Tendências de pesquisa, concepções de estudantes e desenvolvimento histórico do conceito de ácido

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XVII Encontro Nacional de Ensino de Química (XVII ENEQ)

Tendências de pesquisa, concepções de estudantes e

desenvolvimento histórico do conceito de ácido

Flávia Cristiane Vieira da Silva1_{* (PG), Edenia Maria Ribeiro do Amaral}2_(PQ), flavia.cvsilva@hotmail.com

1, 2. Programa de Pós-Graduação em Ensino das Ciências – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife-PE.

2. Departamento de Química – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife-PE. Palavras-Chave: tendências de pesquisa, ácido.

RESUMO:O presente trabalho buscou mapear tendências de pesquisa do conceito de ácido, analisando

diferentes concepções de estudantes relatadas na literatura e que emergem ao longo da história. Esse olhar possibilitará identificar desafios, lacunas e possíveis investigações sobre o conceito. Buscamos trabalhos em alguns periódicos nacionais da área, classificando-os nas categorias temáticas: análise de livro didático, levantamento de concepções alternativas, revisão teórica, abordagem histórica, sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas. A maioria das pesquisas analisadas trazem propostas/relatos de atividades de experimentação. Na análise do conteúdo dos trabalhos, identificamos concepções a partir dos sentidos, do ponto de vista teórico, como grandeza e outras concepções, como a relacional. Os resultados sinalizam para a inserção de trabalhos em mais de uma categoria temática e sendo necessário pesquisas que envolvam a teorização deste conceito, principalmente pelo limitado número de trabalhos com discussões sobre o ácido de Lewis e a natureza relacional do comportamento ácido.

INTRODUÇÃO

O presente trabalho faz parte de um estudo exploratório para o desenvolvimento de investigação mais ampla e tem como objetivo fazer um mapeamento de tendências de pesquisa referentes ao conceito de ácido, analisando diferentes concepções expressadas pelos estudantes relatadas na literatura e que emergem ao longo do desenvolvimento histórico deste conceito. A partir dessa análise, faremos a sugestão de temas que podem ser abordados em sala de aula levando em consideração as concepções identificadas, e que possibilitem olhar para o ensino e aprendizagem desse conceito de forma ampla e significativa. Buscaremos então, avaliar como algumas concepções ganham sentido na compreensão de algumas temáticas e contextos de aplicação.

O conceito de ácido é abordado na Química, tanto no Ensino Médio quanto no Ensino Superior, utilizando-se de diversos modelos explicativos que foram construídos ao longo da história. Esses modelos contribuem para o entendimento de várias áreas da Química como, por exemplo, funções inorgânicas, cinética da hidrólise catalisada por ácido, equilíbrio químico ácido-base e reações orgânicas. Para que o conceito de ácido não seja dado como um fim em si mesmo, podemos buscar apoio nas pesquisas que abordam questões relacionadas a seu ensino e aprendizagem. Consideramos que o conhecimento divulgado em periódicos e eventos na área traz um panorama representativo das problemáticas levantadas nas várias pesquisas e de soluções propostas e discutidas por professores e pesquisadores que se preocupam em investigar o ensino de ciências, mais especificamente o ensino de química.

Segundo alguns autores (SCHNETZLER, 2004; MARANDINO, 2010; RODRIGUES; AMARAL; FERREIRA, 2011), o olhar para a produção científica, divulgada seja em eventos ou em periódicos especializados, é relevante, uma vez que permite estabelecer um panorama geral sobre uma determinada área, bem como identificar aspectos específicos das pesquisas realizadas, os desafios, as lacunas

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existentes e possíveis soluções. Marandino (2010) acrescenta que é possível, por meio da literatura existente, identificar tanto abordagens temáticas quanto metodológicas que aparecem nas investigações no país. Sendo possível apontar, ainda, aqueles que precisam de mais atenção.

Assim, ressaltamos a contribuição desta pesquisa no sentido de analisar como o conceito de ácido vem sendo investigado, de forma a identificar problemáticas atuais relacionadas ao seu ensino e aprendizagem. Consideramos que o conceito de ácido deve ser ensinado possibilitando o reconhecimento das diversas formas de pensar esse conceito por parte dos alunos, o que inclui desde concepções mais ingênuas, imediatas, a compreensões mais sofisticadas que demandam maior abstração. O termo ácido é usado no cotidiano de diversas formas: no uso de materiais de limpeza, como o “ácido muriático”; no caso de azia (acidez estomacal) e utilização dos “antiácidos”; acidez de alimentos (azeite de oliva, sucos); uso de ácidos para fins estéticos, e outros. Em geral, alguns desses problemas são apresentados a partir de conhecimentos intuitivos, adquiridos no dia a dia, porém, a abordagem desses fenômenos e situações no contexto escolar requer que a compreensão do conceito de ácido seja ampliada.

