Guia do Professor
“Quando procuramos oferecer aos jovens uma visualização
da beleza e da grandiosidade deste mundo, decerto
temos também a expectativa de estar despertando neles o interesse
pelos elos e correlações internas.”
(K.Lorenz, A demolição do homem. São Paulo, Brasiliense, 1986)
Introdução
A utilização das ferramentas da Química na interpretação do mundo é importante que seja
apresentado e explicado com dinamismo. Assim, o conhecimento químico não deve ser
independente, como gavetas que se abrem e fecham conforme o conteúdo é dado, mas sim
uma construção de uma plataforma estruturada da mente humana em contínua mudança.
Essa atividade simula o ciclo da água e da chuva ácida, e suas principais reações e algumas
das suas conseqüências para o homem e o meio ambiente. A chuva ácida é muito comum e
traz uma grande preocupação ambiental, pois com o grande aumento de automóveis,
indústrias, usinas, etc. houve uma elevada emissão de gases poluídores, afetando todo ciclo
da água e seus diversos fenômenos naturais. Alguns dos exemplos seria alteração do pH da
água, a acidez do solo, destruição de grandes plantações e florestas, a degradação de
monumentos históricos de mármore e pedra sabão, corrosão das estruturas metálicas, etc.
A finalidade desta atividade é fazer com que o aluno tenha uma visão mais específica das
transformações químicas que ocorrem lentamente no seu cotidiano, contribuindo para uma
visão crítica do mundo que o cerca.
Antes de iniciar a atividade no computador, é importante e desejável que o professor aborde
aspectos gerais sobre a chuva ácida e suas conseqüências. A abordagem poderá ser por
meio de um texto introdutório com algumas questões que facilitam a leitura e propiciam aos
alunos a oportunidade de discussão de aspectos relacionados aos causadores da poluição e
seus efeitos, percebendo como a Química é importante nos aspectos social, ambiental e
sócio econômico.
Objetivos
1. Identificar alguns óxidos, suas estruturas e suas reações específicas;
2. Identificar alguns ácidos pelo conceito de Arrhenius e suas reações;
3. Ler e interpretar informações e dados apresentados em diferentes linguagens ou forma de
apresentação, como símbolos e fórmulas;
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4. Compreender a chuva ácida, suas conseqüências e suas evidência que estão relacionadas
no cotidiano;
5. Conhecer e aplicar o conceito de pH.
Pré-requisitos
1. Conhecer conceitos relacionados a funções inorgânicas.
Tempo previsto para a atividade
Uma aula de 50 minutos na sala de aula e duas aulas de 50 minutos na sala de informática.
Na sala de aula
Na sala de aula sugere-se a leitura de um texto introdutório que aborde os aspectos gerais
da chuva ácida em suas conseqüências, sendo uma atividade inicial desse estudo. Ao longo
do texto propostas de algumas questões que facilitam a leitura e propiciam aos alunos a
oportunidade de discussão de alguns aspectos relacionados a chuva ácida e sua
conseqüência.
1. Texto sobre a chuva ácida
Objetivo
Compreender as conseqüências da chuva ácida
Material: Texto
Descrição da atividade
A sugestão para o trabalho deste texto envolve uma leitura em grupos pequenos,
para que os alunos possam discutir as questões, e uma discussão final envolvendo
toda a turma. Na discussão final, sugerimos que o professor solicite a exposição de
cada grupo para que haja a emergência da diversidade de respostas.
A chuva ácida (texto)
A chuva, segundo os meteorologistas, é um fenômeno físico atmosférico que
consiste na precipitação de gotas de água sobre a superfície da Terra, e é
fundamental para a vida. Na atmosfera não contém somente nuvens (conjunto
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visível de partículas minúsculas de água no estado líquido ou de gelo), mas também
são compostas por gases como dióxido de carbono, nitrogênio e oxigênio.
O dióxido de carbono que é produzido pela respiração dos animais e em diversos
fenômenos naturais pode dissolver em água formando ácido carbônico. Esse ácido
torna a chuva levemente ácida com valores de pH entre 7,0 e 5,6 que são
considerados normais. Porém na presença de outros gases pode tornar o pH menor
que 5,6 prejudicando a fauna, a flora e o ecossistema. Neste caso dizemos que a
chuva é ácida.
