O uso de modelos moleculares e da experimentação para o ensino de Estequiometria / The use of molecular models and experimentation for teaching Stoichiometry

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 8, p.61971-61986 aug. 2020. ISSN 2525-8761

O uso de modelos moleculares e da experimentação para o ensino de

Estequiometria

The use of molecular models and experimentation for teaching Stoichiometry

DOI:10.34117/bjdv6n8-573

Recebimento dos originais:08/07/2020 Aceitação para publicação:25/08/2020

Elisandra Gonçalves Carvalho

Licenciada em Ciências da Natureza e Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense (IFF) - campus Campos Centro

Instituição: Mestranda em Ciências Naturais na Universidade EStadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF)

Endereço (pessoal): Rua Evaldo Vinicius Vasconcelos, 24 casa 2 - Parque Alvorada, Campos dos Goytacazes - Rj, Brasil

E-mail: elisandra.g.carvalho.ec@gmail.com

Érika Soares Bull

Doutora em Ciências Naturais pela Universidade EStadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF)

Instituição: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense (IFF) - campus Campos Centro

Endereço: Rua Dr. Siqueira, 273 - Parque Dom Bosco, Campos dos Goytacazes - Rj, Brasil E-mail: ebull@iff.edu.br

RESUMO

Em geral, os alunos apresentam uma grande dificuldade na disciplina de Química, principalmente pelo nível de abstração dos conceitos. O conteúdo de Estequiometria, por exemplo, é umas das partes que exige maior compreensão, tanto na interpretação Química, quanto nos cálculos. Os modelos moleculares e a experimentação possuem a capacidade de ilustrar reações Químicas, tornando a aprendizagem mais eficiente e aproximando os conceitos da realidade desses alunos. A pesquisa teve por objetivo avaliar a utilização de modelos moleculares e da experimentação como recursos facilitadores da aprendizagem, na qual a análise dos dados foi feita de forma qualitativa. A aplicação se deu em quatro aulas de 50 minutos, numa turma de Ensino Médio do Instituto Federal Fluminense campus Campos Centro, no ano de 2018. Os alunos tiveram a oportunidade de montar moléculas e aprender sobre os conteúdos relacionados ao tema. Além disso, responderam a questionários de diagnóstico, de análise do que tinha sido proposto e com questões conceituais sobre o conteúdo. Os resultados mostraram que os modelos moleculares e a experimentação podem ser utilizados como recursos facilitadores na aprendizagem de Estequiometria.

Palavras-chave: Ensino de Química, Estequiometria e Recursos facilitadores. ABSTRACT

In general, the students present a great difficulty in the discipline of Chemistry, mainly by the level of abstraction of concepts. The content of stoichiometry, for example, is one of the parts that requires greater understanding, both in the chemical interpretation and in the calculations. Molecular models and experimentation have the ability to illustrate chemical reactions, making learning more efficient

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and approximating the concepts of reality of these students. The research aimed to evaluate the use of molecular models and experimentation as facilitators for learning, in which the analysis of data was done in a qualitative way. The application was given in four 50-minute classes, in a high school class of the Fluminense Federal Institute Campus Campos Centro, in the year 2018. Students had the opportunity to assemble molecules and learn about content related to the theme. In addition, they answered diagnostic questionnaires, analyzing what had been proposed and with conceptual questions about the content. The results showed that molecular models and experimentation can be used as facilitators for learning stoichiometry.

Keywords: Teaching Chemistry, Stoichiometry and Facilitating resources. 1 INTRODUÇÃO

O ensino de Química possui grandes desafios e barreiras a serem superados. Um exemplo disso é que os alunos normalmente “enxergam” os conteúdos como abstratos, de difícil compreensão, fazendo com que percam o interesse pela disciplina. Quando falamos de sala de aula, Maldaner (2003) diz que a forma de ensinar Química deve ser construindo e reconstruindo conceitos, conectando-os a realidade do aluno. Faz-se necessário, então, propor situações para que esses alunos construam o conhecimento químico relacionando-o ao seu cotidiano (Guimarães, 2009).

