ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: ENSAIOS DE EQUILÍBRIO QUIMICO CONTEXTUALIZADO: UMA EXPERIENCIA NO ENSINO MÉDIO
AUTORES: PINHEIRO,S.S. (UEPA) ; RIBEIRO, A.A. (UFPA) ; OLIVEIRA,R.L. (UEPA) ; SANTOS,D.C. (UFPA) ; BARBOSA,C.C. (CESUPA) ; PINHEIRO,C.R (CESUPA) ; MORAES, G.L (UFPA)
RESUMO: O atual ensino de química nas escolas está muito distante das necessidades requeridas para a formação de um aluno crítico. Nos livros didáticos voltados para o ensino médio, existe deficiência na descrição de experimentos relacionados a diversos conteúdos de Química, dentre estes, o tema equilíbrio químico. Desta forma, deve-se ensinar tais conteúdos de maneira contextualizada para que o aluno tenha possibilidade de aplicar na prática conhecimentos teórico , bem como fazer relação com outros temas. Analisando-se o contexto educacional verifica-se a necessidade de aplicar o conhecimento teórico científico em experimentos que facilitem o processo de ensino-aprendizagem. Por isso, é fundamental uma abordagem adequada desse tema para que haja compreensão dos fenômenos físico-químicos.
PALAVRAS CHAVES: equilibrio quimico, ensino, temas contextualizados
INTRODUÇÃO: É um desafio ensinar Química para alunos do ensino médio, muitas vezes os mesmos demonstram alto grau de dificuldade na assimilação desta ciência, o que os leva a certa frustração por não se acharem capazes de aprender química. Nos livros didáticos voltados para o ensino médio, existe deficiência na descrição de experimentos relacionados ao tema equilíbrio químico, entretanto é fundamental uma abordagem adequada desse tema para que haja compreensão dos fenômenos físico-químicos. Analisando-se o contexto educacional verifica-se a necessidade de aplicar o conhecimento teórico científico em experimentos que facilitem o processo de ensino-aprendizagem.
Após a realização de vários ensaios, este trabalho vem propor um experimento que demonstra a relação de equilíbrio químico que ocorre no processo de dimerização dos gases NO2 e N2O4. Além de relacionar com outros temas, tais como: Termoquímica, reações de oxi-redução, balanceamento e estequiometria.
MATERIAL E MÉTODOS: No experimento realizado, inicialmente montou-se um sistema de captação do gás NO2, (dióxido de nitrogênio) para isso utilizou-se um erlenmeyer, um balão com saída para gás, tampas de borracha para as vidrarias, pêra, 50 cm de mangueira com diâmetro pequeno, dois conta gotas e haste com garra. Para montagem, deve-se retirar o tubo da conta gotas e fazer um corte na parte inferior deste para que fique com a mesma abertura dos dois lados. A seguir, conecta-se um dos lado na tampa da vidraria, a qual deverá ter um pequeno furo possibilitando a passagem do gás do interior do erlenmeyer, e o outro na mangueira, de modo a ficar bastante ajustado impedindo a saída de gás durante o experimento. Em seguida tampar as vidrarias com suas respectivas tampas e por último posicioná-las na vertical utilizando a haste e fazer vácuo no balão aspirando o ar do mesmmo com a pêra. Conforme mostrado na figura 1.
Inicialmente produziu-se o gás NO2( de coloração castanho avermelhado, através de uma reação de óxido-redução de cobre e nitrogênio. Neste processo adicionou-se 5 mL de ácido nítrico a 1grama de cobre metálico. Através de estequiometria verificou-se que o volume de ácido necessário para oxidar a massa de cobre é aproximadamente 4,42 mL., no entanto adicionou-se ácido em excesso para garantir a completa oxidação do cobre. O gás formado (NO2) foi transportado para o balão (ver fig. 1) e em seguida foi submetido a mudanças de temperatura para uma discussão acerca do Princípio de Le Chatellier.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Conforme o esperado da reação de óxi-redução entre o cobre metálico e o ácido nítrico formou-se um gás de coloração castanho-avermelhado que é o NO2 (ver fig.1). Esse gás quando foi coletado apresentava coloração intensa, mas após alguns minutos a intensidade da cor castanho-avermelhado sofre uma redução de coloração, essa mudança se explica pelo fato de que a temperatura constante o dióxido de nitrogênio através do processo de dimerização tende a reagir e formar seu dímero o tetraóxido de dinitrogênio (gás incolor), até um determinado ponto intermediário denominado ponto de equilíbrio químico.
O sistema em equilíbrio foi colocado em um banho de água+gelo a 4°C, formando uma coloração menos intensa e quando colocado em água a 95°C ficou com coloração castanho-avermelhado mais intenso (ver fig.2). Com isso podemos concluir que o aumento de temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica favorecendo a reação de formação do gás NO2 e a diminuição de temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação exotérmica favorecendo a reação de formação do gás N2O4, conforme é mostrado na equação balanceada (abaixo) deste equilíbrio:
CONCLUSÕES: Com base nos resultados obtidos podemos afirmar que os ensaios aqui descritos podem ser realizados como meio alternativo para o ensino experimental de química com alunos de ensino médio, pois utiliza-se materiais relativamente simples, uma reação de oxi-redução bastante comum com cinética rápida. Com a possibilidade de se aplicar na prática conhecimentos teórico do tema equilíbrio químico bem como fazer a relação com outros temas como, por exemplo, termoquímica, estequiometria, reações de óxido-redução e balanceamento. Tornando o processo de ensino de química mais interessante.
AGRADECIMENTOS: Á Universidade Federal do Pará, pelo espaço laboratorial cedido.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ATKINS, P. W. Química geral. 1. Ed., Barcelona, Omega, 1992.
BRADY, J. E. & HUMISTON, G. E. Química geral. 2. Ed., Rio de Janeiro, 1994.
CANTO, E. L. & PERUZZU, T. M. Química: na abordagem do cotidiano, volume único. 1. Ed., São Paulo, 1996
