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Trabalho apresentado na Jornada de Ensino, Pesquisa e Extensão da UFRPE - 2008

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Estratégia didática para o ensino de MOL, quantidade de matéria

  1. 1. Estratégia didática para o ensino de MOL, quantidade de matéria Flávia Cristina Gomes Catunda de Vasconcelos1, Angela Fernandes Campos2, Aline de Andrade Alves3, João Tenório Ratis da Silva4Introdução Avogadro se referia está presente em 1 mol de quantidade de matéria e corresponde a 6,02x 1023 e o volume 22,4 litros passou a ser denominado volume O interesse científico para se compreender do que a molar ou volume/mol.matéria é constituída proporcionou descobertas Segundo Lourenço et. al [5] muitos estudantesimportantes como à interação da eletricidade e da compreendem mol como unidade de massa e nãoradiação com a matéria que, por sua vez, contribuiu conseguem diferenciar mol de massa molar. Isso podepara o desenvolvimento de modelos e teorias que ser o reflexo de um ensino que muitas vezes não levaquando relacionados com resultados experimentais da os estudantes ao entendimento de mol como unidadeépoca, permitiram a descoberta do átomo e das de medida da grandeza quantidade matéria. Nessepartículas presentes no seu interior (elétrons, prótons, sentido este trabalho apresenta uma proposta denêutrons). Além disso, obteve-se a compreensão que as intervenção didática para o ensino de mol dentro dessasubstâncias químicas são constituídas de átomos e concepção conceitual.quando essas substâncias são postas em contato podeocorrer a formação de novas substâncias químicas. MetodologiaEsse processo é dito de natureza química e constitui aessência da Química. Inicialmente foi discutido com os alunos do 1° ano Mas que grandeza é utilizada para expressar as do Ensino Médio de um colégio da rede particular dequantidades das substâncias envolvidas numa reação ensino de Recife o conceito de mol, constante dequímica? Nesse sentido, os cientistas estabeleceram a Avogadro, massa molar e a relação entre eles. Após agrandeza quantidade de matéria tendo como unidade discussão, os alunos foram divididos em grupos e foide medida o mol. O mol é definido como a unidade de entregue a cada grupo amostras de várias substânciasquantidade de matéria que contém tantas entidades (Fig. 1A) devidamente pesadas e bem armazenadas emelementares quantos são os átomos de carbono recipientes lacrados pelo professor. Em seguida, elescontidos em 12 gramas de carbono [1, 2, 3]. Essas receberam uma tabela (tabela 1) que continha o nomeentidades podem ser átomos, moléculas, elétrons, de diversas substâncias, sua fórmula química, massacátions, ânions, etc. O mol foi introduzido em 1971 molar, aplicações e uma coluna em branco para elescomo unidade base do Sistema Internacional de registrarem o cálculo da quantidade em mols.Unidades (SI) para a grandeza quantidade de matéria. Após uma breve discussão sobre os valores que eles Amedeo Avogadro, químico e físico italiano, no determinaram em mols de cada substância a professoraséculo XVII, trabalhando com diferentes gases numa solicitou que os alunos determinassem a quantidade demesma temperatura (0o Celsius) e pressão (1 átomos/moléculas de três amostras escolhidas por elesatmosfera) observou que nessas condições, (Fig. 1B).denominada condições normais de temperatura e Como é impraticável contar quantos átomos há empressão (CNTP), os gases ocupavam o mesmo volume, cada amostra, fez-se uso da constante de Avogadro,22,4 litros. Sua interpretação para esse fato, conhecida para determinar a quantidade das entidadescomo hipótese de Avogadro, foi que a mesma solicitadas, conforme exemplos descritos a seguir:quantidade de moléculas gasosas estavam presentes * Amostra de cobre: 1 mol contém 6,02214x1023para qualquer gás a 0oC e 1atm. A princípio a entidades, logo a amostra possui 6,02214x1023 átomoscomunidade científica não deu muito crédito a de cobre.hipótese de Avogadro, sendo confirmada pelos * Amostra de bicarbonato de sódio: 1 mol contémcientistas quase cem anos depois. Experimentalmente[4] se determinou que a quantidade de entidades a que 6,02214x1023 entidades, mas a amostra entregue aos________________1 Aluna do curso de Licenciatura em Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. R. D. Manoel de Medeiros, s/n - Dois Irmãos 52171-900 -Recife/PE. E-mail: flaviacrisgomes@hotmail.com2. Professora Associada do Departamento de Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Dom Manoel de Medeiros, s/n – Dois Irmãos 52171-900 - Recife/PE E-mail: afernandescampos@gmail.com3. Aluna do curso de Licenciatura em Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. R. D. Manoel de Medeiros, s/n - Dois Irmãos 52171-900 -Recife/PE. E-mail: andradealves@gmail.com4. Aluno do curso de Licenciatura em Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. R. D. Manoel de Medeiros, s/n - Dois Irmãos 52171-900 -Recife/PE. E-mail: joaoufrpe@hotmail.com
