EducaTV - Manual de utilização de vídeos QUÍMICA
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Ficha Título:Técnica:
I N D E I N S T I T U T O N A C I O N A L D E D E S E N V O L V I M E N T O D A E D U C A Ç Ã O
Edição: KuculaOsuwelaWork Center - Avenida Julius Nyerere, 931, 1º Esquerdo, Maputo, Moçambique 1ª Edição: Agosto 2020
EducaTV - Manual de utilização de vídeos: Química
Concepção Gráfica: Sérgio Varela
Tiragem: 200 exemplares ISBN 978-989-330746-5
Apoio: INDE - Instituto Nacional do Desenvolvimento da Educação
Autoria: António Batel Anjo Isaura Cuco José António Barros Luisa Beatriz Mabjaia Soraia Amaro
Financiamento: Embaixada da Irlanda
contributo para uma Educação relevante geradora de alunos com competências e atitudes para enfrentar novos problemas e novos desafios.
Nos dias de hoje a relevância do Ensino Experimental das Ciências é incontornável na Educação. Desde cedo, os alunos devem ser motivados e envolvidos, de forma prática, nas temáticas de STEM (sigla em Inglês, que designa Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), para que compreendam e se interessem pela Ciência, saibam reconhecer a sua importância no dia-a-dia e encarem as profissões de base científica como uma opção de futuro.
Mas, a par com isto, a dimensão e as características do nosso Sistema Nacional de Educação pedem-nos, a todo o momento, soluções inovadoras que ajudem a dar resposta às novas competências – autonomia, espírito critico e resolução de problemas integrado diversos conhecimentos – exigidas pelo mercado de trabalho.
Ismael Nhêze Director do Instituto Nacional do Desenvolvimento da Educação
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A revisão curricular do ensino primário e secundário à abordagem integrada das Ciências está em curso e espelha a importância atribuída ao STEM na Educação. Ao promover o ensino das Ciências de forma integrada, acreditamos estar a contribuir para melhorar a experiência de ensino aprendizagem, numa abordagem mais ampla e dinâmica.
Os conteúdos EducaTV encaixam-se aqui, como uma solução inovadora a um conjunto de necessidades identificadas: a necessidade de mais formação de professores para o ensino experimental; a necessidade de colmatar as dificuldades em realizar experiências em contexto de sala de aula e a necessidade de conceber aulas mais dinâmicas e motivadoras. O INDE espera que os professores de Ciências vejam neste manual uma ferramenta para melhorarem a sua capacidade de abordar o ensino das ciências de forma prática e Trata-secompreensiva.deum
As mulheres estão sub-representadas nas ciências em todos os países, e a Irlanda espera que este programa ajude as meninas de Moçambique a ganhar confiança e interesse nas ciências, para que possam liderar, através da ciência, com vista a uma economia sustentável e à criação de mais emprego qualificado em Moçambique.
Como reflexo de seus valores e de sua própria jornada histórica, a Irlanda continua comprometida com a solidariedade com as pessoas mais vulneráveis do mundo, que é expressa através do nosso programa de cooperação para o desenvolvimento e da nossa resposta a crises humanitárias.
Embaixadora da República da Irlanda em Moçambique
O apoio da Irlanda à UPI, através do projecto EDUCATV que engloba a elaboração deste Manual, é guiado por uma abordagem que advoga a priorização de serviços de educação sustentáveis, eficazes, equitativos e de qualidade.
A Embaixada da Irlanda em Moçambique tem orgulho em apoiar esta iniciativa.
Nuala O’ Brien
Este manual pretende ser mais uma ferramenta para, em conjunto com os conteúdos audiovisuais que o projecto EDUCATV vem produzindo, apoiar os docentes na exploração dos conteúdos de ciências experimentais nas suas salas de aulas e assim, melhorar a qualidade do ensino das ciências. Esperamos que este manual e suas ferramentas audiovisuais sejam pontes entre professores e alunos.
Fruto da nossa própria experiência do efeito transformador que a educação teve em nosso país e a história do nosso desenvolvimento, a Irlanda acredita que a educação é um direito fundamental e que a educação de meninas, em particular, tem efeitos de longo alcance, capacitando meninas e mulheres e transformando sociedades.
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UTILIZAÇÃO DE VÍDEOS EXPERIMENTAIS DE QUÍMICA EM SALA DE AULA
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Caro sabemosprofessor,quea escola é, por excelência, o espaço de socialização onde crianças, jovens e adultos provenientes de diferentes meios socioculturais têm, de forma sistemática e metódica, a oportunidade de desenvolver competências básicas relevantes e indispensáveis para a sua vida. Compete à escola encontrar estratégias motivadoras, nomeadamente através do ensino experimental. Este manual serve como ponto de partida para enriquecer e melhorar as suas aulas através de uma melhor planificação e da exploração de conteúdos audiovisuais dedicados às ciências experimentais em sala de aula.
Tome esta nossa proposta somente como um ponto de partida e jogue com o seu conhecimento e experiência para adaptá-la ao contexto real da sua escola e turmas. Esperamos que, com o apoio deste manual, possa despertar nos seus alunos o gosto pelas Ciências Naturais.
Uma melhor planificação irá ajudá-lo a ter melhores aulas, mais atractivas, capazes de ligar os conteúdos teóricos aos práticos e de fomentar no aluno um maior interesse e uma melhor Esteaprendizagem.manualfoi concebido para apoiar os professores de Química do 1o e 2o Ciclos do Ensino Secundário Geral, sendo as primeiras sete aulas destinadas ao 1o Ciclo e as três restantes ao 2o Ciclo do Ensino Secundário Geral.
Neste manual são abordados alguns temas constantes nos programas de Química do 1o e 2o Ciclos do Ensino Secundário Geral.
A organização do material é temática, incorporando competências que se pretendem desenvolver. Os temas encontram-se subdivididos em subtemas contendo os planos de aulas nos quais constam os objectivos, os pré-requisitos, os conteúdos abordados, as Métodologias de ensino-aprendizagem, os recursos didácticos que podem ser usados, actividades como exercícios e problemas, e, como destaque, os vídeos de experiências de química, as formas de avaliação e a bibliografia usada.
Note-se que os temas são abordados de forma resumida e encontram-se em consonância com o livro do aluno e o programa de ensino.
ESTRUTURA DO MANUAL
O conjunto de actividades a serem desenvolvidas foi elaborado de forma contextualizada e é apresentado de forma diversa, de modo a cobrir as diferentes formas de tratamento de informação científica (diagramas, quadros, tabelas, textos, fluxogramas, vídeos, imagens ou figuras, principais fórmulas… sempre que possível). Dá-se especial destaque aos aspectos Métodológicos e didácticos a serem observados na condução das aulas, incluindo aqueles relacionados com a actividade experimental, seja ela com recurso ao vídeo ou mesmo realizando as experiências em sala de aula. No final do manual são apresentadas as grelhas de registos e de observações, que o ajudarão a avaliar melhor os seus estudantes e, desse modo, a melhorar as suas estratégias de ensino-aprendizagem.
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TEMA 2: REACÇÕES QUÍMICAS - FENÓMENOS QUÍMICOS
TEMA7: SABÃO
TEMA 5: DISSOLUÇÃO E DILUIÇÃO
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TEMA 3: O CARVÃO - PODER ADSORVENTE
TEMA 4: OBTENÇÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
TEMA 6: TITULAÇÃO
TEMA 1: MISTURAS
ÍNDICE
TEMA MISTURAS1:
A Química como ciência que estuda as substâncias e suas transformações é parte integrante das ciências naturais, cujo desenvolvimento é caracterizado por uma relação entre a teoria e a prática. Este tema da 8a classe pertence a segunda unidade temática - Substâncias e misturas e é leccionada no primeiro trimestre.
• Reconhecer no quotidiano os diferentes tipos de misturas;
Introdução:
• Sistematização da aprendizagem.
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• Aplicar os métodos de separação de misturas para a obtenção de substâncias úteis no quotidiano tais como sal de cozinha, agua destilada, álcool, entre outras;
• Redigir e apresentar informação científica com rigor e clareza;
• Responder as questoes previas com base nas observacoes e anotacoes;
Conceitos básicos do tema Neste tema pretende-se desenvolver os seguintes conceitos básicos: Conceito de Mistura; Tipos de mistura: homogénea e heterogénea; Conceitos de soluto e solvente; Dissolução; Métodos de separação de misturas: evaporação, destilação, cristalização, destilação simples, cromatografia de papel, catação, peneiração, decantação, filtração e separação magnética.
Assim, sugere-se que no plano de aulas se tome em linha de conta os seguintes aspectos:
• Definição clara dos conceitos chave de cada aula pelos alunos;
• Assistir com atenção aos videos e tomar as respectivas notas de acordo com as questões prévias;•Discutir com os colegas sobre os conteudos apresentados no video;
Nele são tratados os seguintes conteúdos, que constituem subtemas: Tipo de Misturas - conceito e classificação (homogêneas e heterogêneas); Métodos de separação de misturas e importância e aplicação dos métodos de separação de misturas que serão tratados neste tema.
• Apresentar resultados de experiências com base na assistência de vídeos sobre experiências químicas relativas ao tema.
Pretende-se com este tema que os alunos adquiram as seguintes competências básicas:
• Visualização atenta dos vídeos com base em “questões prévias” como orientadoras das actividades de aprendizagem;
• Respeitar as diferentes opiniões dos colegas;
TEMA 1: MISTURAS
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
Metodologia:
Plano de aula 1 – Misturas homogéneas e heterogéneas Objectivos:
Definir o conceito de mistura
Neste subtema deve ficar claro para os alunos, com base em exemplos de conhecimentos do dia-a-dia, que a maior parte da matéria que nos rodeia é constituída por misturas de substâncias e que as misturas são de natureza diversa e podem ocorrer em e com todos os estados de agregação da matéria. Deve ainda ficar claro para os alunos a existência de dois tipos de misturas, nomeadamente as homogéneas e heterogéneas, e que as homogéneas são designadas de soluções. Por outro lado, deve-se esclarecer que existem dois componentes básicos nas misturas – o soluto e o solvente. Deve também ser explorado o conceito de dissolução e caracterizada a água como solvente universal.
Os alunos já conhecem os conceitos de matéria, seus estados de agregação e mudanças de estado; substância, propriedades específicas e classificação, bemo como os conceitos de substâncias puras e misturas.
Sugere-se que o professor organize os alunos em grupos heterogéneos de quatro elementos. Para motivá-los, introduz o tema colocando questões aos alunos relativas ás suas próprias vivências relacionadas com a preparação de misturas e, cuidadosamente, vai considerando e registando todas as experiências válidas, a partir das quais deverá ser feita uma síntese que culmine com a definição do conceito de mistura, com a distinção ou classificação destas em homogéneas e heterogéneas, bem como com a definição dos conceitos de solução, soluto e solvente. É importante que nesta aula os alunos percebam que as misturas homogéneas ou soluções podem ser sólidas, líquidas e gasosas – sendo exemplo disso as ligas metálicas, a água que bebemos e o ar que respiramos, respectivamente.
Subtema 1: Tipos de Misturas
Conhecer a difença entre misturas homogéneas e heterogéneas Distinguir misturas homogéneas e heterogéneas Definir os conceitos de solução, soluto e solvente Caracterizar a água como solvente universal
Classificação das misturas em homogéneas e heterogéneas Componentes de uma solução (soluto e solvente) Processo de dissolução Água como solvente uinversal
Pré-requisitos:
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Conteúdos:
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• Sistematização dos conceitos relevantes da aula – elaboração de um quadro lógico
Misturas homogéneas são aquelas em que não é possível distinguir os seus componentes. Apresentam uma única fase, como é o caso de água e sumo.
Solvente é a substância na qual o soluto será dissolvido e normalmente apresenta-se em maior quantidade na solução.
