UMA PROPOSTA PARA O ENSINO DE QUÍMICA ENVOLVENDO O

TEMA QUALIDADE DE ÁGUA

Marta Ribeiro Klein¹

Reinaldo Aparecido Bariccatti²

RESUMO

Este artigo propõe um método alternativo e inovador que facilita a

compreensão de alguns conceitos da química junto aos alunos do Ensino

Médio e EJA. O método consiste em utilizar práticas que possibilitem a

compreensão das propriedades físico químicas da água. Preocupados com a

saúde das pessoas e também com nosso trabalho em sala de aula, propomos

neste artigo algumas práticas, de caráter lúdico, que chamem a atenção dos

alunos para os conceitos da química. Dentre as práticas realizadas destacamos

a verificação da presença de cloro na água utilizando um kit para piscina.

Desta forma atingimos nosso objetivo no estudo da problemática do cloro na

água de uma forma simples, eficiente e com materiais de baixo custo e fácil

aquisição.

Palavras chave qualidade de água, saúde, educação, cloro

ABSTRACT

This article propose a alternative method and innovate that facilitate the

comprehension of some concept of chemical joined of the students High School

and young Adult’s Education. The method consist in use practices that allow

comprehension of the property’s Physics Chemical of the water. Concern with

health of the people and also with our work in the classroom, recommend in this

article some practices, with characteristics of entertainment that someone’s eye

of the students for the concept of the chemical. Among the practices

accomplishable emphasize the verification of presence of chlorine in the water

use a kit for swimming pool. However, reach our objective in the study about

chlorine in the water way simple and efficient, with materials inexpensive and

easy acquisition.

Key words water quality, health, education, chlorine.

INTRODUÇÃO

Somos chamados pela educação para darmos testemunho de

cooperação com as causas da natureza, e principalmente com as causas da

vida. Não é possível uma renovação na educação sem que estas questões

sejam pensadas. A garantia de ter água saudável é um direito humano básico

em todos os ciclos da vida. Como pensar a minha prática pedagógica sem

antes trabalhar estas questões em sala de aula? Como educar para a

cidadania sem garantir o direito básico de comida e água saudáveis? De que

maneira a química deve contribuir com estas questões no sentido de melhorá-

las? Propomos neste artigo práticas que torna possível, pelo menos em parte,

a solução destes e de outros problemas, pois estamos cientes da dificuldade

que se tem hoje em trabalhar alguns conceitos químicos, principalmente nas

segundas séries do ensino médio, cujos conteúdos requerem investigação

científica para que o aluno possa compreender o conteúdo estudado.

Afirmamos que, infelizmente, são poucas as práticas que realmente

proporcionam uma investigação científica. As práticas disponíveis nos livros,

principalmente, muitas vezes apenas levam a repetição de sucessivas etapas a

serem seguidas pelos alunos, para se chegar ao resultado já descrito

posteriormente no mesmo livro. Seguir esta sequência ou sucessão de passos,

como se fosse uma receita pronta não é investigação científica e não nos

permite discutir aquilo que é relevante para a obtenção do conhecimento ou

para a compreensão dos fenômenos que fazem parte da nossa realidade.

Outra dificuldade das práticas prontas é que nem sempre dispomos dos

materiais ou reagentes necessários para o desenvolvimento da prática.

Algumas escolas, quando tem laboratórios, muitas vezes não têm os materiais

necessários. Diante dessas dificuldades, realizamos juntamente com os alunos

da escola pública o desenvolvimento de práticas que possibilitem a

compreensão de alguns conceitos da química, em especial o conceito de

Soluções. Fomos orientados a desenvolver práticas que utilizassem materiais

de baixo custo e fácil aquisição, e, que pudessem ser realizadas até mesmo

em sala de aula, pois possibilitaria maior integração do aluno durante a

realização das mesmas. Desta forma é possível uma análise critica dos

resultados. Maiores esclarecimentos sobre a presença do cloro na água, suas

vantagens e desvantagem foram obtidos através do uso de um kit para

qualidade de água de piscina. Esta prática não oferece risco e desperta o

interesse dos alunos tornando-os receptivos aos conteúdos a serem estudados

e possui um forte apelo ambiental criando, nos alunos, o desejo de preservar

os recursos naturais.

