EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA REALIZADA
COM ALUNOS DO IFG, PARA DETERMINAÇÃO E
QUANTIFICAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO EM PRODUTOS
INDUSTRIALIZADOS COMO EXPLORADOR DO PENSAMENTO
ANALÍTICO E SIGNIFICATIVO
Dayane Cláudia Ambrosio de Lima, Felipe da Silva Santana, Juliana Gonzaga de Morais, Marcos Moreira de sousa
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás, Câmpus de Anápolis, e-mail: *dayanec.ambrosio@hotmail.com Eixo 8: Relato de Experiência
Resumo: A vitamina C é um nutriente muito importante para o ser humano, sendo de extrema importância o seu consumo diário. Portanto, este trabalho tem por objetivo abordar, identificar e comparar a quantidade de ácido ascórbico em comprimido vitamínico, sucos de variados sabores industrializado a fim de comparar a quantidade contida em cada um deles de vitamina C e proporcionando aos alunos através da experimentação a aprendizagem significativa. O experimento foi realizado no laboratório do Instituto Federal Goiano em busca do teor da vitamina C e correlacionando com as informações contidas nos rótulos. Entre as soluções analisadas, o suco de goiaba industrializado foi o que mais consumiu solução de iodo e a que menos consumiu foi a do suco de maracujá industrializado. Observou-se que a quantidade contida nos rótulos se deram diferentes com os valores obtidos nos experimentos, sendo assim tendo que ser consumida em maior volume para suprir o valor mínimo de consumo diário para o nosso organismo.
Palavras-Chave: determinação do ácido ascórbico; pensamento analítico; aprendizagem significativa; ensino de química.
Introdução
A atividade experimental está essencialmente ligada ao ensino de química, pois relaciona teoria e prática de modo a ilustrar a natureza da produção do conhecimento científico. Para tanto, a experimentação, como ligação entre o mundo concreto e abstrato, deve considerar o caráter científico fundado ao experimento, visto que a experiência não concretiza a teoria, mas dá suporte a ela (SANTOS e MALDANER, 2011).
A necessidade de realização de aulas experimentais para tornar o ensino de química mais dinâmico e atrativo, vem sendo discutido há muito tempo entre as propostas de inovação dos currículos escolares. O professor que usa de bom senso sobre
as atividades experimentais auxilia além do fortalecimento do conhecimento, também ao desenvolvimento cognitivo do aluno (GIORDAN, 1999).
A experimentação possibilita articular teoria e prática fazendo com que o aluno perceba a importância do ensino e compreenda o método científico, indo além do procedimento experimental e da realização da atividade proposta pelo professor, porque aumenta a motivação do ensinar, cria um elo com os alunos através do diálogo, estabelecendo a relação professor-aluno e aprendizado. É importante enfatizar que essa proposta não é uma aprendizagem mecânica onde o aluno segue um roteiro, realiza o procedimento, alcança o resultado esperado e pronto, mas, uma porta para inovar seu conceito de ensino-aprendizagem relacionando com o cotidiano (SANTOS e MALDANER, 2011).
A experimentação pode ser uma ferramenta eficiente para a criação de problemas reais que permitam a contextualização e a instigação de questionamentos, proporcionando um aprendizado mais coeso. Contudo, um grande desafio é fazer com que o aluno compreenda e também assimile o conteúdo ao seu dia-a-dia, a teoria sozinha nesse processo não se torna sagaz, pois os alunos não conseguem ter toda essa percepção somente com a teoria isolada, assim a experimentação vem com esse intuito de concretizar esse novo conhecimento com um novo efeito de sentido. É nesse contexto em buscar novas alternativas, de forma inovadora, lúdica e cativante para ensinar e aprender que a ciência empírica ganha espaço (GUIMARÃES, 2009).
Visto que se houver a consideração no ato do planejamento experimental, de que a aula seja uma possibilidade de enriquecimento sobre a natureza da ciência, esse mesmo conhecimento influenciará a aprendizagem dos estudantes na atividade experimental, logo, (GUIMARÃES, 2009) entre outros, chama a atenção para uma aula prática diferenciada, uma aula cuja o ensino deve ser contextualizado e dialogado mediante os fenômenos que serão apresentados durante e depois desta atividade aula, para que os alunos possam refletir nesta troca de experiências.
