TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA X ALUNOS DO ENSINO MÉDIO
Alaíde dos Santos Souza
([email protected])
Alan Dumont Clemente
([email protected])
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás/IFG / Câmpus Luziânia
Programa Institucional de Iniciação à Docência –PIBID
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES
RESUMO
Este trabalho busca viabilizar uma metodologia diferenciada para a abordagem do
conteúdo TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA. Mesmo com toda a importância e
complexidade deste conteúdo, ele não é lembrado no Currículo de Química do Ensino
Médio do Estado de Goiás. É importante oportunizar o conhecimento do tema para os
alunos do ensino médio, pois além da importância em seu aprendizado, ele é cobrado
em vestibulares de universidades públicas e particulares, inclusive no Exame Nacional
do Ensino Médio - ENEM. O referido conteúdo será abordado de uma forma que
facilitará o aprendizado dos alunos, pois o mesmo será trabalhado através de um
experimento simples, utilizando materiais de fácil aquisição e de baixo custo, sem a
necessidade de um laboratório de química para sua execução, isto é, o professor terá
plenas condições de realizar atividades diversificadas em sua sala de aula, buscando
uma maior interação e aprendizado dos alunos com o tema, minimizando a dificuldade
dos mesmos com assuntos relacionados, sem comprometer o pouco tempo destinado à
abordagem dos conteúdos previstos no currículo. Através do Programa Institucional de
Iniciação à Docência - PIBID, algumas escolas do município de Luziânia - Goiás vêm
diversificando suas atividades relacionadas à disciplina de química, proporcionando a
inclusão do referido tema e trabalhando com os demais através aulas diferenciadas, o
que vem se mostrando de grande importância no processo de ensino-aprendizagem dos
alunos envolvidos, fazendo com que estes se envolvam, brinquem, descubram novas
possibilidades e aguçam suas curiosidades. Assim, este trabalho traz uma proposta que
consegue alcançar diversos conteúdos da disciplina de Química e Ciência, podendo ser
apresentado para alunos dos Ensinos Médio e Fundamental. Esta pesquisa está voltada
para o processo de ensino-aprendizagem, acreditamos que com este conteúdo inserido
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nas aulas de Química estaremos enriquecendo ainda mais a aprendizagem e bagagem
teórica dos alunos.
ABSTRACT
This paper seeks to enable a differentiated methodology for approaching the content
SURFACE TENSION OF WATER. Even with all the importance and complexity of
content, it is not remembered in the Chemistry Curriculum of Secondary Education of
the State of Goiás. Oportunizar is important knowledge of the subject to high school
students, as well as the importance in learning, he is charged in vestibular public and
private universities , including the National High School Exam - ENEM. Such content
will be addressed in a way that will facilitate student learning , because it will be
worked through a simple experiment , using easily obtainable and inexpensive , without
the need for a chemistry lab materials for its execution , ie the teacher will be fully
capable of performing diversified activities in your classroom , seeking greater
interaction and students with the learning theme , minimizing the difficulty they have
with related matters, without compromising the short time for the approach of the
contents provided in the curriculum. Through the Institutional Program for Introduction
to Teaching - PIBID, some schools from Luziania - Goiás come diversifying its
activities related to the discipline of chemistry, providing the inclusion of this issue and
working with others through different classes, which has proved to great importance in
the teaching- learning process of the students involved, causing them to engage , play ,
discover new possibilities and whet their curiosity. This work brings a proposal that can
achieve various contents of the discipline of Chemistry and Science, which may be
presented to students of primary and secondary education. This research is focused on
the process of teaching and learning , we believe that , with this added in content
classes in chemistry will be further enriching the learning and theoretical background
of the students.
Keywords: Curriculum, simple experiment, difficulty, Chemistry, education.
INTRODUÇÃO
A tensão superficial é um tema muito bom para ser trabalhado com os alunos do
Ensino Fundamental e Médio, porém há uma escassez deste conteúdo nas escolas,
mesmo sendo um tema simples. Acreditamos que há a necessidade deste ser trabalhado
com mais profundidade nas escolas, havendo uma exploração mais profunda do tema.
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No presente trabalho buscamos uma metodologia diferenciada para o conteúdo
TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA, pois o mesmo é cobrado em questões de
vestibulares e inclusive no Exame Nacional do Ensino Médio – ENEM, e mostraremos
como o Projeto PIBID (Programa Institucional de Iniciação à Docência) vem
diversificando as aulas de química de uma escola pública do Ensino Médio localizada
em Luziânia, interior do estado de Goiás, começando pela inserção desse conteúdo nas
aulas de química.