Com isso, pretende-se que o conceito possa ser “aplicado” eficazmente na

compreensão e resolução de problemas que envolvem, situações simples e também mais relevantes, por exemplo, questões ambientais, e aquelas relacionadas a agricultura, que interfere diretamente na vida das pessoas.

Diante do exposto, à importância da pesquisa sobre o conceito de ácido, acrescentamos e concordamos com o posicionamento de Chagas (1999) ao afirmar que o estudo dos ácidos, permite ao professor abordar questões referentes a aspectos sociais, históricos, filosóficos, tecnológicos, discutir a importância da teoria para a ciência, bem como estabelecer relações com outras áreas da química.

CAMINHO METODOLÓGICO

Para identificarmos tendências de pesquisa e diferentes concepções de ácido expressadas pelos estudantes e que emergem ao longo do desenvolvimento histórico deste conceito, buscamos fazer um levantamento de dados, trabalhos publicados em alguns periódicos nacionais de Ensino de Química e Ciências que tratassem a temática de acordo com os seguintes critérios: Análise de livro didático; análise de concepções alternativas; revisão teórica/abordagem histórica; Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas. Para identificar essas publicações, foi feita a leitura dos resumos dos trabalhos e, caso fosse necessário, a leitura do trabalho na integra. A seguir apresentaremos como a pesquisa foi realizada e a organização da análise dos trabalhos encontrados.

A) A pesquisa dos trabalhos para Análise de Tendência

Optou-se por explorar as revistas em todos os volumes disponíveis para consulta on-line e os artigos foram selecionados, inicialmente, a partir da leitura dos títulos, buscados pela palavra-chave “Ácido”. Os trabalhos selecionados, de acordo com os critérios supracitados, foram pesquisados nas revistas: Química Nova na

Escola (QNEsc)1_{, 36 volumes e 44 números, sendo encontrados 15 trabalhos;}

Experiências em Ensino de Ciências (EENCI), 8 volumes, 24 números e nenhum artigo encontrado; Investigações em Ensino de Ciências (IENCI), 18 volumes, 54 números analisados e apenas 1 artigo encontrado; Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências

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(ENSAIO), 16 volumes, 35 números, nenhum artigo encontrado; e Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências (RBPEC), 13 volumes, 38 números, nenhum artigo encontrado. Além dos artigos dos periódicos visitados, incluímos 4 trabalhos (3 artigos e uma Dissertação de Mestrado) encontrados de forma não sistemática, por meio de busca sobre a temática, em sítios na internet. Totalizando, portanto, 20

publicações para análise.

B) A pesquisa Sobre o Desenvolvimento Histórico do Conceito de Ácido

Para esta etapa, selecionamos 04 trabalhos, dos 20 encontrados, que abordavam o desenvolvimento histórico do conceito de ácido. Para que fossem incluídos nessa categoria, os trabalhos deveriam abordar ao menos as teorias que estão presentes no currículo do Ensino Médio, a saber: Teoria de Arrhenius, Teoria de Bronsted-Lowry e Teoria de Lewis.

C) Metodologia de Análise

Apoiamo-nos nas técnicas de Análise de Conteúdo (AC) que, segundo Bardin (1977), é um conjunto de instrumentos metodológicos que se aperfeiçoa constantemente e que se aplicam a discursos diversificados, que serve para desvelar o que está oculto no texto. O método da AC, segundo Bardin (1977) consiste em tratar a informação a partir de um roteiro específico, iniciando com (a) pre-analise, na qual se escolhe os documentos, se formula hipóteses e objetivos para a pesquisa, (b) na exploração do material, na qual se aplicam as técnicas específicas segundo os objetivos e (c) no tratamento dos resultados e interpretações. Cada fase do roteiro segue regras específicas, podendo ser utilizado tanto em pesquisas quantitativas quanto em pesquisas qualitativas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO Análise de artigos em periódicos

Apesar de ser um conceito químico que está presente no currículo da educação básica e ter grande importância para compreender e resolver questões do dia a dia, estudos sobre o conceito de ácido não apareceram com frequência nos periódicos investigados. Em contrapartida, a QNEsc, revista especifica para área de Ensino de Química, com espaço para abordagem da temática sobre diversos ângulos, - pesquisa, concepções, experimentos, relato de experiência e história da química -, é responsável pela quase totalidade dos trabalhos encontrados e selecionados para análise, que são mostrados no quadro A.

