ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: A outra face do ácido sulfúrico
AUTORES: GOMES, M. S. S. O. (UFPI) ; BRITO, D. M. DE (UFPI) ; MOITA NETO, J. M. (UFPI)
RESUMO: Uma das propostas atuais para o Ensino de Química baseado é a aprendizagem baseada na descoberta. A experimentação é um ponto importante para esta proposta. A ação do ácido sulfúrico sobre os carboidratos é ilustrada de forma simples e pode ser utilizada para subsidiar a pratica docente.O estudo da ação desidratante do ácido sulfúrico pode ser utilizado para dar aos alunos a noção de calor, reações químicas, fórmulas estruturais e outros, além de demonstrar a razão da periculosidade do ácido sulfúrico.
PALAVRAS CHAVES: ácido sulfúrico, carbiodratos, desidratação
INTRODUÇÃO: O conhecimento Químico está intimamente ligado à vida humana. Desde os primórdios da humanidade a Química se faz presente entre os homens na produção de produtos cerâmicos, na formulação de pigmentos para decorar as paredes das cavernas, etc. No decorrer do tempo esta presença foi ficando cada vez mais acentuada e hoje somos dependentes dos frutos científico-tecnológicos que ela nos oferece. A Química está cada vez mais presente em nossas vidas (Gomes & Moita Neto, 2005).
Tratar a Química no cotidiano do aluno é uma dificuldade enfrentada por grande parte dos professores, principalmente devido à falta de uma estrutura física que possibilite a execução de aulas práticas, muito importantes para a melhor compreensão das transformações químicas.
Uma das propostas atuais em ensino de química visam à aprendizagem por meio da descoberta, onde o professor, através de experimentos induzem o aluno a tirar suas próprias conclusões a respeito do processo tratado. A prática docente ainda é bem distante desta proposta e infelizmente a transmissão do conhecimento químico ainda é feita de forma tradicional, com conceitos e fórmulas prontas para serem decoradas, os alunos são meros receptores de informação, e os conteúdos são ministrados de forma desvinculada com o dia-a-dia do aluno, com isso não desenvolvem a capacidade de trazer o conteúdo ministrado para o exercício de sua cidadania, o que acaba tornando a química uma disciplina odiada por muitos alunos.
O objetivo deste texto é subsidiar a prática docente com um experimento simples que pode ser usado em feiras de ciências ou laboratórios, ilustrando a ação do ácido sulfúrico sobre os carboidratos.
MATERIAL E MÉTODOS: Materiais e Reagentes
• 2 Béqueres de 50 mL;
• 2 béqueres de 1 L;
• Sacarose (açúcar comum);
• Ácido sulfúrico concentrado;
• Ácido clorídrico concentrado;
• Solução de ácido sulfúrico em concentrações de 90%, 80%, 70%, 50%, 30%, 20% (v/v).
• Papel de filtro.
Procedimento
1. Preencher 2 béqueres de 50 mL com açúcar até cerca de um quinto de sua capacidade (10 mL). Colocar os béqueres com o açúcar no interior dos béqueres de 1 L por questões de segurança. Adicionar em um dos béqueres com açúcar quantidade do ácido clorídrico suficiente para cobrir toda superfície. Repetir o mesmo com o ácido sulfúrico. Os sistemas dever ser deixados em repouso por 2 minutos para que se observem as modificações.
2. Dividir um papel de filtro em 8 setores, em uma delas coloque uma gota do ácido sulfúrico concentrado e em outra uma gota de água, e nos demais setores uma gota de cada solução do ácido preparada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A adição de ácido sulfúrico provoca a caramelização imediata do açúcar, após alguns minutos observa-se o escurecimento total do açúcar um grande desprendimento de vapor de água e uma expansão do sólido negro formado como mostra a Figura 1.
Observe que no frasco ao qual foi adicionado ácido sulfúrico ocorre a desidratação da sacarose, evidenciado pela formação do carvão. As moléculas de “água” da sacarose foram retiradas pelo ácido sulfúrico.
A observação do desenvolvimento da reação desperta nos alunos muita curiosidade que proporciona ao professor uma boa oportunidade para questionamentos e discussões.
A substituição do ácido sulfúrico pela solução de bateria (solução comercial mais diluída de ácido sulfúrico 30%) pode não levar a expansão da parte sólida, mas levará a caramelização imediata do açúcar.
Alternativas usuais podem ser propostas, entre as quais a desidratação/carbonização da madeira, ou papel, pois em ambos os materiais há possibilidade de desidratação.
O poder desidratante do ácido sulfúrico diminui com a concentração, soluções deste ácido abaixo de 90% têm poder desidratante reduzido. A Figura 2 mostra o poder desidratante do ácido sulfúrico aplicado em um papel de filtro.
Observe que até uma concentração de 90% o ácido sulfúrico conseguiu “queimar” (perfurar) o papel de filtro, nas demais concentrações as perfurações foram menores e não se observou sinais de desidratação tal como a da sacarose. O poder desidratante do ácido é bem mais acentuado em soluções de concentrações acima de 90%.
Este experimento pode ser utilizado para justificar a periculosidade do ácido sulfúrico e por esta razão a sua execussão deve ser acompanhada pelo professor, para evitar acidentes.
CONCLUSÕES: A experimentação é a melhor ferramenta do Ensino de Química. O estudo da ação desidratante do ácido sulfúrico pode ser utilizado para dar aos alunos a noção de calor, reações químicas, fórmulas estruturais e outros, além de demonstrar a razão da periculosidade do ácido sulfúrico.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Chemistry Come Alive. Formation of Carbon from carbohydrate <http://jchemed.chem.wisc.edu/JCESoft/CCA/CCA3/STHTM/FORMC/FORMC1.HTM>. Acesso em 11 jun. 2006.
COULTATE, T.P. Food:The Chemistry of its components. 2 ed. London: The Royal Society of Chemistry, 1984. 197p
GOMES, M. S. S. O. ; MOITA NETO, José Machado . PCN's: Uma proposta utópica para o ensino. In: I Encontro de Iniciação Científica da FAPEPI, 2005, Teresina, 2005.
