ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Ensino de Química
Autores
Lino, N.R.G. (IFRS-CAMPUS CAXIAS DO SUL) ; Silva, E.O. (IFRS-CAMPUS CAXIAS DO SUL)
Resumo
Este trabalho apresenta a aproximação do tema “classificação dos compostos orgânicos” de uma perspectiva investigativa através da espectroscopia de infravermelho para o Ensino Médio. Insere-se aqui também a perspectiva instrumental e tecnológica como motivação para a aprendizagem. Através do uso de espectros de infravermelho, tabelas de valores e um enfoque investigativo, foram realizados questionamentos sobre a estrutura de algumas moléculas orgânicas com alunos de uma turma de segundo ano do Ensino Médio Integrado do IFRS Campus Caxias do Sul. Percebe-se que esta técnica pode servir como uma nova esfera de abstração para a compreensão das moléculas, além das fórmulas estruturais convencionais e do trabalho experimental.
Palavras chaves
Espectroscopia de IV; Ensino Médio Integrado; Compostos Orgânicos
Introdução
Uma das dificuldades que a química apresenta em relação ao seu aprendizado é a problemática da abstração. Em termos gerais, qualquer texto escolar de Química, por mais básico que seja, estará falando da escala do muito pequeno, ou em certos casos de valores matemáticos que num mundo macroscópico não fazem sentido. O comportamento das moléculas apresenta semelhanças, mas também muitas discrepâncias com o nosso mundo cotidiano, apesar de controlá-lo, ou ser sua essência. O trabalho educacional com estruturas moleculares é um destes exemplos. Quando se fala em molécula, há duas formas principais de abordagem: a teórica, inserindo-se na perspectiva da abstração reflexionante no processo de aprendizado, e que é tratada comumente nos livros (PIAGET 1995). Outra, é o trabalho experimental, em laboratório, construindo a ideia por processo de abstração empírica a partir das propriedades, aspecto, cor, odor, etc. As análises instrumentais e sua interpretação em sala de aula, como por exemplo as espectroscopias, traduzem-se também em uma linguagem abstrata, mas não direta e pronta, ela exige uma investigação, e a possibilidade de não se ter uma certeza absoluta sobre a estrutura (FILGUEIRAS 1996). Este estudo utilizou a espectroscopia de infravermelho (OLIVEIRA 2001), seu princípio, e suas técnicas de interpretação para observar se alunos do Ensino Médio Integrado que ainda não tiveram contato aprofundado com este assunto, conseguiriam dominar sua linguagem e relacionar as informações codificadas em suas linhas com desenhos de estruturas orgânicas em princípio já estudadas em sua trajetória de formação.
Material e métodos
Foi realizado um experimento acerca da assimilação por parte dos alunos sobre os conceitos de espectroscopia de infravermelho para a identificação de compostos orgânico. A atividade foi realizada com uma turma de segundo ano do Ensino Médio Integrado do Instituto Federal Rio Grande do Sul Campus Caxias do Sul. Todos os nove alunos dessa turma possuem histórico de repetência. Assim, atividades têm sido realizadas com vias pedagógicas um pouco mais progressistas, com o objetivo de verificar resultados no processo de aprendizagem. Os alunos foram divididos em três grupos. Antes da ação, foi feita uma introdução a respeito dos princípios da espectroscopia por meio da exibição de um vídeo ilustrativo disponível no YOUTUBE (2013), o qual aborda conceitos sobre a luz, óptica, frequência, Infravermelho e UV bem como a interação dessas propriedades com a matéria. Após, foram distribuídas quatro imagens de estruturas moleculares: a anilina, a propanona, o etanol e o ácido acético. Junto, quatro espectros de infravermelho não identificados, e pertencentes a estas moléculas foram também distribuídos. Os alunos deveriam relacionar estrutura e espectro com o auxílio de tabelas, e descrever porque chegaram àquela conclusão.
Resultado e discussão
Após assistirem ao vídeo, os alunos fizeram alguns comentários. Percebeu-se que
eles assimilaram o conceito de absorção das radiações pela matéria através da
correlação entre frequência de onda de acordo com a sua cor, relacionando esse
conceito com as cores das roupas, onde nota-se que o preto absorve mais
radiação, na forma de calor, do que o branco que não absorve. Um aluno, cujo
trabalho é relacionado a limpeza de piscinas, citou o exemplo da refração da luz
na água explicando que a água quando turva não permite a decomposição da luz, o
que caracteriza sua impureza e consequente necessidade de um tratamento. Outra
dúvida foi a possibilidade de sua aplicação na química forense, o que é sim
possível, sendo a técnica de espectroscopia uma das mais utilizadas na química
forense (ROMAO 2011). Outra correlação ainda foi abordagem do espectro de
infravermelho como sendo uma espécie de “RG” das moléculas. Após a exibição do
vídeo e um debate sobre o assunto, foi realizado o exercício de identificação
dos espectros das quatro moléculas. Dois grupos obtiveram um relativo sucesso na
execução da tarefa acertando duas das moléculas. A identificação dos grupos
carbonila e hidroxila foi a mais fácil, uma vez que são os mais evidentes neste
tipo de análises. Houve entretanto certos equívocos ao se confundir sinais de
grupos amina e hidroxila, que possuem frequência semelhante, mas aspectos
visuais diferentes. Em última análise, observou-se maior facilidade para a
correlação direta entre os valores tabelados e a localização dos sinais. Outras
avaliações dos picos entretanto, foram de mais difícil desenvolvimento.
Conclusões
Os alunos foram capazes de compreender parcialmente a tradução das moléculas orgânicas para a linguagem de sinais espectroscópicos, sendo um bom resultado para seu primeiro contato com o tema. Percebe-se que é possível utilizar técnicas instrumentais mais complexas como motivadoras de aprendizagem, despertando interesse e curiosidade nos alunos. Nem sempre assuntos considerados por demais específicos ou avançados devem ser evitados em sala de aula, uma vez que todo conhecimento é válido, não importando qual o nível de seriação dos estudantes.
Agradecimentos
Agradecemos aos alunos que aceitaram participar da pesquisa e ao IFRS-Campus Caxias do Sul
Referências
FILGUEIRAS, C. A. L. Espectroscopia e Química. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA, p.22, v.3, Maio 1996.
OLIVEIRA, L. F. O. Espectroscopia molecular. CADERNOS TEMÁTICOS DE QUÍMICA NOVA NA ESCOLA, p.24, v.4, Maio 2001.
PIAGET, J. Abstração reflexionante: relações lógico-aritméticas e ordem das relações espaciais. Porto Alegre: ArtMed, 1977/1995.
ROMAO, W. et al. Química forense: perspectivas sobre novos métodos analíticos aplicados à documentoscopia, balística e drogas de abuso. QUÍMICA NOVA, p.1717 , v.34, n. 10, 2011 .
YOUTUBE: Definição da espectroscopia no infravermelho. 2013. Site: https://www.youtube.com/watch?v=BYCaANLWv3I
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