Quadro A: Artigos selecionados para análise nas revistas investigadas

Autor/Ano Título do Trabalho Categoria

Antunes et al, 2009 pH do Solo: Determinação com Indicadores Ácido-Base no Ensino Médio.

Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas

Santos e Michel, 2009 Vamos Jogar uma SueQuímica? Sugestão e/ou aplicação

de estratégias didáticas

Suarez, Ferreira;

Fatibello-Filho, 2007

Padronização de soluções ácida e básica empregando materiais do cotidiano.

Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas Sene et al, 2006 Equilíbrio químico de sais pouco solúveis e o

caso Celobar®.

Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas Fatibello-Filho et al,

2006

Experimento simples e rápido ilustrando a hidrólise de sais.

Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas Marconato; Franchetti;

Pedro, 2004

Solução Tampão: Uma proposta experimental usando material de baixo custo.

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Dias; Guimarães; Merçon, 2003

Corantes naturais: extração e emprego como indicadores de pH

Fiorucci; Soares;

Cavalheiro, 2002

Ácidos orgânicos: Dos primórdios da química experimental à sua presença em nosso cotidiano. Revisão Teórica/Abordagem histórica Marconato; Franchetti, 2001

Decomposição térmica do PVC e detecção do HCl utilizando um indicador ácido-base natural: uma proposta de ensino multidisciplinar.

Silva, 2001 Explorando as bases matemáticas da

volumetria: uma proposta didática.

Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas Gouveia-Matos, 1999 Mudanças nas cores dos extratos de flores e

do repolho roxo.

Chagas, 1999 Teorias ácido-base do século XX. Revisão

Teórica/Abordagem histórica

Campos e Silva, 1999 Funções da Química Inorgânica...Funcionam? Análise de livro didático

Lima et al, 1995 Demonstração do efeito tampão de

comprimidos efervescentes com extrato de repolho roxo.

GEPEQ, 1995 Estudando o equilíbrio ácido-base. Sugestão e/ou aplicação

de estratégias didáticas Chagas, 2000 O ensino de aspectos históricos e filosóficos

da química e as teorias ácido-base do século XX.

Revisão

Teórica/Abordagem histórica

Silva; Santiago, 2012 Proposta para o ensino dos conceitos de ácidos e bases: construindo conceitos através da História da Ciência combinada ao emprego de um software interativo de livre acesso.

Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas; Revisão Teórica/Abordagem histórica Bardanca; Nieto; Rodriguez, 1993

Evolución de los conceptos Ácido-base a lo largo de la Ensenanza media.

Análise de concepções alternativas

Oliveira, 2008 Concepções alternativas de estudantes do

ensino médio sobre ácidos e bases: um estudo de caso. Análise de concepções alternativas; Abordagem Histórica Gouveia; Valadares, 2004

A aprendizagem em ambientes construtivistas: uma pesquisa Relacionada com o tema ácido – base

A) Sugestão e/ou aplicação de estratégias didáticas)

Ao incluir os artigos nesta categoria, pudemos perceber que a proposição de atividades experimentais se coloca como uma forte tendência (10 trabalhos - 50%) para abordagem do conceito de ácidos. Além da experimentação, dois artigos versam sobre o uso de jogos, utilização de conceitos de outras disciplinas e recursos computacionais como estratégia didática no ensino de ácidos. O artigo do grupo GEPEQ, publicado na Qnesc em 1995, que traz a construção de uma escala de pH utilizando para isso extrato de repolho roxo, parece ser o carro chefe para as demais publicações sobre experimentação relacionadas ao conceito de ácido na revista. Lima et al (1995) utiliza o extrato de repolho roxo e comprimido efervescente para chegar ao conceito de solução tampão.

