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: Análise de uma sequência didática de eletroquímica desenvolvida a partir da História da Química
AUTORES: Freitas, L.A.B. (UFRPE) ; Moura, A.L. (UFRPE)
RESUMO: O presente trabalho se refere à aplicação de uma sequência didática sobre
eletroquímica para alunos do curso de licenciatura em química da Universidade
Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). A sequência foi elaborada a partir do
desenvolvimento histórico da eletroquímica, tendo como objetivo diminuir as
dificuldades dos alunos no estudo da eletroquímica. Foram realizadas aulas
práticas e discussões explorando conceitos de eletroquímica. Analisando as
respostas do pré-teste e comparando com as respostas do pós-teste, os resultados
obtidos sugerem que o objetivo foi alcançado na medida em que todas as cinco
questões abertas propostas obtiveram no pós-teste média de acerto de 72% enquanto
no pré-teste a média alcançou 32%.
PALAVRAS CHAVES: Sequência didática; Eletroquímica; História da Química
INTRODUÇÃO: Este trabalho tem a intenção de apresentar os resultados da aplicação de uma
sequência didática (SD) para melhorar a aprendizagem dos alunos do curso de
licenciatura em química da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) em
relação ao conteúdo de eletroquímica. A SD foi fundamentada no desenvolvimento
histórico da eletroquímica utilizando experimentos que permitem discussão dos
conceitos, com a finalidade de contribuir com a inserção da História da Química
no ensino, ainda pouco utilizada e diminuir as dificuldades dos alunos para o
estudo da eletroquímica. O objetivo deste trabalho é verificar se a SD aplicada
foi importante para melhorar a aprendizagem dos alunos em relação a alguns
conceitos de eletroquímica: reação redox, metal nobre, eletrólise, pilha e
bateria. Reação redox é uma reação em que há transferência de elétrons de uma
espécie química para outra e, por isso, há modificação do número de oxidação de
ambas as espécies. O agente redutor é o doador de elétrons e o agente oxidante é
o receptor de elétrons (ATKINS & PAULA, 2010). Desde 1800, com a descoberta da
pilha de Volta, foi construída a série eletroquímica (MAARS, 2011), que vem
sendo aperfeiçoada com a inclusão de novas espécies químicas. Geralmente são
representadas as semirreações de redução seguido dos valores dos respectivos
potenciais padrão, tendo o eletrodo de redução do hidrogênio utilizado como
referência para os demais (ATKINS & PAULA, 2010). A pilha galvânica utiliza
reação redox espontânea para converter energia química em energia elétrica, se
assemelhando a baterias, mas esta última é um conjunto de pilhas ou acumuladores
elétricos. A reação oposta da pilha é a eletrólise que produz uma reação química
não espontânea induzida por uma fonte de corrente elétrica (ATKINS & PAULA,
2010).
MATERIAL E MÉTODOS: A SD foi desenvolvida com 10 alunos do curso de licenciatura em química da UFRPE
e foi iniciada com aplicação de um pré-teste contemplando cinco questões abertas
sobre o conteúdo de eletroquímica: 1) O que uma reação redox? 2) O que você
entende por metal nobre? 3) O que é uma pilha? 4) O que é uma bateria? 5) O que
é eletrolise? A SD foi executada em um total de 12 horas, em três dias. No 1º
dia, o funcionamento de uma pilha foi explanado a partir das construções de
Volta e Daniell, fundamentando na História da Química. Em seguida, os alunos
construíram a pilha de Volta (constituída por moedas) e a pilha de Daniell
(constituída do par Zn/Cu), seguido da discussão sobre os resultados do
experimento. Em seguida, foi montada uma bateria a partir das pilhas construídas
montadas em série para permitir acender uma lâmpada de 2,5 volts. Nessa ocasião,
foram discutidas a reação redox, o potencial eletroquímico das pilhas, bateria e
a espontaneidade das reações (MAAR, 2011). No 2º dia, fazendo uso da História da
Química, foi resgatado o uso da pilha por Berzelius e a sua teoria eletroquímica
que divide as substâncias em eletropositivas e eletronegativas. Foi construída
uma série eletroquímica e os alunos puderam propor novas pilhas com diferentes
potenciais. Nessa ocasião foi identificando os metais que mais facilmente sofrem
reações de oxidação e os metais denominados nobres em função da pouca
reatividade, relacionando-os com a série eletroquímica. No 3º dia, a eletrólise
foi abordada, a partir de sua utilização na obtenção de novos elementos por
Berzelius e outros químicos do século XIX. Em seguida, foi realizado o
experimento da eletrólise do iodeto de potássio (KI) a partir da pilha de
Daniell. No ultimo dia foi aplicado um pós-teste.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados serão apresentados comparando as repostas dos alunos no pré-teste
com o pós-teste. Na primeira questão buscamos identificar o conceito de reação
redox, e consideramos correta a referência à espontaneidade e agentes
envolvidos. No pré-teste, nenhum aluno respondeu corretamente e 50% apresentaram
respostas incompletas. Por exemplo, o aluno A9:“reação na qual uma espécie sofre
oxidação e outra redução”. Quatro alunos migram dessa categoria, para a
considerada correta. O mesmo aluno, por exemplo:“reação espontânea de
transferência de elétrons entre oxidante e redutor”. Na segunda questão
consideramos correto: metal resistente à corrosão (oxidação). No pré-teste,
cinco alunos foram classificados nessa categoria. Consideramos que a discussão
foi importante na medida em que é possível observar evolução nas respostas. Nove
alunos respondem corretamente no pós-teste, a exemplo do aluno A4:“um metal
resistente à oxidação”. Na terceira pergunta, sobre pilha, 40% dos alunos não
fizerem referência à espontaneidade, considerado incompleto. A resposta correta
deve se referir à espontaneidade e a conversão de energia. Sete alunos respondem
corretamente no pós-teste, como o aluno A5:“sistema que converte energia química
em elétrica, espontaneamente”. Na quarta pergunta, sobre bateria,60% respondem
apenas “Reserva de energia”, categoria incompleta. A resposta que consideramos
correta deve relacionar a acumulação e a conversão de energia. 80% dos alunos
respondem corretamente no pós-teste. A quinta pergunta, sobre eletrólise,
obtivemos como resposta de 70% dos alunos “Reação espontânea”, considerada
incompleta. A resposta que consideramos correta é a que relaciona a não
espontaneidade com a passagem da corrente elétrica. 80% dos alunos respondem
corretamente no pós-teste.
CONCLUSÕES: Os resultados sugerem que houve uma melhor compreensão dos conceitos químicos
observados nas respostas do pós-teste em comparação com as respostas do pré-teste.
Em termos quantitativos, os resultados obtidos às cinco questões abertas
propostas, obtiveram no pós-teste media de acerto de 72% enquanto no pré-teste a
media alcançou 32%. É importante também destacar que o desenvolvimento de novas
didáticas, envolvendo a discussão da história favorece uma visão mais próxima da
realidade da atividade científica, contribuindo para o ensino de química.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ATKINS, P.; PAULA, J. Físico-química, v.1, 8. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. MAAR, J. H. História da Química – Segunda Parte: De Lavoisier ao sistema periódico. Florianopolis: Editora Papa-Livro, 2011.