Segundo ATKINS e JONES, a tensão superficial pode ser definida como a:
“Medida da resistência do filme que parece cobrir a superfície de um líquido.
Em outras palavras, a tensão superficial é a tendência das moléculas da
superfície de serem puxadas para o corpo do líquido: quanto maior for a
tensão superficial, mais resistente o filme da superfície parece ser” (Figura
01) (ATINKS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química, Questionando
a vida moderna e o Meio Ambiente. 3ª Edição, Porto Alegre: Bookman,
2006)
METODOLOGIA
O projeto PIBID (Programa Institucional de Iniciação à Docência), vem nos
proporcionando diversas atividades diferenciadas nas escolas, e uma dessas atividades
foi a inserção do conteúdo TENSÃO SUPERFICIAL nas aulas de química, que não
vinha sendo lembrado, corretamente, pelos professores de química. Este conteúdo vem
sendo trabalhado de forma superficial, pois muitos professores dão uma rápida
“pincelada” no mesmo e alegam que existem conteúdos com maior importância. Porém,
constatamos, através de pesquisas, que é cobrado em vestibulares e no Exame Nacional
do Ensino Médio questões que envolvem o tema Tensão Superficial e assim os alunos
ficam mais prejudicados pela falta dessa abordagem dentro da sala de aula. Sendo assim
será proposto duas aulas para a explicação e realização de um experimento dentro do
tema abordado. Como proposta, explicaríamos para os alunos o que é a tensão
superficial e como ela está presente em nosso cotidiano.
A Tensão Superficial é capaz de explicar vários fenômenos rotineiros. Por
exemplo, como explicar o comportamento de uma gota de um líquido qualquer,
suspensa no ar ou em uma superfície encerada, adotar uma forma esférica? A resposta
para esta pergunta está relacionada ao fato de que a tensão superficial é capaz de fazer
com que as moléculas assumam a forma mais compacta possível, a esfera (Fig. 02). Em
seguida aplicaríamos o texto, http://diariodebiologia.com/2010/10/por-que-o-pato-nao-
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afunda-na-agua/#.VCtN-vldUlI, como complemento dessa abordagem diferenciada,
pois essa historia consegue facilitar ainda mais o conteúdo em questão para os alunos,
tornando a compreensão do assunto imediata. Após essa abordagem entraríamos com a
parte experimental onde utilizaríamos materiais de baixo custo e de fácil acesso como:
pó de giz ou talco, água, sabão líquido, clipe ou agulha. Com esses materiais
conseguimos fazer um experimento rápido, que possibilita aos alunos a visualização do
fenômeno provocado pelo rompimento das interações entre as moléculas de água e
moléculas de sabão.
Seguindo a linha de pensamento de MALDANER, podemos dizer que:
“Porém a química é uma ciência experimental; fica por isso muito difícil
aprendê-la sem a realização de atividades práticas. Essas atividades podem
incluir demonstrações feitas pelo professor, experimentos para confirmação
de informações já dadas, cuja interpretação leve à elaboração de conceitos
entre outros.” (MALDANER, O. A.; Química. Nova 1999, 22, 289)
DISCUSSÃO
Mesmo, ainda, não colocando essa atividade em prática acredito que ela será de
grande importância para os alunos do Ensino Médio, já que a mesma é cobrada em
exames e vestibulares. Sendo assim, há a necessidade desta atividade ser ensinada nas
escolas, principalmente por utilizar recursos diferenciados como textos dinâmicos e
atividade experimental e ainda não oferecer nenhum risco para a segurança dos alunos,
podendo assim ser abordada também no ensino fundamental. Outra vantagem este
experimento é o fato desse poder ser realizado pelos próprios alunos dentro da sala de
aula, impactando de forma positiva no processo de ensino-aprendizagem. Estas
atividades diferenciadas fazem com que as aulas fiquem mais dinâmicas e por fim
estimulam os alunos à prestarem mais atenção nas aulas e no professor.
Seguindo esta linha de raciocínio, AMARAL mostra que:
“A própria essência da Química revela a importância de introduzir este tipo
de atividade ao aluno, esta ciência se relaciona com a natureza, sendo assim
os experimentos propiciam ao estudante uma compreensão mais científica
das transformações que nela ocorrem” (AMARAL, 1996).
