ENSINO DE PILHAS ALIADO À EDUCAÇÃO AMBIENTAL

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Ensino de Química

Autores

Coutinho, L. (IF SUDESTE MG) ; Toledo, T.A. (IF SUDESTE MG) ; Nascimento, J.C. (IF SUDESTE MG) ; Dias, F.A.C. (IF SUDESTE MG) ; Barbosa, D.B.A. (IF SUDESTE MG)

Resumo

A discussão de conteúdos científicos por meio das relações CTSA proporciona aos estudantes a inserção do conteúdo trabalhado no contexto social e favorece a formação de cidadãos conscientes e com a capacidade de tomada de decisões. O desenvolvimento de produtos eletroquímicos, que possuem metais pesados em sua composição, representa um risco à saúde e ao meio ambiente devido à toxicidade desses elementos. Na perspectiva de poder contribuir com o debate e a reflexão pertinentes às questões ambientais foi proposta uma aula de identificação dos componentes da pilha. A construção do conhecimento científico apoiado em exemplos reais proporciona uma releitura do mundo, contribuindo para uma evolução conceitual e para o desenvolvimento de atitudes comprometidas com o meio ambiente.

Palavras chaves

Pilhas; CTSA; Educação Ambiental

Introdução

A abordagem de ensino CTSA visa à discussão de questões que envolvam ciência, tecnologia, sociedade e ambiente integradas ao ensino de ciências, proporcionando aos alunos uma contextualização com a sua realidade e favorecendo a formação de cidadãos conscientes e atuantes na comunidade (MILARÉ et al, 2009; LIMA & MERÇON, 2011). Paralelamente ao desenvolvimento de produtos eletroeletrônicos portáteis, observa-se um aumento da demanda por pilhas e baterias. Entretanto, muitos desses dispositivos eletroquímicos possuem metais pesados em sua composição, que representam um risco à saúde e ao meio ambiente devido à toxicidade desses elementos (BOCHI et al, 1010). Na perspectiva de poder contribuir com o debate e a reflexão pertinentes às questões ambientais e sabendo da importância da experimentação para discentes do Ensino Médio, foi proposta uma aula de identificação dos componentes da pilha através de reações analíticas por via úmida (LIMA & MERÇON, 2011; SILVA et al, 2010 e BASSETT et al, 1981). Objetivou-se apresentar o problema social e ambiental referente ao descarte inadequado desse material, evidenciar as reações eletroquímicas envolvidas no funcionamento das pilhas e as reações de oxirredução utilizadas na caracterização dos seus componentes.

Material e métodos

Participaram do experimento 30 alunos do 3º ano do Ensino médio integrado, curso de edificações do IF Sudeste MG - Campus JF. Após aula teórica sobre eletroquímica e sobre os princípios da pilha de Daniell, foi realizada uma atividade experimental, em sala de aula, de identificação dos componentes da pilha. Separados em grupos, e com o devido cuidado, foi retirado o invólucro da pilha. Em seguida, com o auxílio de martelo e chave de fenda, foi aberto um orifício na capa metálica que envolve os componentes internos. No interior da pilha foi visualizado um bastão e um pó preto. Parte desse pó foi acondicionado em um copo e solubilizado em ácido nítrico 8M para a formação de sais de nitrato dos metais e depois filtrado para retirar as partículas em suspensão. Esse filtrado foi distribuído em 3 tubos de ensaio e a cada tubo foi adicionado uma das soluções a saber: ferrocianeto de potássio 5%, iodeto de potássio 5% e hidróxido de sódio 6M, seguido das observações quanto à formação de precipitado e sua coloração. As explicações referentes aos precipitados formados foram apresentadas em aula teórica, após a realização do experimento. Em outra aula, esses alunos responderam um questionário com perguntas relativas à coleta seletiva, ao descarte de pilhas e ao tratamento de resíduos químicos. Após a aplicação do questionário, foi realizada uma explanação sobre rejeitos, pilhas e meio ambiente além de ter sido fornecido um texto auxiliar e promovida uma discussão do tema, com enfoque às questões ambientais. O mesmo questionário foi reaplicado para avaliar a percepção dos estudantes após a problematização do tema.

