O tema ácido-base no ensino secundário

A água, solvente por excelência, faz parte de muitas reações químicas de elevada importância para o planeta. Torna-se portanto o fio condutor que une todo o programa da disciplina. O programa de Física e Química A do 11.º ano está organizado em duas Unidades (Martins et al., 2003), focando-se aquela onde existe a exploração de conteúdos sobre ácidos- base: Unidade 2  Da Atmosfera ao Oceano: Soluções na Terra e para a Terra. O tema ácido-

base pode ser identificado nas seguintes subunidades que constituem esta Unidade: 2.1. Água da chuva, água destilada e água pura; 2.2. Águas minerais e de abastecimento público: a acidez e a basicidade das águas; e 2.3. Chuva ácida.

Tabela 3 – Tabela resumo dos conteúdos e atividades laboratoriais do 11.º ano do Ensino Secundário, referentes ao tema Ácido-Base.

Ensino Secundário: 11.º ano Disciplina Física e Química

Conteúdos

Unidade 2: Da atmosfera ao oceano: soluções na terra e para a terra 2.1. Água da chuva, água destilada e água pura

2.2. Águas minerais e de abastecimento público: a acidez e a basicidade das águas 2.3. Chuva ácida

Atividades Laboratoriais (AL)

AL 2.1 Ácido ou base: uma classificação de alguns materiais AL 2.2 Chuva “normal” e chuva ácida

AL 2.3 Neutralização: uma reação de ácido-base

O tema central da Unidade 2 são as Águas na Terra. As orientações do programa para esta unidade, referem que a componente Ciência a desenvolver é constituída por vários conceitos, leis e teorias, e diz genericamente respeito aos casos particulares do equilíbrio químico que são as reações ácido-base, de oxidação-redução e de solubilidade. As reações ácido-base são apenas consideradas na dimensão ácido forte-base forte. Como nestas reações resultam sais, surge a necessidade da revisitação da ligação química, usando o modelo da ligação iónica e as questões da nomenclatura com reforço na nomenclatura IUPAC dos sais. A componente

Tecnologia prende-se essencialmente com os processos de gaseificação artificial das águas,

com a dessalinização das águas do mar para obtenção de água potável e com os procedimentos para diminuir a dureza das águas calcárias. Outro objetivo sublinhado pelo

programa centra-se no perspetivar do problema da água como um dos maiores problemas do futuro, estando a componente Sociedade vinculada principalmente aos problemas:

 de abundância e escassez de água no mundo;

 de desenvolvimento dos encontros a nível mundial para tratar desta distribuição assimétrica e causadora de muitos conflitos e dos piores problemas de saúde à escala mundial;

 causados pela chuva ácida sobre o património natural e edificado, provocada pelas emissões de NOx e SOx e à responsabilidade de quem polui;

 de contaminação das águas;

 da água potável, através dos valores VMR e VMA, às diretivas comunitárias e à legislação portuguesa.

No nível seguinte do organograma do sistema educativo português, o 12.º ano, de acordo com os princípios da Reforma do Ensino Secundário, a disciplina de Química sucede à de Física e Química A, dos 10.º e 11.º anos, e orienta-se por princípios comuns, em particular os relativos à componente de Química (Martins et al., 2004):

«O programa de carácter nacional, conforme estabelecido na estrutura curricular, permite, no entanto, a opção livre por tarefas, estratégias de exploração e metodologias de ensino conforme os interesses e desenvolvimento dos alunos, aspeto que pode ser encarado como uma forma de flexibilização com vista a uma melhor adequação aos interesses dos alunos e fator despoletador de motivação pelo estudo da Química. De facto, aquilo que se pretende nesta etapa final do Ensino Secundário é que muitos dos alunos que optaram por aceder à disciplina se interessem por continuar estudos na área.»

O Programa está sistematizado em três Unidades, abrangendo cada uma delas um tema específico, todos eles ligados ao tema genérico Materiais, sua estrutura, aplicações e

implicações da sua produção e utilização. A seleção dos Materiais a focar em cada Unidade

tem em conta regras de relevância: social (hábitos de consumo e estilos de vida); económica (indústrias associadas e seu valor acrescentado); cultural (característicos de diferentes épocas); histórica (motores de desenvolvimento tecnológico); ambiental (esgotamento de recursos e implicações para a qualidade do ambiente); ética (valores suscetíveis de serem desenvolvidos, por exemplo políticas contra o sobre-consumo); e científico (conceitos químicos centrais que permitem desenvolver).

O tema ácido-base insere-se nas orientações curriculares para o 12.º ano, na Unidade 1: Metais e ligas metálicas. A componente Ciência é constituída por vários conceitos, leis e teorias, em grande parte revisitados e desenvolvidos/ampliados, e por outros agora abordados pela primeira vez. No primeiro caso temos o equilíbrio ácido-base, revisitado, agora mais abrangente, visando a interpretação das reações entre ácidos fortes e bases fracas, ácidos fracos e bases fortes, ácidos fracos e bases fracas e do efeito tampão. Deste modo, os assuntos explorados são:

 interpretação de curvas de variação de pH em função do volume de titulante adicionado, em titulações de ácido forte-base forte (revisitação à abordagem do 11.º ano), ácido forte-base fraca e ácido fraco-base forte;

 efeito tampão;

 valor de pH no ponto de equivalência;

 diferença entre ponto final e ponto de equivalência na titulação e seleção do indicador apropriado.

Tabela 4 – Tabela resumo dos conteúdos e atividades laboratoriais do 12.º ano do Ensino Secundário, referentes ao tema Ácido-Base.

Ensino Secundário: 12.º ano Disciplina Química

Conteúdos Unidade 1: Metais e ligas metálicas 1.3. Metais, ambiente e vida Atividades

Laboratoriais (AL)

AL 1.6 Funcionamento de um sistema tampão (obrigatória)

AL 1.4 Determinação do Ca2+ _{e Mg}2+ _{em alimentos por formação de complexos.}

(Opcional, devem ser selecionadas pelo menos duas das AL: 1.1; 1.3; 1.4 e 1.7)