ÁREA: Educação em Química
TÍTULO: A DETERMINAÇÃO DA MASSA MOLAR DE UM METAL: UM EXPERIMENTO CLÁSSICO COM MÚLTIPLOS CONCEITOS E TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
AUTORES: J. CÉSAR 1; J. C. DE ANDRADE 1
1 INSTITUTO DE QUíMICA, UNICAMP – SP (JANAINACESAR@IQM.UNICAMP.BR)
RESUMO: Além dos aspectos quantitativos e conceituais, os estudos na área da Química devem incluir experimentos que demandem um nível elevado de cuidado e atenção na utilização das técnicas experimentais, principalmente quando envolve uma disciplina básica. Desta forma, o experimento clássico da determinação da massa molar de um metal, através de medidas do volume de gás liberado pela sua reação com um ácido, mostra-se um experimento ideal para que esses propósitos sejam atingidos. Além disso, permite a contextualização de uma variedade de conceitos de química, bem como o uso de diferentes técnicas experimentais. O objetivo deste trabalho consiste em apresentar uma nova abordagem para este experimento que, embora seja antigo, ainda vem sendo aplicado nas disciplinas de Química Geral.
PALAVRAS CHAVES: determinação da massa molar, química geral, ensino à distância.
INTRODUÇÃO: O presente trabalho teve como objetivo reaproveitar um experimento clássico de Química Geral (RONNEBERG, 1937) e disponibilizá-lo na web na forma de um material instrucional que sirva de apoio para essa disciplina (especialmente para as experimentais) dos cursos superiores de Química a serem oferecidos pelo governo federal (na modalidade semi-presencial) com a implantação da Universidade Aberta do Brasil (UAB), prevista para mar/07. A princípio, parece que a intenção do MEC é incentivar a presença dos estudantes em pólos de apoio presencial, obrigatória para as atividades relacionadas à realização de experimentos (DECRETO No 5.622, 2005) dos cursos de licenciatura pretendidos. No caso dos cursos de química, como ainda não se sabe como serão desenvolvidas as atividades de laboratório, nem a quantidade de encontros presenciais necessários, pode-se sugerir livremente tipos de experimentos que seriam mais apropriados para essa modalidade de ensino. Diante desse cenário, ainda bastante insipiente, optou-se por trabalhar com um experimento interessante que, embora faça parte do programa de uma disciplina básica, permite contextualizar uma quantidade significativa de conceitos teóricos.
MATERIAL E MÉTODOS: O material instrucional proposto é composto por uma unidade teórica e uma unidade de laboratório. A unidade de laboratório contém a descrição de toda parte experimental, a qual está subdividida em três partes: i) Materiais e Reagentes; ii) Preparo da solução e iii) Procedimento Experimental. O experimento foi amplamente testado antes de ser publicado na rede de computadores - disponível no site www.chemkeys.com, desde abril de 2006. O procedimento é bastante simples: consiste em medir o volume de hidrogênio liberado, sob condições conhecidas, quando uma amostra previamente pesada de magnésio sólido reage com ácido clorídrico (HCl). Sabendo o volume de hidrogênio produzido na reação, calcula-se estequiometricamente a quantidade de substância do magnésio metálico consumida. Para isso, utiliza-se da lei dos gases ideais, sendo possível então determinar a massa molar do metal. Para essa determinação, a precisão depende de quatro fatores: da massa do metal utilizado; do volume de hidrogênio liberado; da temperatura e da pressão parcial do hidrogênio. Outros metais como alumínio e zinco também podem ser utilizados para este tipo de experimento.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A unidade teórica abrange os conceitos de química relacionados com a parte experimental a ser desenvolvida (por ex.: mol, massa molar, propriedades físicas da matéria, reações químicas, etc.) e ainda contém um glossário (na forma de anexo), que define alguns termos destacados no texto principal. É importante destacar que foi possível contextualizar uma quantidade significativa de teoria num único experimento, podendo ser uma opção de material didático para as disciplinas de Química Geral dos cursos de química (modalidade semi-presencial) a serem oferecidos através da UAB. A unidade de laboratório é constituída por uma parte experimental (materiais, reagentes e procedimento experimental) e por outra que inclui os demais itens relativos ao experimento, como resultados, segurança no laboratório, descarte de resíduos, etc. Nesta unidade, especificamente no item “procedimento experimental”, foram incluídas fotos das etapas que poderiam gerar dúvidas no momento de sua execução (por ex.: detalhamento da montagem de uma das etapas do experimento, onde mostram-se bolhas de hidrogênio escapando do sistema fechado. Isso é uma das causas de erro e deve ser evitado – ver Fig. 1).
CONCLUSÕES: O experimento pode ser realizado em um período de 2 hs, é de fácil execução e permite obter resultados confiáveis, comparáveis com os encontrados na literatura. A escolha por disponibilizar na web um material instrucional para uma disciplina básica mostrou-se interessante uma vez que esta poderá atender os cursos voltados para a formação de professores, como pretende o governo federal (neste caso, Licenciatura em Química), como também outros cursos de graduação que apresentam essa disciplina como obrigatória em seus respectivos currículos de curso (por ex., Engenharia, Biologia, Física, etc.).
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:CÉSAR, J.; de ANDRADE, J. C. 2006. A determinação da massa molar de um metal. Chemkeys .
Decreto no 5.622 de 19 de dezembro de 2005. Diário Oficial da União. .
RONNEBERG, C. E. 1937. A simple procedure for the determination of the equivalent weight of magnesium. J. Chem. Educ., 71-73.