Essa atividade facilitará a compreensão de outros conteúdos que estão
mutuamente envolvidos com a tensão superficial, como por exemplo a densidade, este
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tema poderá ser entrelaçado com a tensão superficial, e sendo assim os alunos terão
mais facilidade de aprender esse conteúdo.
“Os professores podem utilizar jogos didáticos como auxiliares na construção
dos conhecimentos em qualquer área de ensino.” (CUNHA, Marcia Borin da.
Jogos no Ensino de Química: Considerações Teóricas para a sua Utilização
em Sala de Aula. Química Nova na Escola, Vol. 34, n°02, p.92-98, Maio,
2010.)
CONCLUSÃO
Observamos em outras atividades experimentais e lúdicas desenvolvidas pelos
bolsistas do PIBID que os alunos conseguem absorver o conteúdo abordado com mais
facilidade e que há uma intimidade muito grande por parte destes com a química. Por
mais simples que o experimento possa parecer, os alunos se envolvem, se questionam,
executam as atividades propostas com muito mais interesse, ocasionando assim uma
grande satisfação para nós bolsistas, para o professor e principalmente para os alunos.
Quando levamos qualquer tipo de atividade diferenciada para a escola os alunos se
interagem mais, porém não basta somente levar a atividade, o professor deve participar
efetivamente do desenvolvimento da mesma, tornando-o capaz de explicar o tema
abordado e o próprio experimento com entusiasmo e segurança, pois de nada adianta
levar uma atividade alternativa para a sala de aula, como um experimento ou um jogo,
sem que o professor não esteja preparado para desenvolver de forma eficaz e coerente
com os seus alunos.
“A ideia do ensino despertado pelo interesse do estudante passou a ser um
desafio à competência do docente. O interesse daquele que aprende passou a
ser a força motora do processo de aprendizagem, e o professor, o gerador de
situações estimuladoras para aprendizagem.” (CUNHA, Marcia Borin da.
Jogos no Ensino de Química: Considerações Teóricas para a sua Utilização
em Sala de Aula. Química Nova na Escola, Vol. 34, n°02, p.92-98, Maio,
2010.)
Contudo, esta proposta de experimentação acrescentará, e muito, para a
formação acadêmica de todos que dela participarem, sendo de grande valia
principalmente para os alunos da rede pública que ganharão novas experiências dentro
da sala de aula e poderão assim, aprender de forma diferenciada os diversos conteúdos
de Química que poderão ser explorados com a execução dessa prática.
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REFERÊNCIAS
FARIAS, Cristiane Sampaio. BASAGLIA, Andréia Montani, ZIMMERMANN
Alberto. A importância das atividades experimentais no Ensino de Química. 1º
CPEQUI – 1º Congresso Paranaense de Educação Em Química.
ATINKS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química, Questionando a vida moderna
e o Meio Ambiente. 3ª Edição, Porto Alegre: Bookman, 2006.
MALDANER, O. A.; Química. Nova 1999, 22, 289
AMARAL, L. Trabalhos práticos de química. São Paulo, 1996
http://diariodebiologia.com/2010/10/por-que-o-pato-nao-afunda-na-agua/#.VCtNvldUlI
CUNHA, Marcia Borin da. Jogos no Ensino de Química: Considerações Teóricas para
a sua Utilização em Sala de Aula. Química Nova na Escola, Vol. 34, n°02, p.92-98,
Maio, 2010.
www.ceunes.ufes.br/.../2/gilmenebianco-Exp1_TensãoSupercial.DOC
http://www.fisica.ufmg.br/fmsfdist/tensaosup_capilaridade/tensaosup_guia_impressao.p
df
http://showdafisica.tumblr.com/ (Fig. 02)
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ANEXOS:
PROPOSTA DE ROTEIRO EXPERIMENTAL
ROTEIRO EXPERIMENTAL
TENSÃO SUPERFICIAL
EXPERIMENTO 1
“A agulha e o clipe flutuante”
INTRODUÇÃO
As moléculas na superfície de um líquido estão sujeitas a fortes forças de atração das
moléculas interiores. A resultante dessas forças, cuja direção é a mesma de plano
tangente à superfície, atua de maneira a que a superfície líquida seja a menor possível.
A grandeza desta força, atuando perpendicularmente (por unidade de comprimento) ao
plano na superfície é dita tensão superficial ( γ ).