Segundo AUSUBEL (1968) “A teoria da aprendizagem é um processo pelo qual uma nova informação se relaciona, de maneira substantiva (não literal) e não arbitrária, a um aspecto relevante da estrutura cognitiva do individuo”. A ideia é fazer com que o aluno entenda o que o professor deseja transmitir, além de estimular o interesse pelo conteúdo fazendo com que haja lógica e raciocínio entre o ensino e o cotidiano. Quando não há relação entre o que o aluno já sabe e aquilo que ele está aprendendo, a aprendizagem não é significativa.
Em relação ao desenvolvimento de competências ligadas à aprendizagem, a atividade experimental permite a formação do pensamento analítico, teoricamente orientado, fundamental para a compreensão dos conceitos científicos que são trabalhados no ensino de química (SANTOS e MALDANER, 2011).
Como forma de explorar o pensamento analítico criado pela atividade experimental, foi realizada uma aula de quantificação de ácido ascórbico (vitamina C) em 5 sucos industriais de diferentes sabores (Maracujá, Goiaba, Pêssego, Tangerina e Frutas cítricas de Laranja), por meio da titulação com amido e tintura de iodo. Foram utilizados cálculos de proporção a partir de uma solução padrão da mistura água-vitamina C para posteriormente determinar a quantidade por meio do número de gotas utilizadas até chegar à coloração azul de indicação em cada amostra de suco, tendo em vista os dados iniciais das gotas necessárias para a solução padrão.
Para Rosa et al. (2007) as vitaminas fazem parte dos grupos de substâncias heterogêneas constituintes nos alimentos, eficazes em quantidades mínimas e essenciais à vida humana e imprescindível o seu consumo diário para a manutenção do nosso ciclo de vida. Torna-se essencial o seu estudo e identificação nos produtos naturais e industrializados a fim de demonstrar e comprovar qualitativamente e quantitativamente a sua presença.
Segundo Couto & Canniatti- Brazaca (2010) e vitamina C participa da síntese de colágeno, desempenha atividades antioxidante, proporciona a absorção de ferro no trato intestinal e promove a prevenção e ajuda no déficit do nosso sistema imunológico. Portanto é imprescindível a ingestão de ácido ascórbico em nossas dietas, pois os seres humanos são incapazes de sintetizar essa vitamina em nosso organismo, e necessitamos em média 100mg diárias. Podendo ser encontrada em frutas, verduras, entre outros alimentos.
Quando na alimentação se ingere pouca vitamina C, pode acarretar a síntese defeituosa do tecido colagenoso e o desenvolvimento da doença conhecida como escorbuto, tendo como sintomas gengivas inchadas e com sangramento, dentes abalados e suscetíveis a quedas e sangramentos subcutâneos (FIORUCCI; SOARES; CAVALHEIRO, 2003).
Skoog et al. (2006) respalda que existem algumas técnicas para a determinação de vitamina C fundamentado em sua facilidade de oxidação e por conseguinte a perda de suas funções, tornando ao grupo fortemente redutor, as titulações
de redução com iodo que são manuseadas para determinar a quantidade de ácido ascórbico.
Portanto, o objetivo da aula foi para os alunos foi quantificar, analisar e compreender a importância da presença do ácido ascórbico nos sucos industrializados e alimentos para a necessidade humana, e a assimilação da experimentação proposto frente ao cotidiano do aluno.
Materiais utilizados
1 comprimido efervescente de 1 g de vitamina C; Suco de frutas cítricas sabor laranja industrializado; Suco de tangerina industrializado;
Suco de goiaba industrializado; Suco de maracujá industrializado; Suco de pêssego industrializado; Amido Solúvel P. A;
Tintura de iodo a 2% (Comercial); Água destilada; 28 béqueres 50ml; 7 béqueres 100ml; 1 béquer 500ml; 1 proveta 1000ml; 7 pipetas; 1 colher. Metodologia
Como esse trabalho trata do relato das experiências vivenciadas em um processo de formação dos alunos do ensino médio, a coleta dos dados foi realizada por meio da aula experimental e de questionários aplicados com os envolvidos. Realizou-se o experimento no laboratório do Instituto Federal Goiano. Os alunos foram divididos em quatro grupos, onde cada grupo realizou o seu experimento. No questionário os alunos responderam de acordo com os conhecimentos adquiridos e discutidos na aula experimental.
