Reações Químicas- Guia do professor Guia do Professor Olá Professor(a)! Este Guia tem por finalidade ajudar você a conduzir as atividades propostas para o estudo de conceitos relacionados ao tema reações químicas! Este software foi produzido pela Universidade Federal Fluminense, com apoio MEC/MCT- EDITAL DE SELEÇÃO Nº 1/2007. Módulo – reações, transformação e classificação de reações inorgânicas, Área de Aprendizagem: Química Público-alvo: 10 ano do Ensino Médio 1 Reações Químicas- Guia do professor Tema: Classificação de reaçãoes. O tema escolhido articula os conceitos essenciais que é o conhecimento das reações que podem ser classificadas de diversas formas, dependendo do critério pela qual são observadas. Um processo de classificação obedece a atributos ou critérios relacionados dentro do qual o estudante poderá prever reações entre substâncias novas apresentadas para ele desde que conheça as regras básicas de reatividades entre as substâncias dos principais grupos funcionais. TESTE DAS REAÇÕES Introdução: Um processo de classificação obedece a atributos ou critérios de um objeto. Classificar uma reação química permite construir um quadro geral de comportamentos de substâncias químicas dentro do qual o observador – estudante poderá prever reações entre substâncias novas apresentadas para ele, desde que exista um atributo ou critério associado a estas substâncias. Esta previsão de comportamento químico para uma gama vasta de substâncias desconhecidas não pode acontecer de forma assistemática, sem o apoio da hierarquização de reações. Isto leva à construção desordenada de qualquer reação, de quaisquer subprodutos, ou seja de um pensamento não científico e equivocado na tentativa de obter resposta diante da proposição de uma transformação química. Alguns conceitos na classificação de reações químicas podem ser rediscutidos. É difícil para o acadêmico lembrar como foram os passos iniciais de sua construção de modelos e hierarquização. Tal critério vai confundir ou ajudar? Será que tal generalização é inútil? Aqui parte-se do princípio que hierarquizar sempre auxilia na previsão dos processos químicos, depois, obviamente de apresentado o quadro geral. Os modelos e conceitos vão gradativamente se intercalando e se misturando, a ponto de serem diversos os 2 Reações Químicas- Guia do professor que se incluem numa transformação química. Dessa forma, em um primeiro momento, se faz a apresentação da transformação química como uma mudança na natureza das substâncias reagentes para novas substâncias, chamadas produtos de uma reação. É apresentada a equação química como uma leitura do fenômeno químico, com exemplos comuns ao cotidiano (combustão em uma vela, formação de ferrugem, processo de fermentação na formação dos alimentos), podendo ser discutido de forma geral o conceito de velocidade em uma reação química e transferência de energia. Depois as reações químicas são classificadas de acordo com dois critérios: 1. fenômeno macroscópico observado (formação de precipitado e dissolução), associado a regras de solubilidade 2. fenômeno de decomposição ou formulação de uma substância (decomposição ou síntese), em geral dentro das reações com troca de elétrons. A visualização geral (classificação) da reação pode incluir: a. fenômeno de troca de íons (simples troca ou deslocamento; dupla troca) b. fenômeno de troca de elétrons (reações de oxi-redução). Pode ser importante observar, após a construção inicial do conceito, que dupla troca, por exemplo, vem a ser um modelo geral de reação química, onde alguns íons, no caso da precipitação em solução aquosa, na verdade não participam da reação principal. É o caso por exemplo, da precipitação do iodeto de chumbo a partir do iodeto de potássio e nitrato de chumbo: a reação de precipitação ocorre entre os íons I- e Pb 2+ , sendo os íons K+ e NO3-, em primeira instância, considerados “inertes” para a reação. Academicamente, é conhecida a influência destes íons na solubilidade, o que leva ao conceito de força iônica e atividade, mas no Ensino Médio, você professor, não precisará abordar esses conceitos. O software aqui em questão será mais bem desenvolvido se você professor apresentar o método do balanceamento das equações, sendo, portanto, uma informação a mais para o aluno visualizar a reação química. O que não significa que ele acertará a resposta que poderá estar bem balanceada, porém errada no que diz aos subprodutos. Para tanto o estudante 3 Reações Químicas- Guia do professor deverá conhecer alguns íons inorgânicos mais comuns, e propriedades oxiredutoras mais comuns, além de prestar atenção nas dicas do enunciado. Objetivos Geral: Perceber como a identificação dos tipos de reações ajuda na solução de diversos problemas que estão presentes no cotidiano e que não são percebidas. Por exemplo: reações de neutralização ao ingerir um comprimido contra azia, corrosão de metais, etc. Objetivos Específicos: 1. Identificar o fenômeno químico na natureza e a equação química como sua representação. 