A Estequiometria é um dos conteúdos da disciplina de Química em que os alunos mais relatam dificuldades, principalmente pelo fato de terem que correlacionar os conceitos químicos com operações matemáticas. Todavia, a forma de ensinar dos professores tem grande influência no processo da aprendizagem. Por exemplo, a utilização massiva do quadro, caderno e livros, e também a falta da utilização de recursos didáticos diferenciados pode dificultar o processo de construção do saber (Migliato Filho, 2005).

Portanto, é possível deixar o ensino de Estequiometria mais interessante e lúdico, aproximando esse aluno da sua realidade. Uma forma de estabelecer a aproximação é utilizando os modelos moleculares e a experimentação como recursos facilitadores. Os recursos podem melhorar tanto a visualização das ligações nas moléculas, quanto na interpretação das proporções e, com isso, despertar o interesse visual do aluno (Lima e Lima-Neto, 1999).

Deste modo, o uso de modelos moleculares e da experimentação possibilita uma melhor compreensão dos conteúdos que envolvem a Estequiometria, além de levar o aluno a entender o que ocorre a sua volta, correlacionando os conceitos trabalhados com seu cotidiano.

Diante do que foi apresentado acima, este trabalho teve por objetivo principal avaliar a utilização dos modelos moleculares e da experimentação, verificando sua contribuição para a

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compreensão e aprendizagem do conteúdo de Estequiometria em uma turma de 2º ano do Ensino Médio.

Alguns dos objetivos específicos foram planejar e ministrar aulas utilizando os modelos moleculares confeccionados de jujubas e palitos de dente e um experimento para o ensino do conteúdo de estequiometria. Coletar dados através de questionários, e a partir destes avaliar de forma qualitativa a proposta. Comprovar que a Química pode ser ensinada de forma lúdica, e menos abstrata ao utilizar recursos alternativos.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Ensino de Química

O ensino de Química deve ser lecionado de forma mais articulada com a realidade dos alunos, com o intuito de diminuir a abstração dessa disciplina e de aproximá-la das necessidades dos alunos e da sociedade. As aulas devem promover uma aprendizagem mais eficiente, além da mera memorização dos conceitos e termos (Sá e Santin Filho, 2017). Esses saberes precisam interagir com o cotidiano dos estudantes e não devem ser trabalhados de forma repetida e mecânica, pois o ideal é que ocorra uma apropriação de ideias (Piaget, 1997).

Para um aluno aprender ele precisa estar motivado e essa motivação do aprender Química está ligada a alguns fatores. Cardoso (2000) pontua alguns: necessidade / não necessidade, facilidade / dificuldade e teoria / prática. No estudo do autor, os alunos também dão sugestões de como podem aprender Química de forma mais completa, como por exemplo, aumentar o número de aulas de laboratório, promover o contato com substâncias e experimentos de forma a conectar a teoria da sala de aula com a prática. Os estudantes também sugeriram uma mudança na forma do professor ensinar, que deve ser mais didática e incentivadora, contribuindo para uma melhor aprendizagem.

O professor tem a responsabilidade de mediar o processo de ensino e aprendizagem, mobilizando os “estudantes com a atividade e com o aprender” (Charlot, 2013). É como se ele conduzisse o desejo de aprender dos alunos, fazendo-os se apoderarem dos saberes. Unindo o eu pensante com o eu da experiência cotidiana (Francisco, 2016). Só existe o aprender quando o indivíduo tem uma atividade intelectual:

“Aprender requer uma atividade intelectual. Só se engaja em uma atividade que lhe confere um sentido. Quando esse sentido é afastado do resultado visado pela ação de estudar, o engajamento nesta é frágil. Ao contrário, quando motivo e objetivo da atividade coincidem, esta faz muito sentido e sente-se prazer ao desenvolvê-la e, ainda mais, ao atingir o objetivo. Atividade, sentido, prazer: esses são os termos da equação pedagógica a ser resolvida” (Charlot, 2013, p.146).