Inicialmente fez-se o preparo da solução de amido em um béquer de 500ml com 200ml de água destilada. Dissolveu-se 1 comprimido de vitamina C efervescente em uma proveta com água destilada até o volume de 1000ml. Cada grupo adicionou-se 20ml da solução amilácea em cinco béqueres de 100ml, cada béquer adicionou-se 5ml de suco industrializado. Pingou-se gota a gota do iodo 2% em cada um dos béqueres até que toda a vitamina C fosse consumida e aparecesse uma coloração azul. Anotou-se a quantidade de gotas.
Resultados e discussão
Foi questionado aos alunos antes do inicio da experimentação, sobre qual das frutas eles pensavam possuir maior quantidade de vitamina C, a grande maioria responderam que seria o de frutas cítricas, como mostra a Figura 1. Mesmo diante dessa resposta, notou-se que os alunos tinham um pequeno entendimento a cerca do assunto, o que contribuiu grandemente com a aula explicativa. Pois no primeiro contato com os grupos eles já arriscavam dizer que iam fazer experimentos relacionados com produtos cítricos.
Partimos do questionamento com os alunos, pois como ressalva Ausubel (1968) para que haja aprendizagem significativa temos que partir de três condições. A primeira diz que parte do conhecimento prévio do aluno, que proporcionará o aluno a aproximar-se do novo e assim interagindo para que haja assimilação. A segunda condição diz que vai depender da importância que esse novo trará para o aluno que seja potencialmente significativo e que tenha uma organização clara. A terceira condição está relacionada com a motivação com que o aluno realiza as atividades.
A aula pôde desmistificar tais ideias que foram observadas no decorrer da prática a quantidade de ácido ascórbico em cada suco analisado. Com o desenvolvimento da aula experimental, os estudantes perceberam que as associações de que determinadas frutas possuem maior quantidade de Vitamina C devido a algumas propriedades, eram errôneas, assim como as informações nos rótulos dos sucos. Tais resultados podem ser observados na Figura 2 abaixo:
Figura 2. Quantidade de vitamina C em mg encontrada pelos alunos.
Para que os alunos chegassem a esses valores eles fizeram os seguintes cálculos:
1000 mg de vitamina C --- 500ml de solução X --- 5ml de solução X = 10mg de vitamina C
Para esta solução gastou-se 16 gotas para que o ácido ascórbico fosse totalmente consumido. Então obteve-se o padrão de:
Após este cálculo os alunos pegaram essa fórmula citado acima juntamente com as gotas utilizadas e anotadas para cada solução, e assim chegaram aos resultados obtidos.
Portanto para Harris (2001) a solução amilácea tem função de indicador, sendo assim o iodo que irá reagir com o amido para formar uma substância de pigmentação azul escuro, e será a solução como referência do ponto de viragem. Isto acontece porque o amido é um composto formado por dois constituintes amilose (solúvel em água) e amilopectina (insolúvel em água). A amilose é um fragmento do amido que dá a coloração azul quando reage com as moléculas de iodo formando o complexo de amido-iodo.
Para as outras soluções que continha 5 ml de sucos industrializados e 20 ml da solução amilácea, percebe-se que cada solução teve uma quantidade de iodo suficiente e diferente para reagir completamente com o ácido ascórbico presente. Isso ocorre porque a vitamina C provoca a redução do iodo a iodeto que em solução aquosa é incolor. Então o iodo reduzido não pode reagir com a molécula de amido, mas quando ocorre o consumo total das moléculas de ácido ascórbico (vitamina C), as moléculas de iodo em presença de iodeto reagem com as macromoléculas de amido formando complexos de adsorção com os íons conferindo a mistura de reação uma coloração azul intensa. Ao final da titulação, quando ocorre o consumo total dos íons, o desaparecimento desta coloração azul permite uma detecção mais sensível do ponto de equivalência (HARRIS, 2001). A equação que descreve a reação da vitamina C com o Iodo é visto na equação abaixo:
1) C6H8O6 + I2 C6H6O6 + 2I- + 2H+ Ácd. Ascórb. Iodo
2) I- + I2 + Amido Amido I3- complexo amido- iodo Íon iodeto Iodo Azul
Diante desta equação percebe-se que cada mol de ácido ascórbico reage com 1mol de iodo, e quando todo o ácido ascórbico da reação é consumido, a primeira gota em excesso que cai reage com o íon iodeto, formando o triiodeto que reage com o amido tornando a solução com coloração azul.
