petroleo, pois amboscostumam conter enxofre como impureza.

o dioxido de enxofre e um gas altamente poluen-te, sendo um dos responsaveis pela chamada "chuva

acida", pois se combina com a aQua formando acidoscorrosivos. Causa tambem varios tipos de problemasrespiratorios nas pessoas e nos animais, alem de pre-judicar 0 desenvolvimento das plantas. Infelizmente 0

petroleo brasileiro tem alto teor de enxofre e a su-pressao dessa impureza elevaria muito 0 custo docombustivel.

A agua na atmosfera e encontrada no estado so-lido (como gelo e neve), no estado liquido (como nu-vem, neblina e chuva) e no estado gasoso (vapor deagua misturado com 0 ar).

o vapor de agua e proveniente da evaporac;:aodos oceanos, lagos e rios e tambem da transpirac;:aodas plantas e animais. Sua concentrac;:ao na atmosferadepende da maior ou menor massa de agua existentena regiao e da extensao das florestas nela presentes.Portanto, a quantidade de vapor de agua na atmosferae grande sobre os oceanos, mares, grandes rios e ex-tensas florestas e e pequena sobre os desertos.

Entretanto, a quantidade de vapor de agua no arnao e constante em cada regiao, pois ocorrem, na at-mosfera, movimentos de grandes massas de ar quecarregam consigo a umidade que tinham na regiao deorigem ou a umidade que capturam ou perdem duran-te seu trajeto. Esses movimentos de massas de arcontribuem para fazer variar 0 grau de umidade e atemperatura nas regioes por onde passam, condicio-nando de maneira bastante acentuada 0 clima.

Como se mede a quantidade de vapor de agua no ar

Para saber se 0 ar esta muito ou pouco carregado deumidade, condensa-se todo 0 vapor contido em deter-minado volume de ar e pesa-se a quantidade de aguaobtida. 0 resultado dessa medida e expresso em gra-mas de agua por metro cubico de ar (g/m3) e e chama-do concentrac;:ao de vapor.

Todos nos ja experimentamos a sensac;:ao de armuito seco ou muito umido. Nos dias frios e secos,dizemos que "0 ar esta leve". Nos dias muito quentes

de verao, nas horas que antecedem a chuva forte, di-zemos que "0 ar esta pesado", "0 tempo esta abafa-do". Temos a sensac;:ao de peso e abafamento quandooar contem a maior quantidade de vapor de agua queele e capaz de conter; em outras palavras, quando eimpossivel introduzir mais vapor de agua no ar. Nes-ses dias, nossa transpirac;:ao nao se evapora, 0 quecausa 0 mal estar e a roupa molhada, colocada no va-ral, nao seca, pois a agua nao se evapora.

Nesses momentos, 0 ar esta com a maior con-centrac;:ao de vapor possive!. Dizemos que 0 ar estasaturado de vapor de agua.

Entretanto, a concentrac;:ao de vapor que satura 0

ar nao e sempre a mesma. Ela depende da temperatu-ra. Quanto mais elevada esta a temperatura do ar,maior e a quantidade de vapor que 0 ar comporta, ouseja, maior e a concentrac;:ao de vapor de agua quesatura 0 ar.

A tabela a seguir apresenta alguns exemplos nu-mericos.

Temperatura do ar Concentra<;:ao maximade vapor de agua

°c g/m3

0 410 8

20 1625 2130 2940 50

A umidade relativa do ar, muito citada nos bole-tins meteorol6gicos, e a porcentagem de vapor deagua existente no ar em relay3.o ao que ele teria seestivese saturado de vapor.

Quando 0 ar esta saturado, dizemos que ele estacom 100% de umidade. Portanto, na tabela anterior,cad a uma das concentrayoes na coluna da direita cor-responde a 100% de umidade, a temperatura emquest3.o.

