Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: Crescimento de cristais: um experimento para o Ensino Médio.
AUTORES: Mendonça, A.F. (VISA - ITUMBIARA)
RESUMO: O objetivo principal deste trabalho foi proporcionar conhecimentos para os
alunos do Ensino Médio referente as redes cristalinas. Para a execução do
projeto foram utilizados questionários para diagnosticar os conhecimentos que os
alunos tinham sobre o tema, antes, durante e depois do trabalho. O
desenvolvimento se deu através de explanação teórica e prática, da técnica de
crescimento de cristais (demonstrada mediante aulas expositivas,
concomitantemente, ao crescimento de cristais a partir de solução supersaturada
de sacarose). A forma como o tema foi abordado facilitou o entendimento e a
visualização do que ocorreu no experimento, proporcionando aos discentes uma
melhor maneira de interpretar o conteúdo e atingindo ao intuito: propiciar uma
boa aprendizagem sobre o tema para os alunos.
PALAVRAS CHAVES: Estruturas cristalinas; Ensino de química; Crescimento de cristais
INTRODUÇÃO: Os materiais cristalinos possuem uma distribuição ímpar e regular dos seus
átomos no campo tridimensional. Devido a essas características, a rede
cristalina de um material não precisa ser representada por todos os seus átomos,
mas por apenas um conjunto deles, denominada célula unitária. Esses materiais
possuem propriedades interessantes e podem ser facilmente preparados em
laboratório com elevado grau de pureza, através de técnicas simples de
crescimento de cristais. O crescimento de cristais é, essencialmente, uma
transição de uma fase original (sólido, líquido ou vapor) para uma fase sólida
final, na qual os vários parâmetros físicos envolvidos devem ser controlados
visando assegurar que a fase obtida seja monocristalina. [1][2]
A matriz curricular do ensino médio contempla o básico da Química. Assim, faz-se
necessário o acréscimo de aulas “extras”, pois o que a matriz dispõe faz com que
o professor se frustre pelo pouco tempo disponível para trabalhar com a
disciplina, apesar do tema, desenvolvimento de crescimento de cristais,
despertar muita curiosidade e interesse nos alunos. Portanto, este trabalho
propôs experiências práticas de crescimento de cristais de sacarose pela técnica
de supersaturação de solução. Já é sabido que 100g de água numa temperatura de
30ºC só consegue dissolver 220g de sacarose. Porém, quando mais se aquece a
água, mais quantidade de açúcar consegue-se dissolver, para tornar minha solução
supersaturada.
O objetivo foi levar o conhecimento para os alunos do Ensino Médio, explanando
sobre redes cristalinas com o uso de compostos simples e disponíveis no ambiente
escolar.
MATERIAL E MÉTODOS: O trabalho começou com a aplicação de um questionário sobre o tema aos alunos do
2º ano do ensino médio do Colégio da Polícia Militar de Goiás na cidade de
Itumbiara-GO. A intenção foi diagnosticar os conhecimentos prévios e a concepção
geral dos alunos sobre o tema. A partir dos dados obtidos planejou-se aulas
teóricas sobre o tema, concomitante, com as aulas práticas (que leva semanas
para se concluir). Soluções supersaturadas de sacarose foram preparadas
utilizando proporções de 2 copos americanos e meio de sacarose para 1 copo de
água (sendo aquecida por meio de uma lamparina). Adicionou-se lentamente a
sacarose na água quente e observou-se a solubilização durante cada adição. Assim
que a sacarose dissolve- se completamente, porção no fundo, restante, que não é
dissolvida no faz com que o sistema torne-se supersaturado. Em seguida,
adicionou-se corantes de variadas cores, com o intuito de deixar o experimento
mais divertido aos olhos dos alunos. Após esse procedimento, deixou a solução
resfriar lentamente. Com a solução fria, molhou-se um pedaço de barbante nela, e
polvilhou-se com sacarose pura e mergulhou-se o barbante na solução saturada
novamente. Depois de sete dias observou-se os cristais crescidos, em volta do
barbante. No fim do projeto os alunos responderam ao questionário para avaliação
do aprendizado referente aos conteúdos ministrados.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: No diagnóstico inicial, pode-se notar que os alunos pouco conheciam sobre
cristais. Alguns discentes conseguiram associar os cristais de cloreto de sódio
e da sacarose, mas não sabiam como era sua estrutura e poucos relacionaram as
pedras preciosas como, exemplo, o diamante. Após o diagnóstico, iniciou-se o
planejamento das aulas teóricas e a execução das mesmas. Os principais objetivos
das aulas foi mudar o ponto de vista dos alunos sobre os cristais e apresentar,
através de imagens tridimensionais, as estruturas que os cristais adotam.
No inicio os alunos ficaram com receio, por que o experimento de crescimento de
cristais precisa de atenção e cuidados diários. Mas, esses cuidados apresentaram
aspectos positivos, pois os alunos começaram a se importar com o experimento e
se demonstraram responsabilidade para obter um experimento bem sucedido. Os
cristais de sacarose (com corante), cresceram depois de 7 dias. Os alunos
acompanharam todo o processo experimental, anotando dados diários da solução e
os cristais crescidos. Por fim, os alunos, em sua maioria, conseguiram explicar
o conceito de sólidos cristalinos, citaram estruturas cristalinas e deram
exemplos destes materiais usados no dia a dia. Isso demonstrou a contribuição do
projeto na construção do conhecimento químico sobre o tema entre os alunos.
CONCLUSÕES: Com conhecimento e compromisso é possível vislumbrar diversas alternativas para
uma aprendizagem significativa daquilo que, antes, era um peso para os alunos do
ensino médio. Com o uso de experimentação os professores podem incentivar seus
alunos a aprender química usando uma concepção diferente daquela tradicionalista e
abstrata.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1D. ELWELL AND H.J. SCHEELL. Crystal Growth from High – Temperatura Solution. Academic Press, 1975.
2SILVA, A. G.; SOUZA, D. A.; OLIVEIRA,L. R. S; FERREIRA, K. D. Crescimento de Cristais por solução aquosa - Uma experiência para o ensino médio. VII SIMPEQUI – SALVADOR/BA, 2009.