Portanto a vitamina C é estável quando permanece em temperatura ambiente e em pH menor que 7, então essa vitamina se oxida de maneira fácil em solução básica ou melhor dizendo alcalina. Nos sucos a perda de vitamina C é menor do que em alimentos cozidos. Para que reduza essa perda nos processos industriais utilizam-se: a inibição enzimática (enzima ácido ascórbico-oxidase), seguindo o procedimentos sob temperaturas baixas por tempo determinado, a redução do conteúdo de oxigênio por desaceleração e pasteurização. Por esse motivo de perda que os alunos perceberam uma diferença entre o teor de vitamina C determinado no experimento e o que está no rótulo dos produtos.
Quando perguntado aos alunos quais conclusões pôde-se chegar após o experimento, as respostas foram semelhantes:
Aluno 1: Concluiu-se que algumas frutas e alimentos é essencial a presença da
Vitamina C. Notamos a quantidade de Vitamina C nos sucos e que não está diretamente associada à acidez.
Aluno 2: Após o experimento pode-se concluir a quantidade de concentração de
Vitamina C nos sucos. E a importância dessa vitamina para o nosso corpo.
Aluno 3: Pode-se concluir que mesmo os produtos industrializados contém uma
porcentagem de vitamina C, que pensamos que era o de frutas cítricas mas foi o de goiaba que mostrou este resultado. A importância da vitamina C no nosso corpo para evitar algumas doenças e para manutenção do corpo.
Dentro do objetivo proposto, a titulação com amido e tintura de iodo se mostrou bastante eficiente na quantificação de ácido ascórbico em produtos industrializados. Esta técnica se mostra ser simples e de fácil compreensão. Os alunos puderam entender a importância e os riscos da falta desta vitamina C no organismo, a possibilidade de melhor absorção desta e quais sucos industrializados contém maior concentração de vitamina C.
Este experimento proporcionou para os alunos a compreensão da teoria e da prática que caminham juntas, diante do dia a dia dos alunos e de materiais que eles manuseiam frequentemente em casa.
Referências
AUSUBEL, D. P. Educational psychology: A cognitive View. Nova York: Riehart and Winston inc., 1968.
Couto, M. A. L., & Canniatti-Brazaca, S. G. (2010). Quantificação de vitamina C e
capacidade antioxidante de variedades cítricas. Ciência e Tecnologia de
Alimentos, 30(suppl 1), 15-19.
FIORUCCI, A. R.; SOARES, M. H. F. B.; CAVALHEIRO, E. T. G. A importância da Vitamina C na sociedade através dos tempos. Química nova na Escola. n° 17, Maio 2003.
GIORDAN, M. O papel da experimentação no ensino de ciências. Química Nova na
Escola, n. 10, p. 43-49, 1999.
GUIMARÃES, C. C. (2009). Experimentação no ensino de química: caminhos e descaminhos rumo à aprendizagem significativa. Química Nova na Escola, 31(3), 198-202.
HARRIS, D. C. Análise Química Quantitativa. 5ª edição. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos S.A., 2001, p. 362-371.
SANTOS, W. L. P. Dos. ; MALDANER, O. A. Ensino de química em foco. Ijuí: Unijuí, 2011. 234-237 p.
ROSA, J. S., et al. Desenvolvimento de um método de análise de vitamina C em
alimentos por cromatografia líquida de alta eficiência e exclusão iônica. Ciência,
Tecnologia e Alimentos, Campinas, 27(4): 837-846, out.-dez. 2007.
SKOOG, D. A., et al. Fundamentos de Química Analítica. São Paulo: Thomson, tradução da 8ª edição, 2006.