Se, num determinado dia, a temperatura for 209Ce a concentray3.o de vapor no ar for de 8g/m3, 0 arestara longe da saturay3.o. A umidade relativa do arsera de 50% porque, nessa temperatura, 0 ar compor-ta ate 16g/m3, mas esta s6 com 8g/m3

Se a temperatura estiver em 259C e a concen-tray3.o de vapor for de 199/m3, 0 ar estara pr6ximo da

A umidade reJativa pode variar ao longo de ummesmo dia. Por exemplo, vamos imaginar que, nomeio de um dia muito quente, com a temperatura a309C, a concentray3.o de vapor seja de 25g/m3 Nessemomento, a umidade relativa e de 86%. Digamos que,a tarde, a temperatura caia para 259C sem que aquantidade de vapor no ar diminua, ou seja, a concen-tray3.o de vapor continua sendo 25g/m3. Consultando atabela, vemos que essa concentray3.o e maior do quea concentray3.o maxima possivel e essa temperatura,ou seja ha, no ar, mais vapor do que 0 ar pode com-portar a temperatura de 25°C. Ha 4 9 de vapor de aguaa mais em cada metro cubico., Esse excesso de vaporvai-se condensando, formando nevoeiro e chuva, ateque a concentray3.o caia para 21g/m3, que e a maiorquantidade de vapor que 1m3 de ar comporta a 259C.

SUGESTOES PARA SALA DE AULA

o estudo do ar, com diferentes enfoques e estrategias,pode ser realizado ao longo de todo 0 primeiro grau, preferi-veimente a partir da 3· ou 4· serie ou, como se faz costumei-ramente, na sa serie. Aqui, apresentamos uma sugesUio quee mais adequada, a nosso ver, para a 7· ou a 8· serie, fican-do entretanto a criterio do professor utiliza-Ia em outro nivel.

o trabalho em sala de aula pode comeyar com a leitura,pelos alunos, ou com a transmissao oral parcial ou total,

Como professor de Ciencias noprimeiro grau e professor de Quimicano segundo grau ha aproximadamentevinte anos, estou convencido de que amelhor maneira de levar alunos de 7 a13 anos e ate, as vezes, de mais idade,a se interessarem por Ciencias easeiniciarem na construyao dos conceitoscientificos e Ihes dar oportunidadespara fazer perguntas, realizar experi-mentos e observar fenomenos, tentan-do responder eles mesmos as pr6priasperguntas. Assim, pouco a pouco,vao-se familiarizando com as proprie-dades da materia, ao mesmo tempo emque aprendem a comparar, inferir,classificar e ordenar, habilidades es-sas uteis para todas as areas do co-nhecimento.

Para exemplificar meu modo depensar e agir, darei, como exemplo, 0desenrolar de algumas aulas para a 8a

serie do pri mei ro grau sobre 0 temageral "Ar". Eo evidente que estas aulasnao esgotam 0 assunto, mas 0 interes-se que despertaram entre os alunos

pelo professor, das informayoes contidas na parte deste ar-tigo intitulada: A composiyao do ar atmosferico. Entretanto,o trabalho ficaria pouco atraente se se Jimitasse a essatransmissao de informayoes. Por esse motivo, apresenta-mos a seguir sugestoes para uma discusao e um experi-mento que costumam despertar grande interesse e envolverativamente toda a classe.

me leva a achar que 0 relato poderaser util aos colegas, numa reflexao so-bre como facilitar 0 aprendizado deCiencias, no caso com enfase maiorem Quimica, minha principal area deatuayao.

Cheguei a sala de aula com a apa-relhagem simples esquematizada nasilustrayoes adiante. Ouvi comentariosentre os alunos:

- Oba! Hoje tem experiencial

Enquanto todos se acomodavam,acertei a altura dos termometros e con-

feri as temperaturas que indicavam. Is-to aumentou ainda mais a curiosidadegeraJ e, em instantes, 0 silencio predo-minava na sala.

