Autores

Braga, J.L. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Ferreira, T.A.G. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Silva, W.M.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Pinheiro, S.O. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ)

Resumo

O trabalho apresenta a avaliação da experimentação dentro da disciplina de Química Inorgânica II do curso de Licenciatura em Química da Universidade Estadual do Ceará (UECE) a partir de uma proposta de prática. A pesquisa foi realizada em duas etapas, a primeira etapa foi a realização de uma aula prática com a proposta dentro da área de Identificação dos íons metálicos e seus sais complexos. A segunda etapa foi aplicação de um questionário afim de se discutir a relevância da aula sobre complexos estudados. Os resultados obtidos mostraram que o ensino por meio da aula prática foi relevante para melhor assimilação de conteúdos teóricos dentro da Química Inorgânica, mostrando-se como uma abordagem metodológica eficiente dentro da área de complexos inorgânicos.

Palavras chaves

Aulas Práticas; Química Inorgânica II; Complexos

Introdução

A Química Inorgânica está relacionada às propriedades dos elementos e seus compostos, ou seja, estudando a composição estrutural, as características físico-químicas e as determinadas relações entre eles. Dentro dos ramos da Química Inorgânica se destacam a Química de Coordenação, que envolve as reações de formação de íons complexos; efeito da concentração na formação do complexo e a propriedade organolética dos compostos de coordenação (RODGERS, 2016; SHRIVER e ATKINS, 2008). Assim, basicamente um complexo é formado por íons, ou um número de moléculas conhecidas, que atuam como ligantes e se encontram coordenadas ao metal central. Os íons metálicos que possuem subnível d agem como um ácido de Lewis (recebem par de elétrons) e os ligantes estão associados a bases de Lewis (doando par de elétrons) (RODGERS, 2016; BROWN et al, 2005). Contudo, os metais de transição são de grande interesse para a Química Inorgânica, pois apresentam cores variáveis e característica para cada elemento. Este fato ocorre devido a esses metais apresentarem transições eletrônicas e a subcamada d incompleta, sendo responsável pela variação de cores que os compostos irão apresentar. Um exemplo clássico é a cor azul característica dos íons cobre (II) hidratado onde sua composição é [Cu(H2O)6]2+ (SHRIVER e ATKINS,2008; BROWN et al, 2005). A disciplina de Química Inorgânica II é ofertada no quinto período, sendo obrigatória na grade curricular do curso de Licenciatura em Química vinculado ao Centro de Ciências e Tecnologia (CCT) da Universidade Estadual do Ceará (UECE). Dentre seus conteúdos programáticos de aulas teóricas e práticas encontra-se a química de compostos de coordenação; reações de formação a partir dos sais metálicos, reações de substituição e propriedades óticas (PPC, 2021). Estes assuntos são considerados difíceis por parte dos alunos, por se tratar de uma teoria complexa. Segundo Lima, Arenas e Passos (2017) o entendimento teórico dos conteúdos por meio dos alunos voltados a área da Química contribui muitas vezes para resultados negativos durante a graduação. De acordo com Plicas et al. (2010), a experimentação é de suma importância na aprendizagem da Química, levando em consideração a função pedagógica para a compreensão dos conceitos químicos bem como os fenômenos que ocorrem. Com isso, a prática no laboratório vem como uma alternativa pra suprir as necessidades e dificuldades que surgem durante os assuntos abordados sobre a química de coordenação. Deste modo, estas atividades são importantes na abordagem do conteúdo e corroboram para reforçá-lo e torná-lo relevante (CARDOSO, 2013). Assim, o presente trabalho apresenta uma proposta de prática experimental para elucidar por meio da experimentação o conteúdo relacionado a identificação de íons metálicos e seus sais complexos, observando as várias reações a partir dos compostos de coordenação. Com isso, o objetivo foi realizar a avaliação por meio de um questionário após a realização da prática aos alunos e compreender como a experimentação ajuda na formação do entendimento dos complexos inorgânicos.