O termo chuva ácida foi usado pela primeira vez por Robert Anguns Smith, químico
e climatologista inglês. Ele usou essa expressão para descrever a precipitação ácida
que ocorreu na cidade de Manchester no início da Revolução Industrial. Com o
desenvolvimento e o avanço industrial, os problemas inerentes às chuvas ácidas têm
se tornado cada vez mais sério.
Diversos gases, em diferentes regiões, gerados por usinas geradoras de energia
elétrica movidas a combustíveis derivados de petróleo ou carvão (ou usinas
termelétricas), fundições não ferrosas, refinarias de petróleo, fábricas de ácido
sulfúrico, automóveis, queimadas, assim qualquer poluente gasoso lançado na
atmosfera tem contribuído para a chuva ficar cada vez mais ácida. Varias fábricas
possuem chaminés altas para liberação desses poluentes em grande altitude a fim de
que os ventos das alturas dispersem ao máximo possível todos os gases poluídores
gerados, o que não adianta nada, pois esses gases podem ser transportados por
centenas de quilômetros pelas correntes de ar se movimentando para locais distantes
de onde foi produzido, agravando ainda mais a situação, podendo cair em locais
afastados dos centros urbanos, em áreas naturais que não suportam uma acidez
elevada. Os principais gases são dióxidos de enxofre, SO2, dióxido de carbono, CO2,
trióxido de enxofre, SO3, e o dióxido de nitrogênio, NO3. Esses gases reagem na
atmosfera com o oxigênio e a água da chuva, formando ácidos.
A chuva ácida é responsável por inúmeros problemas ambientais, e pode ser
verificados:
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Lagos e riachos, pela grande mortalidade de peixes onde o pH normal para a
vida aquática está entre 6,5 e 9,5. A maior parte da vida aquática desaparece
quando o pH da água fica inferior a 5,0, e lagos inferiores a pH 4,0 ficam
praticamente mortos;
Excesso de nitrogênio lançado pela chuva ácida em determinados lagos também
pode causar crescimento excessivo de algas, e consequentemente perda de
oxigênio, provocando um significativo empobrecimento da vida aquática.
Em florestas onde suas árvores sofrem corrosão tanto nas folhas quanto nos
galhos;
Com a acidez elevada, a fotossíntese torna-se mais lenta, podendo causar morte
de plantas;
As conseqüências danosas desses gases não são percebidas somente na natureza. Na
cidade os efeitos podem ser percebidos:
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Deterioração de monumentos históricos feito de mármore ou pedra sabão;
Corrosão de estruturas metálicas;
Aparecimento de trincas na superfície dos prédios;
Quebra de artefatos de náilon;
E também danos à saúde como a ingestão de água potável acidificada, por longos
períodos, podem causar a doença de Parkinson e de Alzheimer, a hipertensão,
problemas renais e principalmente em crianças, danos ao cérebro. Portanto quando a
acidez da chuva é alterada, observamos diversos problemas ambientais que geram
condições insalubres para as pessoas que estão expostas a tal empecilho.
Questões para discussão
1. Sugiro que haja uma discussão com os alunos sobre as evidências de chuva ácida
a) Qual evidência de chuva ácida que já foi observada no seu cotidiano?
b) Também é aconselhável que se discuta se os alunos tinham conhecimento sobre
esse assunto;
2. É importante Relacionar alguns geradores de gases poluidores (fábricas,
automóveis, usinas...) da região que poderiam estar emitindo gases para contribuir
para a formação da chuva ácida.
a) Quais são os outros danos ao meio ambiente, na sua cidade e na saúde sobre esses
geradores?
b) Relacione aos danos do meio ambiente com sua região com grandes centros
urbanos.
c) Discuta o que poderia fazer para acabar ou amenizar esse quadro de poluição
dentro das cidades e no campo;
Na sala de computadores
Preparação
Na sala de informática, sugiro que os estudantes se organizem em grupos de dois
alunos em cada computador. Esta organização facilitará a troca de idéias e discussão
entre os estudantes. Se preferir poderá utilizar o quadro para uma eventual dúvida
do estudante.
