MATERIAL DO COTIDIANO NA CONSTRUÇÃO DE FENÔMENOS ELETROQUÍMICOS
João Augusto de Mello Gouveia-Matos1 (PQ)
Bruno Andrade Pinto Monteiro2 (IC)
Coordenação do Curso de Licenciatura, Instituto de Química, UFRJ
Curso de Licenciatura em Química, Instituto de Química, UFRJ
palavras-chaves: material do cotidiano, eletroquímica, pilhas
Todavia, alguma contextualização sempre está presente. Assim, na maioria dos experimentos clássicos do ensino de Química em laboratórios (destilação, cristalização, etc.), esta contextualização é acadêmica, pois eles abordam o fenômeno per si, isto é, o menos pertubado possível por variáveis exógenas ao sistema, num procedimento aceito e recomendado na construção do conhecimento pela comunidade científica. Mas não se trata disso, pois primeiro, o objetivo do ensino médio não é formar futuros cientistas, e segundo, que no mundo científico tecnológico em que estamos imersos, as manifestações dos fenômenos químicos para o cidadão comum ocorrem na presença de inúmeras variáveis, algumas delas, inclusive, propositadamente incluídas por questões mercadológicas. Assim, o manuseio de materiais do cotidiano em experimentos pode permitir ao aprendiz o desvelamento desta utilização das propriedades dos compostos (por exemplo, a eletrólise do xarope de iodeto permite o estabelecimeto das relações entre saúde, medicamentos, e a indústria farmacêutica a partir da questão de que “se uma solução de KI é incolor, então por que o xarope é vermelho?”). Mesmo nas situações em que tais utilizações não se apresentem diretamente, elas permitem pelo menos a percepção de que existe oculta sob a aparência do dia a dia uma série de propriedades químicas latente nos materiais, as quais vão permitir a sua utilização em nossas vidas.
Objetivo - Com base nas considerações acima foi então elaborada na disciplina Instrumentação de Química com Elementos do Cotidiano, do Curso de Licenciatura em Química da UFRJ, uma proposta de atividade experimental para o ensino médio que permitisse: i. a elaboração conceitual associada à eletroquímica – especificamente pilhas e conceitos preliminares de corrosão – através da construção de pilhas tipo Daniel que realizassem trabalho. ; ii. utilizasse material facilmente acessível, de baixo custo, e iii. fosse possível de ser conduzida pelo aprendiz em sua própria sala de aula, visto que as pilhas similares indicadas na literatura se prestam mais demonstrações1, ou exigem material não comum no cotidiano2.
Métodos e Técnicas - A atividade proposta é efetivada a partir das discussões referentes a presença da eletricidade (energia), e da eletroquímica na sociedade. A questão ambiental referente ao descarte de pilhas telefônicas, bem como a busca de soluções para substituição de motores a combustão por bataerias deve ser colocado. Dentro desse quadro então é que é proposto a inserção da atividade experimental sobre pilhas, aqui apresentada, com a finalidade de se construir os conceitos eletroquímicos químicos subjacentes a essas questões.
Material: copos descartáveis para “cafézinho”, soluções saturadas de cloreto de sódio e sulfato de cobre, alcóol, fios no 22 para as conexões, uma caneta esferográfica tipo “bic” seccionada em três, gel fixador para cabelos (em pó), uma seringa de 5 ml; um prego de 4-5 cm, e pedaços de cobre e aluminio de iguais dimensões. Obtenção do gel (papel do agar-agar): uma colher rasa de chá do pó é dissolvida em 15 ml de água e 2 ml de alcóol, em seguida adicionado 2 a 3 “pitadas” de cloreto de sódio. Para construção da pilha mergulhar no gel 1 cm de uma das extremidades da caneta seccionada, retirar e limpar a parte externa. Pela outra extremidade adicionar o cobre e a solução de CUSO4. Mergulhar o conjunto no copo descartável já contendo 4/5 do volume com a solução de NaCl e o outro eletrodo (Feo ou Alo). Efetuar as conecções.
Resultados - Apesar da ddp e da intensidade de corrente gerada por cada pilha ser muito baixa, a ligação em série de 3 a 4 delas permite não só a realização de trabalho, mas também o estabelecimento de correlações qualitativas deste com a série de potencial de redução. Assim, tanto o sistema Feo//Cuo, quanto o Alo//Cuo permitem o funciomento de um relógio digital, tendo o primeiro apresentado uma ddp de aproximadamente 2 V e o segundo, de 3 V (medidas em voltímetro). Esta diferença, devido aos potenciais de redução do Al (-1,67) e Fe (-0,44), pode porém ser constada qualitativamente na ausência do instrumento, pelo que fato que o conjunto constituído pelo eletrodo de Alo efetua eletrólise de uma solução saturada de CUSO4, o mesmo não acontecendo com o sistema constituído pelo eletrodo de Fe.
Considerações finais - Não se advoga a supressão de experimentos conduzidos em laboratórios, mas de se evitar de contrapor estes às atividades experimentais efetivadas em sala de aula utilizando material de baixo custo e presentes no cotidiano dos cidadãos. Os objetivos educacionais simplesmente são diferentes. Algumas atividades inclusive têm que ser conduzidas em laboratórios por questões de segurança (destilação, por exemplo), todavia, estas nem sempre se colocam, pois o cidadão manipula frequentemente em seu cotidiano os materiais utilizados no experimento. Além disso, a escala em que este é conduzido diminuem riscos eventuais. Como é o caso dos experimentos aqui tratados. A utilização geral de tais materiais não é pois uma mera questão de pobreza de recursos, mas de riqueza educacional.
Bibliografia
HIOKA, n.; MAIONCHI, F.; RUBIO, D.A.R.; FERREIRA, O.D. : Experimento sobre pilhas e a composição dos solos. Química Nova na Escola, 1998, 8, pgs. 36-7
TANIS, P.O. : Galvanic cells and the standart reduction potencial tables. J. Chemical Ed. 1990, 67, pgs. 602-3