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A reflexão sobre o ensino de Química e o seu papel na escola, mais especificamente no Ensino Médio, passa pela caracterização do conhecimento químico e de sua produção científica, representando a caminhada do pensamento da sociedade humana, como tradução da realidade da natureza. O conjunto de conhecimentos de Química, acumulado ao longo dos tempos, trata da composição dos materiais, das transformações Químicas sofridas por estes e das variações energéticas que as acompanham (Urquieta, 1991 apud Cruz e Alfaya, 2013).

Estequiometria

A Estequiometria é importante não só porque é usada para fazer cálculos em sala de aula ou numa avaliação, mas é indispensável para calcular as quantidades de determinadas substâncias numa reação Química, sendo essencial em laboratórios, indústrias, e também no nosso cotidiano, ao fazer uma simples receita de bolo (Feltre, 2004).

“Cálculo estequiométrico ou Estequiometria vem do grego stoikheinon, elemento; metron, medição, é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações Químicas, feito com base nas leis das reações e executado, em geral, com o auxílio das equações Químicas correspondentes” (Feltre, 2004, p. 337).

A Estequiometria é fundamentada por uma das regras mais usadas na Química, a regra de três, que relaciona dois termos usando proporções. Envolve muitas unidades, e há uma necessidade de conhecer as quantidades das substâncias envolvidas naquela reação como mols, massa, volume, etc. (Feltre, 2004; Beltran e Ciscato, 1991).

Algumas leis são imprescindíveis quando falamos de Estequiometria. Duas destas leis regem todas as questões conceituais e matemáticas: a Lei de Laivosier que diz “Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma” denominada também de Lei da Conservação das massas; e, a Lei de Proust que diz que “Cada componente de um composto tem sua composição em massa definida e característica” que pode ser também chamada de Lei das Proporções Constantes (Peruzzo e Canto, 2006; Araújo et al., 1999).

Além disso, muitos outros conceitos essenciais estão envolvidos com a Estequiometria, sendo alguns deles: coeficiente estequiométrico, balanceamento, reagentes e produtos, reagente limitante e em excesso entre outros (Peruzzo e Canto, 2006).

Na Estequiometria não só a parte dos cálculos é crucial, mas também, a interpretação Química para que haja uma maior apreensão do conhecimento (Migliato, 2005).

“O desenvolvimento do Cálculo Estequiométrico utiliza a linguagem matemática (aritmética e proporção), a linguagem física (unidades de medidas do SI) e a linguagem Química (simbologia, grandezas e equações Químicas). Segundo a literatura, a maioria dos

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professores considera Cálculo Estequiométrico um grande desafio, devido à dificuldade de aprendizagem que os alunos apresentam” (Pio, 2006, P.8).

Uma forma de promover um auxílio no ensino e aprendizagem para este conteúdo é utilizando algum recurso facilitador e motivador da aprendizagem, como por exemplo, os modelos moleculares e a experimentação.

Modelos moleculares

Ao defrontar-se com a necessidade em compreender conceitos da área de ciências considerados abstratos, torna-se um desafio levar ao aluno a pensar na Química como algo concreto e que faz parte da sua realidade (Giordan, 2001).

Sendo assim, os modelos moleculares podem fazer esse papel da representação real de algo abstrato. Este é um recurso que facilita o entendimento de conceitos importantes e pode ser usado de diversas formas, cores e materiais que atendam a necessidade daquela aula ou situação de ensino e aprendizagem (Migliato Filho, 2005; Lima e Lima-Neto, 1999).

Os modelos moleculares são representações de moléculas em nível visual e em escala maior para facilitar a visualização das estruturas geométricas. Por isso podem ser considerados recursos facilitadores.