Do mesmo modo, Gouveia-Matos (1999), Marconato e Franchetti (2001); Marconato, Franchetti e Pedro (2004) e Fatibello-Filho et al (2006), também trazem a experimentação utilizando extrato de repolho roxo. O primeiro aborda o tema relacionado ao conceito de cor, já o segundo utiliza o extrato para verificar a capacidade tamponante de algumas soluções tampão preparadas. O terceiro utiliza o extrato como indicador para trabalhar as propriedades dos polímeros. A cor do extrato

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de legumes e sua utilização como indicador ácido-base é ampliada no trabalho de Dias, Guimarães e Merçon (2003). Os autores desenvolveram um conjunto de experimentos baseados nas cores de substâncias presentes em alguns legumes, além do repolho roxo, e o emprego como indicador. Já o último para o estudo das reações de hidrólise de cátions e ânions.

Temos ainda trabalhos que abordam a experimentação, com a utilização do

ácido acetilsalicílico (AAS) e bicarbonato de sódio (NaHCO3) como padrões primários

para padronização de soda cáustica e ácido muriático em amostras comerciais (SUAREZ, FERREIRA; FATIBELLO-FILHO, 2007). A utilização de atividades experimentais contextualizadas como estratégia didática (ANTUNES et al, 2009; SENE et al, 2006) também foram identificadas. SANTOS e MICHEL (2009) abordam o tema utilizando jogos didáticos para o estudo de força ácida de substâncias orgânicas e inorgânicas. Já Silva e Santiago (2012), sugerem o uso de recursos computacionais, mais especificamente um software “Escala de pH”, desenvolvido pela Universidade do Colorado, que possibilita ao professor simular testes de pH em diferentes materiais. Silva (2001) defende a relação entre a Química e a Matemática no ensino de volumetria de neutralização, ou a titulação ácido-básica. Gomes e Valadares (2004), apresentam uma proposta baseada em um ambiente construtivista de aprendizagem, que segundo os autores favorece uma melhor compreensão do tema.

B) revisão teórica /abordagem histórica

Os ácidos são abordados em alguns artigos do ponto de vista das questões teóricas e do seu desenvolvimento histórico. Fiorucci, Soares e Cavalheiro (2002), além de abordar questões históricas sobre os ácidos orgânicos, trazem uma discussão teórica e as possibilidades de trabalhar com questões do dia a dia do aluno a partir dessa temática. Aspectos da evolução histórica do conceito de ácido foram encontrados em 03 (15%) dos 20 artigos analisados. Em dois deles (CHAGAS, 1999; 2000), é feita também uma discussão sobre a validade de uma teoria que, segundo o autor, pode ser utilizada em disciplinas de Filosofia da Ciência. Silva e Santiago (2012) propõem a abordagem dos aspectos históricos da Química, sua importância e contribuição, combinada ao emprego de uma ferramenta computacional interativa como espaço de experimentação no processo de ensino-aprendizagem.

C) Análise de livro didático

No trabalho de Campos e Silva (1999), encontramos uma análise crítica dos livros didáticos em relação ao tópico “funções inorgânicas”, os autores tecem algumas considerações sobre o conceito de ácido e destacam a incoerência interna de capítulos dos livros que tratam o tema.

D) Levantamento de concepções alternativas

Nesta categoria foram incluídos 3 trabalhos (15%). Bardanca, Nieto e Rodriguez (1993) e Oliveira (2008), utilizam de questões abertas para identificar concepções de estudantes sobre o conceito de ácido. O segundo realiza pesquisa com alunos do Ensino Médio, num total de 203 alunos, do 1º e do 3º ano. O primeiro, buscou através identificar as concepções, e saber qual o nível de conhecimento em que os estudantes se encontram após concluir o ensino médio. Participaram alunos de 12~13 anos e de 17~18 anos. Enquanto Gomes e Valadares (2004), utiliza metodologia de pré e pós-teste, avaliam se houve ou não mudança nas concepções dos estudantes após vivenciarem uma sequência de atividades baseada na aprendizagem cooperativa.