Actividades e cronograma: De introdução (motivação)
Os componentes de uma mistura homogénea ou solução - soluto e solvente.
O solvente mais conhecido é a água, que é considerada solvente universal por possuir a capacidade de dissolver uma grande quantidade de substâncias.
As misturas homogéneas são designadas de solução. O chá e os sumos que bebemos são misturas homogéneas, ou soluções.
Sugere-se que o professor oriente os alunos para a leitura sobre os conceitos de misturas, solução e sua classificação, usando o livro do aluno. Após esta fase, o professor deve orientar os grupos a assistirem o vídeo sobre o tema para poderem responder às questões prévias. No final do vídeo, os alunos devem responder às questões prévias e, por fim, o professor irá pedir aos grupos que sistematizem os principais conceitos aprendidos na aula. Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível.
No final da aula o professor distribui exercícios para que os alunos resolvam, como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
Soluto e solvente são os dois componentes de uma solução.
• Questionamento sobre as vivências dos alunos na preparação de misturas
A dissolução é o processo pelo qual o soluto se dissolve no solvente para formarem a solução. Ela ocorre através de interacções entre as partículas do soluto e do solvente que, por apresentarem semelhanças, se misturam bem. Aqui impera uma regra antiga que diz “semelhante dissolve semelhante”.
Misturas heterogéneas são aquelas em que é possível distinguir os seus componentes. Elas presentam mais de uma fase. Por exemplo: água e óleo, água e areia.
Mistura é a associação de duas ou mais substâncias. Numa mistura, as substâncias que a constituem (componentes) mantêm (conservam) as suas propriedades. As misturas classificam-se em homogéneas e heterogéneas.
Resumo:
• Visualização do vídeo na sala de aula e resposta às questões prévias De consolidação
• Síntese das vivências dos alunos em preparar misturas e classificação das mesmas De desenvolvimento
Soluto é a substância que se encontra dispersa no solvente. É a substância que será dissolvida e normalmente apresenta-se em menor quantidade na solução.
• Avaliação do desempenho dos estudantes
Preenchimento das grelhas de registos e de observações
Recursos:
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• https://youtu.be/czxCxHLtGvo
• Livro do aluno
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Material de Apoio:
Avaliação:
• Manual de apoio ao professor
1. De certeza que, ao longo da vossa vida, todos vocês já terão tido várias oportunidades de preparar misturas! Gostaria que dessem exemplos de misturas por vocês preparadas!
Exercícios de consolidação
2. Selecciona as respostas correctas Os métodos de separação de misturas homogéneas são: a) Evaporação, cristalização, destilação simples e cromatografia de papel; b) Decantação; evaporação, cristalização, destilação simples e cromatografia de papel; c) Separação magnética, evaporação, cristalização, destilação simples; d) Evaporação, cristalização, destilação simples e cromatografia de papel;
3. Marca com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas a) Mistura homogénea é aquela em que se distinguem os seus componentes. _____ b) Mistura é uma junção de uma ou duas substâncias. ____ c) Mistura heterogénea é aquela em que não se distinguem os seus componentes e apresenta uma única fase. ____ d) Mistura homogénea tem mais do que uma fase. _____ 4. Selecciona as respostas correctas Uma mistura homogénea apresenta: a) Um aspecto não uniforme. b) Mais de uma fase. c) Mais de duas fases. d) Um aspecto uniforme.
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Questionário:
Questão prévia
Conceitos básicos: Decantação, separação magnética, cromatografia de papel
Introdução:
Para explicar os métodos de separação de misturas é necessário ter em conta que o uso de cada um eles depende das propriedades específicas das substâncias envolvidas. Assim, eles podem ser agrupados segundo o seu tipo, em:
Neste subtema iremos tratar de três métodos em três aulas, nomeadamente a decantação, separação magnética e a cromatografia de papel.
• Definição clara dos conceitos pelos alunos;
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
• Sistematização da aprendizagem.
• Sistematização das ideias dos alunos relativas aos métodos de separação de misturas;
• Métodos de separação para misturas homogéneas (evaporação, cristalização, destilação simples e cromatografia de papel).
• Métodos de separação de misturas heterogéneas (catação ou triagem, peneiração, filtração, decantação e separação magnética).
Assim, sugere-se que no plano de aulas se tome em linha de conta os seguintes aspectos:
Subtema 2: Métodos de Separação de Misturas
No dia-a-dia, muitas vezes torna-se útil separar as substâncias que constituem uma mistura, isto é, separar os componentes ou constituintes de uma mistura. É assim que se consegue separar os pedacinhos de pedra do feijão, preparar o álcool, separar os diferentes constituintes do petróleo, entre outros. Para que isto possa acontecer, usam-se métodos de separação de misturas. Os métodos mais conhecidos pelo homem desde a antiguidade são a catação, peneiração, filtração, decantação, evaporação, cristalização e destilação. Além destes, hoje dispomos de outros métodos, como a separação magnética e a cromatografia.
• Visualização atenta dos vídeos com base em “questões prévias”, orientadoras das actividades de aprendizagem;
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Conteúdos:
Plano de aula 2: Métodos de Separação de Misturas - Decantação
Os alunos já conhecem os conceitos de mistura e sabem diferenciar as misturas em homogéneas e heterogéneas.
Metodologia:
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Conhecer, descrever e diferenciar os métodos de separação das misturas com base nas propriedades especificas das substâncias; Identificar os diferentes métodos de separação de misturas homogéneas e heterogéneas; Conhecer e descrever correctamente a decantação.
De seguida, o professor fornece as questões prévias orientadoras da aula e pede às equipas para, em 10 minutos, discutirem sobre as questões e apresentarem as suas respostas a elas. Depois, segue-se a partilha das respostas dos diferentes grupos que é colocada no quadro por um membro de cada grupo. As questões prévias devem permitir que sejam apresentados pelos alunos os diferentes métodos de separação de misturas. Os alunos podem consultar o livro para aprimorarem as suas respostas. Aqui, o professor deve organizar um quadro lógico, incorporando os métodos de separação de misturas.
Para a segunda fase da aula, o professor chama a atenção para a visualização do vídeo sobre a decantação e pede aos alunos para verificarem e melhorarem as suas respostas com base na informação recolhida do vídeo.
Objectivos:
Depois disso, o professor pede aos alunos para melhorarem as respostas colocadas no quadro. Finalmente, com base nas respostas dadas pelos alunos, o professor faz a síntese da aula e recomenda os exercícios de consolidação da aprendizagem que os alunos deverão realizar em casa.
Métodos de separação de misturas: decantação, catação, peneiração, filtração, evaporação, cristalização, destilação simples, cromatografia de papel, separação magnética; Importância e aplicação dos métodos de separação de misturas.
Inicialmente, o professor pede aos alunos para formarem equipas heterogéneas de quatro alunos, nas quais são distribuídas as responsabilidades de líder da equipa, secretário(a) moderador(a) e apresentador.
Pré-requisitos:
• Elaboração de um quadro lógico sobre os métodos de separação de misturas De desenvolvimento
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• Avaliação do desempenho dos estudantes
• Métodos de separação para misturas homogéneas (evaporação, cristalização, destilação simples e cromatografia de papel)
• Visualização do vídeo na sala de aula e resposta às questões prévias De consolidação
• Questionamento sobre as vivências dos alunos na preparacão de misturas
• Manual de apoio ao professor
Material de Apoio:
• Síntese das vivências dos alunos em preparar misturas e classificação das mesmas
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
• Métodos de separação de misturas heterogéneas (catação ou triagem, peneiração, filtração, decantação e separação magnética)
• Livro do aluno
Actividades e cronograma: De introdução (motivação)
Resumo:
Preenchimento das grelhas de registos e de observações Recursos didácticos: Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• https://youtu.be/xQk8elaZa38
A decantação baseia-se na diferença de densidade dos componentes. Ela consiste em deixar a mistura repousar e o componente mais denso, geralmente o sólido, deposita-se no fundo do recipiente e por uma inclinação cuidadosa verte-se o componente menos denso para um outro recipiente. A decantação também se usa para separar líquidos não miscíveis.
Para separar os componentes de uma mistura usam-se os métodos de separação de misturas. Os métodos de separação de misturas têm como base as propriedades específicas das substâncias envolvidas.
Avaliação:
Os métodos de separação de misturas são agrupados segundo o seu tipo, em:
1. Um aluno misturou uma colher de açúcar e 200mL de água para preparar o seu chá ao pequeno almoço, tendo-se formado uma solução homogénea. Indica o soluto e o solvente dessa mistura.
Questionário:
3. Qual das seguintes frases corresponde a decantação?
Soluções dos exercícios de consolidação:
2. Deve filtrar para separar a água destilada dos detritos de vidro.
Exercícios de consolidação
Questões prévias:
1. No nosso dia-a-dia, estamos sempre a lidar com misturas e muitas vezes temos de separar os componentes da mistura. Como separarias as seguintes misturas? a) Feijão com pedrinhas b) Água e areia c) Água e óleo d) Água e álcool e) Arroz e cascas de arroz R: a) catação; b) decantação + filtração; c) decantação; d) destilação; e) peneiracao
2. No laboratório de Química, um aluno partiu o gargalo da garrafa de água destilada, e pequenos pedaços de vidro entraram para a garrafa. Como deve o estudante proceder para que se possa utilizar a água em segurança?
a) Método para separar os componentes de uma mistura líquida cujos pontos de ebulição sejam razoavelmente diferentes entre si.
2. A mistura de areia e água pode ser separada a partir de: a) Destilação simples; b) Filtração; c) Decantação; d) Separação magnética R: c) e b)
d) Método que permite separar um sólido insolúvel de uma mistura entre um sólido e um líquido ou de uma mistura entre dois líquidos imiscíveis.
3. D
c) Método para separar partículas sólidas em suspensão num líquido através de um filtro que permite a passagem do líquido e a retenção do sólido.
1. O soluto é o açúcar e o solvente a água.
b) Método para separar um sólido com propriedades magnéticas de uma mistura sólida.
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Depois, deve pedir às equipas que partilhem as suas ideias sobre o conceito de separação magnética.
Sugere-se que o professor organize os alunos em grupos heterogéneos de quatro elementos. Para motivá-los, introduz o tema colocando questões relativas à leitura feita em casa, pedindo que dêem exemplos concretos.
Como preparação para a aula, os alunos leram sobre os métodos de separação de mistura em particular sobre a separação magnética.
Com base nas respostas dadas pelos alunos, o professor explica que a separação magnética é um processo de separação de misturas em que um dos componentes é um metal atraído por um íman. Por exemplo, a mistura de sal de cozinha e raspas de ferro ou a separação de uma mistura contendo pó de zinco e de ferro, ou ainda água e ferro. Em qualquer dos casos, a separação ocorrerá pela aproximação de um íman, fazendo com que o ferro seja atraído, separando-o do sal, zinco ou água.
Conteúdos: Separação magnética
Metodologia:
• Identificar misturas heterogéneas que se podem separar aplicando o método da separação magnética
Pretende-se com esta aula que os alunos sejam capazes de:
• Descrever correctamente o método de separação magnética
De seguida, os grupos visualizam o vídeo sobre o tema para poderem responder às questões prévias. No final do vídeo, os alunos respondem às questões e, por fim, o professor pede aos grupos que sistematizem os principais conceitos aprendidos na aula. Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível.
No final da aula, o professor distribui exercícios para que os alunos resolvam como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
Nesta aula será dada ênfase ao método da separação magnética que é um método de separação de misturas heterogéneas, onde uma das substâncias misturadas deve apresentar propriedades magnéticas, como cobalto, ferro ou níquel. Na separação magnética, os componentes da mistura são atraídos pelo íman. O professor deve chamar a atenção dos alunos sobre a importância deste método na área de processamento ou purificação de minérios, assim como na separação de componentes metálicos presentes no lixo que podem ser reciclados.
