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QUÍMICA NOVA NA ESCOLA N° 26, NOVEMBRO 2007

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A maresia no ensino de Química

RELATOS DE SALA DE AULA

A seção “Relatos de sala de aula” socializa experiências e construções vivenciadas nas aulas de Química ou a elasrelacionadas. Neste número, a seção apresenta três artigos.

Recebido em 9/1/07; aceito em 27/7/07

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▲Otermo maresia é ambíguo,

pois pode apresentar dife-rentes significados. Para

alguns, falar em maresia no Ensinode Química significa pensar nas difi-culdades com que pequenas mudan-ças apontadas, discutidas e tidascomo necessárias a esse ensino de-moram a acontecer em sala de aula.Maresia, nesse caso, adquire o sig-nificado de morosidade ou, melhor, adificuldade de se romper com esseensino inútil de Química. Inútil, comodiz Chassot (2004), porque não edu-ca, não prepara para o vestibular e,principalmente, não alfabetiza cienti-ficamente nossos estudantes. Sabe-mos que seria importante discutirsobre essa maresiano ensino, mas não éesse o objetivo dotrabalho, o qual é ode discutir um outrosignificado do termomaresia, relacionadoà ação oxidante da água do mar oude sua evaporação e, quiçá com base

Edson J. Wartha, Márcio de Souza Reis, Marcelo Pimentel da Silveira,Neurivaldo José Guzzi Filho e Raildo Mota de Jesus

Neste trabalho, apresentamos algumas idéias e sugestões de abordagem do tema eletroquímica, maisespecificadamente da corrosão de metais em regiões litorâneas afetadas pela maresia, que podem serabordadas no Ensino de Química tanto para o Ensino Médio como no Ensino Superior. Procuramos, nessaabordagem, meios que nos permitam superar a dicotomia teoria-prática tão freqüente nas aulas de Química.

maresia, eletroquímica, Ensino de Química

nas discussões geradas, possa rom-per em parte com a “maresia no Ensi-no de Química” apresentada acima.

A maresia que pretendemos dis-cutir é a que ocorre nas regiões cos-teiras ou litorâneas, causadas pelaconcentração elevada de cloretos, eque provocam uma transformaçãofantástica do ponto de vista químicoe de uma importância significativa doponto de vista econômico. Os prejuí-zos causados pela maresia atingemvalores extremamente altos, resultan-do em consideráveis desperdícios demateriais. Só para citarmos algunsexemplos, a CEPEL (Centro de Pes-quisas da Eletrobrás), em Fortaleza,aponta que a vida útil de um poste,

normalmente entre25 e 30 anos, em re-giões litorâneas, co-mo na Praia do Fu-turo (Fortaleza - CE)é reduzida a menosde cinco anos. Os

transformadores e demais equipa-mentos elétricos, que deveriam durar

20 anos, têm que passar por proces-sos de manutenção constante a partirdo segundo ano de uso.

A concepção que a população, deum modo geral, tem em relação à ma-resia é que esta tem um cheiro forte ecaracterístico que se desprende domar, na vazante. No entanto, a mare-sia, no nosso caso, aponta para o sen-tido das transformações químicas queocorrem em metais, transformaçõesmais conhecidas como corrosão. Acorrosão que ocorre nos metais nasregiões costeiras é acelerada pela pre-sença dos íons na água do mar e nosevaporitos. Tais íons fazem uma pontesalina, o que possibilita o fenômeno deoxi-redução entre o oxigênio do ar eos metais expostos a esses ambientes.De acordo com Pannoni (2004), corro-são é a deterioração que ocorre quan-do um material reage com seu ambien-te e, nesse caso, temos uma corrosãoeletroquímica. Vale salientar que exis-tem outras formas de corrosão, comoa química e a eletrolítica (Merçon e col.,2004). O fenômeno da maresia secaracteriza mais como uma corrosãoeletroquímica, isso devido ao fato de serum processo espontâneo e passível de

Os prejuízos causados pelamaresia atingem valores

extremamente altos,resultando em consideráveisdesperdícios de materiais


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ocorrer quando um metal se encontraem contato com um eletrólito, em queocorrem simultaneamente semi-rea-ções anódicas e catódicas.