Aproveitei para fazer a introduyaodo assunto. Escrevi na lousa: "Vaporde agua na atmosfera". Comecei a fa-lar:

- Vivemos submersos na atmosfe-ra, uma camada formada por gases, li-quidos (chuva, neblina, nuvens) e s6li-dos (poeira, gelo), que envolve 0 globoterrestre. Dependemos deJa, para vi-ver, como um peixe depende da aQua:sem ela, nao haveria vida na Terra.Dependemos do oxigenio para a res pi-rayao e para as combustoes, dois pro-cessos que fornecem energia. Depen-demos do gas carbonico pois, sem ele,os vegetais nao existiriam. 0 gas car-bonico tambem ajuda a manter a tem-peratura numa faixa suportavel paran6s, atraves do efeito estufa. Depende-mos da camada de ozonio que retemgrande parte dos raios ultra-violeta

que nos seriam fatais. Dependemos donitrogenio que evita que acontec;ammuitas combustoes espontaneas nasuperficie da Terra. Mas 0 assunto hojee 0 vapor de agua na atmosfera e porque ele nos e vital.

Chamo a atenc;ao do colega leitorpara os seguintes aspectos desta ma-neira de iniciar a aula: Primeiro, procu-ro inserir 0 tema da aula no tema geral,o ar atmosferico. Segundo, resgato to-das as discussoes que ocorreram e asinformac;oes dadas sobre 0 tema nasaulas anteriores e aponto para ques-toes que serao desenvolvidas. Tercei-ro, procuro relacionar cad a um doscomponentes do ar atmosferico com asnecessidades dos seres vivos. Quarto,chamo, propositalmente, 0 tema da au-la por um nome mais usado pelos qui-micos, em vez da expressao mais usa-da pelos geografos e meteorologistas:"Umidade relativa do Ar".

Chamo a atenc;ao do colega leitorpara os seguintes aspectos desta ma-neira de iniciar a aula: Primeiro, procu-ro inserir 0 tema da aula no tema geral,o ar atmosferico. Segundo, resgato to-das as discussoes que ocorreram e asinformac;oes dadas sobre 0 tema nasaulas anteriores e aponto para ques-toes que serao desenvolvidas. Tercei-ro, procuro relacionar cada um doscomponentes do ar atmosferico com asnecessidades dos seres vivos. Quarto,chamo, propositalmente, 0 tema da au-la por um nome mais usado pelos qui-micos: "Vapor de agua na atmosfera",em vez da expressao mais usada pelosgeografos e meteorologistas: "Umida-de relativa do Ar".

- Daniel, como esta a atmosferaquando voce sente muito calor?

- Esta quente, professorl Respon-deu, com aquele jeito caracteristicoque eles tem aos 14/15 anos, de pare-cer que ja sabem tudo.

- Sera que sentir calor dependeapenas da temperatura? Perguntei, di-rigindo-me a toda a classe, ja que, cla-ramente, ele estava associando "estarfazendo calor" com temperatura eleva-da. Como ninguem respondeu, fiz apergunta que eu guardava para 0 mo-mento apropriado:

- NLim dia em que a temperaturaestivesse a 4QoC, voce usaria venti la-dor? Voce faria 0 ventilador jogar ar a4QoC, sobre voce? Lembre-se que atemperatura do nosso corpo e 36,5 a3JOC. Nao parece um contra-senso? 0ventilador refresca nessas condic;oes?

E claro que, nesse momento, esta-va fazendo uma pergunta que eles so-zinhos nao tinham condic;oes de res-ponder, mas que os levava a concluirque era insatisfatoria a explicaC;ao deque se sente calor so porque a tempe-

ratura do ar esta elevada. Afinal todossabem que um ventilador refrescamesmo a mais de 4QoC, isto e um dadoirrefutavel.

A questao do ventilador, que lem-bra aos alunos um fato ja observadopor muitos deles, funcionou como sefosse um experimento proposto no mo-mento adequado. Quando defendo quese use a experimentaC;ao como umametodologia problematizante, nao que-ro dizer que so se fac;a experimenta-C;ao. Uma boa questao, como esta doventilador a 4QoC, bem discutida, le-vando-se os alunos a refletir sobre 0fato observado, pode muito bem substi-tuir a experimentaC;ao, desde que tragafatos conhecidos que "destruam" ex-plicac;oes "mal" elaboradas. Cabe aoprofessor escolher esses caminhosque proporcionam aos alunos a oportu-nidade de reelaborar sua com preen-sac sobre a natureza.