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Pré-requisitos:
Objectivos:
Plano de aula 3: Métodos de separação de misturas - separação magnética
Recursos didácticos:
• Visualização do vídeo na sala de aulas e resposta as questões prévias De consolidação
• Manual de apoio ao professor
• Livro do aluno
• https://youtu.be/My-4y48rRkQ
Separação magnética é um processo de separação de misturas sólidas em que um dos componentes é um metal que pode ser atraído por um íman. Por exemplo, na mistura de sal de cozinha e raspas de ferro a separação ocorrerá pela aproximação de um íman, fazendo com que o ferro seja atraído, separando-o do sal.
Avaliação:
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
Resumo:
Preenchimento das grelhas de registos e de observações
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• Questionamento sobre as vivências dos alunos na preparação de misturas por separação magnética De desenvolvimento
Actividades e cronograma: De introdução (motivação)
• Avaliação do desempenho dos estudantes
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
Material de Apoio:
Questão prévia:
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Soluções dos exercícios de consolidação:
2. O método da separação magnética encontra muita aplicação na área de processamento ou purificação de minérios, assim como na separação de componentes metálicos presentes no lixo que podem ser reciclados. 3. b) e c)
Questionário:
3. Quais das seguintes misturas podem ser separadas pelo método da separação magnética? a) Pó de enxofre + pó de zinco b) Pó de ferro + farinha de milho c) Areia + pó de cobalto d) Areia + pó de giz
2. Onde é que este método encontra aplicação?
1. O que é separação magnética?
1. Separação magnética - é um processo de separação de misturas sólidas em que um dos componentes é um metal que pode ser atraído por um íman.
Como devemos proceder para separar uma mistura contendo areia e pó de ferro? R: devemos um íman para atrair o ferro e separá-lo por separação magnética.
Exercícios de consolidação:
Plano de aula 4: Métodos de separação de misturas - Cromatografia de papel
No final da aula, o professor distribui exercícios para que os alunos os resolvam como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
Sugere-se que o professor organize os alunos em grupos heterogéneos de quatro elementos. Para motivá-los, introduz o tema colocando questões aos alunos relativas às informações colhidas por estes sobre a cromatografia de papel e pede que apresentem por palavras próprias as suas percepções sobre o assunto. De seguida, distribui as questões prévias a serem respondidas pelos alunos logo depois da assistência atenta ao vídeo.
Nesta aula, a ênfase vai para a cromatografia como método de separação de misturas que se baseia na diferença de mobilidade (velocidade) dos componentes da mistura numa superfície de um determinado solvente. Deve, por isso, ficar claro para os alunos os conceitos de fase estacionária e fase móvel e que, na cromatografia, as substâncias que se movem com maior velocidade são as que possuem maior afinidade com o solvente da fase móvel, enquanto as substâncias que se movimentam com menor velocidade (as mais retidas) são as que possuem maior afinidade com a fase estacionária.
Por último o professor deverá fazer a síntese das respostas dos grupos, culminando com a definição dos conceitos de cromatografia de papel, fase estacionária e fase móvel.
Depois o professor orienta os grupos a assistirem atenciosamente o vídeo sobre o tema para poderem responder as questões prévias. No final do vídeo, os alunos respondem às questões prévias e, por fim, o professor pede aos grupos que sistematizem os principais conceitos aprendidos na Adicionalmente,aula.podem realizar a própria experiência com material localmente disponível.
Conhecer a técnica da cromatografia de papel como um método de separação de misturas homogéneas
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Pré-requisitos:
Os alunos já conhecem os conceitos de mistura e sua classificação. Adicionalmente conhecem alguns métodos de separação de misturas, como a decantação e a separação magnética.
Antes da aula informaram-se sobre o método da cromatografia de papel.
Metodologia:
Objectivo:
Conteúdos:
Métodos de separação de misturas homogéneas Cromatografia de papel, fase móvel e fase estacionária
Actividades e cronograma: De introducão (motivação)
Na cromatografia, as substâncias que se movem com maior velocidade são as que possuem maior afinidade com o solvente da fase móvel. As substâncias que se movimentam com menor velocidade (as mais retidas) são as que possuem maior afinidade com a fase estacionária.
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Na cromatografia de papel é utilizado um material poroso, o papel que, lenta e progressivamente, vai absorvendo um líquido que vai arrastando consigo os componentes da mistura, separando-os.
• No fim da aula o professor distribui algumas questões relacionadas com o tema como TPC.
• Síntese dos procedimentos e conceitos aprendidos sobre a cromatografia de papel como método de separação de misturas homogéneas
Os componentes da mistura são separados entre a fase estacionária e a fase móvel.
Ele é tipicamente laboratorial ou industrial, e é usado por exemplo, para separar os componentes de misturas homogéneas como a tinta de caneta. Assim, torna-se possível separar as diferentes substâncias coloridas.
Resumo:
Na experiência, a fase estacionária é o papel e a fase móvel o álcool etílico em movimento sobre o papel.
• Discussão nas equipas acerca do entendimento do mesmo, usando as questões prévias De consolidação
A cromatografia de papel é um método de separação de misturas homogéneas que se baseia na diferença de mobilidade (velocidade) dos componentes da mistura numa superfície de um determinado solvente.
• Visualização do vídeo sobre o tema
• Questionamento sobre a informação obtida pelos alunos das leituras feitas sobre o tema antes da aula De desenvolvimento
Recursos didácticos:
Material de Apoio:
O processo ocorre em duas fases: estacionária, na qual ocorre a fixação da substância que está a ser separada, e a fase móvel, na qual um solvente arrasta o material a ser isolado. Como as substâncias a serem separadas possuem propriedades diferentes, alguns são arrastadas com maior velocidade do que as outras. Por causa dessa diferença de velocidade, as várias substâncias da mistura migram de diferentes formas sobre o material aderindo em locais distintos.
• Livro do aluno
Existem diferentes tipos de cromatografia, sendo a mais conhecida a cromatografia de papel.
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• https://youtu.be/kU1rzSynXr0
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Avaliação: Preenchimento das grelhas de registos e de observações
• Manual de apoio ao professor
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Homogénea
Questão prévia:
R: A fase estacionária é o papel e a fase móvel é o álcool etílico.
1. Considera as seguintes misturas. Em qual das alíneas se aplica o método de cromatogra fia de papel?
4. Completa a seguinte tabela!
Ferro + areia
A. Pregos de ferro e areia B. Tinta azul de marcador
Líquido + Sólido insolúvel
1. O que entende por cromatografia de papel?
Heterogénea
R: A cromatografia de papel é um método de separação de misturas homogéneas que se baseia na diferença de mobilidade (velocidade) dos componentes da mistura numa superfície de um determinado solvente.
2. Na experiência que assistimos temos uma fase estacionária e uma fase móvel. Identifique-as!
Questionário:
Água + álcool
2. O reagente usado para o método de cromatografia de papel é: A. Etanol B. Pedaço de papel C. Água
3. Em que se baseia a cromatografia de papel?
Líquido + Sólido solúvel Dois líquidos miscíveis Dois líquidos não miscíveis Partículas sólidas em suspensão num líquido Dois sólidos, um dos quais com propriedades magnéticas
Exercícios de consolidação
C. Água e terra D. Vinho
COMPONENTES DA MISTURA COMPONENTES DA MISTURA COMPONENTES DA MISTURA COMPONENTES DA MISTURA
D. Sal de cozinha
Decantação + FiltraçãoFiltração
DA MISTURA COMPONENTES DA MISTURA COMPONENTES DA
1) B
Soluções dos exercícios
4)
Líquido + Sólido insolúvel
Heterogénea Heterogénea
Decantação + SeparaçãoDecantaçãomagnéticaDestilação
FiltraçãoFiltração
2) A
Homogénea Água + álcool Água + areia Água + sal de cozinha Água + óleo Água + óleo Ferro + areia
Dois líquidos miscíveis
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Dois líquidos não miscíveis
Partículas sólidas em suspensão num líquido Dois sólidos, um dos quais com propriedades magnéticas
COMPONENTES DA
Líquido + Sólido solúvel
COMPONENTES MISTURA MISTURA
3) A cromatografia de papel baseia-se na diferença de mobilidade (velocidade) dos componentes da mistura numa superfície de um determinado solvente.
REACÇÕES2: FENÓMENOSQUÍMICASQUÍMICOS
TEMA
• Visualização atenta dos vídeos com base em questões prévias, orientadoras das actividades de aprendizagem;
• Sistematização da aprendizagem.
• Definição clara dos conceitos-chave de cada aula pelos alunos;
Assim, sugere-se que, no plano de aula, se tome em linha de conta os seguintes aspectos:
Conceitos básicos do tema
Pretende-se com este tema que os alunos sejam capazes de:
• Respeitar as diferentes opiniões dos colegas;
O fenómeno químico é aquele que ocorre com a formação de novas substâncias com propriedades específicas, diferentes das propriedades das substâncias que as geraram. Assim, são fenómenos químicos a queima do papel e da lenha, o enferrujamento do ferro, a combustão de uma vela, o apodrecimento de alimentos, a fermentação, entre outros. Falar de fenómeno químico e o mesmo que falar de reacção química. Trata-se do mesmo conceito.
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• Assistir com atenção aos vídeos e tomar as respectivas notas de acordo com as questões prévias;•Discutir com os colegas sobre os conteúdos visualizados;
• Redigir e apresentar informação científica com rigor e clareza;
Os fenómenos podem ser classificados em físicos ou químicos. Vamos debruçar-nos sobre os fenómenos químicos.
O tema Reacções químicas ou Fenómenos químicos faz parte da 3ª unidade temática“Estrutura da matéria e reacções químicas” da 8ª classe.
TEMA 2: REACÇÕES QUÍMICAS - FENÓMENOS QUÍMICOS
• Responder às questões prévias com base nas observações e anotações;
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
• Neste tema pretende-se desenvolver os conceitos de fenómeno químico e reacção química
Em Química, quando se fala de fenómeno, refere-se a qualquer facto, mudança ou transformação que ocorre na natureza, como a formação de chuvas, os relâmpagos riscando o céu, o amadurecimento de frutos, entre outros.
• Descrever os fenómenos que ocorrem na natureza sob o ponto de vista químico
• Descrever e apresentar resultados de experiências com base na visualização de vídeos sobre experiências químicas relativas ao tema.
Introdução:
Na linguagem popular, a palavra fenómeno refere-se a algo extraordinário e surpreendente, por exemplo, um jogador com dotes acima da média (Jordan no Basquetebol, Messi e Cristiano Ronaldo no futebol são chamados de fenómenos). Também é considerado um fenómeno ou acontecimento anormal quando num determinado ano cai muita chuva ou há muita seca.
Plano de Aula 5: Fenómeno químico – Reacção química
No final do vídeo, os alunos respondem às questões prévias e, por fim, o professor pede aos grupos que sistematizem os principais conceitos aprendidos na aula.
Subtema 1: Fenómenos químicos
• Sabem ainda classificar os elementos químicos e os conceitos de substâncias simples e compostas, bem como o conceito de molécula. Alem disso, os alunos também já conhecem o conceito de fenómeno físico.
• Na aula anterior o professor já terá orientado os alunos a se informarem sobre o tema reacções químicas – fenómenos químicos através no livro do aluno.
No início da aula, o professor organiza os alunos em grupos de quatro, onde cada aluno terá uma responsabilidade:•Aluno1échefe da equipa (orienta o trabalho)
Uma vez distribuídas as responsabilidades, o professor pede aos grupos que trabalhem durante algum tempo para organizar as ideias acerca dos conceitos de Fenómeno, Reacções químicas e Fenómenos químicos.
