ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: “LIGHT STICK”: FERRAMENTA DIDÁTICA EM ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE QUÍMICA
AUTORES: GUIMARÃES, P.E.B. (SEDUC/PA)
RESUMO: Os conhecimentos sobre processos luminescentes contribuem para diversos estudos, nas mais amplas áreas do âmbito científico. Conduzir esses conhecimentos para os alunos requer a busca de práticas em consonância com uma linguagem contextualizada. Assim, o objetivo deste trabalho é abordar sobre a aplicabilidade de atividades experimentais utilizando “light stick” (pulseira ou bastão luminescente) como ferramenta didática no ensino de Química, para a observação e compreensão do princípio químico envolvido no fenômeno da produção de luz “fria” em reações de quimiluminescência. Essas atividades demonstraram eficência no processo ensino-aprendizagem quando aplicadas no Ensino Médio na escola pública estadual Zacharias de Assumpção, em Belém.
PALAVRAS CHAVES: ensino de química, quimiluminescência, atividades experimentais
INTRODUÇÃO: Os processos luminescentes aparecem em várias aplicações como: seguimento de reações químicas e elucidação de mecanismos, determinação e seletividade de fármacos, prática laboratorial de pesquisa ou diagnóstico (análise clínica de moléculas biológicas como DNA e anticorpos), determinação de metais de transição em amostras ambientais, sondas em imunoensaios, análise de poluição do ar, análise de alimentos, Química Forense, dentre outras.
A Quimiluminescência, termo genérico utilizado para produção de luz na qual a energia provém de reações químicas, é um dos tipos de luminescência mais importantes. Apresentam consideráveis vantagens sobre os outros processos devido a um custo operacional mais baixo, oferece segurança ao operador e ao meio ambiente quando comparado ao uso de materiais radioativos e também por possuírem maior sensibilidade e precisão nos resultados. (ASSUNÇÃO, 2009).
Os light sticks, estruturas que apresentam reações luminescentes, são utilizados no mundo todo, em iluminação e sinalização de segurança, esportes (pesca e mergulho), aventuras (camping e espeleologia), diversão em festas, eventos promocionais e onde mais uma luz colorida for bem-vinda. Utilizar os light sticks em atividades experimentais de Química como representante de todo esse universo de aplicações da quimiluminescência, torna mais prático o entendimento das teorias químicas entre os alunos do Ensino Médio, uma vez que essas estruturas estão mais próximas deles no cotidiano.
MATERIAL E MÉTODOS: Realizou-se exibição de vídeos sobre o tema gerador, disponíveis na internet, e a separação de materiais para a realização de dois experimentos, que compreendem: três light sticks (pulseira), luvas de borracha, estilete ou tesoura, alicate, frascos (béquer ou copo plástico), bastão de vidro ou palito de dente, algodão, água quente e gelada. Os experimentos obedeceram aos mesmos critérios usados por Albertin e outros (1998), como: “espetacularidade” da demonstração, facilidade de execução, contribuição para a aprendizagem de Química básica, aspectos de segurança e disponibilidade dos reagentes.
As práticas se desenvolveram no laboratório multidisciplinar e corroboraram para o fortalecimento de teorias discutidas previamente em sala de aula. Na primeira, foram usadas luvas de borracha para evitar contato direto com o conteúdo da pulseira e com um estilete, cortou-se a extremidade, com cuidado para que não quebrasse o tubo de vidro que existe dentro do tubo de plástico. O líquido que envolve o tubo de vidro foi transferido para um frasco e reservado para usá-lo adiante. O tubo interno de vidro da pulseira foi retirado, quebrada a extremidade com alicate e despejado seu líquido em outro frasco. Com um bastão de vidro foi escrita uma palavra em um pedaço de papel escuro usando a substância retirada de dentro do tubo de vidro. Escureceu-se o ambiente e um pedaço de algodão umedecido com o peróxido de hidrogênio de dentro da pulseira foi passado sobre a palavra. Na segunda, duas pulseiras foram dobradas simultaneamente até quebrar o tubo interno de vidro, agitou-se até que toda a pulseira estivesse emitindo luz. Em um dos frascos foi colocada água quente (60 – 70 0C) e no outro água gelada. Os dois tubos foram imersos ao mesmo tempo nos frascos. Observaram-se os resultados.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A construção teórica iniciou em sala de aula, partindo de questionamentos aos alunos sobre o mecanismo de funcionamento dos “light sticks” e mesmo com dificuldades em associar com a ciência, levaram-se em conta os conhecimentos prévios acerca da temática antes desta ser discutida do ponto de vista da Química.
Com os experimentos foi oportuno ajudá-los a observar que através de processos luminescentes é possível explicar o Modelo Atômico de Bohr, relacionados à transição eletrônica de níveis energéticos e o processo de emissão de luz que ocorre porque uma molécula excitada (aquela que emitirá luz ao se desexcitar) é formada em uma reação química.
No primeiro experimento os alunos observaram a reação quimiluminescente que se dá no interior da pulseira acontecendo fora dela. Puderam entender que a reação começa quando o plástico do light stick é dobrado, fazendo com que o tubo de vidro no seu interior se parta e duas substâncias químicas e um corante fluorescente apropriado reajam criando o efeito de quimiluminescência, com isso possibilitando produzir light sticks de várias cores dependendo do corante usado e a reação provoca a emissão não térmica de luz, por esta razão chamada de luz ”fria”.
Além disso, elucidou-se que existem fatores que podem influenciar na emissão da quimiluminescência como o caso da temperatura envolvida no segundo experimento. Eles perceberam que o light stick imerso em água quente teve sua reação processada mais rapidamente, brilhando mais intensamente e por menos tempo e que quando imerso em água gelada aconteceu proporcionalmente o inverso.
CONCLUSÕES: O principal entrave para os alunos do ensino médio na escola em que se concentrou o estudo é a dificuldade em associar a Química com diversos aspectos do cotidiano. Por meio da exibição de vídeos e da realização dessas atividades experimentais, buscou-se estimular a formação perceptiva que os conduziram a relacionar conteúdos formais da Química com o fenômeno da produção de luz “fria” pelos “light sticks”, além de auxiliá-los a construir o conhecimento científico baseados na interação teoria-prática.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALBERTIN, R.; ARRIBAS, M.A.G.; BASTOS, E.L.; ROPKE, S.; SAKAI, P.N.; ADREY, M.M.; STEVANI, C.V.; UMEZU, I.S.; YU, J.; BAADER, W.J. QUIMILUMINESCÊNCIA ORGÂNCIA: Alguns Experimentos de demonstração na sala de aula. Química Nova (1998), 21(6), 772-779.
ASSUNÇÃO, M. S. Quimiluminescência e Bioluminescência. 2009. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA7YgAL/quimiluminescencia-bioluminescencia. Acesso em: 10 junho 2011.
Experimentos > Lúmen. Disponível em: http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=143&LUMEN#top. Acesso em: 14 junho 2011.
Light Stick. Disponível em: http://www.lightstick.com.br. Acesso em: 15 junho 2011