A relevância deste tema reside na possibilidade da compreensão das

propriedades organolépticas e físico-químicas da água, análise dos métodos de

separação de misturas e discutir a eficácia dos atuais sistemas de tratamento

de água com uma abordagem química e ambiental.

Estamos preocupados também com os produtos químicos adicionados à

água com o intuito de “tratá-la”, ou seja, livrá-la das impurezas, por

acreditarmos que estes produtos, quando não monitorados, aumentam os

riscos para a saúde do homem, principalmente se levarmos em conta as

quantidades de sulfato de alumínio, cloro e hidróxido de cálcio que são

adicionados à água. Por este motivo iniciamos nosso trabalho pedagógico

fundamentando nosso estudo a respeito desta questão.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O Brasil tem uma área de 8.547.403,5 de km² é, atualmente, o 5º país,

tanto em extensão territorial como em população. Ocupa 47,7% da área do

continente sul americano. Um país continente, terra de contrastes, é assim que

a maioria dos estudiosos do tema vê a produção hídrica brasileira.

Efetivamente o que mais falta ao Brasil não é água, mas determinado padrão

cultural que agregue ética e melhore o desempenho político dos governos e da

sociedade na melhoria da qualidade de vida. Como afirma Rebouças, na carta

das águas doces no Brasil.

“Apesar dos esforços realizados e dos compromissos

assumidos durante a Rio 92, pouco foi feito do muito que se

necessita, urgentemente, em prol do desenvolvimento de uma

sadia mentalidade de gestão e manejo da água para uma efetiva

melhoria da qualidade de vida da população” (Rebouças, 1997b).

É necessário que os poderes públicos Federais e Estaduais realizem os

investimentos necessários para um bom gerenciamento, fiscalização, controle

e proteção do uso da água, assim como dos demais recursos ambientais.

Herbicidas, pesticidas e outras substâncias utilizadas nas lavouras

podem afetar e a qualidade das águas superficiais e inclusive dos aqüíferos.

Estes poluentes são carregados, por infiltração, até o lençol freático. É preciso

conscientizar a população jovem a utilizar esses poluentes com

responsabilidades, sob pena de estarem colocando em risco a própria vida e a

vida de outros. Esses poluentes têm uma meia vida longa, além de

contaminarem todo um ecossistema.

Os contaminantes mais comuns são os pesticidas, os inseticidas

organoclorados (DDT), herbicidas, metais pesados, entre outros. Além destes,

temos muitas outras substâncias, que aparentemente inocula, pode causar

efeitos desconhecidos na espécie humana. Podemos citar o alumínio

adicionado à água na forma de sulfato Al2(SO4)3 pode ser perigoso para a

saúde. De acordo com Colin

“Pesquisas feitas no Canadá e na Austrália e publicadas

em meados dos anos 90 indicam que o consumo de água potável

com mais de 100 ppb de alumínio – nível comum em águas

prurificadas com alume - pode causar danos neurológicos, como

perda de memória, e, talvez, um pequeno aumento na incidência

da doença de Alzheimer”. BAIRD Colin, 2002.

O corpo perde água, através da respiração, através da pele pela

transpiração e através da urina. Esta água deve ser reposta constantemente

para manter o equilíbrio biológico. Beber bastante água todos os dias, faz com

que o organismo fique mais equilibrado, mais resistente, funcionando melhor e

também contribui para a cura de qualquer problema de saúde existente.