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• Observar, descrever e interpretar experiências químicas sobre a manifestação de um fenómeno químico
Conteúdos:
• Fenómeno químico e reacção química
Objectivos:
• Aluno 4 é moderador (assegura um bom ambiente de trabalho: todos têm a sua vez de falar, as opiniões de todos são respeitadas e há uma comunicação positiva)
Após esta fase, o professor distribui as questões prévias e orienta os grupos a visualizar atentamente o vídeo sobre o tema para poderem melhorar as suas ideias e responder às questões prévias, indicando os respectivos exemplos.
• Os alunos já conhecem conteúdos relacionados com a estrutura da matéria tais como o conceito de átomo e ião e sua constituição, elementos químicos e sua representação simbólica.
• Aluno 2 é relator (ajuda a equipa - apresenta o resultado do trabalho á turma)
As ideias de cada equipa são posteriormente apresentadas e registadas no quadro.
• Aluno 3 é secretário (faz os apontamentos dos pontos principais da discussão e faz, com ajuda dos colegas, a síntese da discussão)
Pre-requisitos:
• Descrever os fenómenos que ocorrem na natureza sob o ponto de vista químico
Metodologia:
Preenchimento das grelhas de registos e de observações.
Recursos didácticos:
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
Fenómeno químico é a transformação sofrida por uma substância em que há alteração da sua constituição interna, não sendo possível a sua recuperação por métodos elementares. Fenómenos químicos levam sempre à formação de novas substâncias.
• Questionamento sobre as vivências dos alunos sobre fenómenos químicos
• Avaliação do desempenho dos estudantes
Fenómeno é qualquer facto, mudança ou transformação que ocorre na natureza. Na natureza ocorrem fenómenos físicos e fenómenos químicos.
Reacção química é o mesmo que fenómeno químico. Estes dois conceitos são equivalentes e referem-se à transformação de substâncias em outras com propriedades diferentes. Numa reacção química, uma certa substância transforma-se noutra com uma constituição interna diferente.
Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível. No final da aula, o professor distribui exercícios para que os alunos os resolvam como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
• Os alunos visualizam o vídeo e posteriormente respondem às questões prévias e apresentam as suas respostas no quadro De consolidação
• Síntese das informações resultantes da leitura feita pelos alunos sobre o tema De desenvolvimento
Actividades e cronograma: De introducão (motivação)
Resumo:
Avaliação:
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• Os alunos respondem às questões adicionais fornecidas pelo professor e sistematizam os conceitos relevantes da aula
• Manual de apoio ao professor
• COCHO, Estevão, CAMUENDO, Ana Paula, Saber Química, Longman Moçambique.
• Livro do aluno
• https://youtu.be/RFqYwWKXE_Q
• MUSSA, E. M.; BARROS, J.A.P. (1993). Química 8a Classe, Plural Editores Moçambique
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Material de Apoio:
Exercícios de consolidação:
Questão prévia:
Todos vós já observaram a queima da lenha, do gás e do papel, ou o enferrujamento do ferro e da palha de aço, ou até mesmo de um prego! Tomem o exemplo da queima do papel e descrevam o que acontece quando se queima o papel. R: Várias descrições dos grupos: O papel arde libertando gases e sobra a cinza que fica no vidro de relógio. O gás que é libertado é o dióxido de carbono. O papel transforma-se em dióxido de carbono e cinza! Ocorre uma reacção química!
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Soluções dos exercícios: 1. c 2. d 3. b e d 4. b e d
2. Dos procedimentos seguintes, onde é que há formação da cinza? a) Folha de papel A4 rasga-se pelo meio uma ou duas vezes b) Juntar os pedaços rasgados com o auxílio de uma fita c) Deitar água num copo plástico até acima da metade d) Com auxílio do fósforo, acender folha de papel A4
3. Indica a(s) alínea(s) que corresponde(m) a fenómenos químicos: a) Evaporação da água dos rios b) Corrosão dos metais c) Formação da chuva d) Queima de lenha
Questionário:
1. Das afirmações que se seguem, qual corresponde a um fenómeno químico? a) Dissolver açúcar em água b) Quebrar um pedaço de gelo com um martelo c) Queimar o açúcar d) Evaporar a água
4. Considera os procedimentos das seguintes experiências e identifica os fenómenos químicos: a) Rasgar papel e colocar num prato metálico b) Com ajuda de um fósforo, acender um palito e queimar os pedaços de papel c) Queda de granizo d) Formação de ferrugem
O CARVÃOPODER ADSORVENTE
TEMA 3:
Como se pode ver, o carvão é muito usado no quotidiano, nos laboratórios, em actividades industriais, no uso doméstico como combustível, para confeccionar os alimentos, entre outros. Importa recordar que o carvão activado é produzido a partir de materiais orgânicos vegetais, tais como madeira, casca de coco, palha de milho, casca de arroz, entre outros. Essas matérias-primas são carbonizadas em atmosfera e depois passam por um tratamento térmico e/ou químico. Para torná-lo activado, são-lhe retirados materiais que estejam obstruindo os poros.
Pretende-se com este tema que os alunos sejam capazes de:
Muitas substâncias e misturas de substâncias que conhecemos como o carvão, o petróleo, o gás de cozinha, o vinagre, as proteínas existentes na carne, os açúcares, óleos e gorduras, possuem carbono na sua estrutura. Podemos facilmente perceber que o carvão é uma substância que resulta da transformação de substâncias orgânicas que contêm carbono na sua constituição. Assim, o carvão activado é um produto do carvão que possui uma propriedade muito importante que se designa por adsorção
O tema sobre “O Carvão - Poder adsorvente do carvão activado” faz parte da 1ª unidade temática da 10ª Classe - “O carbono e os elementos do IV grupo principal da tabela periódica” e é tratado no primeiro trimestre. A 10ª Classe encerra o primeiro ciclo do Ensino Secundário Geral. É nesta classe que se estuda o carbono e se dá início ao estudo da Química Orgânica.
Define-se por adsorção a propriedade que o carvão e certas substâncias sólidas têm de reter na sua superfície as partículas (moléculas ou átomos) de um gás ou de um líquido. Esta propriedade já era conhecida pelos povos da Antiguidade, que já usavam o carvão vegetal, por exemplo, na purificação de óleos. Durante a II Guerra Mundial esta propriedade do carvão foi usada na remoção de gases tóxicos. Hoje em dia, esta propriedade é aplicada em muitos sectores. Na medicina, por exemplo, devido à sua rapidez de acção no organismo o carvão é muito usado no tratamento de envenenamentos, adsorvendo o produto tóxico no tracto gastrointestinal, reduzindo rapidamente a absorção deste pelo organismo. Ele é também usado para aliviar dores de estômago, tratamento do mau hálito, aftas, gases intestinais, entre outras doenças. Nas farmácias, é vendido sob a forma de comprimidos que, quando tomados, adsorvem os gases e outras substâncias nocivas dissolvidas no estômago e nos intestinos. Ele é ainda aplicado na indústria de máscaras, na produção de filtros para a retenção de gases tóxicos e da nicotina (filtros dos cigarros).
Introdução:
TEMA 3: O CARVÃO - PODER ADSORVENTE DO CARVÃO ACTIVADO
• Redigir e apresentar o relatório de toda a actividade prática e experimental sobre o poder adsorvente do carvão activado constante no vídeo.
• Visualizar atentamente o vídeo e tomar as respectivas notas de acordo com as questões prévias;•Identificar os procedimentos experimentais constantes nas experiências químicas visualizadas;•Responder correctamente às questões prévias relativas ao tema e ao conteúdo do vídeo;
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Plano de aula 6: Poder adsorvente do carvão activado
Metodologia:
• Conhecer as aplicações do carvão activado
Assim, sugere-se que no plano de aulas se tome em linha de conta os seguintes aspectos:
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
• Sistematização da aprendizagem.
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Subtema 1: Aplicações do Carvão
Pré-requisitos:
• Como preparação para a aula, os alunos leram sobre as aplicações do carvão, e os conceitos de carvão activado e de adsorção
• O Carvão, o carvão activado, adsorção
Seguidamente, o professor orienta os alunos a discutirem em torno da questão prévia relacionada com a propriedade adsorvente do carvão, fruto da leitura anteriormente feita por estes e das vivências individuais dos alunos.
No final do vídeo, os alunos respondem às questões prévias, melhorando as suas respostas anteriormente expostas. Por fim, o professor pede às equipas que sistematizem os principais conceitos aprendidos na aula.
Um elemento de cada grupo apresenta as ideias do grupo no quadro e a seguir o professor orienta os estudantes para a visualização do vídeo, tendo como base as questões prévias colocadas.
• Visualização atenta do vídeo com base em questões prévias orientadoras das actividades de •aprendizagem;Definiçãoclara dos conceitos pelos alunos;
Conteúdos:
Conceitos básicos: O carvão, o carvão activado, adsorção.
Objectivos:
• Conhecer as propriedades de carvão activado e adsorção
• Observar, descrever e interpretar os passos da experiência sobre poder adsorvente do carvão vegetal
Para ministrar esta aula, sugere-se que o professor organize os alunos em grupos heterogéneos, onde cada integrante terá uma responsabilidade definida (líder, secretário, porta-voz e moderador).
Devido às suas propriedades especiais, o carvão activado é muito usado em áreas como a medicina no tratamento de envenenamentos, adsorvendo o produto tóxico no tracto gastrointestinal, reduzindo rapidamente a absorção deste pelo organismo. É também usado para aliviar dores de estômago, tratamento do mau hálito, aftas, gases intestinais, entre outras doenças, sendo vendido nas farmácias sob a forma de comprimidos que quando tomados adsorvem os gases e outras substâncias nocivas dissolvidas no estômago e nos intestinos; na indústria de mascaras; na produção de filtros para a retenção de gases tóxicos e da nicotina (filtros dos cigarros) e em filtros no tratamento de água; bem como para remoção de substâncias orgânicas, óleos, corantes, odores e fabricação de cosméticos e remédios.
Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível. No final da aula, o professor distribui exercícios para que os alunos os resolvam como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
O carvão activado é um material de carbono com uma porosidade bastante desenvolvida, e, por isso, com capacidade de colectar selectivamente gases, líquidos ou impurezas no interior dos seus poros, apresentando, por isso, um excelente poder de clarificação e purificação de líquidos ou gases (poder adsorvente).
• Resposta às questões prévias sobre o vídeo e apresentação da síntese destas pelos grupos De consolidação
• Síntese da informação dos alunos acerca do carvão e seu poder adsorvente De desenvolvimento
Resumo:
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
• Questionamento sobre as informações obtidas a partir da leitura feita antecipadamente pelos alunos e das suas vivências sobre o carvão e o seu poder adsorvente
• Assistência de vídeo ou/e realização da experiência química
No caso da experiência em apreço, o poder adsorvente do carvão activado significa que as partículas do corante são atraídas pela superfície activada do carvão e ficam presas nela. Por isso o refrigerante perde a coloração.
O seu poder adsorvente deve-se a sua elevada área superficial porosa e a grande vantagem de se regenerar, ou seja, é possível reactivar o seu poder de adsorção.
• Avaliação do desempenho dos estudantes
O poder adsorvente do carvão activado
A adsorção é uma propriedade físico-química que ocorre quando as partículas líquidas ou gasosas ficam retidas na superfície de sólidos.
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Actividades e cronograma: De introducão (motivação)
Preenchimento das grelhas de registos e de observações.
Avaliação:
Recursos didácticos:
Caso os sólidos sejam porosos, a capacidade de adsorção aumenta ainda mais.
Adsorvato: substância líquida ou gasosa que fica retida na superfície de um sólido adsorvente. Adsorvente: substância sólida que promove a retenção de outras substâncias.
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Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
Na absorção, a substância absorvida é embebida pela substância absorvente, o melhor exemplo disso é o da esponja, que absorve a água.
Já na adsorção, a substância fica apenas retida na superfície adsorvente, sem ser incorporada no volume da outra.