Daniel nao respondeu. Ele nao es-tava inibido, mas eu 0 confundi com apergunta. Ele estava reelaborando. In-sisti:

- Quem, aqui na sala, usaria umventilador em um dia no qual a tempe-ratura estivessa acima de 37°C?

Adriana levantou a mao e disse:- Eu usaria, al ias ja usei e ref res-

cal Mas, eu nao sei bem por que. 0 quetem a ver com vapor de agua na atmos-fera? Perguntou ela, muito esperta, re-lacionando nossa discussao com 0 te-ma da aula. Ate ali eu nao havia dadotempo para que eles fizessem esta re-lac;ao, que era inevitavel, ja que eu ha-via escrito 0 tema da aula na lousa.Mas nao respondi a questao naqueleinstante e, sem dar tempo para que elarefizesse a questao, me dirigi aos doisfrascos com termometros que estavammontados sobre a mesa e chamei:

- Adriana venha ca, por favor. Leiaa temperatura indicada por cada umdos termometros e anote-as na lousa.Ela fez isso e anotou.

Pedi que escrevesse tambem aunidade de temperatura: 220C, 24°C

fraseo aberlo

22"C

fraseo feehado

24"C

Todos estavam muito curiosos,mas tambem bastante confusos. Comoja estavamos quase no final da aula,decidi ajuda-Ios a responder. Pedi en-tao ao Sergio que fosse a secretaria epedisse emprestado por alguns mo-mentos um ventilador. Eu ja havia con-versado com a secretaria sobre estapossibilidade. Coloquei 0 ventiladorfuncionando sobre os do is frascos epedi ao Sergio que acompanhasse astemperaturas indicadas pelos termo-metros. Apos alguns minutos pedi queanotasse na lousa os resultados:

sem venlilador 22"C

eom venlilador 19"C

fraseo feehado

sem venlilador 24"C

eom venlilador 24"C

Perguntei a todos:- Por que istoocorre?

A aula acabou e eu disse aos alu-nos que, na aula seguinte, continuaria-mos 0 assunto. Alguns alunos vieramconversar. Percebi que estavam rela-cionando 0 abaixamento da temperatu-ra com a evaporaC;ao da agua.

Chamo a atenc;ao do colega leitorpara um aspecto que considero muitoimportante: os alunos devem ter aoportunidade de elaborar as explica-c;oes. Muitas vezes eles resistem a issoe preferem que nos, professores, Ihesexpliquemos tudo. A Adriana porexemplo, quis pegar um atalho quandoperguntou: "Qual e a relaC;ao que haentre 0 fato do ventilador refrescarmesmo a mais de 37°C e 0 vapor deagua na atmosfera?" Se eu respondes-se completamente a questao naquelemomento, estaria tirando a possibilida-de de que ela e os outros alunos elabo-rassem as explicac;oes. Preferi usar 0experimento e insistir na pergunta. Es-tou mesmo convencido de que, muitasvezes, acertamos mais, como profes-sores, fazendo boas perguntas, do querespondendo-as.

Na aula seguinte, dois dias depois,percebi, logo ao chegar, que variosalunos ja estavam interessados na au-la. Eu havia me preparado. Estava tra-zendo uma caixa cheia de materiaispara experimentos e, sem dizer nada,fui montando 0 que havia trazido. Ouvium deles dizer:

- Oba, hoje tem experiencia de no-

Coloquei cerca de do is litros deagua para ferver numa lata de 2,51 so-bre uma espiriteira a alcool Fechei aporta e as janelas. Os alunos presta-yam muita atenc;ao em tudo 0 que eufazia. Fiz tudo sem dizer nada. Assim acuriosidade deles aumentavam a cadaac;ao minha. Daniel reclamou:

Pedi a outros alunos que confir-massem a leitura feita por Adriana eeles concordaram que as temperaturaseram, aproximadamente, essas.

Chamei a atenc;ao de todos os alu-nos para 0 fato de que, nos dois fras-cos, havia agua e que a unica diferenc;aera que um estava tampado e 0 outronao. E perguntei:

- Como se explica que a agua dofrasco aberto esteja numa temperaturainferior a da agua que esta no frascotampado?