Material necessário
Na sala de informática, sugiro que os professores utilizem projetores ou quadronegro para tirar eventuais dúvidas que os estudantes podem ter em comum ou se
preferir explicar algo que possa acrescentar na atividade.
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Requerimentos técnicos
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Conexão com a Internet a 56 Kb/s.
Leitor de CD ROM (24x ou superior)
Intel Pentium® II (III recomendado)
64 MB RAM
Placa de Vídeo 16 bits
SVGA configurado para 256 cores.
Resolução mínima de 800 X 600 pixels.
Sistema operacional mínimo necessário:
9 Microsoft® Windows 98
9 Macintosh Aple® OS 8.5
Versão mínima de navegador (browser):
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Internet Explorer versão 6.
Netscape versão 7.
Mozilla FireFox 1.0.2
PLUG-INS que obrigatoriamente devem estar instalados no computador:
Plug-in do Flash 7.0
Acrobat Reader 5.0
Durante a atividade
Esta atividade é composta por três fases: atividade inicial de aprendizagem, o
desenvolvimento e a aprendizagem de avaliação. A primeira delas introduz o aluno na
temática motivando-o com questões que se constituem em desafios para desenvolver a
atividade proposta. Na segunda fase, inicia-se a atividade propriamente dita (tela4), o aluno
realiza as simulações dos ciclos para responder ao desafio. Na tela (ciclo da água) sugiro
que você interfira a atividade iniciando uma discussão sobre o efeito do pH no ciclo da
água, pergunte para o aluno o que ele observou e por que a chuva é levemente ácida. Após
a (tela da reação) é importante que se discuta acidez do óxido e o ácido formado com uma
analise microscópica, nesse momento, caso ache necessário, você pode relembrar conceitos
de cinética química pedindo para o aluno ver o comportamento das moléculas dentro de um
líquido. Recomendo você auxiliar o aluno a equacionar a reação, nesse momento sugiro
tirar algumas dúvidas dos alunos podendo utilizar o quadro negro. Se o aluno estiver
despreparado recomendo ele repetir o ciclo novamente.
Os textos contidos nas telas indicam o modo como à atividade deve ser conduzida,
certifique-se que os alunos estejam acompanhando corretamente.
Após a tela (ciclo da poluição) recomendo uma discussão sobre a diferença entre os dois
ciclos e o efeito do pH neste ciclo, pergunte sobre outras conseqüências que poderia ter
ocorrido. Após a (tela de reação poluição) aconselho uma discussão sobre a acidez dos
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ácidos formados e compare a acidez deles com o ácido que é formado no ciclo da água.
Você pode fazer perguntas sobre qual daqueles ácidos é o mais forte. Na análise
microscópica da chuva, caso você queira, relembre os conceitos de íons. Recomendo você
auxiliar o aluno a equacionar as reações, nesse momento sugiro tirar algumas dúvidas dos
alunos podendo utilizar o quadro negro. Se o aluno estiver despreparado recomendo ele
repetir o ciclo novamente. Na parte do barquinho afundando seria apropriado fazer um
breve comentário, sobre reações de oxi-redução explicando sobre a corrosão de metais.
Por fim, serão realizadas resoluções de algumas questões, onde será necessária a aplicação
de conceitos que foram trabalhados durante a atividade. Aqui, se achar conveniente, insira
novas questões para os alunos refletirem sobre o assunto, para assim encerrar a atividade.
*Dica: aconselho que durante a atividade que você leve um material complementar para o
laboratório caso haja alguma duvida mais complexa ou exemplos para despertar a
curiosidade. No final desse guia tem um tópico para saber mais onde você poderá
pesquisar.
Depois da atividade
1. Sugiro uma discussão com os estudantes o que poderia ser feito para evitar ou amenizar
o problema da chuva ácida*. Ao longo da discussão mostre para os estudantes que a
química não é apenas causadora de problemas, mas ao contrario, ela está para auxiliar o ser
humano a ter uma vida com qualidade.
*Dica: um exemplo seria a presença de catalisadoras como ródio, Rh(s), como conversores
de gases no escapamento ou a utilização de outros recursos para a fabricação de energia.
2. Se preferir uma discussão sobre as reações presentes na atividade e como neutralizá-las,
mostrando como as reações de neutralização e controles de pH são comuns principalmente
em sistemas biológicos.