Algumas substâncias adsorventes são: cinza, areia, carvão vegetal, carvão activado, entre outros.
Existem algumas substâncias que agem como adsorventes, ou seja, elas fixam na sua superfície matéria orgânica dissolvida e outras substâncias que produzem gosto e odor ou são coloridas.
Os componentes que participam do processo de adsorção são:
Como se pode ver na figura, na adsorção as partículas da substância ficam retidas na superfície de outra, porém, sem fazer parte de seu volume, enquanto que na absorção elas são incorporadas na outra, provocando mudança de volume.
Atenção!
Não se deve confundir a adsorção com a absorção, pois os dois processos são bem distintos.
• P. de Barros, José António, Química, Plural editores
• https://youtu.be/N6t1SBMlMg8
• Projecto Aprender, implementado pelo Muva entre os anos 2016 a 2018, Moçambique.
• Livro do aluno
• MAGAUA, Natália e KOULESLIOV, Tatiana e FRANCISCO, Maria Rodolfo.
• COCHO, Estevão, CAMUENDO, Ana Paula, Saber Química, Longman Moçambique.
• Manual de apoio ao professor
Material de Apoio:
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Por que é que quando se faz passar um refrigerante colorido pelo carvão activado, decorridos alguns minutos a solução do refrigerante que atravessa o carvão muda de cor?
Questionário:
Questão prévia
2. Um dos reagentes utilizado nesta experiência é: a) Carvão activado e carvão vegetal b) Fenolftaleína c) Carvão activado d) Carvão vegetal
3. Na experiência o carvão é muito importante porque: a) É usado na produção de filtros b) É usado no laboratório c) Possui muitos poros e uma grande área de superfície de adsorção d) É usado como combustível para confeccionar os alimentos
1. b - 2. c - 3. c - 4. c
R: A solução ou o refrigerante muda de cor devido às propriedades adsorventes do carvão activado. As partículas do corante são atraídas pela superfície activada do carvão e ficam presas nela, ficando a solução do refrigerante incolor ou parcialmente incolor.
Soluções dos exercícios
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Questões de consolidação:
4. Os materiais usados para a experiência são: a) Espátula, funil, carvão activado, papel de filtro, copo de Becker, proveta graduada e argola b) Espátula, funil, carvão activado, papel de filtro, copo de Becker, proveta graduada, argola e suporte universal com garras c) Espátula, funil, carvão activado, papel de filtro, copo de Becker, proveta graduada, argola e suporte universal com garras d) Espátula, funil, carvão activado, copo de Becker, proveta graduada, argola e suporte universal com garras.
1. Na experiência apresentada no vídeo, a solução do refrigerante muda de cor porque: a) O carvão vegetal possui muitos poros b) O carvão vegetal possui muitos poros e uma grande área de superfície para realizar a adsorção c) O carvão vegetal é colorido d) O carvão vegetal é transparente
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TEMA OBTENÇÃO4: DO DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
Introdução:
• Visualizar atentamente o vídeo e tomar as respectivas notas de acordo com as questões prévias;•Descrever as experiências químicas apresentadas no vídeo indicando os materiais, procedimentos, observações, resultados e conclusões;
• Conhecer e indicar as regras de segurança e higiene a observar durante a realização da experiência no laboratório;
TEMA 4: OBTENÇÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
Objectivos:
• Obtenção laboratorial do dióxido de carbono
Assim, sugere-se que no plano de aulas tome-se em linha de conta os seguintes aspectos:
• Descrever a experiência de obtenção do dióxido de carbono – CO2
• Visualização atenta do vídeo com base em “questões prévias” como orientadoras das actividades de aprendizagem;
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
• Definição clara dos conceitos pelos alunos;
Plano de aula 7: Obtenção, propriedades e importância do dióxido de carbono
• Trabalhar em equipa;
Subtema 1 : O dióxido de carbono (CO2)
O tema “Obtenção do dióxido de carbono (CO2)” enquadra-se, como o tema anterior, na 1ª Unidade temática - O carbono e os elementos do IV grupo principal da tabela periódica, tratado na 10ª Classe, também leccionado no primeiro trimestre. Este tema é deveras importante não somente porque o dióxido de carbono tem muitas aplicações mas também porque está relacionado com questões ambientais muito relevantes actualmente, que constituem preocupação da humanidade, como o aquecimento global e o efeito de estufa. Por isso, nesta aula devem ser abordados estes aspectos de forma integrada.
• Representar a equação química
Conteúdos:
• Sistematização da aprendizagem.
• Redigir e apresentar a informação de toda a actividade prática e experimental visualizada sobre o dióxido de carbono (CO2);
Pretende-se com este tema que os alunos sejam capazes de:
• Conhecer a importância e a nocividade do dióxido de carbono
• Importância do dióxido de carbono
• Propriedades do dióxido de carbono
• O segundo introduz duas colheres de fermento em pó em cada garrafa plástica e tapa a parte superior;
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Actividades e cronograma: De introducão (motivação)
• Os alunos em grupo expõem as suas ideias sobre o dióxido de carbono
• Avaliação do desempenho dos estudantes
• Questionamento sobre as vivências dos alunos sobre o dióxido de carbono
Metodologia:
• Um organiza os materiais e introduz o vinagre na garrafa até à marca limite (marca que determina o volume);
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
Por fim, o professor pede às equipas que sistematizem os principais conceitos aprendidos na aula, e termina distribuindo exercícios para que os alunos os resolvam como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
• Visualização do vídeo e/ou realização da experiência química
Para ministrar esta aula, sugere-se que o professor organize os alunos em grupos heterogéneos, onde cada elemento terá uma responsabilidade definida (líder, secretário, porta-voz e moderador).
• O terceiro, promove o debate para a interpretação dos fenómenos da experiência, e o quarto regista as observações e a interpretação da experiência pelo grupo.
Como preparação para a aula, os alunos leram sobre propriedades físicas, obtenção laboratorial e importância do dióxido de carbono.
• Síntese das vivências dos alunos acerca do gás carbónico De desenvolvimento
• Debate nas equipas;
• Apresentação dos resultados dos grupos no quadro De consolidação
Em seguida, o professor orienta os alunos a discutirem em torno das questões prévias relacionadas com a obtenção, as propriedades e as aplicações do dióxido de carbono, fruto da leitura feita anteriormente e das vivências individuais dos alunos.
Pré-requisitos:
Depois, um elemento de cada grupo apresenta as ideias do grupo no quadro e a seguir o professor orienta os estudantes para a visualização atenta do vídeo, tendo como base as questões prévias identificadas.
Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível. Assim sendo, as responsabilidades dos alunos nos grupos serão as seguintes:
O dióxido de carbono - CO2, também conhecido como anidrido carbónico ou gás carbónico, é um composto químico constituído por dois átomos de oxigénio e um átomo de carbono.
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A concentração de CO2 na atmosfera começou a aumentar no final do século XVIII, quando ocorreu a revolução industrial, que exigiu a utilização de grandes quantidades de carvão mineral e petróleo como fontes de energia. Desde então, a concentração de CO2 passou de 280 ppm (partes por milhão) no ano de 1750, para os mais de 403 ppm atuais representando um incremento de aproximadamente 44%.
Em condições normais de temperatura e pressão, ele é um gás incolor, insípido, inodoro, mais denso que o ar, não combustível, nem comburente (não alimenta as combustões), pouco solúvel em água, que pode ser facilmente liquefeito e até mesmo ser transformado em gelo seco.
É necessário considerar que, apesar da sua utilidade, o dióxido de carbono pode ser nocivo.
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
Esse gás é exalado dos animais e é utilizado pelas plantas para realizar fotossíntese, processo a partir do qual as plantas produzem o oxigénio do ar que respiramos e o seu próprio alimento para que estas possam desenvolver as suas funções vitais.
Assim, o dióxido de carbono é essencial à vida na terra, pois permite a manutenção dos seres vivos no planeta.
Todos sabemos que as plantas absorverem dióxido de carbono e que todos os seres vivos libertam dióxido de carbono para a atmosfera no processo de respiração. Estes processos são naturais. Além disso, como resultado da actividade humana na terra, ocorre libertação de dióxido de carbono vinda da queima de combustíveis fósseis, principalmente pelos sectores industrial e de transportes, e das mudanças no uso da terra (desmatamentos e queimadas) que constituem importantes alterações nas quantidades naturais de dióxido de carbono e desempenham um papel fundamental na mudança do clima do planeta. Outros grandes emissores são a produção de cimento e aço, refinaria de petróleo e indústria petroquímica. Assim, actualmente está comprovado cientificamente que o excesso de dióxido de carbono lançado para a atmosfera tem estado a contribuir para o aquecimento global.
Resumo:
O dióxido de carbono tem várias aplicações, desde a indústria de bebidas gaseificadas, para lhes dar efervescência, aos extintores para combater os incêndios, graças à sua propriedade Noincomburente.laboratório o dióxido de carbono pode ser produzido pela reacção de carbonatos com ácido, como pode ser visto na seguinte equação química:
Este acréscimo na concentração de CO2 implica o aumento da capacidade da atmosfera em reter calor e, consequentemente, da temperatura do planeta.
R: O dióxido de carbono é um gás de estufa que está associado ao aquecimento global e às mudanças climáticas.
Material de Apoio:
• Manual de apoio ao professor
• P. de Barros, José António, Química, Plural editores
• COCHO, Estevão, CAMUENDO, Ana Paula, Saber Química, Longman Moçambique.
• MAGAUA, Natália e KOULESLIOV, Tatiana e FRANCISCO, Maria Rodolfo.
Questões prévias de reflexão:
Avaliação:
1. O que acontece quando abrimos uma garrafa de refrigerante?
R: Liberta-se um gás - o dióxido de carbono.
3. Porque é que, quando misturamos dentro de uma garrafa plástica casca de ovo triturada e uma pequena quantidade de vinagre, e tapamos a boca da garrafa com um balão, este começa a encher?
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4. Que problemas actuais estão relacionados com a libertação intensiva de dióxido carbono para a atmosfera?
Preenchimento das grelhas de registos e de observações. Recursos didácticos: Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• Livro do aluno
Questionário:
• https://youtu.be/iHRURx7rsRs
• ERNESTO, Miguel Mussa e BARROS, José António Perreira; Química 8ª classe; Plural editores.
2. Que aplicações tem o dióxido de carbono na nossa vida?
• Projecto Aprender, implementado pelo Muva entre os anos 2016 a 2018, Moçambique.
R: O balão enche devido à libertação do gás dióxido de carbono que se forma pela reacção do carbonato de cálcio presente na casca de ovo e com o ácido presente no vinagre.
R: Gaseificação de bebidas como a água gaseificada, os refrigerantes e a cerveja, produção de extintores de combate a incêndios.
1. Indica que formas de representação da molécula de dióxido de carbono são correctas: a) CO2 b) C = O = O c) O = C = O d) O - C - O
2. O dióxido de carbono é usado pelos bombeiros no combate aos incêndios porque é: a) Uma substância gasosa, incolor, insipida e inodora b) Não comburente
Questões de consolidação:
c) Mais pesada que o ar e pouco solúvel em água d) Essencial para a realização da fotossíntese
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3. Como pode ser obtido o dióxido de carbono? Escreva as respectivas equações químicas!