Resultado e discussão

De acordo com Bassett et al (1981), o Zn(NO3)2 (tubo 1) ao reagir com K4[Fe(CN)6] forma um precipitado amarelo gelatinoso que logo adquire a coloração esverdeada, indicando a presença de zinco. No tubo 2, é adicionado o KI e água quente. Após atingir a temperatura ambiente, essa mistura é filtrada e o resíduo adquire coloração amarela, o que indica a presença de chumbo. Já no tubo 3, ao adicionar NaOH ocorre a formação de Mn(OH)2 que ao entrar em contato com o ar, sofre oxidação e forma um precipitado marrom. Com a caracterização desses metais pesados, pode-se apresentar aos alunos o cuidado que se deve ter ao descartar pilhas que não serão reutilizadas, visto que muitos desses elementos são tóxicos e nocivos à saúde dos seres vivos (BOCCHI et al, 2010; LIMA & MERÇON, 2011). A avaliação dos questionários antes da problematização permite identificar que 28% dos estudantes conhecia pelo menos um tipo de tratamento de resíduos, 100% sabia dizer o que é a reciclagem e apenas 14% praticava a coleta seletiva. Com esses resultados, podemos inferir que, apesar de possuírem as informações, os estudantes não conseguem estabelecer as conexões do estudo com a sua realidade e não se tornam cidadãos atuantes (MILARÉ et al, 2009). Um dado relevante e percebido na avaliação dos questionários após a intervenção, foi que 95% dos discentes passaram a ter conhecimento que, com o tratamento, muitos materiais são reaproveitados e podem ser reintroduzidos na cadeia produtiva, diminuindo os custos e impactos ambientais. Um exemplo é a reciclagem das pilhas que após serem tratadas originam metais que são reutilizados pelas indústrias (FADINI & FADINI, 2001).

Conclusões

A interação entre as atividades teóricas e experimentais e a contextualização com questões ambientais e cotidianas mostrou-se eficiente como prática pedagógica. Pode-se perceber a aceitação e entusiasmo dos estudantes com a metodologia empregada e a efetiva participação nas atividades, principalmente com o exercício prático. A identificação dos componentes da pilha e sua conexão com os riscos ambientais inerentes ao seu descarte inapropriado favorece a interdisciplinaridade e estimula o desenvolvimento do censo crítico, de consciência ambiental.

Agradecimentos

IF SUDESTE MG - CAMPUS JUIZ DE FORA, FUNDAÇÃO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE MINAS GERAIS.

Referências

BASSETT, J.; DENNEY, R. C; JEFFERY. G. H.E; MENDHAN, J. Análise Inorgânica Quantitativa de Vogel. 4a ed. Rio de Janeiro, Ed. Guanabara Dois, 1981. 690p.
BOCCHI, N.; FERRACINI, L.C.; BIAGGIO, S.R. Pilhas e baterias: funcionamento e impacto ambiental. Química Nova na Escola, n.11, mai 2010.
FADINI, P.S.; FADINI, A.A.B. Lixo: desafios e compromissos. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, ed. Especial, mai 2001.
LIMA, V.F.; MERÇON, F. Metais pesados no Ensino de química. Química Nova na Escola, v. 33, n. 4, nov 2011.
MILARÉ, T.; RICHETTI, G.P.; ALVES FILHO, J.P. Alfabetização científica no ensino de química: uma análise dos temas da seção Química e Sociedade da revista Química Nova na Escola. Química Nova na Escola, v. 31, n. 3, ago 2009.
SILVA, A.F.; SOARES, T.R.S.; AFONSO, J.C. Gestão de resíduos de laboratório: uma abordagem para o ensino médio. Química Nova na Escola. V. 32, n. 1, fev 2010.