Neste trabalho, pretendemos apre-sentar uma abordagem para o ensinode eletroquímica, que tanto pode serusado para subsidiar discussões des-se tópico tanto no Ensino Médio comono ensino de Graduação. Procuramosdesenvolver uma abordagem quepermita, na construção do conheci-mento, uma articulação entre o nívelmacroscópico e o microscópico, queproporcione um confronto entre o fenô-meno e a explicação. Essa atividadetem, também, o objetivo de superar adicotomia teoria-prática ainda tão pre-sente no Ensino de Química, pois acre-ditamos que a Química envolve umfazer (empírico) e um pensar (teórico).

Não estamos querendo confrontarsaberes populares com saberes cien-tíficos nem querendo impor a superio-ridade de um saber ou outro, mas oque nos chama atenção é que a maio-ria dos estudantes do sudeste da Ba-hia com os quais tivemos contato nãoconseguem apresentar uma expli-cação aceitável, do ponto de vista daciência Química, para o fenômeno dacorrosão em regiões afetadas pelamaresia. Essa situação ocorre tambémcom estudantes de graduação e pro-fessores do mesmo local, mesmotendo estudado o tópico eletroquímicaem seus cursos de graduação. Acre-ditamos que em outras regiões do paísesse fato não deva ser muito diferente.

A idéia para a realização surgiu apartir da observação de algumastampinhas de garrafas (Figura 1) en-contradas nas praias de Ilhéus, su-deste da Bahia em 2005.

Essas tampinhas foram para a salade aula, com os alunos do curso deLicenciatura em Química da Univer-sidade Estadual de Santa Cruz (UESC),nas disciplinas Química Geral II eQuímica Inorgânica Fundamental,como forma de buscar explicaçõespara o fenômeno. As tampinhastambém foram parar na sala de umgrupo de discussão, sobre o Ensinode Química, composto de professoresda referida universidade, professoresque lecionam no Ensino Médio de es-colas públicas e particulares e alunos

de graduação em Química. A idéia dosenso comum de que é o salitre quecorrói os metais por meio de umareação química já não faz sentido. Queensino de eletroquímica é esse quequeremos ensinar para os nossosalunos se nós mesmos não conse-guimos interpretá-lo em situações tãopresentes no nosso cotidiano? Comosuperar essas e outras tantas dificul-dades de ensino e aprendizagem?

A partir dessas discussões é quepartimos para a construção coletiva deuma atividade que permitisse a com-preensão do fenômeno e a busca dasuperação da maresia metafórica noEnsino de Química, buscando formasde se compreender o fenômeno dacorrosão causado pela maresia. Du-rante as discussões, surgiu também aidéia de se fazer experimentos utilizan-do pregos ou outros metais.

Procedimentos e abordagemConsiderando-se a lentidão das

transformações em processos de cor-rosão de metais, procuramos repro-duzir a experiência da Gota Salina deEvans (1926) durante duas aulas de 50min. Nelas, procuramos apresentar ediscutir todas as evidências de transfor-mações e as possíveis explicaçõespara o fenômeno que ocorre ao longodo processo de corrosão de tampinhasmetálicas de refrigerantes e cervejas.

Para a reprodução da experiênciada Gota Salina, são necessários os se-guintes materiais e reagentes:

• Tampinhas de garrafas finamen-te lixadas;

• Solução aquosa 1% em massa deferricianeto de potássio;

• Solução alcóolica 1% em massade fenolftaleína;

• Solução aquosa 3,5% em massade NaCl.

A solução da Gota Salina foi obtidamisturando-se 100 mL da solução deNaCl, 3,0 mL da solução de ferricianetode potássio e 0,5 mL da solução defenolftaleína.