5. Quais das soluções seguintes reagem entre si para a obtenção do dióxido de carbono: solução de ácido clorídrico (1), solução de hidróxido de sódio (2), solução de carbonato de magnésio (3), solução de hidróxido de cálcio (4): a) (1) e (2) b) (3) e (4) c) (1) e (3) d) (2) e (4)
4. Quais são as propriedades físicas do dióxido de carbono?
Soluções dos exercícios de consolidação: 1. a) e c) 2. b)
3. O dióxido de carbono pode ser obtido pela reacção de carbonatos com ácidos por exemplo ácido clorídrico.
Equação da reacção: CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
4. O Dióxido de carbono é uma substância gasosa, incolor, mais densa que o ar, incomburente, pouco solúvel em água. 5. (1) e (3)
TEMA DISSOLUÇÃO5: E DILUIÇÃO
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• Valorizar a importância dos avanços da ciência química e suas implicações no ambiente e na comunidade;
Introdução:
• Desenvolver habilidades que permitam ao aluno aplicar os conhecimentos adquiridos para a solução de diferentes problemas da vida;
Nesse contexto, a 11ª Classe é a classe com a qual o aluno inicia a sua formação pré-universitária, onde se devem:
Os temas que se seguem fazem parte do 2º Ciclo do Ensino Secundário Geral, no qual a aprendizagem da Química tem como objectivo ampliar e aprofundar os conhecimentos adquiridos no 1º ciclo sobre as transformações das substâncias e as leis que as regem assim como capacitar os alunos para o mercado de trabalho e o ingresso no Ensino Superior.
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TEMA 5: DISSOLUÇÃO E DILUIÇÃO
• Valorizar o uso sustentável dos recursos disponíveis e a sua protecção.
O tema dissolução e diluição enquadra-se na 6ª unidade temática, “Soluções”, e é tratado no terceiro trimestre da 11ª Classe. Nesta classe, os seus estudantes não somente são mais adultos como também possuem mais conhecimentos sobre química, obtidos nas classes anteriores. Por isso, o tratamento dos conceitos e da linguagem requer uma abordagem mais complexa. Por outro lado, espera-se que estes alunos sejam mais independentes e proactivos nos processos de aprendizagem, tendo em conta a sua faixa etária e a experiência já adquirida.
Neste tema, com ampla incidência em situações do quotidiano do aluno, em sistemas naturais determinantes de certas condições de vida na terra bem como em muitos processos ambientais, são tratados vários aspectos que envolvem a solubilidade, a dissolução e a diluição, que são importantes para o bem estar e segurança. Por exemplo, quando preparamos um sumo, um café ou um chá, quando pretendemos retirar uma nódoa de gordura do nosso vestuário, quando preparamos tintas ou vernizes, quando pretendemos preparar um soro fisiológico de água e sal para higienização nasal, oftalmológica ou para gargarejar ou então quando pretendemos preparar uma solução alcoólica ou de lixívia para desinfectar e limpar objectos, espaços ou até mesmo as nossas mãos, tais conhecimentos tornam-se bastante úteis.
Torna-se importante frisar, neste tema, o papel da água como solvente universal, por ser capaz de dissolver uma grande diversidade de substâncias.
Porém, muitas vezes os conceitos “dissolução” e “diluição” são confundidos pelos alunos. Para tornar clara a distinção entre estes, sugere-se que se usem inicialmente exemplos experimentais vivenciados pelos alunos no seu dia-a-dia para depois se passar às definições dos mesmos, partindo do concreto e próximo para o abstrato.
• Desenvolver habilidades práticas de manipulação de instrumentos disponíveis durante a realização de experiências químicas;
• Conhecer os conceitos relevantes e fazer interpretações de carácter qualitativo e quantitativo quanto a estimativas e medidas e quanto às relações proporcionais presentes nas soluções;•Aplicar os conhecimentos obtidos no quotidiano;
Desse modo, sugere-se que no plano de aulas se tome em linha de conta os seguintes aspectos:
• Definição clara dos conceitos e apresentação sintética dos mesmos pelos alunos;
• Sistematização da aprendizagem.
Pretende-se com este tema que os alunos sejam capazes de:
• Redigir e apresentar os resultados da aprendizagem de modo sintético e sistemático.
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Conceitos básicos: Solubilidade, dissolução, soluções concentradas e soluções diluidas, diluição de soluções,
• Explicar, do ponto de vista da Química, o movimento da matéria. Classificar fenómenos e substâncias;•Utilizarteorias e leis fundamentais na resolução de problemas práticos úteis e na explicação de fenómenos naturais;
• Visualizar vídeos reportando experiências químicas desenvolvidas a partir de materiais de laboratório e outros, disponíveis no dia-a-dia;
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
• Visualização atenta do vídeo com base em “questões prévias” como orientadoras das actividades de aprendizagem;
• Informação sobre os conceitos a serem tratados na aula na base da leitura prévia dos conteúdos;•Apresentação sintética pelos alunos da informação previamente estudada;
• Reflectir sobre os procedimentos, esquematizar as experiências, registar as observações, discutir e responder as questões prévias e tirar as conclusões relevantes;
• Trabalhar em equipa;
Pré-requisitos:
Os alunos já possuem conhecimentos desde a 8ª classe sobre o tema. Sabem, por exemplo, que soluções são misturas homogéneas, conhecem os componentes de uma solução e possuem também conhecimentos sobre a água. Nas aulas anteriores, os alunos aprenderam a classificar as soluções quanto ao estado físico e quanto à proporção entre soluto e solvente, trataram da importância das soluções e os tipos de grandezas de concentração das soluções.
Conteúdos: Dissolução, diluição e solubilidade
Objectivos:
Definir os conceitos dissolução, diluição e solubilidade Aplicar os conhecimentos no quotidiano Descrever os passos da experiência.
Metodologia:
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Para trabalhar nesta aula, sugere-se que se formem grupos e que o líder do grupo distribua as actividades de modo a permitir a participação de todos nas discussões e apresentação dos resultados. Os resultados das discussões sobre as questões de reflexão iniciais são apresentados no quadro.
Subtema 1: Dissolução e diluição Plano de aula 8
Como preparação para a aula, recomenda-se a revisão sobre os conceitos: solução, substâncias solúveis e não solúveis, soluto e solvente e solubilidade.
Em seguida procede-se à visualização do vídeo. Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível. Depois disso, os alunos discutem, respondem e melhoram as suas respostas às questões prévias no grupo e apresentam as respostas melhoradas de modo sintético.
O professor sistematiza no quadro os conceitos aprendidos no quadro e, no final da aula, distribui exercícios para que os alunos os resolvam como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
Também se define a solubilidade como a composição analítica de uma solução saturada, expressa em termos de proporção de um determinado soluto num dado solvente, a uma dada temperatura.
• Avaliação do desempenho dos estudantes
• Apresentação das respostas dos grupos no quadro De desenvolvimento
Actividades e cronograma: De introducão (motivação)
Na solubilidade, o caráter polar ou apolar ou mesmo iónico de uma substância influencia muito. Impera o velho ditado que diz que “semelhante dissolve semelhante”. Assim, substâncias polares dissolvem bem substâncias polares e iónicas, por exemplo, a água dissolve bem o álcool e o sal de cozinha. Substâncias apolares dissolvem bem substâncias apolares, por exemplo, o óleo dissolve-se bem em petróleo. Resumindo, substâncias polares tendem dissolver-se em líquidos polares e substâncias apolares em líquidos apolares.
• Apresentação do resultado das discussões no quadro De consolidação
Dissolução – é um acto de misturar um soluto num solvente.
• Visualização do vídeo ou/e experiência química
Ao misturar um soluto com um solvente, pode haver a formação de três tipos de soluções: saturada, insaturada ou supersaturada, cada uma delas dependendo da quantidade de soluto que se dissolveu no solvente.
Resumo:
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
O processo de interação entre as moléculas do solvente e as moléculas do soluto para formar agregados é denominado solvatação e, se o solvente for a água, hidratação.
Solubilidade - é a capacidade que uma substância tem de se dissolver noutra a uma determinada temperatura.
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• Promoção do debate nas equipas
• Questionamento sobre os conhecimentos e vivências quotidianas dos alunos sobre os conceitos revistos nomeadamente: solução, substâncias solúveis e não solúveis, soluto e solvente e solubilidade
VaCa = VbCb onde: Ca= concentração da solução antes de ser diluída; Cb = concentração da solução depois de ser diluída; Va = volume da solução antes de ser diluída; Vb = volume da solução depois de ser diluída.
Na natureza, a diluição é um fenómeno ambiental muito importante pois permite o lançamento adequado de poluentes gasosos ou líquidos, conduzidos através de chaminés ou de emissários, diminuindo o impacto da carga poluidora inicial. Estes tipos de lançamentos estão previstos, respectivamente, nos famosos Protocolos de Quioto e de Annapolis.
Diluição - é o processo de tornar uma solução menos concentrada em partículas de soluto através do aumento da quantidade de solvente. O factor de diluição (número de vezes que a concentração da solução vai diminuir) corresponde à relação entre o volume da solução depois de diluída e o volume da solução antes de diluída.
No processo de dissolução do NaCl em água, as moléculas de água quebram o cristal do sal e juntam-se aos iões de sódio e cloro, formando iões hidratados – diz-se por isso que ocorreu a dissolução do sal em água.
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O fator de diluição também pode ser calculado utilizando a seguinte fórmula: x=y/z onde "x" é o fator de diluição; "y"= volume do solvente "z"= volume do solvente mais o soluto (que não precisa ser, obrigatoriamente, sólido).
Para fazer cálculos de diluições, podemos usar a fórmula seguinte:
Material de Apoio:
• AFONSO, Amadeu e DOMINGOS Ernesto, Química 8ª classe, Texto editores.
• P. de Barros, José António, Química, Plural editores
• Projecto Aprender, implementado pelo Muva entre os anos 2016 a 2018, Moçambique.
• MAGAUA, Natália e KOULESLIOV, Tatiana e FRANCISCO, Maria Rodolfo.
Sabias que a propriedade que a água tem de dissolver substâncias faz com que ela exerça um importante papel na regulação do funcionamento do corpo humano? A água é capaz de dissolver minerais, vitaminas, aminoácidos, entre outras moléculas, deixando-as disponíveis para a célula. Ao dissolver as substâncias, a água também proporciona um meio ideal para que as reacções químicas aconteçam. Além disso, produtos que devem ser descartados são dissolvidos em água e eliminados.
Saiba Mais
Avaliação:
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Preenchimento das grelhas de registos e de observações.
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• Livro do aluno
• ERNESTO, Miguel Mussa e BARROS, José António Perreira; Química 8ª classe; Plural editores.
Recursos didácticos:
• Manual de apoio ao professor
• COCHO, Estevão, CAMUENDO, Ana Paula, Saber Química, Longman Moçambique.
• https://youtu.be/v2r-htqbCt0
R: Num recipiente com água, adicionamos o sumo em pó (dissolução).
3. Qual deve ser o volume de água que deve ser acrescentado a 300ml de uma solução 1,5 mol/L de ácido clorídrico (HCl) para torná-la 0,3mol/L? a) 1000mL b) 1500mL c) 1200mL d) 1800mL
1. Na diluição de uma solução, pode-se afirmar que: a. A massa do solvente permanece constante b. A massa do soluto permanece constante c. O volume da solução permanece constante d. A molalidade da solução permanece constante
R: Acrescentamos água (diluição) até à medida do nosso gosto. A diluição consiste em adicionar solvente a uma solução, sem modificar a quantidade de soluto. É um processo comum no dia-a-dia, por exemplo, quando adicionamos água a algum produto de limpeza (desinfetante) para torná-lo menos concentrado. Para realizar cálculos de diluição, deve ter-se em conta o seguinte:•Concentração inicial: Ci = m / Vi
2. E se, ao provarmos, nos apercebermos de que o sumo está muito doce para o nosso gosto (muito concentrado), o que fazemos?