Experimentação

A experimentação é atrelada aos sentidos, consequentemente consolida conceitos científicos quando estes são trabalhados de maneira correta, legitimando os saberes. Além disso, consiste em uma atividade lúdica e criativa (Giordan, 2001).

Algumas etapas constituem a experimentação, seja em qualquer nível de ensino ela for utilizada: problema, experimento, coleta de dados e registro, a fim de esclarecer algum fenômeno ou fato que está relacionado com aquele problema (Giordan, 2001).

Para execução de algum experimento não há necessidade de ter um local sofisticado, com equipamentos de última geração, mas sim uma experimentação planejada e com objetivos claros, enfatizando a compreensão de conteúdos científicos. Materiais de baixo custo podem ser utilizados para a realização do experimento (Costa e Zorzi, 2005).

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Revisão bibliográfica

Os dois trabalhos que serão apresentados a seguir foram base para a construção desta pesquisa. Apesar de serem muito similares à descrita neste artigo, utilizam as ferramentas de outras formas e com outros objetivos.

O trabalho de Migliato Filho (2005) descreve as atividades desenvolvidas sobre o conteúdo de Estequiometria, utilizando os Modelos Moleculares comerciais no ensino de Estequiometria como recurso. As atividades foram oferecidas a estudantes do Ensino Médio de várias escolas na cidade de São Carlos no estado de São Paulo. Os resultados mostraram que a utilização de modelos moleculares facilitou o processo de aprendizagem e contribuiu de forma considerável com os aspectos relacionados à Estequiometria. Os modelos tiveram grande atuação no desenvolvimento de raciocínio lógico-matemático durante a resolução de problemas.

O trabalho de autoria de Costa e Zorzi (2005) é uma pesquisa feita pela Coordenação Regional de Tecnologia junto das Escolas Estaduais do Núcleo de Ensino de Maringá. Este propôs algo diferenciado para o ensino de Estequiometria: a utilização de um modelo molecular e experimentos investigativos. Este projeto foi desenvolvido com um grupo de 20 alunos da 2ª Série do Ensino Médio do Colégio Estadual ―Alberto J. Byington Junior‖, de Maringá – PR. Neste grupo foi possível observar dificuldades de aprendizagem no conteúdo Estequiometria e também interesse em ampliar seus conhecimentos no conteúdo específico. Os resultados foram positivos havendo um crescimento na aprendizagem dos alunos em relação ao conteúdo abordado e também demonstraram crescimento em sua aprendizagem quando participaram da resolução de exercícios de aprendizagem envolvendo o conteúdo.

3 METODOLOGIA

A pesquisa foi aplicada no Instituto Federal Fluminense - campus Campos Centro, no município de Campos dos Goytacazes (RJ) numa turma de segundo ano do Ensino Médio integrado a Eletrotécnica, com total de 15 alunos. Este trabalho foi aplicado em dois encontros (quatro aulas de 50 minutos) com os alunos. No primeiro encontro os alunos responderam a um questionário inicial visando ter um apanhado geral do perfil daquela turma, além de 4 questões conceituais de problemas relacionados ao conteúdo de Estequiometria. Em seguida, a turma foi dividida em grupos e foi solicitado aos alunos que respondessem à duas questões de Estequiometria (ANEXO 1). Para auxiliar na resolução, foram distribuídos aos alunos modelos moleculares confeccionados com jujubas, representando os “reagentes” dos problemas.

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A primeira reação foi: 2H2 + O2 → 2H2O, e o problema: “Ao colocar 6 mols de H2 junto

com 2 mols de O2, quantos mols de água serão formados? Há algum reagente em excesso? Quantos

mols desse reagente irão sobrar?”

A segunda reação foi: 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4, e o problema: “Ao se colocar para

reagir 2 mols de SO2, 2 mols de O2 e 4 mols de H2O, quantos mols do ácido serão formados? Qual

reagente está sendo o limitante?”

