ÁREA
Ensino de Química
Autores
Oliveira, A.L.S. (IFCE) ; Vasconcelos, A.K.P. (IFCE) ; Ferreira, F.R.F. (IFCE)
RESUMO
Esta pesquisa traz uma proposta de uma sequência didática que aborda o ensino de pilhas, inspirado na Pilha de Daniell que é bastante explorada nos livros de Química do Ensino Médio. A pesquisa será aplicada numa turma de 3º ano do EM da Escola Dione Maria Bezerra Pessoa, em Pacajus-CE, conhecida como “A terra do caju". A ideia é além da aula teórica sobre pilhas, agregar uma atividade experimental que será a construção de uma pilha artesanal usando o pseudofruto caju como meio eletrolítico. Por se tratar de uma fruta típica da região, a temática de contextualização será a cultura do caju em Pacajus. Espera-se com essa prática relacionar o conteúdo com a vida real do estudante, despertando a curiosidade e trazendo um significado para a aprendizagem.
Palavras Chaves
pilha; caju; Ensino de Química
Introdução
Mesmo com tantos estudos sobre metodologias de ensino, ainda existem muitos desafios no Ensino de Química. As aulas experimentais podem ser uma ferramenta bem interessante para facilitar o entendimento do conteúdo, trazendo um significado prático para o aluno. Segundo Lisbôa (2015) a experimentação é um dos principais alicerces que sustentam a complexa rede de conceitos e fórmulas do Ensino de Química. O experimento facilita ao aluno significar a aprendizagem. No ensino de eletroquímica e pilhas a reação redox é um processo que envolve a transferência de elétrons entre duas espécies químicas de forma que uma delas sofre oxidação - perda de elétrons - e a outra sofre redução - ganho de elétrons (BROWN: LEMAY; BURSTEN, 2005). Na literatura encontramos exemplos de pilhas artesanais utilizando batata ou frutas cítricas como limão, laranja como meio eletrolítico. Rodrigues et al (2019, p246) utilizou limão para construir a pilha num experimento e explica a escolha da fruta pela sua composição ácida, que favorece o transporte de elétrons nas reações redox que ocorrem na pilha. O presente trabalho traz uma proposta de uma sequência didática que aborda o ensino de pilhas, inspirado na Pilha de Daniell que é bastante explorada nos livros de Química do Ensino Médio, utilizando o caju como meio eletrolítico. A pesquisa será aplicada numa turma de 3º ano do EM da Escola Dione Maria Bezerra Pessoa, em Pacajus-CE, conhecida como “A terra do caju". A ideia de utilizar esse pseudo fruto como material para experimentação no ensino da pilha de Daniell, visa promover uma abordagem temática baseada na valorização da cultura local, facilitando uma compreensão dos processos de oxirredução e o funcionamento de uma pilha eletroquímica, despertando a curiosidade do educando.
Material e métodos
A proposta de uma sequência didática foi planejada pelas autoras do presente trabalho, professoras de Química, para ser aplicada numa turma de 3º ano do Ensino Médio. A ideia é além da aula teórica sobre pilhas, agregar uma atividade experimental que será a construção de uma pilha artesanal usando o pseudofruto caju como meio eletrolítico. Por se tratar de uma fruta típica da região, a temática de contextualização será a cultura do caju em Pacajus. Após o primeiro momento, que foi a aula teórica, a turma foi dividida em grupos e orientados a pesquisar e apresentar no dia da aula experimental alguma curiosidade sobre o caju. As professoras já testaram o experimento que será aplicado logo em breve com a turma. Para montagem da pilha utilizou-se um pedaço de fio de cobre espessura 4mm e um clipe de papel como eletrodos, um pedaço de fio de cobre mais fino para fazer a conexão do clipe ao pólo , um caju in-natura e uma calculadora comum com espaço para 1 pilha tipo AA. Na pilha ocorre o processo de oxi-redução espontâneo, no qual um dos metais sofre oxidação, liberando elétrons e o outro redução, recebendo elétrons. Assim a energia química é convertida em energia elétrica ligando a calculadora. No teste prévio para montar a pilha partiu-se o caju ao meio, em seguida preparou-se os eletrodos desencapando as extremidades do fio de cobre, que funcionará como cátodo, uma extremidade mergulhada no caju e a outra no pólo da calculadora. Do outro lado o ânodo será o clipe representando o metal Zinco que será mergulhado no caju e conectado à calculadora através do outro pedaço de fio de cobre. Como o Zinco possui maior potencial de oxidação que o Cobre e o ácido do caju favorece a passagem de íons, em instantes a reação redox se inicia e a calculadora funciona.