Material e métodos

A realização da pesquisa foi dividida em duas etapas. A primeira etapa foi a proposta de realização da prática sobre o assunto de identificação dos íons metálicos e seus sais complexos, na qual foi realizada no Laboratório de Aulas Práticas de Química (LAPQ), da Universidade Estadual do Ceará (UECE) sob supervisão da professora responsável pela disciplina de Química Inorgânica II do curso de Licenciatura em Química (CCT), no turno da noite. Sobre a realização da prática, a mesma foi dividida em quatro etapas, sendo elas a) Identificação de ferro e cobalto com adição de NaF (sólido); b) Identificação de ferro e cobre com adição de NaF (sólido); c) Identificação de ferro e cobalto com adição de tiocianato de potássio (KSCN), afim de observar a identificação dos íons através das cores características que são apresentadas nos tubos de ensaio; d) Realização da solubilização de um precipitado por complexação para identificar o íon formado e demonstrar a equação da reação ao se adicionar à solução 0,1 mol/L de AgNO3 e uma solução 6 mol/L HCl, com o objetivo de observar o fenômeno e em seguida adicionando NH4OH 6 mol/L até a solubilização do precipitado. Na realização do experimento foram utilizados os seguintes materiais e reagentes: estante com tubos de ensaio, pipetas de pasteur, espátula, bastão de vidro, béquer, acetona, tiocianato de potássio (KSCN) sólido, tiocianato de amônio (NH4SCN) sólido, sulfato de cobre (II) pentahidratado (CuSO4.5H2O), fluoreto de sódio (NaF), amido, soluções de 6 mol/L de hidróxido de amônio (NH4OH) e cloreto de hidrogênio (HCl), soluções de 0,1 mol/L de iodeto de potássio (KI), cloreto de ferro (III) hexahidratado (FeCl3.6H2O), CuSO4.5H2O e nitrato de prata (AgNO3) e solução de 1 mol/L de cloreto de cobalto (II) hexahidratado (CoCl2.6H2O). A segunda etapa foi a elaboração e aplicação de um questionário a fim de avaliar a percepção crítica sobre a prática, o questionário foi composto por cinco (5) perguntas de múltipla escolha e uma (1) pergunta discursiva, aplicado à quinze (15) alunos que participaram da prática no semestre de 2023.1, com o objetivo de avaliar a percepção deles sobre a metodologia implementada à teoria. Todos expressaram seu ponto de vista sobre o assunto de forma sigilosa e individual. Ademais, as respostas foram obtidas sem a necessidade de identificação dos alunos, para que eles pudessem expressar de forma fiel suas perspectivas e entendimento. Deste modo, os dados coletados do questionário foram analisados e discutidos com perspectivas qualitativas.

Resultado e discussão

Na realização da prática os alunos observaram mudanças de cores e formações de complexos inorgânicos. Isto pode ser relacionado ao fato de se tratarem de metais de transição, e assim podendo está associado as características dos ligantes presentes no complexo, dependendo então de fatores como: número de elétrons presentes nos orbitais d do íon metálico central e do arranjo dos ligantes em volta do íon central (geometria do complexo) (LEE, 1999). Os fatores citados anteriormente acabam afetando a interação dos elétrons dos orbitais e a natureza do ligante, pois eles têm diferentes efeitos nas energias relativas dos orbitais e das transições entre orbitais. Portanto, a prática foi realizada logo após a apresentação dos conteúdos teóricos sobre complexos inorgânicos. Sobre a etapa de solubilização de um precipitado por complexação, foi observado o cloreto de prata (AgCl) que foi dissolvido com a adição de NH4OH 6 mol/L, verificando a formação do íon complexo diaminoprata (I). Estes resultados indicaram que a aula prática se torna essencial para o entendimento dos alunos. Nesta perspectiva, segundo Sato (2011) percebe-se que as aulas de laboratório são ferramentas científicas que apresentam grande relevância no processo de ensino-aprendizagem. O uso da práxis proporcionou interações entre os alunos e pelo motivo de trabalharem em grupos, auxiliou na construção dos conhecimentos, além de corroborar para o estímulo, aprimorando a interpretação de dados, manipulação dos materiais, entre outros. Na segunda etapa foram coletadas as respostas do questionário aplicado aos alunos, reafirmando que estas respostas não passaram por modificações e os participantes também não foram induzidos pelos autores ao longo do processo. Assim, pode-se constatar na primeira pergunta com os resultados coletados, que 53% dos graduandos consideravam o conteúdo da disciplina de Química Inorgânica II de média compreensão, 33% difícil, 7% fácil e 7% incompreensível. Este resultado retrata a importância de se discutir as dificuldades que os alunos apresentam em aprender os conteúdos na disciplina, principalmente durante as aulas teóricas, descobrindo em qual ponto do conteúdo encontra-se essa “barreira” no aprendizado. Seguindo para a próxima pergunta voltada às aulas laboratoriais, percebe-se que os alunos acham importante a realização de práticas experimentais para a disciplina pois com o levantamento, 93% responderam que sim e apenas 7% responderam não. Este cenário reafirma a compreensão da importância da experimentação. Vinculada a temática citada anteriormente, os alunos foram questionados quanto ao conteúdo abordado em sala de aula, se eles compreendiam estar preparados para realizarem a prática sobre a Identificação dos íons metálicos e seus sais complexos. Logo, 100% dos alunos consideraram estar preparados para realização da aula prática, podendo relacionar isso a dois pontos: a expectativa de ter aulas práticas e a segunda de conseguirem entender dentro da proposta da prática a visualização de cores correspondentes aos sais complexos. Por outro lado, quando foram indagados sobre o procedimento experimental da prática realizada referente ao conteúdo: 60% dos alunos acharam que foi de razoável compreensão, 20% fácil e 20% de difícil compreensão. Portanto, mesmo motivados para a experimentação, muitos deles sentiram dificuldades na realização do procedimento experimental, percebido muitas vezes pela falta de experiência de aulas práticas nesta área, observando um cenário diferente da sala de aula. Entretanto, na pergunta seguinte, quando questionados se a prática ajudou na compreensão do conteúdo de complexos inorgânicos, 93% acharam que o assunto do roteiro estava de acordo com a parte teórica de íons e complexos estudados e 7% apontaram o contrário, o roteiro não estava de acordo com a parte teórica. Para finalizar a avaliação do questionário, em relação a pergunta discursiva, foram selecionadas quatro respostas que contemplavam a maioria das opiniões dos alunos a respeito da realização da prática laboratorial sobre a formação de íons e complexos. Esta é referente a contribuição para a compreensão da síntese de complexos inorgânicos, com o intuito de reafirmar o processo de construção de ensino abordado ao longo das discussões. Houveram respostas tais como, Aluno 1: “Sim, pois se torna ampla a compreensão sobre o complexo, sobre as cores, características entre outros.” Aluno 2: “Sim, porque é um complemento do conteúdo passado em sala.” Aluno 3: “Sim, devido ao conteúdo ser um pouco complexo, a prática laboratorial ajudou a compreender o conteúdo prático.” Desse modo, a turma mostrou-se entusiasmo pelo experimento, de tal forma que a realização da prática foi considerada complementar e proveitosa para os discentes, sendo requerida mais vezes, conforme a resposta do Aluno 4, “Sim, mas acredito que deveria ter mais prática na disciplina.” Em suma, constatou-se a partir das análises obtidas com a pergunta discursiva que os alunos perceberam a importância das aulas práticas, uma excelente ferramenta didática para o ensino e no entendimento do conteúdo referente à complexos inorgânicos, sendo um conjunto de fatores para o sucesso do aluno na disciplina, que vai desde a teoria até a prática.