A partir do material entregue, os alunos teriam que desmontar as estruturas dos modelos que representavam os reagentes e montar novos modelos representando os produtos formados com base no problema apresentado, analisando a proporção estequiométrica em mols e avaliando a possibilidade de reagente em excesso.

No segundo encontro aconteceu a aplicação do experimento demonstrativo (ANEXO 2) da reação entre o bicabornato e o vinagre: NaHCO3(g) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g)

+ H2O(l). Os reagentes e a reação foram propositalmente escolhidos, a fim de tentar trazer o

cotidiano dos alunos para a atividade e também por serem material de baixo custo. Ao final do procedimento eles tiveram que responder a seguinte questão: “Qual é o rendimento da reação, considerando a Estequiometria e os dados obtidos?”

Por último, foi proposto aos alunos um questionário final que buscou verificar suas percepções durante a aplicação das aulas. O mesmo questionário de questões conceituais aplicado no início também foi reaplicado, com o objetivo de fazer uma análise comparativa das respostas antes de usar os recursos e depois do uso deles.

A análise dos dados teve caráter qualitativo, que é um tipo de pesquisa que não foca em dados quantitativos, mas em um grupo de pessoas, organização, etc. O objetivo desse tipo de estudo não é quantificar valores, mas sim analisar dados com diferentes abordagens, fugindo do modelo positivista ao analisar situações que envolvem vida social e aprendizagem (Gerhardt e Silveira, 2009).

Os dados também foram analisados e discutidos baseados no referencial e nas respostas dos questionários, organizando em categorias (Heenkel, 2017).

“as categorias precisam se diferenciar qualitativamente ou excluir-se mutuamente e, com isso, os atributos de uma categoria devem mostrar internamente uma homogeneidade.” (Henkel, 2017, p. 787).

As questões que envolviam o conteúdo de Estequiometria foram corrigidas baseadas numa chave de correção feita durante o planejamento das aulas.

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4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Análise das aulas

As aulas foram aplicadas conforme o planejamento feito. Durante a aplicação das aulas a professora titular foi solícita e a receptividade da turma foi agradável. Os alunos foram muito participativos durante toda a aplicação das tarefas.

Na aula destinada ao uso dos modelos moleculares, foi entregue para cada grupo os modelos moleculares previamente montados representando os reagentes da reação a ser trabalhada, junto com uma folha de questões para discutirem e responderem com auxílio do modelo molecular de jujubas e palitos de dente, sendo que cada cor de jujuba representava um átomo distinto.

Os alunos tiveram motivação e entusiasmo ao trabalhar com as jujubas (Figura 1). Após montarem os produtos das reações, os alunos responderam as questões propostas. Ao final, o problema também foi resolvido através de cálculos matemáticos. Desta forma, os estudantes puderam comparar suas respostas, tirando possíveis dúvidas e sendo participativos.

Figura 1 - Imagens da aula utilizando os modelos moleculares.

Na aplicação do experimento, mesmo que tenha sido demonstrativo, eles interagiram, fizeram perguntas e tiraram dúvidas. Uma observação é que as quantidades dos reagentes utilizadas no experimento, já estavam previamente calculadas para que os alunos pudessem fazer a medição corretamente. Neste experimento foi usado Bicabornato de sódio comercial, vinagre que é utilizado na cozinha, uma balança com precisão de 0,1 g e 2 Becker.

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Figura 2 - Imagem da aula utilizando o experimento.

Análise dos questionários

O primeiro questionário aplicado continha 6 questões, e eram perguntas para conhecer o perfil da turma.

Nas primeiras questões: “Numa escala de 0 a 5, sendo 0 não gosto e 5 gosto muito, o quanto você gosta da disciplina de Química?” e, “Numa escala de 0 a 5, sendo 0 difícil e 5 muito fácil, qual a sua facilidade na disciplina de Química?”. A maioria dos alunos relacionaram o “gostar de química" com a facilidade nesta disciplina. Cerca de 40% alegaram gostar e maioria deles 53,3% não consideram ter facilidade.