Nessa experiência, gotas de solu-ção da Gota Salina são vertidas sobrea superfície de uma tampinha degarrafa finamente lixada. O indicadorde ferricianeto de potássio foi utilizadocom o objetivo de tornar a solução azulna presença de íons ferrosos (azul daprússia); e o indicador fenolftaleína,para indicar uma concentração de íonsOH– superior a 1,0 x 10–7 mol L–1,apresentando uma cloração rósea.Olhando a gota por cima, observa-se,logo de início, o aparecimento de pe-quenas áreas tanto de coloração azulcomo rósea distribuída ao acaso sobrea superfície das tampinhas (distri-buição primária) como mostrada naFigura 2. Isso ocorre devido à concen-tração uniforme de oxigênio na gota.

Passado certo tempo, no entanto,a distribuição dessas áreas altera-se,conforme mostrado na Figura 3,ficando a área com coloração rósea naperiferia da gota e a área de coloraçãoazul esverdeado no centro (distribuiçãosecundária).

Somente após algumas horas éque começa aparecer entre as duasáreas um precipitado de coloraçãomarrom, como mostra a Figura 4.

O experimento é simples e rápidode ser realizado. Entre o aparecimen-to da distribuição primária e secundárialeva em média 15 min. O relevante, apartir da distribuição secundária, éexplorar as evidências de transforma-ções químicas (diferentes coloraçõesda gota) e a presença de novas espé-cies geradas pela corrosão eletroquí-mica.

Ao iniciar a discussão com os es-

Figura 1: Tampas de garrafas de cervejae refrigerante encontradas nas praias deIlhéus.

Figura 2: Distribuição primária.


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tudantes, é importante identificar quaiseram as espécies antes do início datransformação: a presença do ferro(Fe(s)) na composição da tampinha; aágua (H2O(l)) da Gota Salina; o oxigê-nio (O2(g)) dissolvido na água e no ar;os íons cloretos (Cl–(aq)) e íons sódio(Na+(aq)) da solução aquosa de clo-reto de sódio (NaCl(aq)); e os íons fer-ricianetos ([Fe(CN)6]

3–(aq)) da soluçãode ferricianeto de potássio(K3Fe(CN)6(aq)). Após a identificaçãodas espécies presentes no sistema,torna-se necessário a interpretação dofenômeno observado por meio dasevidências experimentais, buscando acompreensão tanto do ponto de vistamacroscópico como microscópico dastransformações. Discutem-se asevidências de transformações quími-cas, o que está acontecendo nasregiões de coloração rósea, azul e mar-rom, quais são as espécies que estãose formando e os porquês da mudan-ça de coloração. A partir desse ponto,é necessária uma relação constanteentre o macro e o micro para que seestabeleçam confrontos entre o fenô-meno e a explicação, entre o empíricoe o teórico na busca da compreensãodo fenômeno.

A Figura 5 procura representar astransformações que ocorrem dentro dagota.

O aparecimento da região rosadeve-se ao aumento da concentraçãodo ânion hidroxila (OH–) a partir do oxi-gênio dissolvido na solução. A presen-ça do OH– torna a região alcalina que,na presença do indicador fenolftaleína,adquire cor característica. A semi-reação pode ser representada por:

O2 + 2H2O + 4e– → 4OH– (1)

Essa é a região catódica, local ondeocorre a semi-reação de redução,também conhecida como redução dooxigênio. Essa reação ocorre graçasaos elétrons que são gerados pelareação anódica e que se deslocamatravés do metal da região azul para aregião de coloração rósea.

O aparecimento da região decoloração azul deve-se à formação deíons ferrosos segundo a semi-reação:

Fe → Fe2+ + 2e– (2)

Trata-se de uma reação anódica,que é a oxidação do metal. A cor azulé devido à formação de um compostode coloração conhecida como azul daprússia (Fe4[Fe(CN)6]3).

Somando-se as semi-equações 1e 1, temos:

2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2 (3)

Como em contato com a atmosfe-ra o Fe3+ é mais estável que o Fe2+, oFe(OH)2 será oxidado à Fe(OH)3 napresença de oxigênio.

