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: Um experimento simples para concretizar os conceitos de estequiometria
AUTORES: Mendonça, M.L.T.G. (COLÉGIO PEDRO II) ; Cruz, R.P. (UFRRJ)
RESUMO: Este trabalho foi realizado como uma tentativa de minimizar as dificuldades
apresentadas pelos alunos em estequiometria, concretizando os conteúdos com a
realização de um experimento bem simples, mas que envolvesse os conceitos
necessários para a compreensão de estequiometria. O trabalho foi realizado nas
turmas de segundas séries do ensino médio do Colégio Pedro II campus Tijuca II
(Rio de Janeiro).
PALAVRAS CHAVES: estequiometria; experimento; dificuldade
INTRODUÇÃO: A estequiometria é um conteúdo, dentro da disciplina de química, muito
importante, tendo que o aluno aprender a calcular as quantidades das substâncias
que reagem e que são produzidas numa reação química, sendo essencialmente
prático com reações químicas que podem ocorrer nas indústrias, nos laboratórios
ou no dia-dia. Para isto o aluno tem que compreender conceitos como construir
equações químicas, saber quem são os reagentes e quem são os produtos, balancear
as equações químicas e por último ter noção de proporcionalidade (conceito
matemático) para por fim, poder determinar a quantidade da substância em
questão (PERUZZO e CANTO, 2006). Por ser um conteúdo que envolve muitos
conceitos, a estequiometria é considerada pelos alunos um assunto muito difícil,
o que pode ser notado pelo baixo rendimento quando são avaliados neste conteúdo.
Este trabalho foi realizado como uma tentativa de minimizar esta
problemática nas dificuldades apresentadas pelos alunos, concretizando este
conteúdo com a realização de um experimento o mais simples possível, mas que
envolvesse os conceitos necessários para a compreensão de estequiometria
(GIORDAN, 1999). O trabalho foi feito nas turmas de segundas séries do ensino
médio do Colégio Pedro II-campus Tijuca II (Rio de Janeiro).
O objetivo do experimento foi de auxiliar no aprendizado, que consistia em
verificar a massa do reagente e do produto de uma reação química de combustão e
determinar a porcentagem de ferro numa palha de aço (grau de pureza).
MATERIAL E MÉTODOS: O experimento realizado foi a reação de combustão do ferro, na forma de palha
de aço, que é uma reação química bem simples, formando o óxido férrico, que
apresenta uma coloração acinzentada, bem diferente do reagente (palha de aço
queimada) e tem a vantagem de formar apenas um produto, não sendo, portanto,
necessário a etapa de separação de compostos. Esta reação é bastante
interessante, porque sai fagulhas de fogo ficando o aluno fascinado, gostando
muito do experimento. O experimento consistia na verificação da massa
do reagente e do produto de uma reação química e a determinação da porcentagem
de ferro numa palha de aço (grau de pureza). Material utilizado:
pirex, balança, palha de aço e palito de fósforo de tamanho longo para evitar
queimaduras. O procedimento realizado:
-medir a massa do pirex na balança;
-medir a massa de um pouco de palha de aço (em torno de 0,9g);
-abrir bem a palha de aço para que todo o ferro existente na palha reaja e com
isto poder-se considerar o rendimento da reação química de 100%;
-acender um palito de fósforo bem longo, para que este queime a palha de aço;
-medir a massa do produto (a coloração do produto é bem diferente, sendo uma cor
cinza escura, podendo o aluno visualizar bem).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com os valores obtidos no experimento (Figura 1) os alunos calcularam a massa do
reagente (Fe) e do produto (óxido de ferro III), tendo em questão que numa palha
de aço o carbono é outro constituinte, mas na combustão é formado o CO2, que não
altera a pesagem final. Através desses dados determinaram a quantidade de ferro
contida na palha de aço e então calcularam o grau de pureza. Determinaram
também a quantidade de oxigênio e de ar necessárias para ocorrer à reação, nas
condições do dia do experimento, utilizando a Equação de Clayperon. Este
experimento foi criado com a intenção de auxiliar o aprendizado dos conteúdos de
estequiometria, devido às notas terem sido muito baixas numa primeira avaliação,
e, então foi realizado uma segunda avaliação para se verificar se o experimento
tinha alcançado o objetivo. Pode-se observar pela Tabela 1 que nas três turmas
que foram realizados os experimentos houve, de uma maneira geral, uma melhora e
que este aproveitamento esta intrinsecamente ligado ao envolvimento do aluno na
aula experimental, ou seja, os alunos que na aula prática mostraram um interesse
maior através de perguntas e na própria aula em si, obtiveram na avaliação um
grau maior.
Figura 1
A-Reação de combustão do ferro (palha de aço)
B-Grupo de alunos realizando o experimento
Tabela 1
Média das notas das avaliações antes e depois do
experimento
CONCLUSÕES: Conclui-se que de uma maneira geral os alunos ficam bastante interessados com
trabalhos experimentais e que este experimento simples, fácil de ser realizado em
sala de aula e bastante interessante, contribui para facilitar o aprendizado dos
conteúdos de estequiometria, mas como a melhora não foi tão significativa, devido
as dificuldades que os alunos apresentaram, este experimento fica sendo uma das
alternativas para ser realizada, sendo necessário um investimento maior para o
aprendizado deste conteúdo.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem aos alunos e ao professor Nilo Sergio Fabbio Lentini, que
faleceu este ano, do Colégio Pedro II-campus Tijuca, pela colaboração.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GIORDAN, M.,O Papel da Experimentação no Ensino de Ciências, Revista: Química Nova na Escola, n. 10, 1999, pg. 43-49.
PERUZZO, F.M.; CANTO, E. L.; Química na abordagem do cotidiano, 4. ed., São Paulo: Moderna, 2006.