*Dica: poderia sugerir com o professor de biologia para comentar sobre o mesmo conteúdo
dado para os estudantes, demostrando a interdisciplinariedade entre elas.
Dica
Caso você queira alterar e principalmente acrescentar questões para abordar outros tópicos
que estão relacionados com chuva ácida, reações químicas ou pH, como por exemplo,
equilíbrio químico, reações de oxi-redução, estequiometria, concentração, etc. poderão
fazê-lo através do XML. A explicação de como fazê-lo estão no arquivo XML.
Sugiro que se for feito essas alterações que utilize especialmente a animação do barco
afundando, ela foi colocada para promover a abordagem desses outros temas. Um dos
vários exemplos seria para achar a concentração de ácido do lago, sabendo que o casco do
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navio é feito de alumínio e pesa 200 Kg, ou ainda, para equacionar a reação de oxi-redução
que ocorreu.
Avaliação
Não esqueça que a avaliação acontece durante todo o processo. Ela não acontece em um
momento estanque. Por isso é importante a observação dos grupos no desenvolvimento das
atividades. Durante a mesma o professor poderá avaliar a participação e o interesse dos
alunos. Há, também, os questionamentos propostos na atividade e as anotações dos alunos
que poderão ser analisados pelo professor para avaliar não só o desempenho do aluno, mas
também a própria atividade e o desempenho do professor, numa perspectiva de melhoria do
processo de ensino e aprendizagem. Desse modo, a avaliação se configura como um
procedimento contínuo que possibilita conhecer melhor o aluno, julgar a aprendizagem
durante o processo e julgar globalmente o resultado de um processo didático.
Atividades complementares
Uma sugestão seria a elaboração de um projeto interdisciplinar com os professores de
biologia e geografia para a visita de nascentes de córregos locais, identificando as
mudanças ambientais e a degradação provocada pela ação humana. Essa analise ambiental
deve seguir de um relatório e ser repassada para órgãos governamentais responsáveis
denunciando problemas e solicitando providências, visando melhorar a qualidade de vida
da comunidade e engajando o estudante para os projetos comunitários.
Para saber mais
CARDOSO, A. A.; FRANCO A. Algumas Reações de Enxofre de Importância Ambiental,
Química Nova na Escola, v.15, p. 39-41, 2002.
MARTINS, C. R.; de ANDRADE, J. B. Química Atmosférica do Enxofre (IV): Emissões,
Reações em Fase Aquosa e Impacto Ambiental, Química Nova, v. 25, p.259-272, 2002.
MARTINS, C. R.; PEREIRA P. A. P.; LOPES W. A. de ANDRADE, J. B., Ciclos Globais
de Carbono, Nitrogênio e Enxofre: a importância na química da atmosfera, Cadernos
Temáticos de Química Nova na Escola, v. 5, p.28-41, 2003.
MOZETO, A. A. Química da Atmosférica: A Química Sobre Nossas Cabeças, Cadernos
Temáticos de Química Nova na Escola, v.1, p.41-49, 2001.
Sites relacionados
www.mma.gov.br
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Ministério do Meio Ambiente. Neste site você poderá consultar bibliotecas, jornais, revistas
que estão relacionados na preservação do meio ambiente.
www.sbq.gov.br
Sociedade Brasileira de Química. Neste site você poderá consultar artigos das revistas
Química Nova, Química Nova na Escola e Cadernos Temáticos de Química Nova na
Escola gratuitamente.
Bibliografias Consultadas
ATKINS, P. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente,
Porto Alegre: Bookman, 2001.
BRADY, J. E; HUMISTON, G. E. Química Geral, 2a ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos, v. 1, 1986.
BRADY, J. E.; HUMISTON, G. E. Química Geral, Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos, v. 2, 1986.
KOTZ, J. C; TREICHEL, P. J. Química e Reações Químicas, Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos, v. 1, 1998.
KOTZ, J. C.; TREICHEL, P. J. Química e Reações Químicas, Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos, v. 2, 1998.
REIS, M. Completamente Química, Ensino Médio, São Paulo: FTD, v.1, 2001.
SANTOS, W. L. P. et al. Química e Sociedade, Ensino Médio, São Paulo: Nova Geração,
v. único, 2005.
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