A superfície ou interface onde a tensão existe está situada entre o líquido e seu vapor
saturado no ar, normalmente a pressão atmosférica. A tensão pode também existir entre
dois líquidos imiscíveis, sendo então chamada de tensão interfacial.
OBJETIVO:
Introduzir por meio de algumas experiências a definição de tensão superficial, fazendo
com que os alunos sejam capazes de compreender que as moléculas na superfície de um
líquido estão sujeitas a fortes forças de atração das moléculas interiores.
MATERIAIS E REAGENTES:
•
Agulha;
•
Clipes;
•
Detergente;
•
Agua;
•
Copo;
•
Pinça;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Com a ajuda de uma pinça, coloca-se a agulha no copo cheio de água, observa-se que a
mesma irá boiar no copo, coloque uma gota de sabão na água, logo a agulha irá afundar.
Como o detergente é tensoativo, este irá fazer com que as moléculas de sabão quebrem
as moléculas de agua, fazendo com que a agulha afunde.
OBS: É o mesmo procedimento experimental para o clipe.
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EXPERIMENTO 2
“Pimenta fugindo do detergente” e “O talco que não afunda”
MATERIAIS E REAGENTES:
•
Água;
•
Pimenta do Reino moída preta (Para melhor visualização);
•
Prato fundo;
•
Detergente;
•
Talco;
•
Copo
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (PIMENTA DO REINO)
Coloca-se água no prato, logo joga-se pimenta do reino moída, coloque uma gota de
sabão no meio do recipiente.
Conforme o detergente se espalha na água, ele rompe a tensão superficial. Isso
força a pimenta a ir em direção à parte mais externa, pois são atraídos pelas
moléculas de água para permanecerem com a tensão superficial que não foi
rompida, fazendo com que pareça que estão fugindo do detergente.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (TALCO)
Coloca-se água no copo, logo joga-se talco, observe que as partículas de talco se
mantém na superfície porque a tensão superficial impede que elas afundem. Agora
coloque algumas gotas de detergente, note que o detergente consegue romper a tensão
superficial e o talco irá afundar na água.
PROPOSTA DE EXERCICIOS PARA OS ALUNOS
1.
Defina tensão superficial e tensão interfacial.
2.
Quais os fatores que influenciam a tensão superficial?
3.
Dê exemplos de substâncias que aumentem a tensão superficial da água.
4.
Como são constituídos e como se classificam os surfactantes? Dê exemplos
5.
Como agem os xampus, condicionadores e sabão liquido?
6.
Como a tensão superficial varia com a temperatura?
7.
Quais as causas microscópicas para o aparecimento da tensão superficial?
8.
Coloque um pincel dentro de água e note como ficam suas cerdas. Retire-o e
veja, agora, como estão as cerdas. Explique por que isso acontece.
9.
Coloque pequenos de pimenta ou de talco flutuando sobre a água. Como eles
flutuam se sua densidade é maior do que a da água?
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10. Coloque uma agulha ou um clipe sobre a água, com cuidado. Como eles flutuam
se a sua densidade é maior do que a da água?
11. Jogue um pouco de detergente líquido no recipiente onde estão os grãos, a
agulha o clipe sobre a água. O que acontece? Por quê?
12. Pegue um conta-gotas e encha-o de água. Agora aperte-o e note a forma da gota
que é formada. Por que ela tem exatamente esse formato? Para responder essa
pergunta, veja na referência de sua escolha a relação entre a energia na interface
entre dois meios e a área dessa interface. Qual é a forma geométrica que tem
menor razão entre a superfície e o volume?
FIGURAS:
Figura 01
“A tensão superficial surge das forças atrativas que agem sobre as moléculas da
superfície. A expansão mostra que uma no copo do liquido experimenta forças
atrativas em todas as direções, mas uma molécula da superfície experimenta
uma força resultante na direção do corpo líquido.” (ATINKS, Peter; JONES,
Loretta. Princípios de Química, Questionando a vida moderna e o Meio
Ambiente. 3ª Edição, Porto Alegre: Bookman, 2006)
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Figura 02
“A forma aproximadamente esférica destas gotas de água
sobre uma superfície encerada é um efeito da tensão
superficial. As gotas se achatam ligeiramente pelo efeito da
gravidade da Terra.” (ATINKS, Peter; JONES, Loretta.
Princípios de Química, Questionando a vida moderna e o
Meio Ambiente. 3ª Edição, Porto Alegre: Bookman, 2006)