Como podemos ver esses 53,3% dos alunos que não acham a disciplina fácil e podem não estar motivados a aprender. De acordo com Cardoso (2000), a motivação pela Química está ligada a facilidade desses alunos.

Ao terem sido questionados se achavam que a Química estava presente no cotidiano, um bom resultado pode ser observado, pois 93,3% deles responderam que sim. Nessa mesma pergunta tinha um espaço para que fornecessem exemplos. As respostas foram organizadas na forma de categoria na Tabela 1. A Figura 3 consiste em um recorte da resposta de um dos alunos da turma.

Tabela 1 - Exemplos categorizados de onde a Química está presente no cotidiano. Exemplos Turma 1 Medicamentos 4 (17,4%) Alimentos 8 (34,8%) Reações 2 (8,9%) Plantas 1 (4,3%) Objetos eletrônicos 1 (4,3%) Combustíveis e etc. 1 (4,3%) Misturas 1 (4,3%) Produtos e afins 2 (8,8%) Corpo 3 (13,0%)

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Figura 3 - Resposta do aluno “a” para a Questão 3: “em misturas homogeneas e heterogenas que utilizamos no dia a

dia”.

A Tabela 2 expressa dados sobre os recursos que já foram utilizados nas aulas de Química assistidas pelos estudantes em outros momentos. Os resultados mostraram que o Ensino tradicional, que utiliza na maioria das vezes somente livros didáticos, ainda permeia as aulas de Química. Porém observa-se um número consideravelmente alto para o uso de experimentos. Em uma conversa informal com a professora, ela relatou que já havia levado a turma ao laboratório. Este fato demonstra que os alunos também vivenciaram em outra oportunidade um ambiente de aprendizagem interessante, saindo do clássico e, de acordo com o Giordan (2001), trazendo uma legitimidade para o conhecimento. Recursos Turma A Livros didáticos 15(40,5%) Experimentos 15(40,5%) Jogos 0(0%) Modelos Moleculares 2(5,4%) Vídeos 5(13,6%) Outros 0(0%) Total de respostas 37(100%)

Quando perguntados sobre sua facilidade no conteúdo de Estequiometria, os resultados foram expressivos. Apesar da turma já ter visto o conteúdo com a professora titular, os dados mostraram que 46,7% dos alunos assinalaram que não tinham facilidade, ou seja, tinham dificuldade no entendimento do conteúdo. Outros 46,7% não souberam responder, já que possivelmente não se recordavam do conteúdo, e apenas 6,6%, que representa um aluno, alegou ter facilidade. Logo, é possível verificar a complexidade da Estequiometria para grande parte da turma.

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A próxima questão perguntou em que aspecto eles mais tem dificuldade no conteúdo de Estequiometria. 42,3% alegaram ter dificuldade na compreensão das questões e, outros 34,6% na interpretação, o que já era o esperado. De acordo com Migliato Filho (2005) é necessário interpretar os conceitos, para se ter uma compreensão melhor do conteúdo. Sendo assim, observa-se uma correlação entre os resultados. Um total 46,7% dos estudantes declararam ter dificuldades em Estequiometria. No mesmo sentido, 42,3% afirmaram ter dificuldades de compreensão das questões envolvendo esse conteúdo.

No final do segundo encontro foi aplicado um último questionário a fim de verificar a percepção desses alunos de acordo com o que foi aplicado durante as aulas.

A primeira questão foi propositalmente semelhante a do questionário inicial, com objetivo de identificar alguma mudança depois de usar o recurso. Foi possível verificar que antes da aula apenas 6,6% acreditavam que a utilização de modelos moleculares e experimentação tornavam o entendimento da Química mais fácil. Após a aula, a percentagem de estudantes que acreditavam nessa afirmativa aumentou para 46,7%.

