ÁREA: Educação em Química
TÍTULO: COMPARAÇÃO ENTRE POLÍMERO NATURAL E ARTIFICIAL, EM AULA PRÁTICA DE QUÍMICA ORGÂNICA.
AUTORES: VIEIRA, J. R – UFRN; SILVA, H - UFRN; BARROSO, M. T - UFRN (PQ).
DEPARTAMENTO DE QUíMICA-UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE ZEZINRV@YAHOO.COM.BR
RESUMO: Comparação entre polímeros naturais e artificiais, em aulas práticas de química orgânica, são pouco trabalhadas. Este trabalho propõe uma aula que fornece um estudo comparativo entre quitosana e isopor em diferentes soluções. As amostras destes polímeros foram trituradas e pesadas em dosagens de 200mg/6.5ml de solução tabela 1, e em tubos de ensaios. Podemos notar que, não houve interação desses dois polímeros em meios polares (soluções diluídas de sais inorgânicos e bases). Já em solução pouco polar, o isopor apresentou solubilidade. Esses dois materiais não conseguem interagir bem em soluções concentradas de alta acidez, em solução diluída houve reação. Deste modo os alunos poderão concluir que polímeros diferem em suas propriedades as quais independem da sua origem natural ou artificial
PALAVRAS CHAVES: polímeros, quitosana, isopor.
INTRODUÇÃO: Embora os polímeros sejam amplamente utilizados no cotidiano, como materiais de excelentes propriedades mecânicas, térmicas, óticas, elétricas e adsorventes, o senso comum reporta-se a eles como plásticos somente. Também, o tema é pouco trabalhado em aulas práticas de química, talvez pela necessidade de bastante tempo para uma síntese polimérica, ou por não ser simples fazer medidas de propriedades físicas comuns para estes materiais, como por exemplo, o ponto de fusão. Nesta proposta de aula, teceremos comparações entre a quitosana (um material com grandes atividades fisiológicas, provenientes das carapaças de crustáceos e insetos) e o isopor (fabricado a partir do estireno), com o objetivo de ampliar os conhecimentos dos alunos sobre polímeros e suas propriedades.
MATERIAL E MÉTODOS: Pesou-se 13 amostras de isopor e 13 de quitosana com 200 mg cada uma, com auxílio de balança analítica, espátula e vidro de relógio. As amostras de isopor foram trituradas com almofariz e pistilo e foram colocadas em tubos de ensaios. Em seguida, foram adicionados respectivamente em cada tubo: água destilada, etanol, hexano, acetona, NaCℓ - 10%, HCℓ, H3PO4 (capela), ácido acético - 6:6V, ácido acético - conc., H2SO4 – 4:4V, H2SO4 - conc. (capela), NaOH – 10% e reagente de Fehling. Os tubos de ensaio foram rotulados com o soluto e o solvente correto (por exemplo, um tubo de ensaio Ii (i - isopor) continha isopor e água destilada e em outro tubo Iq (q - quitosana) continha quitosana e água destilada). Para cada ensaio se anotou as observações e foi construída a tabela 1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nos ensaios com quitosana, temos uma substância que faz ponte de hidrogênio, enquanto que o isopor (poliestireno) possui forças atrativas intermoleculares fracas. A quitosana por apresentar uma função amina em sua unidade estrutural possui um maior grau de polaridade, enquanto que o isopor apresenta uma estrutura de hidrocarboneto, que o torna menos polar. Diante dos testes propostos para uma aula de laboratório com duração de duas horas, os estudantes podem observar que (ver tabela 1): em soluções diluídas de ácidos, há um aumento na interação com a quitosana, a qual possui um grupo amina que é mais polar e que pode receber um próton dos ácidos minerais e do ácido acético. O teste com o reagente de fehling (para identificação de açúcares redutores), possibilita a visualização de uma pequena mudança de coloração de azul claro para verde claro para a quitosana, comprovando a existência de uma unidade de oligosacarídeo em sua estrutura. A realização destes experimentos poderá proporcionar o entendimento do aluno que: em soluções diluídas ácidas e com o reagente de Fehling, ocorreu maior interação com o polímero quitosana, que está relacionado com a natureza da sua unidade estrutural.
CONCLUSÕES: Após analisar estes testes, os alunos poderão pesquisar sobre as estruturas dos materiais poliméricos utilizados e concluir que, um polímero não é necessariamente um plástico e que suas propriedades independem da sua origem natural ou artificial, e sim, que se comportam de acordo com a natureza química de sua unidade estrutural, que é o estireno para o isopor e oligosacarídeo para a quitosana.
AGRADECIMENTOS:Programa de monitoria/PROGRAD/UFRN
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:Disponível na internet:
http://www.polymar.com.br/pagina. php?diretorio=quitosana/&menu=0&cod_secao=3
acessado 05.06.2006 às 10h30min; DE PAOLI, M. A. Plásticos inteligentes. In Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. DE PAULI, M. -A. e MALDANER,O.A.(Eds.) n.2, p. 9-12, 2001.