Elaboração de Novos Roteiros de Aulas Praticas de Química Orgânica com a Filosofia da Química Verde

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Verde

Autores

Gomes, T. (IFRJ) ; Gomes, S. (IFRJ) ; Almeida, Q. (IFRJ)

Resumo

A filosofia da Química Verde surgiu com o intuito de minimizar ou evitar a produção de resíduos e o impacto ambiental que estes podem causar. Sua inserção no ensino de Química torna-se indispensável para que esta filosofia possa ser disseminada. Assim, o presente trabalho tem como objetivo propor novos roteiros para aulas práticas de Química Orgânica no IFRJ/Duque de Caxias empregando os princípios da Química Verde, a partir de uma pesquisa bibliográfica, experimentação e análise dos resultados. Estes roteiros foram aplicados em diferentes disciplinas dos cursos do ensino médio/técnico e ainda nas disciplinas da graduação em Química. Estas práticas foram desenvolvidas de modo a otimizar o tempo no laboratório, obtendo-se produtos com bons rendimentos e gerando menos quantidade de rejeitos.

Palavras chaves

Química Verde; Química Orgânica Exp.; Roteiros

Introdução

Nos últimos anos, as questões ambientais ganharam uma maior visibilidade nacional e internacional. Com isso, muitos olhares voltaram-se para a química, pois muito se é discutido sobre os impactos negativos causados ao meio ambiente e ao homem (BARBOSA; LEMOS; RAMALHO, 2013). Então, no início dos anos 90 surgiu a Química Verde, que busca alternativas para que a produção de resíduos seja evitada ou minimizada (LENARDÃO et al, 2003). Deste modo, torna-se imprescindível o papel do ensino de Química com enfoque na Química Verde, para formação de profissionais com conhecimento na prevenção da poluição (BOESE; HJERESEN; SCHUTT, 2000). A Química é uma ciência que estuda uma variedade de assuntos, onde a compreensão destes é fundamental para elucidar as transformações que ocorrem no mundo (BARBOSA, 2011). Para explicar tais transformações, faz-se uso da experimentação que tem o objetivo de estimular o aluno a exercitar o questionamento e desenvolver habilidades frente a observações práticas, trazendo milhares de benefícios na construção do conhecimento (GUIMARÃES, 2009). A aula experimental baseia-se em roteiros, que são parte importante no progresso da aula prática. Porém, é necessário muito cuidado para que este não tenha, apenas, caráter de “receita”, onde o aluno realiza a prática, mas não tem entendimento sobre os procedimentos que estão sendo realizados (SIMONI, 2002). Logo, os roteiros devem ser de fácil compreensão e objetivos, para que os alunos possam compreender os fenômenos e relacioná- los com a teoria (FERREIRA, 2010). Este trabalho tem como objetivo apresentar roteiros experimentais elaborados com princípios da Química Verde, para que sejam utilizados nas aulas práticas de Química orgânica do ensino médio técnico e nos cursos de graduação em química.

Material e métodos

A elaboração dos roteiros para aulas práticas com princípios da Química Verde se deu em quatro etapas: estudo sobre as práticas de química orgânica convencionais, introdução dos princípios da Química Verde nas práticas convencionais, comparação entre os resultados obtidos na prática com a filosofia da Química Verde e os dados das práticas realizadas convencionalmente, e por fim, os resultados que mostraram-se positivos foram escolhidos e os roteiros experimentais foram elaborados. Os roteiros foram aplicados nas disciplinas de Química Orgânica, no ensino médio técnico e no curso de licenciatura em Química, e na disciplina Química Verde do IFRJ campus Duque de Caxias.