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Análise de concepções sobre ácidos encontradas na literatura

A pré-análise dos artigos e a inclusão destes em categorias gerais, possibilitou ampliar os nossos objetivos orientando o nosso olhar para uma análise mais aprofundada das concepções de ácidos apresentadas por estudantes. Essa análise nos levou a organizar as concepções em quatro grupos: concepção de ácido a partir dos sentidos; concepções teóricas de ácido; concepção de ácido como grandeza; e outras concepções de ácido.

a) Concepções de ácido a partir dos sentidos

As concepções sobre ácido, oriundas dos sentidos, podem ser caracterizadas tomando a origem desta palavra. Segundo Silva e Santiago (2012) e Chagas (2000), a palavra ácido vem do latim acere, que significa azedo. De acordo com algumas concepções apresentadas por alunos, azedo e ácido significam a mesma coisa. Conforme apontam Badarca, Nieto e Rodrigrez (1993) e Oliveira (2008), em resposta a questão “O que você entende por ácido?”, temos: “Algo que me faz lembrar de laranja ou limão”, “Possuem gosto”, “Substâncias encontradas nas frutas”, “Gosto azedo”. O gosto amargo também é atribuído a substâncias ácidas: “Ácidos são azedos, amargos (...)”, “São todos os compostos que possuem ácidos, ou seja, são amargos, cítricos”. O ácido é visto como uma substância que corrói, também a partir das concepções de estudantes: “é um composto corrosivo e também está presente em alguns alimentos”; “É uma substância forte, corrosiva”; “Substância que ataca o mármore”, “ácidos são substâncias corrosivas” (BADARCA; NIETO; RODRIGREZ, 1993; GOMES; VALADARES, 2004; OLIVEIRA, 2008).

O ácido também era concebido como substância corrosiva, capaz de dissolver outra, na alquimia árabe, conforme trecho retirado de Silva e Santiago (2012): “(...) submetei o todo à destilação para retirar daí uma grande força dissolvente (...)”. Os ácidos também podem ser caracterizados a partir da visualização de cores. Concepção bastante difundida pelos trabalhos que trazem a abordagem da experimentação e que surge, segundo Chagas (2000) com Robert Boyle. Em 1664 Boyle publica, na Inglaterra, o livro "Experimental History of Colours", relatando o seu trabalho com as substâncias coloridas, cujas cores se alteram com a presença de ácidos ou álcalis. Em Marconato e Franchetti (2001), encontramos que a acidez do meio pode ser “detectada com a utilização de indicadores ácido-base naturais (...), à medida que o ácido clorídrico neutraliza o hidróxido de sódio, ocorre a mudança de cor, que vai do verde, passando pelo azul, roxo e rosa, ao vermelho”.

Fiorucci, Soares e Cavalheiro (2002), apresentam as propriedades organolépticas dos ácidos orgânicos, mais especificamente, de ácidos carboxílicos, que dependendo do número de carbono podem possuir, sabor azedo, cheiro intenso e irritante, odor desagradável e até fragrâncias utilizadas em cosméticos. Caracterizando, então, juntamente com o gosto amargo, o poder de corrosão e a mudança de coloração do meio, diferentes aspectos determinados pelos sentidos, por meio dos quais podemos identificar um ácido.

b) Concepções teóricas de ácido

Consideramos uma concepção teórica de ácido aquela que está relacionada com a abordagem de teorias clássicas, destacando duas - as teorias de Arrhenius, e

de Bronsted-Lowry - sendo ácido uma espécie que contém Hidrogênio (H). Essas concepções aparecem frequentemente nos livros didáticos do Ensino Médio.

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Concepções teóricas apresentadas por estudantes foram identificadas por Bardanca; Nieto; Rodriguez (1993) e por Oliveira (2008). Os autores mostram que os alunos

classificam os ácidos a partir da presença do H na sua composição, como: “Ácido é

todo composto que contém hidrogênio”; “São compostos que apresentam o átomo de

hidrogênio como o primeiro elemento, exceto a água”; “São substâncias com H+_(...)”.

Essa classificação também é encontrada na maioria dos trabalhos analisados. Os que abordam questões históricas (CHAGAS, 1999; 2000; OLIVEIRA, 2008; SILVA; SANTIAGO, 2012) e a análise do livro didático (CAMPOS; SILVA, 1999) também tecem considerações sobre essas teorias, além de outras.