2. Identificar nas reações químicas o fenômeno de formação de precipitados 3. Classificar as reações químicas dentro do critério de troca de íons ou troca de elétrons 4. Classificar as reações químicas como mantenedoras de processos de síntese ou decomposição de uma substância em evidência, seja por sua produção ou consumo. 5. Identificar as propriedades químicas das funções inorgânicas dentro das equações químicas. Pré-requisitos de conhecimento: Conceito de substância química, fenômeno físico e químico, estrutura atômica átomo e símbolos químicos. Tempo previsto para a atividade: 4 Reações Químicas- Guia do professor - Sala de Aula : 03 aulas de 50 minutos no mínimo, já que o conteúdo implícito é extenso. - Sala de Informática : 30 minutos. NA SALA DE AULA Selecionar artigos de jornal ou de revistas como “Ciência Hoje” que tratem do assunto sob diferentes aspectos e pedir aos alunos que listem as principais aplicações dos diferentes tipos de radiação; NA SALA DE COMPUTADORES Dependendo da necessidade, pode-se organizar os estudantes em grupo de dois alunos em cada computador. Faz-se uma ligeira apresentação do objetivo do jogo e neste momento os alunos devem estar voltados para o professor. Depois os alunos podem iniciar o jogo. O jogo não apresenta as respostas certas, justamente para que o aluno tenha oportunidade de tentar novamente a mesma reação. As respostas certas podem ser rediscutidas em sala de aula, com auxílio de um data-show. Preparação: Os estudantes poderão jogar individualmente ou em grupos de no máximo 4 alunos em cada computador. É importante lembrar que cada pergunta permite duas tentativas de resposta e que o tubo de ensaio que aparece na lateral é um contador de tempo. É primordial, que você jogue antes de seus alunos algumas vezes para conhecer todas as opções de questões e respostas e que leia também os pequenos textos explicativos sobre reagentes ou produtos de algumas reaçãoes. Requerimentos técnicos: 5 Reações Químicas- Guia do professor 1. Versão mínima de navegador (Browser): Internet Explorer versão 5 Netscape versão 7 Firefox 3.0 Resolução 1024x768 2. PLUG-INS que, obrigatoriamente devem ter no computador: Plug-in do Flash 9 Plug-in Java (TM) Plug-in Version 1.4.1 Acrobat Reader Durante a atividade: Apresentação do jogo: O aluno terá como missão responder a dois questinários que testam seus conhecimentos a respeito de reações químicas. Ele tem a opção de escolher a prova A: Reações escolhidas ou a prova B: Classificação de reações. Ao passar a seta do mouse sobre o texto, aparecerá na lateral um quadro com alguma informação complementar associada aos átomos, íons ou substâncias envolvidas na reação em questão, como mostra a Figura 1. Essas informações têm por objetivo estimular a curiosidade do aluno e servir de base para pesquisa ou outras atividades complementares que você pode propor. 6 Reações Químicas- Guia do professor Figura 1: Tela do jogo. Prova A. Avaliação O jogo em si já tem um caráter avaliativo da apropriação dos conceitos. Mas nada impede outras avaliações formais ou informais, como jogos em grupos, em sala de aula, com novos exemplos de reação, tipo um quiz com perguntas que contextualizem o assunto de maneira que eles possam aprender ou ampliar conhecimentos de uma maneira divertida sem perder a qualidade da aprendizagem. Pode ser utilizado o data-show ou ainda quadro e giz. Atividades Complementares- Depois da atividade: Exercícios e experimentos que possam ser feitos facilmente em sala de aula, caso você não disponha de laboratório. Há sugestão de experimentos rápidos e práticos na bibliografia complementar. Bibliografia consultada ATKINS, P. Jones, L. Chemistry: molecules, atter and change. New York: W. H. Freeman and Company. 3d.edition, USA, 1997. 7 Reações Químicas- Guia do professor KOTZ, J. C. Treichel Jr., P. Chemistry and Chemical Reactivity. Saunders College Publishing, 3d. edition, USA, 1996. LEMBO, A. Química, realidade e contexto. Vol 1: Química Geral. São Paulo: Editora Ática, 1999. Para estudos complementares http://www.tabela.oxigenio.com/metais_alcalinos/elemento_quimico_sodio.htm. http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/magnesio.htm. RIBEIRO, C. M. R.; LUZ, D. M.; BORGES; M. N. (org). Cadernos de Experimentos e Curiosidades da Química na Casa da Descoberta. Niterói:Eduff, 2009. 97 p. 8