ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Ensino de Química
Autores
Dias, F.A.C. (IFSUDESTEMG) ; Nascimento, J.C. (IFSUDESTEMG) ; Toledo, T.A. (IFSUDESTEMG) ; Barbosa, D.B.A. (IFSUDESTEMG)
Resumo
Através do estudo dos espectros na faixa de luz visível, é possível obter informações detalhadas sobre a matéria estudada, como sua constituição, concentração, sequência de reações ocorridas, dentre outras. Diante isso, para alunos do curso profissionalizante de metalurgia, o aprendizado desta técnica e a prática no espectrofotômetro torna-se um diferencial, uma vez que nesta área há inúmeras aplicações para essa metodologia, qualificando, assim, o profissional a ser formado. Ademais, o manuseio de equipamentos somado ao ambiente laboratorial, no qual os estudantes estarão submetidos para o estudo da técnica, geram maior interesse e curiosidade nos jovens que, logo, se dedicam mais ao ensino de química.
Palavras chaves
Espectroscopia; Treinamento Profissional; Ensino de Química
Introdução
O programa de Treinamento Profissional permite o aperfeiçoamento do aluno em sua área de interesse, mediante a participação em projetos acadêmicos. O objetivo é criar um diferencial para a sua formação, com atividades complementares que irão aprimorá-lo para o mercado de trabalho, preparando profissionais capazes de agir frente a mudanças e de construir suas próprias oportunidades (IF SUDESTE MG, 2011). Conforme as radiações eletromagnéticas, os átomos também podem ser caracterizados através de seus espectros, e com estudos de espectroscopia é possível identificar cada elemento presente em uma amostra e utilizá-los em diversas aplicações, como na produção de fogos de artifício, lâmpadas fluorescentes, bioluminescência, entre outras (BASSETT et al, 1981; FILGUEIRAS, 1996). Na metalurgia, o conhecimento sobre a técnica da espectroscopia pode ser útil no que diz respeito às suas áreas de atuação (TITO & CANTO, 2006) e com o intuito de inserir o aluno bolsista na técnica, objetivou-se a realização de um experimento prático no qual o estudante pudesse aprender os princípios da espectrofotometria, sua utilização, seus princípios e o manuseio do equipamento.
Material e métodos
Foi realizado um experimento prático com alunos de metalurgia participantes do projeto de Treinamento Profissional “Caracterização por difração de raios X e espectroscopia Uv-vis de compostos sintetizados no Laboratório de Pesquisas e Experimentos em Nanociência” do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais – Campus Juiz de Fora. Seguindo um planejamento de estudo, esses alunos fizeram um levantamento bibliográfico sobre o que é a espectroscopia do visível e os fundamentos da técnica. Uma solução estoque de KMnO4 (1,58mg/L) foi preparada e, a partir dessa, sucessivas diluições foram realizadas para a construção da curva de calibração (0,316 mg/L, 0,632 mg/L, 0,948 mg/L e 1,265mg/L). Com o intuito de determinar o comprimento de onda especifico do composto, foi realizada uma varredura da solução mais diluída em todo o espectro do visível, anotando-se o valor do comprimento de onda referente à maior absorbância. Com esse valor, foram realizadas leituras pontuais das absorbâncias para as soluções padrão e com a utilização de um editor de planilhas eletrônicas foi elaborado um gráfico que permitiu determinar a equação da reta. Em seguida, uma solução de massa desconhecida foi analisada e os alunos puderam calcular a sua concentração.
Resultado e discussão
O levantamento bibliográfico sobre espectroscopia permitiu aos alunos um maior
entendimento sobre o assunto, com o enfoque nas leis que determinam a técnica,
suas limitações, implicações e o funcionamento dos equipamentos. Outrossim, a
leitura de artigos científicos contribuiu para o crescimento intelectual e
favoreceu a compreensão das possíveis aplicações dessa metodologia.
A fim de se preparar as soluções padrão, foi necessária uma revisão do
conhecimento sobre vidrarias e segurança em laboratório, além da realização dos
cálculos de massa e volume do composto. Ademais, com a utilização do
equipamento foi possível um estudo aprofundado dos seus componentes.
Nesse sentido, a varredura realizada com a amostra de 0,316 mg/L permitiu
identificar o comprimento de onda de 525 nm como pico de maior intensidade,
sendo esse o feixe de luz utilizado na determinação das absorbâncias. Na
tabela 1, estão apresentados os dados obtidos no experimento.
Com os valores da absorbância x concentração foi construída a curva de
calibração e estabelecida a equação da reta (A = 2,8136c + 0,2465). Uma vez que
o coeficiente de determinação obtido (R² = 0,9933) foi satisfatório, pode-se
inferir que as soluções foram preparadas de forma apropriada. O gráfico 1
representa a curva de calibração obtida.
A partir da absorbância encontrada para a solução de massa desconhecida foi
calculada a concentração de KMnO4 , obedecendo a equação:
A = 2,8136c + 0,2465
0,98 = 2,8136c + 0,2465
c = 0,261 mg/L
Analisando o valor da concentração calculada com a curva padrão, os alunos
concluíram que a absorbância varia linearmente com a densidade da amostra. Numa
análise qualitativa das soluções, puderam perceber que a intensidade da
coloração varia de acordo com a concentração da substância.
Conclusões
A vivência em laboratório, favorecida pela bolsa de treinamento profissional, permite que esses estudantes aperfeiçoem suas habilidades nesse ambiente, atentando para ações de segurança, preparo de soluções e uso adequado de vidrarias. Nessa perspectiva, projetos de mesma natureza apresentam-se como fortes aliados para o desenvolvimento de um ensino de química dinâmico. Especificamente para esses alunos que trabalharam diretamente com o espectrofotômetro, pode-se contribuir com a sua formação e capacitação para metodologias de análises, as quais poderão ser utilizadas na prática profissional.
Agradecimentos
Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais – Campus Juiz de Fora e a Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de Minas Gerais.
Referências
BASSETT, J.; DENNEY, R. C; JEFFERY. G. H.E; MENDHAN, J. Análise Inorgânica Quantitativa de Vogel. 4ª ed. Rio de Janeiro, Ed. Guanabara Dois, 1981. 690p.
FILGUEIRAS, Carlos A.L.; A espectroscopia e a química. Química nova na escola, n. 3, Maio 1996.
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS (Brasil). Resolução 001/2011: Implanta o Programa de Treinamento Profissional II no Campus Juiz de Fora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais. Juiz de Fora, 2011.
TITO, F. M. P.; CANTO, E. L.; Química na Abordagem do Cotidiano. Vol. 1 e 2. 2ª ed. São Paulo, Ed. Moderna, 1998. 479p.
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