Quem não se hidrata apresenta: cansaço, indisposição, pele seca,

cabelos secos, irritabilidade, insônia, inflamações, intestino preso, baixa

atividade cerebral, cistites, formação de cálculos, entre muitas outras moléstias.

Uma maneira de saber se você está ingerindo pouca água é observando a cor

da sua urina, que deve ser incolor. Se a urina estiver apresentando uma

tonalidade mais forte é sinal de pouca ingestão de água.

Todos os organismos vivos apresentam de 50% a 90% de água. O corpo

humano apresenta 70% de água, distribuída por todo corpo, em cada célula e

sempre em movimento.

Sendo a água tão importante para a saúde, é necessário que o

tratamento desta água seja de qualidade. Neste trabalho convidamos a uma

reflexão sobre como o método de tratamento de água pode interferir na saúde

humana.

O método de tratamento com o cloro é o mais utilizado por ser barato e

atender a demanda, uma vez que é possível tratar uma imensa quantidade de

água rapidamente. Mas o cloro tem sérios efeitos colaterais que não são

esclarecidos. Fala-se do cloro como se ele tivesse o “poder” de limpar a água.

O que ocorre é que o cloro por ser um bactericida potente, acaba com todas as

bactérias presentes na água, fazendo com que a água fique livre desses seres

indesejáveis. Mas o cloro deixa resíduos muito perigosos, principalmente se a

água não foi bem filtrada antes da adição do cloro. O húmus presente na água

se liga com o cloro e forma organoclorado, produto altamente cancerígeno.

Este produto é de difícil detecção por análises, e isto o torna silencioso e

perigoso...

Os subprodutos da desinfecção são geralmente denominados

trihalometanos (THM). Alguns estudos evidenciaram correlações estatísticas

destes produtos com certos tipos de câncer.

“A União Européia , em 1980, não previu regulamentação

para estes compostos. Afirmou-se simplesmente que o teor de

THM devia ser o mais baixo possível. Alguns países, no entanto,

têm introduzido normas para estas substâncias, cujos valores

variam de 25 a 100ug/l”.

(Organização Pan-Americana da saúde)

Um inconveniente do uso da cloração para desinfecção da água é a

produção concomitante de substâncias cloradas, como exemplo podemos citar

os ácidos acéticos halogenados. Se a água contém fenóis (também chamado

hidroxibenzeno) ou um derivado, o cloro substitui facilmente os átomos de

hidrogênio do anel para dar lugar a fenóis clorados, que tem gosto e odor

ofensivos e são tóxicos. Para Colin, o composto de maior preocupação é o

clorofórmio, CHCl3, que é produzido quando o ácido hipocloroso reage com a

matéria orgânica dissolvida na água.

“O clorofórmio é suspeito de ser carcinógeno para o fígado

humano, podendo também causar efeitos nocivos na reprodução

e no desenvolvimento. Sua presença, mesmo a níveis muito

baixos, de aproximadamente 30 ppb, eleva a expectativa de que a

água potável clorada possa representar um risco para a saúde”.

Baird, Colin

O teor de trialometanos da água clorada pode ser diminuído usando

carvão ativado, seja para remover compostos orgânicos dissolvidos antes de

clorar a água ou mesmo para remover os trialometanos e outros compostos

orgânicos clorados após o processo.

Recentemente, foi pública uma análise de todos os estudos

epidemiológicos atuais que relacionam a cloração da água com os índices de

câncer em várias comunidades dos estados unidos. A conclusão foi que o risco

das pessoas em desenvolver câncer de bexiga aumentou em 21% e o de sofrer

de câncer de reto em 38% para os americanos que haviam consumido águas

superficiais cloradas. Tais riscos não são usualmente aplicáveis à água de

poço clorada, dado que seu teor em organoclorado é muito menor (apenas 0,8

ppb em média, versos 51 ppb das águas superficiais) devido, ao fato de conter

quantidades muito menores de matéria orgânica.