Tomando como referência a teoria de Arrhenius temos em Silva (2001, p. 14)

que ácidos são “substâncias que têm um comportamento característico quando

dissolvidos em água (solução aquosa). O ácido, nesta condição, reage com a água,

produzindo íons hidrônio (H3O+)”. Esse ácido possui o íon H+, de acordo com

Marconato, Franchetti e Pedro (2004, p. 59), pois “se um ácido for adicionado a um

tampão, ocorrerá uma elevação da concentração dos íons H+ no meio (uma perturbação ao equilíbrio)”. Ainda segundo os autores de acordo com a teoria de ácidos e bases de Brønsted-Lowry, um ácido (HA) é uma espécie química doadora de prótons

(H+_{) (Idem, p.60).}

Chagas (1999; 2000) destaca que segundo essa teoria, ácido é um doador de prótons (seria o mesmo que o íon H+, o núcleo do hidrogênio, porém essa definição ajuda a diferenciar a teoria da de Arrhenius). “É uma teoria mais geral (...), que define um ácido como uma partícula que doa próton” (OLIVEIRA, 2008, p. 3). Um ácido então se tornaria uma base ao doar o próton, formando o que podemos chamar de par conjugado. Esse par conjugado atuaria como neutralizante, caso estejamos diante de uma solução tampão, no restabelecimento de um dado equilíbrio que fora perturbado. Ademais, os trabalhos que tratam de solução tampão, trazem a ideia de ácido de Bronsted-Lowry.

Uma outra concepção teórica traz a ideia de ácido como “espécie receptora

de par de elétrons”. Essa concepção, baseada na teoria de Lewis, aparece em

apenas 4 dos trabalhos analisados, sendo que 3 deles abordam a temática em uma perspectiva histórica. Nas demais concepções detalhadas neste trabalho, um trata de ácidos carboxílicos, relacionando o conceito à química orgânica, que aborda essa teoria para estudo de reações orgânicas, entre outros conteúdos. A teoria de Lewis considera que um ácido é toda espécie química capaz de receber um par eletrônico (CHAGAS, 1999, 2000; OLIVEIRA, 2008), esta foi aplicada inicialmente no estudo de reações orgânicas e teve grande aceitação quando especificou o comportamento ácido levando em conta os critérios macroscópicos, como a possibilidade de titulação e a atuação como catalisador (SILVA; SANTIAGO, 2012).

c) Concepção de ácido como grandeza

A ideia de ácido como grandeza emerge na caracterização do comportamento ou caráter ácido a partir da escala de pH. Essa forma de caracterizar, presente principalmente em trabalhos que abordam a experimentação, mostra que é possível medir o pH do meio/substância/material, utilizando para isso uma escala padrão de comparação. Antunes et al (2009) afirma que é possível medir, por meio de pH, a acidez ativa, que pode ser representada pela atividade dos íons H+ em uma dada solução. Pode-se fazer reagir um ácido com uma base, em titulação, e o ponto de equivalência pode ser medido empregando-se um indicador ácido-base ou um medidor de pH (SUAREZ; FERREIRA; FATIBELLO-FILHO, 2007).

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O meio é ácido se o pH < 7 (FATIBELLO-FILHO et al, 2006), e as cores de indicadores naturais como repolho roxo pode ser diretamente relacionada com o valor

do pH, conforme destaca Gouveia-Matos (1999, p. 9) a partir da afirmação: “Se

observarmos as mudanças de coloração de um extrato de repolho roxo com a variação de pH, vamos ver que ele é de um vermelho mais escuro em pH = 1, torna-se mais

claro no pH = 3, em pH = 5 é ainda avermelhado mas quase incolor(...)”. Esta relação

foi feita pelo grupo GEPEQ em publicação no mesmo ano e volume, da revista QNEsc.

d) Outras concepções de ácido

Além das supracitadas, pudemos identificar outras concepções não muito

convencionais, no sentido de não serem amplamente divulgadas em livros didáticos e/ou pesquisas relacionadas ao tema, aparecendo apenas quando o trabalho aborda questões históricas. Primeiramente, vale destacar a concepção relacional de ácido, quando consideramos que as substâncias em si não são classificadas como ácido,e sim elas podem se comportar quimicamente como um ácido (CAMPOS; SILVA, 1999; OLIVEIRA, 2008). Chagas (1999) também aponta indícios dessa concepção, quando

coloca que “as teorias ácido-base, ou seja, as teorias que procuram explicar o

comportamento dessas substâncias baseando-se em algum princípio mais geral, são também bastante antigas (...)” (p. 28). Ainda em Chagas (1999, 2000), o aspecto relacional é mais preciso quando o autor fala da abrangência de cada teoria. Segundo ele, as teorias foram surgindo sem que se contrapusessem frontalmente, uma vez que cada uma delas abrange uma classe de reações químicas, sendo que a teoria antiga torna-se um caso particular da nova.