A cor marrom é proveniente da for-mação de um precipitado. Os íons fer-rosos sofrem hidrólise até a formaçãode um precipitado mais conhecidocomo ferrugem:

Fe2+ + H2O → Fe(OH)+ + H+ (4)

Devido ao fluxo de corrente elétri-ca e a fenômenos de transporte demassa (balanço de cargas e de mate-rial), íons cloreto (Cl–) migram sob ainfluência do campo eletrostático paradentro da gota e lá se concentram,causando grande alteração na rapidezdas transformações químicas ou, maisespecificadamente, nas reações detransferência de elétrons. A concen-tração elevada dos íons cloreto au-menta a condutividade elétrica daágua, permitindo maior fluxo de íonse, conseqüentemente, uma maior ra-pidez no processo de corrosão do me-tal, funcionando como uma pontesalina, formando uma pilha entre ometal e o meio ambiente.

A investigação pode prosseguir nosentido de verificar que tipo de trans-formação acontece na formação da fer-rugem, que é o produto final doprocesso corrosivo. A ferrugem temuma composição química complexa,porém, basicamente, é constituída decompostos na forma FeOOH e Fe3O4.A formação do primeiro compostoocorre por uma oxi-redução não-eletrolítica do tipo:

2Fe2+ + 4OH– + 1/2O2 →2FeOOH + H2O (5)

Figura 3: Distribuição secundária.

Figura 4: Ferrugem na tampinha após24 h.

Figura 5: Corte transversal da Gota Salina na distribuição secundária, com a indicaçãodas reações que ocorrem (Figura de Pannoni, 2004 - modificada pelos autores).


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ReferênciasCHASSOT, A. I. . Para que(m) é útil o

ensino? 2ª ed. Canoas: ULBRA, 2004.EVANS, U.R. The metal industry. Lon-

don: Chemical Catalog Company,1926.

MERÇON, F.; GUIMARÃES, P.I.C.;MAINIER, F.B. Corrosão: um exemplousual de fenômeno químico. QuímicaNova na Escola, n. 19, p. 11-14, 2004.

PANNONI, F.D. Princípios da prote-ção de estruturas metálicas em situa-ção de corrosão e incêndio. PerfisGerdau Aço Minas, 2ª edição, v. 2,2004. Disponível em: https://www.gerdau.com.br/gerdauacominas/br/produtos/perf i l /htmlperf is/pdfs/manual_corrosao.pdf (acessado em20/3/2007).

Para saber maisLUTFI, M. Os ferrados e os croma-

dos: produção social e apropriaçãoprivada do conhecimento químico. Ijuí:Ed. Unijuí, 1992.

MORTIMER, E.F. Linguagem e for-mação de conceitos no Ensino deCiências. Belo Horizonte: Ed. UFMG,2000.

PITOMBO, L.R.M.; MARCONDES,M.E.R. (Coords.). Interações e transfor-mações - Química para o EnsinoMédio. Livro do aluno e guia do profes-sor. São Paulo: EDUSP, 1994.

TOBIN, K. Constructivism: the prac-tice of constructivism in science edu-cation. Washington: AAAS Press, 1993.

Abstract: The Sea Air in the Teaching of Chemistry. In this work we present some ideas and suggestions on tackling the electrochemical subject, more specifically of the metal corrosion in littoralregions affected by the sea air (corrosive environment), that can approached in the education of in Secondary Education as in Graduate School. We look for, in this boarding, ways that in allow themto surpass the so frequent theory-practical dichotomy in the chemistry lessons.Keywords: sea air, electrochemistry, chemistry teaching


Enquanto que o segundo seria for-mado a partir do primeiro por uma rea-ção eletroquímica catódica do tipo:

8 FeOOH + Fe2+ + 2e– →3Fe3O4 + 4H2O (6)

Conforme indicado nas equações,a ferrugem é resultante da reação en-tre o íon ferroso formado na região anó-dica e a hidroxila formada na regiãocatódica, razão pela qual sua pre-cipitação ocorre entre as duas regiões,em conseqüência do encontro entre osdois íons que migraram.