  2. 2. alunos possuía 0,25 mol. Logo, há 1,0505x1023 conceitos químicos e interesse pelo estudo da Química.moléculas de bicarbonato de sódio. Para se chegar ao valor da quantidade de entidades(átomos/moléculas) os alunos realizaram uma regra de Conclusãotrês simples, permitindo um estímulo ao raciocínio. Além disso, foi valorizada na intervenção a relação Foi comentado anteriormente que os alunos doentre os três níveis do conhecimento químico: nível ensino médio, freqüentemente, definem mol comomacroscópico da matéria (amostras das substâncias), unidade de massa e não de quantidade de matéria.microscópico (quantidade átomos/moléculas presentes Consideramos que a intervenção didática aquinas amostras e quantidade em mols) e representacional apresentada se mostrou de grande utilidade para essa diferenciação. Além disso, o papel do professor como(fórmulas químicas, tabela 1). mediador de todo o processo foi de suma importância para tornar a sala de aula de química um ambienteResultados e discussão agradável e aberto às questões, posicionamentos e dificuldades apresentadas pelos alunos. Pôde-se perceber que a grande maioria dos alunosconseguiu diferenciar massa de quantidade de átomos, Agradecimentosdevido à condução da aula pelo professor, partindo doenfoque macro (as substâncias que os alunos Aos estudantes Aline Andrade e João Tenório, e avisualizaram) para o micro (o resultado da regra de professora Angela Fernandes Campos pela análisetrês sobre a quantidade de átomos). Uma maior parte crítica e sugestões apresentadas durante a análise destedos alunos teve a compreensão que a quantidade de trabalho e, aos alunos que participaram da intervençãomatéria é função das massas das substâncias didática.envolvidas, ou seja, maior massa implica em maiorquantidade de matéria e que com a constante deAvogadro não é tão difícil determinar a quantidade de Referênciasentidades presentes em uma dada amostra. No entanto,percebeu-se que eles tiveram grande dificuldade na [1] ATKINS, P. Princípios da Química: questionando a vida modernaidentificação das entidades constituintes das e o meio ambiente. – 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.substâncias (átomos, moléculas, íons etc) resultado [2] LIDE, D.R. (ed.) Handboook of Chemistry and Physics.79ed.semelhante encontrado por Lourenço [5]. Ohio: CRC, 1999. Percebemos durante a realização da intervenção que [3] SILVA, R. R. e ROCHA-FILHO, R. C. Mol – uma novaos alunos participaram ativamente e que houve uma terminologia. Química Nova na Escola, No 1, maio, p.12-14,maior aproximação entre professor-aluno e aluno- 1995.aluno (Fig. 1C). A experiência vivenciada nos [4] MÓL, G. I, FERREIRA, G. A. L, SILVA, R. R, LARANJA, H. F. Química Nova na Escola, No 3, maio, p. 32-33, 1996.despertou mais ainda para a necessidade de proposiçãode estratégias metodológicas que possam contribuir [5] LOURENÇO, I. M. B. & MARCONDES, M. E. R. Um plano de ensino para mol. Química Nova na Escola, n°18, nov, p. 22-25,para o entendimento por parte dos alunos de diversos 2003.
  3. 3. Tabela 1. Tabela entregue aos alunos após a determinação dos valores de massa molar e mol. NOME FÓRMULA MASSA MOLAR MOL APLICAÇÃO (g/mol) Ferro Fe 56 0,18 Ferramentas, pontes, parafuso, ímãs, latas, aço. Sacarose C12H22O11 342 0,25 Açúcar comum Naftaleno C10H8 128 0,15 Empregado para evitar traças em guarda-roupas (Conhecida como na naftalina). Magnésio Mg 24,3 0,2 Liga metálica leve para rodas e aviões, protege outros metais sofrendo corrosão primeiro (metal de sacrifício), Enxofre S 32 1 Síntese de ácido sulfúrico, vulcanização da borracha, fabricação de pólvora e fogos de artifício. Zinco Zn 65,4 0,3 Proteção para metais, calha, peça de automóveis, torneira para água, etc. Hidróxido de sódio NaOH 40 1 Fabricação de sabões e detergentes, extração de celulose e obtenção de do papel, etc. Cobre Cu 63,5 1 Fabricação de arames, fios elétricos, encanamentos e panelas. Bicarbonato de sódio NaHCO3 84 0,25 Fabricação de fermentos químicos, antiácidos e extintores de incêndio. Cloreto de sódio NaCl 58,5 1 Principal componente do sal de cozinha, matéria-prima para produção de ácido clorídrico. Sulfato de cobre CuSO4.5 H2O 249,5 0,2 Usado como pesticida e germicida, pentahidratado banhos para eletrodeposição de cobre, etc.Figura 1. A. Substâncias utilizadas na experimentação: 1.Sacarose, 2. Sulfato de cobre pentahidratado, 3.Cloreto de sódio,4.Enxofre, 5.Hidróxido de sódio, 6.Cobre, 7.Naftaleno, 8.Bicarbonato de sódio, 9. Magnésio, 10. Ferro e 11. Zinco. B. Alunosverificando a quantidade em mol de cada amostra. C. Alunos calculando a quantidade de átomos em cada amostra.

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