• Concentração final: Cf = m / Vf
Questionário:
Exercícios de consolidação:
Questões de reflexão
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2. Em relação a uma solução diluída, pode-se afirmar que: a) Apresenta sempre dois componentes b) Possui muito soluto e pouco solvente c) Possui baixa concentração de soluto d) Possui alta molaridade
Considerando que a massa de soluto não é alterada durante a diluição, tem-se a seguinte equação:•Ci.Vi = Cf . Vf
1. Para consumir um sumo em pó, qual deve ser o procedimento?
a. 250 mL b. 500 mL c. 600 mL d. 750 mL
Soluções dos exercícios:
1 – b 2 – c 3 – c 4 - b
4. Qual é o volume de uma solução aquosa de sulfato de sódio, Na2SO4, a 60 g/L, que deve ser diluído por adição de água para se obter um volume de 750 mL de solução a 40 g/L?
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TEMA TITULAÇÃO6:
O tema sobre titulação ácido-base enquadra-se na 3ª Unidade temática - Equilíbrio Químico em Soluções Aquosas - e é tratado no primeiro trimestre, na 12ª Classe.
Assim, sugere-se que no plano de aulas tome-se em linha de conta os seguintes aspectos:
Introdução:
• Observação e registo adequado dos dados;
• Pesquisa e recolha de informações sobre o problema apresentado;
• Assistir com atenção o vídeo e tomem as respectivas notas de acordo com as questões prévias.
• Ter a atitude positiva em relação ao uso dos recursos disponíveis;
• Redigir e apresentar o relatório de toda a actividade prática e experimental;
• Respeitar as regras de segurança e higiéne no laboratório;
• Definição clara dos conceitos pelos alunos;
• Reflexão antecipada do problema;
TEMA 6: TITULAÇÃO
• Visualização atenta do vídeo com base em “questões prévias” como orientadoras das actividades de aprendizagem;
• Trabalhar em equipa;
• Planificação da sequência experimental e previsão dos resultados;
• Preparação e execução da experiência;
• Reconhecimento e identificação do problema;
• Identificação, selecção e tomada de decisão sobre os materiais usados na realização da titulação de um ácido forte por uma base forte;
Esta é a classe com a qual culmina o ensino pré-universitário e, por isso, como a classe anterior, preparatória para o ingresso no ensino superior. O tratamento dos conceitos e da linguagem requerem já uma abordagem mais complexa e espera-se que estes alunos sejam mais maduros, independentes e proactivos nos processos de aprendizagem, tendo em conta a experiência adquirida anteriormente. Assim, os processos de aprendizagem devem incluir a resolução de problemas por via experimental, a partir dos quais os alunos planificam a sequência de operações a seguir, para alcançar a resposta procurada. Este tema constitui, por si só, uma aula e pretende-se que os alunos adquiram as seguintes competências básicas:
• Apresentação da sequência de resolução do problema e dos cálculos sobre titulação de ácidos e bases fortes;
• Sistematização da aprendizagem.
• Desenho do esquema da titulação;
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
• Analise dos dados e das conclusões;
isto é, a solução cuja concentração pretendemos determinar, é chamada de titulado e a solução que reage com ela e cuja concentração é conhecida é denominada titulante ou solução padrão
A titulação é uma técnica frequentemente usada em laboratórios e indústrias para determinar a concentração das mais diversas substâncias. Por exemplo, para saber se a água que bebemos tem a qualidade desejada, os técnicos do laboratório de águas devem titulá-la para determinar se a quantidade de iões nela presentes está de acordo com os padrões de qualidade da água. Os passos necessários para ser feita uma titulação ácido-base em laboratório são os seguintes: 1. Com o auxílio de uma pipeta, transfere-se um volume conhecido do titulado para um 2.Erlenmeyer;Adicionam-se poucas gotas de algum indicador ácido-base, como a fenolftaleína, ao titulado; 3. Completa-se o volume de uma bureta com a solução titulante; 4. Monta-se uma aparelhagem:
A titulação é uma das técnicas de laboratório mais utilizadas quando se pretende determinar a concentração de uma solução. A técnica tem por base a reacção dessa solução, cuja concentração é desconhecida, cujo volume é conhecido com exactidão, com outra de concentração conhecida. O volume da solução de concentração conhecida é determinado Quandoexperimentalmente.areacçãoquímica que ocorre é uma reacção entre um ácido e uma base produzindo sal e água, a titulação será por neutralização, ou seja, titulação ácido-base. Para titular, adiciona-se também à solução de concentração desconhecida uma pequena quantidade de um indicador ácido-base apropriado, cuja mudança de cor indica exactamente o momento em que a reacção ocorre por completo, ou seja, em que ela atinge o ponto de viragem ou ponto de equivalência. É possível saber quando isso ocorre e parar a reacção, porque a cor da solução sofre uma mudança brusca na presença de um indicador ácido-base, em virtude da variação do ApH.solução-problema,
Conhecido o volume do titulado, a concentração do titulante e determinado o volume deste ultimo, torna-se fácil calcular a concentração do titulado através da Lei dos Equivalentes, cuja fórmula é: C1 . V1 = C2 ‘ V2
Conceitos básicos do tema:
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Subtema 1: Titulação ácido-base
• Titulação ácido-base, soluções ácidas, básicas e neutras, pH, indicadores, solução padrão e ponto de viragem.
Onde, C1 e V1 são a concertação e volume do titulante usado e C2 e V2 a concentração e o volume do titulado.
Inicia-se a reacção abrindo vagarosamente a torneira da bureta para que, gota a gota, o titulante caia sobre o titulado. Enquanto uma das mãos permanece sobre a torneira (para que, se for preciso, ela seja fechada imediatamente), a outra mão fica agitando o Erlenmeyer para que a reacção ocorra em toda a extensão da solução que está sendo titulada;
Titulação de ácido forte com base forte Titulante, titulado, ponto de equivalência Cálculos com base na Lei dos Equivalentes
6. Finalmente, lê-se o volume de titulante que foi necessário para neutralizar o titulado;
Para trabalhar nesta aula, sugere-se que grupos, usando a estrutura da mesa redonda, apresentem o resultado do seu trabalho anteriormente fornecido pelo professor, que consistia na seguinte questão:
Plano de aula 9 - Titulação ácido-base
O vinagre comercial apresenta no rótulo a concentração de ácido acético (CH3COOH) nele contido. Essa concentração deve estar dentro de um intervalo regulamentado. Porém, não era possível obter a informação do rótulo, por este ter sido danificado durante o processo de transporte e armazenamento. Como se pode aferir a concentração do vinagre?
5. Quando a cor do titulado muda bruscamente, fecha-se a torneira da bureta, pois a reacção está terminada. Por exemplo, se o indicador usado for a fenolftaleína e o titulado for uma solução de ácido clorídrico (HCl), a solução com o indicador será incolor. No ponto de viragem, a solução passa para a cor rosa;
Objectivos:
Após a apresentação e discussão das propostas de resolução dos diferentes grupos, o professor orienta-os a visualizar o vídeo sobre o tema para poderem melhorar as propostas. O professor deve pedir aos estudantes que façam esquemas que ilustrem os procedimentos.
7. Com base na equação acertada da reacção que ocorreu e, com os outros dados em mãos, fazem-se as contas para descobrir a concentração do titulado.
Conteúdos:
Metodologia:
Definir os conceitos: Titulação ácido e base, Solução padrão e ponto de viragem Calcular a concentração de uma solução a partir da titulação Esquematizar a experiência sobre a titulação de ácido e base fortes
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Pré-requisitos: Os alunos já conhecem os conceitos de ácido, base, indicador, solubilidade, cálculos estequiométricos e pH.
Após a visualização do vídeo, os grupos voltam a trabalhar para melhorar as suas propostas e apresentam-nas resumidamente no quadro. De seguida, o professor chama a atenção e informa aos alunos que experiências como as de titulações devem ser repetidas pelo menos três vezes com resultados reproduzíveis para serem válidas.
Resumo:
Ponto de viragem ou de equivalência – é o momento em que a base neutraliza o ácido com ajuda de um indicador de pH.
Base – segundo Arrhenius, é aquela substância que, em solução aquosa, sofre dissociação, libertando como único anião - o anião hidróxido (OH ).
• Visualização do vídeo ou/e experiência química
• Avaliação do desempenho dos estudantes
No final da aula, o professor distribui exercícios para que os alunos os resolvam e pede para que, na aula seguinte, apresentem um projecto de determinação de acidez de uma limonada como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
Ácido - segundo Bronsted-Lowry é a substância capaz de doar um protão, isto é, o catião H+ à outra substância.
De introducão (motivação)
Por fim, o professor pede que os alunos sistematizem a aprendizagem no quadro. Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível.
Avaliação
• Promoção de debate nos grupos
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• Esclarecimento sobre o funcionamento da mesa redonda
Actividades e cronograma:
De consolidação
Solução titulante ou padrão - aquela cuja concentração exacta é conhecida. Solução titulada– aquela cuja concentração é desconhecida.
• Apresentação do trabalho sobre a questão do vinagre de rótulo danificado no armazém De desenvolvimento
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
Titulação - é um método laboratorial em análise química quantitativa que consiste na determinação da concentração de um reagente conhecido a partir de uma solução padrão com concentração também conhecida.
Preenchimento das grelhas de registos e de observações
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• MONJANE, Armindo & A. CUCO, Ricardo – Pré-universitário química 12a Classe, Longman Moçambique, 1a Edição, 2010.
• Manual de apoio ao professor da Universidade Pedagógica de Maputo
• https://youtu.be/s_gC0IpdmYM
• Projecto Aprender, implementado pelo Muva entre os anos 2016 a 2018, Moçambique.
• AFONSO, Amadeu e DOMINGOS Ernesto, Química 8ª classe, Texto editores.
• S. SIMÕES, Teresa, A. QUEIRÓS, Maria, O. SIMÕES, Maria & P. BARROS, José António –Química 12a Classe, Plural Editores.
• MAGAUA, Natália e KOULESLIOV, Tatiana e FRANCISCO, Maria Rodolfo.
Recursos didácticos:
• AFONSO, Amadeu & VILANCULOS, Anastácio – Q12. Química 12a classe, Textos Editores, Lda. – Moçambique, 2000.
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• Livro do aluno
Material de Apoio:
• COCHO, Estevão, CAMUENDO, Ana Paula, Saber Química, Longman Moçambique.
• P. de Barros, José António, Química, Plural editores
• ERNESTO, Miguel Mussa e BARROS, José António Perreira; Química 8ª classe; Plural editores.
b) Na titulação de ácido e base fortes, os iões H3O+ e OH , reagem formando água ____ c) Na titulação, introduz-se na bureta a solução de concentração desconhecida ____ d) Na titulação, introduz-se no Erlenmeyer a solução de concentração desconhecida ____
2. Atinge se o ponto de equivalência quando a concentração dos iões hidrónios for igual à concentração dos iões hidroxilos.
1. Titulação - é um método laboratorial que consiste na determinação da concentração de uma solução a partir de uma solução padrão.
Questionário:
a) Na titulação de ácido e base forte, o ponto de equivalência dá-se aproximadamente em pH 7, pois o ácido ioniza-se totalmente e a base dissocia-se totalmente ____
1. O que é a titulação?
Respostas
2. Quando é que se atinge o ponto de equivalência?
4. Marca com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas:
Questões prévias sobre o vídeo
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3. Desenho do esquema
3. Desenha um esquema de uma titulação de um ácido por uma base.
1. IV
Questões para consolidação:
2. O vinagre (solução aquosa de ácido acético) pode conter, no máximo, 4% em massa de ácido acético (M = 0,67 mol/L). Supõe que queres verificar se o vinagre utilizado em casa atende às especificações regulamentadas. Para isso, verificas que 40 mL de vinagre são completamente neutralizados por 15 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 2,0 molar. A que conclusão chegas?
Soluções dos exercícios:
3. 1,0M
a) F | b) V | c) F | d) V
2. Superior ao permitido, pois (o,75 > 0,65)
I – a) e c) II – d) III – c) e d) IV – a), b) e c)
65 4.