Outras teorias para explicação do comportamento ácido, diferentes das teorias clássicas, são encontradas nos trabalhos analisados, que abordam questões históricas. Uma teoria, mais ampla do que a de Lewis, foi desenvolvida pelo russo Usanovich e considera ácido toda substância que ao reagir com as bases forma sais, doa cátions ou se combina com os ânions, ou captura elétrons (CAMPOS; SILVA, 1999; CHAGAS, 1999; 2000; OLIVEIRA, 2008; SILVA; SANTIAGO, 2012). Essa teoria pretendia, portanto generalizar todas as outras (CHAGAS, 1999, 2000; OLIVEIRA, 2008). Chagas (1999, 2000) apresenta ainda: a teoria de Lux - afirma que ácido é uma espécie

receptora de O2–; a teoria ionotrópica - uma generalização das teorias protônica

(Arrhenius e Bronsted-Lowry); e a teoria dos sistemas solventes - considera que todo solvente sofre uma auto-ionização, sendo um dos produtos um cátion (ácido). A apresentação de todas essas teorias na literatura sugere a importância de conhecermos o desenvolvimento histórico do conceito em estudo.

O Desenvolvimento Histórico do Conceito de Ácido

Nos artigos selecionados que abordam aspectos históricos do desenvolvimento do conceito de ácido podemos ter uma visão, ainda que seja linear, sobre como a compreensão sobre este conceito foi se modificando e/ou ampliando ao longo do tempo. A primeira ideia sobre ácido surge na Grécia, relacionado ao sabor, vindo da palavra grega oxein, que deu origem ao verbo latino acere, que significa azedo (CHAGAS, 2000; SILVA; SANTIAGO, 2012). Boyle e Lavoisier são citados dentre os cientistas que contribuíram para evolução desse conceito. O primeiro, no século XVII, estudou os indicadores, inclusive o corante vermelho do pau-brasil (CHAGAS, 1999). O segundo, Lavoisier, em sua memória divulgada em 1779, “Considerações gerais sobre a natureza dos ácidos e sobre os princípios que eles são compostos”, defende que o

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grau de acidez de uma substância depende da quantidade de oxigênio que ela é capaz de fixar (FAUQUE, 1995). Logo, o oxigênio era tomado como “princípio acidificante”.

O século XIX fica marcado com o surgimento das principais teorias que explicam o conceito de ácido, algumas delas sendo abordadas tradicionalmente no Ensino Médio e Ensino Superior. Segundo Silva e Santiago (2012), na primeira metade do século XIX, Berzelius usou a teoria do dualismo eletroquímico, para definir ácido e base. Para ele, em todos os casos, um sal era composto de um ácido com uma base, sendo o ácido considerado uma substância eletronegativa. No entanto, o lugar de destaque é dado a Arrhenius, sendo a sua teoria considerada cronologicamente como a primeira das principais teorias que explicam o conceito de ácido.

Arrhenius apresenta sua teoria em 1887, como parte da teoria da dissociação eletrolítica. Para o químico sueco, a propriedade ácida está relacionada com a

produção do íon H+_{em solução aquosa. Sendo que, quanto maior a concentração de}

H+_{mais acida é a solução. Logo, nessa teoria, um ácido é definido como uma}

substância capaz de liberar H+_{quando em solução aquosa (CHAGAS, 1999; CAMPOS;}

SILVA, 1999; SILVA; SANTIAGO, 2012). A proposição de Arrhenius apresenta uma limitação, por não explicar o comportamento ácido em soluções não aquosas e em sistemas sólidos, nos quais não havia possibilidade de aplicá-la (CHAGAS, 1999). Apesar da limitação, utilizando-se desta teoria, podemos determinar se um ácido é ou não forte a partir de sua constante de dissociação na água pura. E aplicando-se a lei da ação das massas, posteriormente, foi possível o estabelecimento do conceito de pH (GAMA; AFONSO, 2007).

Com isso, para explicar o comportamento de substâncias ácidas que não estejam em meio aquoso, é preciso lançar mão de outros modelos explicativos. As teorias protônicas de Brønsted-Lowry e eletrônica de Lewis foram propostas e pareciam trazer respostas para as lacunas apontadas. De acordo com Silva e Santiago (2012), em 1923, de forma independente, Lowry e Brønsted propuseram que um ácido fosse definido como qualquer substância capaz de doar um próton a outra substância. Também em 1923, a teoria de Lewis, também chamada de teoria eletrônica, é proposta juntamente com sua teoria do par eletrônico para explicar as ligações químicas (CHAGAS, 1999). Lewis propõe que ácido é toda espécie química capaz de receber um par eletrônico. Temos, então, uma ampliação no conceito de ácido a partir dessa proposta e outras substâncias e espécies químicas, antes não consideradas como ácido, agora podem ser classificadas como tal.