“Um estudo recente mostrou que a exposição ao

clorofórmio por contato dérmico e a inalação dos gases liberados

da água quente durante os banhos de chuveiro ou de banheira

contribuem para a ingestão de THMs tanto quanto a água

efetivamente bebida”.

Baird, Colin

Devido a esses riscos, algumas comunidades americanas estão

considerando a possibilidade de passar, ou já passaram a desinfetar a água

com ozônio ou dióxido de cloro, dado que tais agentes produzem pouco ou

nenhum haletos de alquila.

Não obstante a discussão anterior sobre os subprodutos da

cloração é importante destacar que a desinfecção da água é extremamente

importante para a proteção da saúde pública e que os índices de mortalidade

aumentariam consideravelmente caso a mesma não fosse realizada.

MATERIAIS E MÉTODOS

Durante a fase de implementação do projeto PDE, foram utilizados

recursos audiovisuais, como músicas, apresentação em Power Point, data

show, TV pendriver, etc. Seguindo os seguintes passos:

-Apresentação de informações acerca da água.

-Visita aos locais de água disponíveis (nascentes, reservatórios, estação

de tratamento), para verificar as condições em que a água se apresenta.

-Apresentação dos recursos hídricos disponíveis, inclusive Aqüífero

Guarani, utilizando recurso da TV pendriver. Com o objetivo de destacar a

importância da preservação e manejo correto destes recursos.

-Estudo da tensão superficial da água e a interferência dos detergentes,

pois estes rompem a tensão superficial da água.

-Estudo do PH da água.

-Cálculos sobre unidades de concentração: de cloro, de sulfato de

alumínio, de óxido de cálcio na água consumida pela população.

-A partir de um estudo fundamentado acerca dos problemas de saúdes

relacionados com a má qualidade da água, os alunos, formularam propostas de

formas de tratamento de água alternativas.

-Aula prática de laboratório.

Dentre os conteúdos abordados em sala de aula envolvendo o tema

água, desenvolvemos algumas práticas.

●Aquecer água em um copo de papel.

Procedimento: Você deve moldar um copo utilizando uma folha de

caderno. Colocar água dentro dele e aproximá-lo da chama de uma vela. Você

vai perceber que a água esquenta sem queimar o papel.

O mesmo experimento pode ser feito utilizando um balão. Com o balão

cheio apenas de ar, quando você aproxima a chama o balão explode. Quando

você coloca água dentro do balão e aproxima a chama verificamos que a água

apenas se aquece e o balão não estoura.

Verificamos também os estados físicos da água e discutimos algumas

propriedades da água, tais como: PF (Ponto de Fusão), PE (Ponto de

Ebulição), Substâncias puras e compostas, misturas.

●Verificar a tensão superficial presente nos líquidos.

Materiais: uma refratária ou um prato, leite, corantes de alimentos,

detergente.

Procedimento: Coloque um pouco de leite na refratária, pingue algumas

gotas de corantes, variando as cores, sobre o leite. Em seguida pingue uma ou

duas gotas de detergente sobre cada lugar onde o corante foi pingado e

observe.

●Determinar a presença de cloro na água utilizando um kit de piscina.

Materiais: água;

Dois copos transparentes e um kit de piscina.

Procedimento: no primeiro copo adicione água filtrada; no segundo,

adicione água da torneira. Em seguida acrescente quatro gotas da solução de

análise de cloro do kit de piscina (orto-tolidina). Observe os resultados.

●Outro procedimento consiste em construir uma curva de solubilidade

utilizando uma concentração conhecida de hipoclorito de sódio e diluí-lo várias

vezes até obter, por comparação, o mesmo padrão de cor da água clorada na

presença de indicador de cloro.

●Analisar o PH da água utilizando um kit de aquário.

●Verificação da presença ou não de amônia

●Confecção de um filtro de carvão ativo.