As afirmações correctas são:
3. Para realizar a titulação de 20 mL de hidróxido de sódio (NaOH) de molaridade desconhecida, foram utilizados 50 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,2 molar. Qual a molaridade do hidróxido de sódio?
1. Na titulação, para determinar a concentração molar de uma solução desconhecida deve-se conhecer: a) A concentração molar da solução que será misturada à desconhecida b) O volume da solução de concentração desconhecida c) O volume da solução de concentração conhecida d) Apenas o volume da solução de concentração conhecida
TEMA 7: SABÃO
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Pretende-se com este tema que os alunos sejam capazes de:
TEMA 7: SABÃO
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Conceitos básicos ao tema:
• Definição clara dos conceitos pelos alunos;
Neste tema pretende-se desenvolver os seguintes conceitos básicos: Gordura, Sabão, Saponificação, Acção tensoactiva
• Trabalhar em grupo.
Introdução
Subtema 1: Produção do sabão
• Descrever experiências químicas de produção de sabão visualizadas no vídeo;
O sabão é um produto tensoactivo muito usado em conjunto com água para lavar e limpar. A sua apresentação é variada, desde barras sólidas até líquidos viscosos, e também pó.
• Promover círculos de interesse e feiras de artigos produzidos localmente com vista a despertar maior interesse pela química das substâncias macromoleculares (sabão);
Assim, sugere-se que no plano de aulas tome-se em linha de conta os seguintes aspectos:
• Visualização atenta do vídeo com base em “questões prévias” como orientadoras das actividades de aprendizagem;
• Visualizar o vídeo e tomar as respectivas notas de acordo com as questões prévias;
• Revelar atitude positiva em relação ao uso dos recursos disponíveis na comunidade;
• Exercitação para consolidação da aprendizagem;
A reacção química que produz o sabão é conhecida como saponificação. A reacção de saponificação é aquela em que um triéster proveniente de ácidos gordos reage em meio aquoso com uma base forte, ou seja, é uma hidrólise alcalina.
• Sistematização da aprendizagem.
O tema sobre o sabão, enquadra-se na 5ª Unidade Temática – Hidrocarbonetos -Química Orgânica, e é tratado no terceiro trimestre da 12ª Classe. Neste tema, são tratados os seguintes conteúdos que constituem subtemas: Produção de sabão, gorduras, álcoois e ácidos carboxílicos.
H2C - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - C ONOa APOLAR POLAR
+ 3
O OH CH₂R
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A produção de sabão é uma das reacções mais antigas e acredita-se que terá sido descoberta por acidente quando, ao ferverem gordura animal contaminada com cinzas, uma espécie de "coalho" branco flutuava sobre a mistura. Os primeiros sabões eram feitos com misturas de gorduras de animais (sebo - como o material contendo os triglicéridos), com as cinzas de madeira, que possuem substâncias alcalinas, como o carbonato de sódio e de potássio. Os vestígios mais antigos da produção de materiais semelhantes ao sabão datam de cerca de 2800 a.C., numa escavação na Babilônia (região onde se situa o Iraque). A palavra portuguesa "sabão" provém do latim sapo. O termo latino, por sua vez, tem origem no germânico “saipo”. O latim sapo é cognato com a forma latina sebum, "sebo".
Glicerol
Óleo ou gordura base inorgânica sabão glicerina+ + C O CH2 C ONa+ C ONa+ O R C ONa+ O C O CH2 NaOH CáusticaSoda C O CH2
O sabão formado possui em sua estrutura uma longa cadeia proveniente do ácido gordo que constitui uma parte apolar (cauda hidrófoba ou lipófila), enquanto a sua extremidade é polar (cabeça hidrófila). Isso permite que a parte apolar interaja com as gorduras, que também são apolares, enquanto a extremidade polar interage com a água, que também é polar. É assim que os sabões conseguem diminuir a tensão superficial da água (por isso são também chamados de agentes tensoactivos ou de surfactantes), eliminando a sujidade.
OOR
R
R
Os produtos formados são um sal (sabão) e um triálcool (a glicerina).
OH CH₂ OH CH₂ O R
Triglicerídeo
Reacção de saponificação para fabricação de sabão
Sabões
Essas reacções são denominadas de reacções de saponificação porque formam-se os sabões. Assim, o sabão é produzido por meio do aquecimento de óleos ou gorduras vegetais em uma solução aquosa de uma base forte, como o hidróxido de sódio, que é conhecido comercialmente por soda cáustica.
Plano de aula 10: Produção do Sabão
Para trabalhar nesta aula, sugere-se que o professor oriente os alunos para a formação de grupos heterogéneos, onde cada membro participa com respostas ou ideias sobre as questões prévias. Todas as contribuições ou ideias são válidas. Cada grupo faz a listagem da chuva de ideias do grupo no quadro.
Conteúdos: Sabão; gordura; álcoois; ésteres
• Questionamento sobre as vivências dos alunos sobre o sabão
Objectivos:
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Actividades e cronograma: De introducão (motivação)
Pré-requisitos: Os alunos já conhecem os conceitos de álcoois, bases, gorduras, ácidos carboxílicos e ésteres.
Metodologia:
Seguidamente, o professor orienta os grupos a visualizarem o vídeo sobre o tema para poderem melhorar as suas respostas e ideias.
Conhecer o método de produção de sabão Conhecer a importância e acção do sabão
Concluída esta fase, o professor sistematiza no quadro as respostas dos grupos e os principais conceitos aprendidos na aula.
• Visualização do vídeo ou/e experiência química
• Síntese das vivências dos alunos acerca do tema
Adicionalmente, podem realizar a própria experiência com material localmente disponível. No final da aula, o professor distribui exercícios para que os alunos os resolvam e pede para que, em grupos, apresentem na aula seguinte um projecto de produção de sabão a partir de óleo de frituras como forma de consolidar os conhecimentos adquiridos.
Avaliação:
De desenvolvimento
• Livro do aluno
• Avaliação do desempenho dos estudantes
• Melhoramento das respostas e/ou ideias De consolidação
• Promoção de debate nos grupos
Resumo
Preenchimento das grelhas de registos e de observações
Material de Apoio:
• Manual de apoio ao professor
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• https://youtu.be/xhlBqUvq3As
• COCHO, Estevão, CAMUENDO, Ana Paula, Saber Química, Longman Moçambique.
• ERNESTO, Miguel Mussa e BARROS, José António Pereira; Química 8ª classe; Plural editores.
Sabão – é um produto usado em conjunto com a água para lavar e limpar. Pode-se apresentar em forma de barras sólidas ou forma líquida, é um produto tensoactivo, espumante e escorregadio ao tacto. Os sabões são produzidos pela reacção de óleos e gorduras com solução de uma base forte. Dessa reacção, alem do sabão (que é um sal de ácidos carboxílicos de cadeia longa) forma-se também um triálcool (a glicerina).
Quadro, giz ou marcador, livro do aluno, computador, projector, tela de projecção. Questões prévias, vídeo experimental.
• Sistematização dos conceitos relevantes da aula
Gorduras – são ésteres de glicerol e ácidos carboxílicos de cadeia longa.
• P. de Barros, José António, Química, Plural editores
Recursos didácticos:
• AFONSO, Amadeu e DOMINGOS Ernesto, Química 8ª classe, Texto editores.
• Projecto Aprender, implementado pelo Muva entre os anos 2016 a 2018, Moçambique MAGAUA, Natália e KOULESLIOV, Tatiana e FRANCISCO, Maria Rodolfo G
Tensoactivo - significa que o sabão reduz a tensão superficial da água fazendo com que ela "molhe melhor" as superfícies dos corpos nela mergulhados.
1. A reacção de saponificação é reacção: a) Exotérmica b) Endotérmica
2. O sabão é produzido por uma reacção entre: a) Ácido e base b) Óxido e ácido c) Gordura e uma base d) Sal e base
Questionário:
4. Que medidas de segurança devem ser observadas na produção do sabão em laboratório? Justifica!
3. Muitas vezes se confunde o termo sabão com detergente. Os sabões e os detergentes são usados para remover sujidades e, principalmente, gorduras dos materiais. Qual é a diferença?
4. Se tivesses de optar entre sabão e detergente, qual dos dois escolherias? Justifica a tua escolha!
5. Quais são os procedimentos experimentais do processo de produção do sabão?
5. Porque é que o sabão é tensoactivo?
6. Os povos antigos produziam sabão a partir de gorduras e cinza. Que propriedade possui a cinza para poder ser usada na produção do sabão?
Questões relativas ao vídeo:
2. Descreve a estrutura do sabão e explica porque é que a mesma lhe permite remover a sujidade, incluindo as manchas de gordura?
Questões de consolidação:
1. O sabão é muito conhecido e usado pelo homem como produto de limpeza. Quimicamente, o que é o sabão?
3. Que produtos são usados na produção do sabão?
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Respostas às questões prévias:
R4: Usar bata, óculos e luvas devido à perigosidade da soda cáustica (NaOH); evitar o superaquecimento do Becker onde irá ocorrer a saponificação.
2. c)
1. a)
R6: A cinza resulta da combustão de vegetais. Dessa reacção libertam-se gases e, como resíduo, forma-se a cinza, que é uma mistura de óxidos e sais básicos resultantes dos metais que fazem parte dos minerais das plantas como o sódio, potássio, magnésio, etc. Soluções aquosas da cinza apresentam carácter básico. Por essa razão, a cinza é usada como a base necessária à reacção de saponificação.
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• R5: A estrutura lipófila e hidrófila do sabão permite-lhe diminuir a tensão superficial da água, por isso o sabão é tensoactivo. Esta propriedade permite-lhe eliminar facilmente a sujidade.•
3. Tanto os sabões quanto os detergentes possuem uma cauda constituída por cadeias de carbono longas, porém, a diferença entre sabão e detergente reside no seguinte: os sabões são sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa produzidos a partir de óleos e gorduras, isto é, a sua cabeça hidrofílica é carboxilada. Já os detergentes são sais obtidos a partir de substâncias presentes em outras fontes naturais, como o petróleo, cuja cabeça hidrofílica é diversa (de amónio quaternário, de, ácido sulfónico, de aminas, de fosfato), mas não é carboxilada.
• R1: Quimicamente, o sabão é um sal de ácidos carboxílicos de cadeia longa resultante da saponificação de óleos e gorduras (reacção entre óleos e gorduras com uma base).
• R3: Os sabões são produzidos pela reacção de óleos e gorduras com solução de uma base forte.•
• R2: O sabão formado possui na sua estrutura uma longa cadeia de átomos de carbono e hidrogénio proveniente do ácido gordo que constitui a parte apolar (cauda hidrófoba ou lipófila), enquanto a sua extremidade é polar (cabeça hidrófila). Isso permite que a parte apolar interaja com as gorduras que também são apolares, enquanto a extremidade polar interage com a água, que também é polar.
Soluções das questões de consolidação:
4. Os sabões têm mais vantagens relativas ao meio ambiente são produzidos a partir de óleos ou gorduras naturais, interagem com iões como cálcio, magnésio e ferro existentes na água e são todos biodegradáveis.
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porque reduz a tensão superficial entre o óleo e a água, permitindo que eles se misturem. Desse modo ele faz com que a água "molhe melhor" as superfícies dos corpos nela mergulhados! E é exatamente nessa mistura que conseguimos fazer a limpeza dos objetos.
Os detergentes são produzidos apenas em escala industrial e apenas alguns são biodegradáveis, e não interagem com nenhum catião presente na água. Quando lançados no meio ambiente, os detergentes podem prejudicar seres vivos ou promover a proliferação de outros, como é o caso de algumas algas, que, quando nutridas por fosfatos oriundos de detergentes, aumentam a sua reprodução. Dessa forma, devemos evitar o consumo e o descarte de detergentes não biodegradáveis (não podem ser decompostos por 5.micro-organismos).Osabãoétensoactivo
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