Sobre a questão “Os modelos moleculares ajudaram na interpretação e resolução dos problemas de Estequiometria propostos?”, 86,7% da turma assinalaram que os modelos moleculares contribuem para a melhoria na aprendizagem do conteúdo.

Também foi perguntado aos discentes sobre quais os momentos que eles mais gostaram durante a aula e foi pedido para escreverem um pouco mais sobre esses momentos. A Tabela 3 e a Figura 4 ilustram os resultados. Nas respostas, a maioria dos alunos escreveram sobre os experimentos. Logo, podemos verificar que mesmo sendo demonstrativo o uso da experimentação motiva os alunos a aprenderem.

Tabela 3 - Respostas da Questão 4 “Cite os momentos que mais te interessaram durante as aulas?” do Questionário final.

Momentos Turma A

Modelos moleculares de jujubas 3(16,7%)

Experimento 9(50%)

Resolução de exercícios 5(27,8%) Explicação do conteúdo 0(0%)

Forma de ensino 0(0%)

Interpretação das reações 1(5,6%) Total de respostas 18(100%)

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Figura 4 - Resposta do aluno “e” para a Questão 4 do Questionário Final: “A parte que teve aquelas, acho que são

moléculas, de jujuba, achei bem interessante e ajudaram no compreendimento.”

Os alunos também responderam a 4 questões conceituais de Estequiometria antes e após as aulas utilizando os recursos de modelos moleculares e experimentação. Abaixo, a Tabela 4 mostra o panorama geral das respostas.

O número de acertos cresceu significativamente em todas as questões, com exceção da Questão 1 que teve um pequeno decréscimo. Os erros até aumentaram consideravelmente, mas em contrapartida, o número total de questões em branco caiu de 27 para 13, o que demonstra que após a aula os estudantes tiveram motivação para tentar responder as perguntas, mesmo com o risco do erro.

Tabela 4 - Número e porcentagem de acertos e erros de cada questão, antes e após as aulas utilizando o modelo molecular. Antes Após Questão 1 2 3 4 1 2 3 4 Acertos 11 74% 2 13% 1 7% 2 13% 10 67% 6 40% 4 27% 5 33% Erros 2 13% 4 27% 4 27% 7 47% 5 33% 5 33% 8 53% 9 60% Em branco 2 13% 9 60% 10 67% 6 40% 0 0% 4 27% 3 20% 1 67% Total 15 100% 15 100% 15 100% 15 100% 15 100% 15 100% 15 100% 15 100% 5 CONCLUSÕES

Esse trabalho teve por objetivo avaliar a utilização dos modelos moleculares e da experimentação, verificando sua contribuição para a compreensão e aprendizagem do conteúdo de Estequiometria para alunos de uma turma do 2° ano do Ensino Médio integrado a Eletrotécnica, se baseando nos dados coletados e analisados.

Por meio do questionário inicial e final podemos verificar a efetividade do uso de modelos moleculares e da experimentação durante o trabalho. Houve um aumento da motivação e do

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interesse dos alunos pelo conteúdo de Estequiometria e uma mudança de opinião acerca da disciplina de Química.

No decurso das aulas pôde-se mostrar aos alunos de forma lúdica e ativa, que a Química está presente no seu cotidiano e que não está somente na sala de aula. Foi possível trabalhar os conceitos de forma leve e prazerosa.

A análise das questões conceituais respondidas pelos alunos confirmou a mudança de interesse e motivação pelo conteúdo, principalmente com a redução do número de questões deixadas em branco.

Assim, diante da análise dos dados coletados dos questionários e da observação podemos verificar a viabilidade de aulas que utilizem recursos como modelos moleculares e experimentação a partir de materiais simples viáveis para o dia a dia das salas de aulas. Sendo ferramentas facilitadoras do processo de aprendizagem úteis para os professores de Química.