Materiais: -funil;

-papel filtro;

-erlenmayer ou outro recipiente transparente;

-carvão ativo;

-refrigerante; e, água.

Procedimento: Filtre primeiro, o refrigerante, para que os alunos

percebam que a filtração por carvão ativo realmente funciona. Em seguida,

prepare novo filtro e filtre a água.

Após o desenvolvimento das atividades planejadas foi aplicado um teste,

com questões referentes aos conteúdos estudados.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com o auxílio da Figura 1, conseguimos desenvolver um bom debate

acerca da tensão superficial da água. Os líquidos são formados por interações

intermoleculares, tipo pontes de hidrogênio, interações entre dipolos, formação

de dipolos instantâneos e induzidos, etc. Quando o detergente é adicionado

ocorre uma alteração momentânea na força que mantêm as moléculas de

água, presentes no leite, unidas e a tensão superficial é reduzida.

Figura 1 Representação das ligações de hidrogênio presente na água.

Aliado a este assunto, discutimos também o problema da poluição da

água gerado pelos detergentes e relatamos abaixo a fala de alguns alunos.

_ “Era isto que eu precisava pra entender! Gostei desse modelo de

bolinhas que a senhora usou!”.

O aluno referiu- se ao modelo utilizado para explicar o rompimento das

pontes de hidrogênio.

(Aluno) _“Se a gente tomar água com detergente a gente morre

professora? Porque o peixinho morre!” (refere-se aos peixes de maneira geral).

(Professora) _Depende da concentração.

(Aluno) _Sei!

(Professora) _Depende da quantidade de detergente dissolvido na

água...

E, conseqüentemente, abre campo para o estudo de um importante

tema de nosso trabalho. O estudo de concentração, a água é dita solvente

universal, conseqüentemente, um grande número de substâncias dissolve

neste meio tornando um motivo para o desenvolvimento e ampliação da noção

de concentração.

Para a contextualização, os alunos trouxeram de casa amostras de água

que foram testadas, individualmente. Após comparar os resultados fica

evidente que água filtrada com carvão ativo não tem cloro (concentração muito

baixa). Também não encontramos cloro nas amostras de água mineral

testadas, nem em água de poços artesianos, fontes ou nascentes. Na Figura 2

mostramos os resultados obtidos na

análise de água.

Figura 2: Foto com o

desenvolvimento da prática para análise de cloro em água.

O objetivo da prática é que o aluno perceba a presença de cloro na água

da torneira, que se torna amarela na presença do indicador de cloro, esta

alteração de cor não ocorre na água filtrada, pois o carvão ativo, presente no

filtro, retira o cloro da água. No transcorrer da prática temas relacionado à

saúde, processos de separação e concentração podem ser desenvolvidos

incentivando o aluno a pensar e correlacionar às informações.

Figura 3: Foto com a comparação entre a água que chega a nossa

residência (tubo de ensaio individual a esquerda da foto) e as soluções obtidas

da diluição da água sanitária (os quatro tubos de ensaio da cadeira à direita) a

diluição começou da direita para a esquerda até que se obteve uma coloração

próxima do padrão da água clorada. Nessa prática utilizamos um kit para

análise de cloro em aquários, mas utiliza o mesmo indicador de cloro (orto-

tolidina) do kit anterior.

A imagem na Figura 3 mostra as soluções ainda não agitadas, mas já é

possível verificar que na quarta diluição o padrão de cor se aproxima da cor da

água clorada que chega até nossas residências. Conseqüentemente, é

possível fazer o cálculo da concentração e obter valores aproximados do cloro

residual na água.

Outra análise foi o pH da água, nesta prática a noção de substâncias

ácidas e básicas podem ser aplicadas e com o Kit utilizado observamos que o

pH da água analisada estariam entre 6,5 a 7,5. Outras variáveis desta prática

como adicionar substâncias ácidas ou básicas, entre elas: ácido acético

(Vinagre), uréia, limão, remédio (hidróxido de alumínio), etc., à água e verificar

seu efeito e mesmo, aproximadamente, obter a concentração de algumas delas

como a do ácido acético, pode ser explorada.