Conclusões e consideraçõesA reprodução da experiência da

Gota Salina é um experimento simples,fácil de ser realizado e de uma riquezade dados e informações enorme. Aatividade permite trazer para a sala deaula um problema real, fantástico doponto de vista químico e que permiteum grande confronto de idéias neces-sário à construção de conhecimentossignificativos. A atividade tambémpermite a identificação de uma seriede concepções alternativas que alu-nos, professores, população em geralapresentam sobre a corrosão demetais, e é a partir dessas concepçõesque buscamos planejar o estudo deeletroquímica. Os conceitos de oxida-ção, redução, pilha, eletrólise, potencialpadrão de redução, reatividade demetais, cátodo, ânodo, ponte salina,propriedade de metais passam a ter

outro significado e importância e,conseqüentemente, adquirem signifi-cado e passam a ser mais bem com-preendidos. Destacamos que sempreprocuramos dar ênfase à transfor-mação química que ocorre através detransferência de elétrons, tanto doponto de vista macroscópico comomicroscópico, procurando proporcio-nar um confronto entre o fenômeno eos modelos explicativos por meio dasevidências das transformações quími-cas que ocorrem durante o processode corrosão.

O trabalho pode, também, ser es-tendido e ampliado na sua abrangên-cia abordando-se outros aspectos, taiscomo a cinética das transformaçõesquímicas, a energia envolvida na trans-ferência de elétrons, os mecanismosenvolvidos na migração de íons. Por-tanto, o fenômeno da maresia abordauma Química muito rica tanto do pontode vista fenomenológico como teórico.

Edson J. Wartha, mestre em Ensino de Ciências(modalidade Química) pela Universidade de SãoPaulo (USP), é professor assistente da UniversidadeEstadual de Santa Cruz (UESC). Márcio de SouzaReis é graduando em Licenciatura em Química daUESC. Marcelo Pimentel da Silveira, mestre emEnsino de Ciências (modalidade Química) pela USP,é professor assistente da Universidade Estadual deMaringá (UEM). Neurivaldo José Guzzi Filho, doutorem Química Inorgânica pela Universidade EstadualPaulista/Araraquara, é professor adjunto daUniversidade Estadual de Santa Cruz. Raildo Motade Jesus, doutorando em Química Analítica daUniversidade Federal da Bahia, é professorassistente da UESC.

27º EDEQ - Encontro de Debatessobre o Ensino de Química

A edição 2007 do EDEQ foi organi-zada pela Universidade Regional Integra-da, de Erexim/RS, juntamente com uni-versidades e entidades parceiras, entreos dias 18 e 20/10/2007, possibilitandoricas interações de mais de 500 partici-pantes, entre professores, pesquisa-dores, estudantes de graduação e pós-graduação de diversas regiões do País.Conferências, palestras, painéis, fórunsde discussão, mini-cursos e encontrosde estudos outra vez caracterizaram es-se tradicional evento, contribuindo na

Nota

articulação entre universidades, centrosde pesquisa e instituições escolares.

O tema “Química - Alimento da Racio-nalidade: Significar Conhecimentos paraEfetivar a Educação” considerou deman-das de construção do sujeito cidadão res-ponsável e comprometido com a qua-lidade da vida. Contribuindo de maneiradecisiva para uma formação profissionalaliada ao desenvolvimento de um pensa-mento crítico frente às problemáticasrelacionadas ao ensino e à pesquisa, oevento possibilitou conhecimentos parafronteiras que transpõem os ambientes uni-versitários e acadêmicos. Mostrou a impor-

tância cada vez mais evidente da Químicapara a sobrevivência do Planeta, aliada ànecessidade de buscar soluções para adicotomia entre o consumo de recursosnaturais pelo ser humano e o cuidado doambiente. Reafirmou que, em âmbitosdiversificados de atuação da Química,linguagens e significados podem modificara tensão entre o extraordinário desenvol-vimento dos conhecimentos e a capaci-dade de assimilação por parte das pes-soas, ajudando os indivíduos na compre-ensão de si mesmos como produtos eprodutores do seu meio social.

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