Conclusões

Com os resultados adquiridos neste trabalho, confirma-se a grande importância das práticas para o aprendizado dos alunos da disciplina de Química Inorgânica II do curso de graduação de Licenciatura em Química da Universidade Estadual do Ceará (UECE). A teoria abordada em sala de aula é indispensável, pois o aluno consegue elucidar o conteúdo na prática. Sendo assim, os resultados obtidos em relação a identificação dos íons e seus complexos, demonstraram as cores características que precisavam ser observadas durante a prática. De acordo com a avaliação das respostas do questionário aplicado após a aula prática, os alunos solicitaram mais propostas de aulas laboratoriais, indicando que experimentação os motivaram, fazendo com que a compreensão do conteúdo se tornasse mais fácil e atrativa.

Agradecimentos

Ao Programa de Monitoria Acadêmica (PROMAC) da Universidade Estadual do Ceará (UECE) e ao Laboratório de Química Inorgânica (LQUIN).

Referências

BROWN, T. L.; LEMAY JR., H. E.; BURSTEN, B. E.; BURDGE, J. R.; Química a ciência central; 9ª ed.; São Paulo. Pearson Prentice Hall do Brasil, 2005.

CARDOSO, F. S. O uso de atividades práticas no ensino de Ciências: na busca de melhores resultados no processo ensino aprendizagem. Monografia (Graduação em Ciências Biológicas) - Centro Universitário UNIVATES, Universidade do Vale do Taquari, Lajeado – RS, 2013.

LEE, J. D., Química inorgânica não tão concisa, Editora Edgard Blücher Ltda, 5ª edição, 1999.

LIMA, F; ARENAS, L; PASSOS, C. A METODOLOGIA DE RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS: uma experiência para o estudo das ligações químicas. Química Nova, [S.L.]. Sociedade Brasileira de Química (SBQ). p. 468-475, 2017. Doi: http://dx.doi.org/10.21577/0100-4042.20170179.

PLICAS, L. M. A; PASTRE, I. A; TIERA, V. A. O. O uso de práticas experimentais em Química como contribuição na formação continuada de professores de Química. XV Encontro Nacional de Ensino de Química (XV ENEQ). Brasília- Distrito Federal, 2010.

Projeto Pedagógico do Curso de Licenciatura em Química (PPC). Licenciatura em Química, Centro de Ciências e Tecnologia (CCT), Universidade Estadual do Ceará (UECE). 2021.

RODGERS, G. Química Inorgânica Descritiva, de Coordenação e do Estado Sólido. São Paulo: Cengage Learning, 3ª ed, 2016.

SATO, M. S. A aula de laboratório no ensino superior de química. Dissertação (Mestrado em Ciências-Físico-Química) – Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011.

SHRIVER, D.F.; ATKINS, P.W. Química Inorgânica. 4a ed. Porto Alegre: Bookman, 2008.