Para o kit de aquário utilizado para detectar amônia, não foi constatado a

presença desta em nenhuma amostra analisada.

Na prática de filtração por carvão ativo pode se comentar os processos

de separação utilizados para purificar uma substância (filtração, destilação,

decantação, areação, etc.) e correlacioná-la com a prática, nesta prática foi

visualizado uma redução das substâncias presente na água, mas não

obtivemos um bom resultado, talvez pela qualidade do carvão utilizado para

filtragem.

De qualquer forma, conseguimos despertar o interesse dos alunos, com

as práticas realizadas, principalmente com a que utiliza o kit, pois este tornou

possível a visualização da presença de cloro. O que antes para nós parecia

complicado, pois parecia ser possível somente através da análise de gráficos

que demonstram resultados de testes feitos com aparelhos sofisticados, como

por exemplo, espectrofotômetro de emissão atômica, tornou-se simples pois

pode ser realizado com um kit. Do ponto de vista pedagógico, o aluno aprende

mais quando visualiza os resultados. Pela alteração da cor, fica fácil

diferenciar a água que tem cloro da que não tem, e assim formular sua própria

conclusão. Como ferramenta didática a utilização do kit demonstrou ser

eficiente, prático, de baixo custo e possível de ser utilizado pelo próprio aluno,

como forma de disseminar a informação. Sugere-se ainda, a utilização deste

material em apresentação de teatro realizado por alunos para alertar sobre a

importância de se ter água potável, própria para o consumo humano.

Avaliando os resultados, percebemos que a grande maioria dos alunos

demonstra boa aceitação com relação às práticas oferecidas. Afirmando, ainda,

que as práticas facilitaram a compreensão dos conteúdos.

Não gost.

Gost.Parc.

Gostaram

Dentre as práticas realizadas a que teve melhor aceitação foi a que

utiliza o kit de piscina para verificar a presença de cloro na água. Foi possível

verificar também que a grande maioria dos alunos desconhecia o fato de que o

excesso de cloro na água pode ser prejudicial a saúde.

CONCLUSÃO

Concluindo percebemos bastante interesse dos alunos, principalmente

pelas práticas, pois estas possibilitaram que eles interagissem mais,

ampliassem o seu conhecimento químico discutindo o resultado de cada

prática e relacionando-o com o conteúdo. É possível que eles reflitam sobre

sua atitude e passem a preservar mais a água, libertando-se gradativamente

dos apelos do consumismo exagerado e assumindo uma postura mais

consciente. Obtivemos melhores resultados ao aplicar o projeto para alunos do

EJA ( Educação de Jovens e Adultos). Esta modalidade de ensino está aberta

a uma educação em química mais abrangente e integrada com sua realidade,

onde o conhecimento não deve se restringir a meras formulações de fórmulas

formuladas, como muitas vezes ocorre no sistema mais tradicional de ensino.

Com uma abordagem da problemática do tratamento de água procuramos

mostrar quais são os poluentes mais comuns da água, como é difícil tratá-la e

apontamos caminhos para torná-la mais salubre. Deste modo ampliam-se os

horizontes em esperança e respeito pela água. Esperando que cada ser

humano possa contribuir com a qualidade da água, da saúde e da vida.

REFERÊNCIAS

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Anos Depois. Instituto de Estudos Avançados - USP/Acad. Brás.

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Estudos Avançados – Univ. de São Paulo,v 11 n. 30, p.191-212,1997.

Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e conservação /

organizadores Aldo da Cunha Rebouças, Benito Braga, José Galizia Tundisi. –

3. ed. – São Paulo: Escrituras Editora, 2006.

Baird, Colin. Química ambiental / Colin Baird; Maria Angeles; Lobo Recio

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