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Cálculo Estequiométrico. Monografia (Graduação De Licenciatura Em Química) – Faculdade De

Educação, Universidade Federal De Minas Gerais, Belo Horizonte. 2006.

ANEXO 1 – REAÇÕES UTILIZANDO OS MODELOS MOLECULARES

FORMAÇÃO DA ÁGUA

A água, cuja fórmula é H2O, é uma das substâncias mais importantes da natureza. Faz parte

da composição dos seres vivos e de muitos materiais que existem no planeta. Hoje, iremos entender um pouco mais da formação da água com auxílio dos modelos moleculares feitos de jujubas.

A água é formada de acordo com a seguinte reação Química balanceada: 2H2 + O2 → 2H2O

A partir dela e da Questão proposta, resolva:

Questão: Ao colocar 6 mols de H2 junto com 2 mol de O2, quanto de água será formada? Há

algum reagente em excesso? Quantos mols desse reagente irá sobrar? Utilize o modelo molecular para resolver tal problema.

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A chuva ácida é um fenômeno da natureza onde acontece de forma natural, devido à composição da atmosfera. O problema ocorre quando o pH da chuva abaixa muito em relação à média normal. Essa situação acontece devido aos poluentes gasosos emitidos pelas atividades humanas (principalmente das indústrias e dos automóveis). A chuva ácida tem como seus principais componentes o H2SO4 e o HNO3, provenientes dos gases SO2 e NO2.

Então iremos agora simular a ocorrência da formação do ácido sulfúrico (H2SO4). Para isso

iremos utilizar os modelos moleculares como base, para assim compreendermos melhor alguns conceitos estequiométricos.

Reação balanceada: 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4

Questão: Ao colocar 2 mols de SO2 , 2 mol de O2, e 4 mols de H2O, quantos mols do ácido

serão formados? Qual reagente está sendo o limitante? Utilize o modelo molecular para resolver tal problema.

ANEXO 2 - ROTEIRO PRÁTICA DA REAÇÃO ENTRE O VINAGRE E O BICARBONATO

DE SÓDIO

ROTEIRO DA PRÁTICA DA REAÇÃO ENTRE O VINAGRE E O BICARBONATO DE SÓDIO

Nessa prática iremos fazer uma reação utilizando dois reagentes bem conhecidos por vocês. O primeiro é o bicarbonato de sódio (NaHCO3), usado para má digestão, sendo o principal

componente dos antiácidos comerciais. Esta substância pode neutralizar os ácidos presentes no nosso estômago e que podem causar azia. E o ácido acético (CH3COOH), encontrado no vinagre,

que é utilizado na alimentação, entre outros lugares, que apesar do seu odor não muito agradável, é de grande utilidade.

Logo, é muito fácil compreender o que irá acontecer quando essas substâncias são misturadas. Elas reagem conforme descrito abaixo:

E a reação a seguir acontece: NaHCO3(g) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) +

H2O(l)

Vamos experimentar? Materiais utilizados:

- Bicarbonato de Sódio em pó - Vinagre

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 8, p.61971-61986 aug. 2020. ISSN 2525-8761 - 2 Becker de 100 mL ou frascos de vidro

- Espátula ou colher

Procedimentos:

a) Pesar o bicarbonato de sódio (2,5 a 3,0 g) inicialmente numa balança e anotar a massa:___ g

b) Pesar cerca de 50 mL de vinagre dentro de um Becker, utilizando uma balança e anotar a massa do conjunto (Becker + vinagre): ____ g

c) Massa total teórica (Becker + vinagre + bicarbonato) = ____ g

d) Depois colocar o bicarbonato pesado dentro do Becker contendo o vinagre, ao final da reação (verificado com o fim do surgimento de bolhas) pesar e anotar a massa final: ____ g

e) Massa CO2: ____ g

Questão: Qual é o rendimento da reação considerando a Estequiometria e os dados obtidos? Dados: MMNaHCO3= 84 g mol -1 - MMCO2= 44 g mol -1