Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: QUEIMA DE ESPONJA DE AÇO COMO METODOLOGIA DE ENSINO DE ESTEQUIOMETRIA
AUTORES: Pereira, E.S. (IFMT-CAMPUS CONFRESA) ; Garcês, B.P. (IFMT-CAMPUS CONFRESA) ; Sousa, J.P. (IFMT-CAMPUS CONFRESA) ; Filho, V.B. (IFMT-CAMPUS CONFRESA) ; Assis, A.S. (IFMT-CAMPUS CONFRESA)
RESUMO: Este trabalho apresenta os resultados obtidos a partir de uma atividade
experimental, que teve como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia de baixo
custo, visando facilitar o ensino experimental de estequiometria. Os alunos
receberam as instruções para realizarem os experimentos, e ao concluí-los, foram
orientados a discutir as seguintes questões: Porque a esponja de aço pega fogo?
Porque aumentou a massa? Quais os possíveis produtos formados? Como calcular o
rendimento da reação? Qual dos dois produtos seria formado com maior rendimento?
Concluiu-se que os alunos encontraram muita dificuldade nas questões que envolvem
cálculos, devido à deficiência nos conceitos básicos de matemática que é um pré-
requisito fundamental para a compreensão da Estequiometria.
PALAVRAS CHAVES: Experimentação; Ensino de química; Estequiometria
INTRODUÇÃO: A experimentação no ensino de Química constitui recursos pedagógicos que ajudam
na construção de conceitos, possibilitando aos alunos uma maior interação com o
assunto abordado, devido à relação teoria/prática. De acordo com Hodson (1988),
os experimentos devem ser realizados no intuito de atingir diferentes objetivos,
tais como demonstrar um fenômeno, coletar dados, testar hipóteses, desenvolver
habilidades de observação ou medidas, entre outros. “A experimentação é uma
atividade fundamental no ensino de Ciências” (Galiazzi, 2001). De acordo com
Galiazzi, o ensino experimental tem como finalidade melhorar a aprendizagem do
conteúdo científico, pois os alunos aprendem os conteúdos, porém não sabem como
aplicá-los. A estequiometria, do grego (stoicheon = elemento e metron = medida)
ou cálculo estequiométrico nos permite relacionar as quantidades de reagentes e
produtos que participam de uma determinada reação química. Conforme Cazzaro
(1999) a estequiometria está baseada nas leis ponderais, lei de conservação das
massas e lei das proporções fixas. A esponja de aço é constituída por 99% Ferro
(Fe), 0,9% Carbono (C) e 0,1% Manganês (Mn), a esponja de aço é um material
bastante utilizado em experimentos, por ser de fácil acesso e baixo custo. Ao
reagir com o O2 presente no ar (oxidação) a esponja de aço aumenta sua massa,
isso ocorre devido à reação entre o Fe presente na esponja e o O2, formando o
Fe2O3 (óxido ferroso) ou o Fe3O4 (óxido férrico). Neste trabalho será realizado,
em turmas do 2º ano do ensino técnico integrado do Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso – Campus Confresa, um experimento
simples, com materiais de baixo custo demonstrando a oxidação de esponja de aço,
utilizando uma bateria de 9V.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi realizada uma aula prática no laboratório do Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia de Mato Grosso – Campus Confresa, com a turma do 2º ano do
ensino técnico integrado, na qual foi realizado um experimento simples para a
demonstração da oxidação.
Para esse experimento foram utilizados os seguintes materiais:
Bécquer;
Esponja de aço;
Bateria 9V;
Balança analítica.
A turma foi dividida em dois grupos e foram apresentadas aos alunos as etapas do
experimento que se segue:
1. Pesar o bécquer, anotar a massa;
2. Pesar o bécquer + a esponja de aço, anotar a massa;
3. Realizar a oxidação da esponja de aço encostando a bateria 9V na mesma,
4. Após o término da oxidação, pesar novamente o bécquer + o óxido formado e
anotar a massa.
Ao concluir os experimentos, foram passadas aos alunos, para discutir na sala,
as seguintes questões:
1. Porque a esponja de aço pega fogo?
2. Porque aumentou a massa?
3. Quais os possíveis produtos formados?
4. Como calcular o rendimento da reação?
5. Qual dos dois produtos seria formado com maior rendimento?
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Procurou-se averiguar como cada grupo responderia as questões na completa
ausência de um roteiro experimental previamente fornecido. Na discussão que
segue, são apresentados percentuais de resposta por questão, sem apresentar
rigidez estatística. Considerando que os dados numéricos contribuem apenas para
a compreensão das questões nas quais os alunos apresentaram maior dificuldade.
Com relação à questão 1 (Porque a esponja de aço pega fogo?) 70% dos alunos
responderam corretamente. “Porque a bateria forneceu calor para a esponja
tornando possível a reação com o O2 presente no ar, como toda combustão libera
calor, houve a produção de chama (energia luminosa e energia calorífica)”(FIGURA
1). Em relação à questão 2 (Porque aumentou a massa?) 53% dos alunos acertaram.
“A esponja é composta por sua maioria por átomos de ferro, que reagiu com o O2
existente no ar formando o Fe2O3, aumentando assim a massa. Na questão 3 (Quais
os possíveis produtos formados?) 65% responderam: “ Óxido de ferro (Fe2O3) e Gás
carbônico (CO2)”, isso ocorre devido a um erro conceitual de que toda combustão
libera gás carbônico. Já na questão 4 (Como calcular o rendimento da reação?)
Nenhum dos grupos conseguiu calcular o rendimento. E em relação á questão 5
(Qual dos dois produtos seria formado com maior rendimento?) 53% dos alunos
disseram que: “O que teve maior rendimento foi o óxido de ferro, pois não há
como calcular o rendimento do gás carbônico (CO2), pois ele é liberado na forma
gasosa, não havendo como calculá-lo.
FIGURA 1.
Oxidação da esponja de aço
CONCLUSÕES: Percebe-se que os alunos encontrou dificuldades em responder as questões 4 e 5 por
apresentarem cálculos.
De acordo com Gomes, a razão pelo o qual isso ocorre é devido à deficiência dos
alunos nos conceitos básicos de Matemática que é um pré-requisito para a
compreensão da Estequiometria, aumentando a dificuldade dos alunos na compreensão
de Química.
“Uma importante forma de melhorar o entendimento dos alunos no que diz respeito ao
cálculo estequiométrico seria a interdisciplinaridade da Matemática com a Química,
tornando o assunto menos complexo” (Gomes, 2007, p. 160).
AGRADECIMENTOS: A Deus pelo dom da vida. Aos nossos pais pelo amor.
Ao professor Bruno P Garcês, pela orientação. E aos alunos do 2º ano
pela participação.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: HODSON, D. Experiments in Science and Science Teaching. Educational Philosophy and Theory. 20 (2), p. 53 – 66, 1988.
GALIAZZI, M C. Objetivos das atividades experimentais no ensino médio: a pesquisa coletiva como modo de formação de professores de ciências. p. 250, 2001.
CAZZARO, F. Um experimento envolvendo estequiometria. 1999.
GOMES, R S. Cálculo estequiométrico: o terror nas aulas de Química. p.160, 2007.