Resultado e discussão

A fim de difundir os princípios da Química Verde e de demonstrar que as práticas podem ser otimizadas com essa nova filosofia, este trabalho compreendeu a elaboração de 10 roteiros experimentais com o intuito de diminuir a geração de resíduos e de minimizar os impactos ambientais. Para as práticas da síntese da acetanilida, cloreto de terc-butila e a reação de esterificação foram desenvolvidos roteiros utilizando ultrassom a fim de diminuir o tempo reacional e se obter um melhor rendimento. Estas práticas compreenderam o 6° tópico da Química Verde, a busca pela eficiência de energia. Na síntese do biodiesel foram desenvolvidos dois roteiros, os dois usaram 5 tipos de óleos vegetais residuais oriundos de fritura e o uso de etanol, substituindo o metanol. Uma das prática é realizada em ultrassom e a outra em temperatura ambiente, ambas dão ótimos resultados quando comparadas com a prática convencional. Esta prática compreendeu 3 tópicos da Química Verde além do 6°, o 7° que é o uso de fontes renováveis de matéria prima e o 5° que é o uso de solventes seguros. Para a prática de epoxidação também foram desenvolvidos dois roteiros, compreendendo a metodologia one-pot, exclusão do solvente diclorometano, e um dos roteiros englobou o uso do ultrassom. Essa prática compreendeu, além do 5° e 6° princípios, o 1° que busca evitar a geração de resíduos. Por fim, foram elaborados três roteiros sobre as práticas do bioplástico, cromatografia em coluna de açúcar de flores tipo hibisco e síntese da dibenzalacetona. Estas práticas compreenderam diversos tópicos da Química Verde, como química intrinsecamente segura, economia atômica e desenho de produtos seguros. Os resultados estão descritos na tabela 1.

Tabela 1: Resultados obtidos nos roteiros utilizando a filosofia da Química Verde

Conclusões

As práticas propostas baseadas nos princípios da Química Verde apresentaram-se como uma boa alternativa de atualizar experimentos realizados convencionalmente, visto que estas apresentaram ótimos resultados, tais como melhores rendimentos, diminuição do tempo reacional, baixo consumo de energia e menor geração de resíduos. A partir deste trabalho foi possível a experimentação, por parte dos alunos do IFRJ/Duque de Caxias, da utilização e difusão dos conceitos da Química Verde nas aulas práticas de química orgânica.

Agradecimentos

CNPq e IFRJ

Referências

BARBOSA, C. M.; LEMOS, E. A.; RAMALHO, T. E. B.; Conhecendo e desenvolvendo o conceito e princípios da Química Verde dos discentes no município de Nova Cruz/RN. IX Congresso de Iniciação Científica do IFRN, 2013.
BARBOSA, E. F.; Aulas Práticas de Química na Formação Profissional: Uma abordagem da Importância e Alguns Aspectos Relevantes. Enciclopédia Biosfera, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N°12; 2011.
BORGES, A. T.; Novos rumos para o laboratório escolar de ciência. Cad. Brás. Ens. Fís., v. 19, N°3: p.291-313, dez. 2002.
FERREIRA, L. H.; HARTWIG, D. R.; OLIVEIRA, R. C.; Ensino Experimental de Química: Uma Abordagem Investigativa Contextualizada. Química Nova na Escola. Vol. 32, N° 2, maio 2010.
GUIMARÃES, C. C.; Experimentação no ensino de química: caminhos e descaminhos rumo à aprendizagem significativa. Química nova na escola. Vol. 31, n° 3, agosto de 2009.
HJERESEN, D.L.; SCHUTT, D.L.; BOESE, J.M. J. Chem. Educ. 2000, 77, 1543.
LENARDÃO, E. J. et al. “Green Chemistry” – Os 12 Princípios da Química verde e a sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa. Revista Química Nova, Vol. 26, No. 1,p.123-129, 2003.
SALES, D. M. R.; SILVA, F. P.; Uso de atividade experimentais como estratégia de ensino de ciências. p. 1-6. 28 out. 2010.
SIMONI; D. A. et al.; Um Experimento Com Propostas Múltiplas Para um Laboratório de Química Geral. Química Nova. Vol. 25, N° 6. 2002.