- Vai fazer muito calor!Fui retirando de dentro da caixa de

papelao os outros objetos que haviatrazido:

Retirei um "galo do tempo". E umobjeto de adorno muito usado em Por-tugal. 0 corpo do galo e recoberto poruma substancia cristalizada chamadacloreto de cobalto II. Esta substanciaabsorve a agua existente no ar e mudade cor:

Co CI2 + 2 H20azul

Co CI2 2H20rosa

Com isso, 0 galo, em ambientesumidos, fica rosa e em ambientes se-cos, fica azul. No pedestal do galo hauma escala:

Alguns ja conheciam 0 "galo dotempo". A cor do galo ainda era azul.Coloquei-o sobre a mesa um poucoafastado da agua que estava esquen-tando. Antes de deixa-Io la, chamei aatenyao dos alunos para a cor.

Montei novamente 0 experimentoda aula anterior e dependurei num pre-go na parede 0 psicrometro que eumesmo havia construido.

Pedar;;o de pane embebido em agua eenrolado no bulbo do termometro. Umadas extremidades esta mergulhadanum recipiente com agua.

Chamei a atenyao para as tempe-raturas que os termometros indicavam:

term6metros do experimentoda aula anterior

frasco tampado259C

frasco aberto239

bulbo seco259C

bulbo molhado229C

Retirei da caixa de papelao um hi-grometro de cabelo e 0 coloquei sobrea mesa, chamando a atenyao para 0ponto indicado pelo ponteiro!

Ponteiro presQ ao eixo. 0 eixo deve gi-rar livremente dentro dos furos do su-porte. Pequeno peso.

Retirei ainda da caixa um higrome-tro de catgut que indicava tempo bom.

Escrevi na lousa:POR QUE 0 VENTILADOR REFRESCA?

- 0 venti lador refresca porque eleprovoca maior evaporayao da nossapele.

- Pele evapora? Brinquei com ela.

- Evaporayao da agua que esta nanossa pele, professor.

Percebi que a Ana Maria nao secontinha e, antes mesmo que eu cha-masse, ela comeyou a dizer:

- Eu posso provar istol

- Como? Perguntei a ela.

- Eu fiz em casa. Molhei meu brayocom agua e coloquei-o na frente doventi lador. Ele ficou gelado.

Pedi a Ana Maria que explicassecomo ela havia feito e 0 que ela haviapensado. Enquanto ela explicava,aproveitei para espiar com 0 rabo dosolhos os termometros, os higrometrose 0 galo do tempo. Alem disso, minhatesta estava molhada de suor. Ap6s aexplicayao da Ana Maria, voltei a fazera pergunta que havia feito ao Daniel naaula anterior:

- Como esta a atmosfera quandovoce sente muito calor?

o pr6prio Daniel respondeu:- Quente e umidal Com aquele jei-

to de nao dar 0 brayo a torcer que tantocaracteriza a faixa etaria.

Todos reclamavam que "estavamuito calor" dentro da sala. Comenteique a temperatura nao estava tao ele-vada. 0 termometro do psicrometrocom 0 bulbo seco marcava 269C, haviasubido apenas um grau. 0 termometrodo psicrometro com 0 bulho molhadomarcava 259C, este sim havia subidotres graus.

Os higrometros indicavam maiorumidade. 0 galo estava cor-de-rosa.Resolvi entao abrir a porta e as jane-las. Todos ficamos muito aliviados. 0sinal tocou e a aula acabou.

o espayo neste numero da revistatambem acaboul A editora, que tam-bem e co-autora deste artigo, nao meconcedeu mais espayo. Bem que ten-tei, mas nao conseguil Nao tenho comoexpor, aqui, a terceira aula, na qualprocurei organizar, com os alunos, to-das as ideias discutidas e propor, co-mo trabalho para casa, a construyaodos instrumentos mostrados nas duasprimeiras aulas.

Entao, s6 ha uma soluyao: concluiro artigo no pr6ximo numero da REC, 0que podera ate ser interessante, poisalguns professores talvez nos escre-vam relatando a aplicayao das suges-toes apresentadas ate aqui.