Resultado e discussão
Para muitos estudantes o conteúdo de eletroquímica segundo Sanjuan et al (2009)
“é de difícil compreensão, tendo sido apontadas dificuldades conceituais”, isso
acontece porque na maioria das vezes esse conteúdo é abordado de forma
expositiva, sem conexão com o cotidiano do aluno.
Nessa proposta aqui apresentada é possível explorar um tema que valoriza a
cultura local e atrelado a isso, o conteúdo de forma simples e prática. Quando
as equipes foram formadas e instigadas a pesquisar alguma curiosidade sobre o
caju, alguns alunos ficaram curiosos para entender qual a relação isso teria
com o estudo de pilhas.
A escolha do caju para construção da pilha se deve ao fato dele ser ácido, e
segundo a teoria de Arrhenius, todo ácido possui íons H+ em meio aquoso. Então o
suco do caju é uma solução eletrolítica que possui íons positivos e negativos,
funcionando como eletrólito. O clipe representa o Zinco que se oxida por ter
maior potencial de oxidação que o Cobre, e no eletrodo de cobre ocorre a redução
do H+ presente no eletrólito. A corrente gerada é pequena, mas suficiente para
ligar a calculadora.
Das questões aplicadas na aula teórica, destaca-se duas aqui:
Q1 - De onde vem a energia de uma pilha?
Quando questionados antes do experimento, poucos responderam com precisão, a
grande maioria só fez comentários vagos de que existia uma energia armazenada na
pilha, mas ninguém soube esclarecer de onde vinha essa energia.
Espera-se que após a prática, a maioria dos estudantes respondam de forma
correta, mais conceituada e utilizando o experimento como base da resposta.
Q2 - Qual a importância dos experimentos nas aulas de Química?
A maioria respondeu que é importante porque relaciona o conceito com a
realidade, dando significado prático e despertando a curiosidade pela Química.
Conclusões
A experimentação da pilha de Daniell já é uma prática bem utilizada no Ensino de Química, conforme encontramos na literatura. Porém agregar a esse modelo a valorização da cultura local utilizando uma fruta típica da região, possibilita relacionar o conteúdo com a vida real do estudante, despertando a curiosidade e trazendo um significado para a aprendizagem. O trabalho ainda está em fase de conclusão, mas pela proposta sugerida e os testes prévios, obteve-se resultados satisfatórios em relação ao funcionamento da pilha. Espera-se concluir a aplicação com a turma e atingir o objetivo proposto.
Agradecimentos
Ao Programa de Mestrado Acadêmico em Ensino de Ciências e Matemática do IFCE e a comunidade escolar da Escola de Ensino Médio Dione Maria Bezerra Pessoa.
Referências
BROWN, Theodore L.; LEMAY, H. Eugene.; BURSTEN, Bruce E.Química: A ciência central.9. ed. São Paulo: Ed Pearson, 2005. 721p
LISBÔA, Julio Cezar Foschini, QNEsc e a Seção Experimentação do Ensino de Química. Quím. nova esc. São Paulo-SP, Vol. 37, N° 2, p. 198-202, dezembro 2015.
RODRIGUES, Rogério Pacheco et al. Pilhas e baterias: desenvolvimento de oficina temática para o ensino de eletroquímica. Experiências em Ensino de Ciências, v. 14, n. 1, p. 240-255, 2019.
SANJUAN, Maria Eugênia Cavalcante, SANTOS, Claudia Viana, MAIA, Juliana Oliveira; SILVA, Aparecida Fátima de Andrade, WARTHA, Edson José. Uma Proposta para o Ensino de Eletroquímica. Química Nova na Escola, n. 31, p. 190-197, 2009.