Outras teorias sobre ácido são citadas na literatura umas mais e outras menos difundidas. Destacamos entre elas a teoria do químico soviético Usanovich, citada nos 3 trabalhos que tratam da abordagem histórica do conceito de ácido. Sua teoria pretendia generalizar todas as teorias existentes (CHAGAS, 1999, 2000), considerando ácido como toda substância que, REAGINDO???com as bases, forma sais, cede cátions ou se combina com ânions, ou captura elétrons (OLIVEIRA, 2008; SILVA; SANTIAGO, 2012).

No desenvolvimento histórico do conceito de ácido, apesar de a teoria de Usanovich ser abordada, ela não aparece nas discussões sobre o conceito de ácido em outros trabalhos analisados. O mesmo ocorre com a teoria de Lewis, ainda que esta muitas vezes seja apresentada no livro didático. Mesmo a pesquisa que traz como tema ácidos carboxílicos (FIORUCCI; SOARES; CAVALHEIRO, 2002), conteúdo comumente abordado na Química Orgânica, que tem na teoria de Lewis um modelo

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explicativo, resume-se a aborda-los usando uma concepção a partir dos sentidos, explorando as propriedades organolépticas dessas substâncias.

ALGUMAS CONSIDERAÇÕES

Os resultados apresentados sinalizam para temáticas de proposição/ aplicação de estratégias didáticas para o ensino de ácidos, notadamente propostas de atividades de experimentação, como uma forte preocupação nas pesquisas sobre o tema. Isso sugere a necessidade de ampliar essas pesquisas buscando temáticas que envolvam discussões sobre o conceito de ácido, considerando este necessário para a compreensão de vários conteúdos químicos como, funções inorgânicas, equilíbrio ácido-base, reações orgânicas. A análise dos trabalhos também mostra e emergência de diferentes concepções para ácido, sendo a concepção teórica de ácido - "espécie que possui hidrogênio (H)" - e a concepção de ácido como grandeza – aquelas que mais são citadas na literatura. Além disso, a característica de mudança de cor, inserida nas concepções de ácido a partir dos sentidos, prevalece nas discussões, o que segundo os autores é devido à motivação que esse aspecto traz aos alunos em sala de aula.

Consideramos que outras temáticas de pesquisa poderão ser inseridas na pesquisa e no ensino de química. Acreditamos que a ausência de estudo sobre algumas concepções sobre o conceito, tanto no contexto de ensino quanto na pesquisa, deve ser compreendida. Com isso, vislumbramos a possibilidade de que seja construída uma compreensão mais ampla do conceito de ácido, indo além de questões empíricas. É preciso, pois, se debruçar sobre o conceito de ácido a partir de um aprofundamento teórico e epistemológico, o que pode se constituir como para pesquisas futuras.

No contexto de ensino, acreditamos que alguns temas podem possibilitar a inclusão de diferentes concepções de ácidos na discussão em sala de aula, desde aquelas aparentemente mais restritas até as que têm maior poder explicativo. Dessa forma, poderemos criar um maior repertório de situações a serem explicadas com a utilização de diferentes modelos e concepções para o conceito de ácido. A abordagem de temas parece se configurar como um caminho para isso. Nesse sentido, destacamos temas que emergiram da análise dos trabalhos: Fertilizantes e acidez do solo; Acidez e estrutura da substância; Acidez no cotidiano (cosméticos, produtos de

limpeza, medicamentos e azia); Adulteração de Fármacos; Transporte de CO2 no

sangue; A acidez e sua relação com a cor; Ácidos orgânicos e suas propriedades organolépticas (reconhecimento do dono pelo seu cão); Ácidos orgânicos no cotidiano (picada de formiga, aspirina, frutas e alimentos ácidos); Plásticos e sua degradação; Chuva ácida; Ácidos do ponto de vista histórico e filosófico. Dessa forma, o que destacamos é que a diversidade de temas encontrados na literatura pode ser associada a uma ampla discussão sobre o conceito de ácido, aprofundando as suas dimensões teórica e histórica.

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