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quarta-feira, 22 de dezembro de 2010

ÁCIDOS E BASES – SUBSTÂNCIAS COMUNS NO NOSSO DIA–A-DIA.

ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA PIO DECIMO
FACULDADE PIO DECIMO
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA






ÁCIDOS E BASES – SUBSTÂNCIAS COMUNS NO NOSSO DIA–A-DIA.
Rafaela Cristina da Silva Santos












ARACAJU/SE
Novembro de 2010
ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA PIO DECIMO
FACULDADE PIO DECIMO
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA






ÁCIDOS E BASES – SUBSTÂNCIAS COMUNS NO NOSSO DIA–A-DIA.
Rafaela Cristina da Silva Santos





Artigo apresentado à Faculdade Pio Décimo como um dos pré-requisitos para obtenção da avaliação de Práticas Pedagógicas.




ARACAJU/SE
Novembro de 2010

Resumo
O tema: ácidos e bases- substâncias comuns no nosso dia-a-dia, abordado nesse artigo é de suma importância por fazer parte da ementa curricular do ensino médio e ser relativamente simples do ponto de vista histórico, pois o mesmo desenvolve-se de maneira similar durante todos os anos. Esse tema serve como uma ponte entre teoria – prática na relação professor – aluno, uma vez que a educação através da química já não se trata mais em falar de ensino de química, mas de uma busca sobre a prática de uma educação voltada para a aprendizagem da química. Na verdade existem diferenças fundamentais entre o ensino e aprendizagem de química. O ensino de química resume-se a prática em sala de aula e a educação química abrange uma postura voltada para a valorização da construção do conhecimento por meios de processos ensino- aprendizagem ao cotidiano, por meio de práticas de pesquisas experimentais e por exercícios de cidadania resgatando a história da ciência como veiculo contextualizador. É exatamente nesse conceito de educação química que o tema abordado se enquadra atendendo as necessidades teóricas e práticas. Sabemos que os alunos, de uma maneira geral, demonstram dificuldade de aprender química, nos diversos níveis de ensino, porque não percebem o significado ou a importância do que estudam. É importante apresentar aos alunos fatos concretos, observáveis e mensuráveis, uma vez que os conceitos que os alunos trazem para a sala de aula são oriundos principalmente de sua literatura do mundo macroscópico é nesse contexto que entra a importância da utilização correta dos conceitos de ácidos e bases introduzidos no ensino médio, pois o professor pode introduzir esses conceitos de forma clara e objetiva utilizando a teoria literária relacionando com a prática do dia-a-dia, promovendo experiências simples e observáveis no próprio ambiente de ensino.


Palavras-chave: Ácidos, bases, química.





Resumo
O tema: ácidos e bases- substâncias comuns no nosso dia-a-dia, abordado nesse artigo é de suma importância por fazer parte da ementa curricular do ensino médio e ser relativamente simples do ponto de vista histórico, pois o mesmo desenvolve-se de maneira similar durante todos os anos. Esse tema serve como uma ponte entre teoria – prática na relação professor – aluno, uma vez que a educação através da química já não se trata mais em falar de ensino de química, mas de uma busca sobre a prática de uma educação voltada para a aprendizagem da química. Na verdade existem diferenças fundamentais entre o ensino e aprendizagem de química. O ensino de química resume-se a prática em sala de aula e a educação química abrange uma postura voltada para a valorização da construção do conhecimento por meios de processos ensino- aprendizagem ao cotidiano, por meio de práticas de pesquisas experimentais e por exercícios de cidadania resgatando a história da ciência como veiculo contextualizador. É exatamente nesse conceito de educação química que o tema abordado se enquadra atendendo as necessidades teóricas e práticas. Sabemos que os alunos, de uma maneira geral, demonstram dificuldade de aprender química, nos diversos níveis de ensino, porque não percebem o significado ou a importância do que estudam. É importante apresentar aos alunos fatos concretos, observáveis e mensuráveis, uma vez que os conceitos que os alunos trazem para a sala de aula são oriundos principalmente de sua literatura do mundo macroscópico é nesse contexto que entra a importância da utilização correta dos conceitos de ácidos e bases introduzidos no ensino médio, pois o professor pode introduzir esses conceitos de forma clara e objetiva utilizando a teoria literária relacionando com a prática do dia-a-dia, promovendo experiências simples e observáveis no próprio ambiente de ensino.


Palavras-chave: Ácidos, bases, química.




Introdução

         O tema: Ácidos e Bases- Substância comum no nosso dia-a-dia foi escolhido por ser um tema de fácil acesso literário. Essas substâncias fazem parte de nossas vidas, pois comemos, bebemos, utilizamos como tempero, produtos de limpeza e beleza também como removedores de gorduras, além de ser um tema de fácil compreensão já que podemos utilizar de produtos encontrados na nossa própria casa para exemplificar o conteúdo. Para esse determinado tema o professor possui uma classe de alunos um pouco mais independentes, capazes de pensar, abstrai e se expressar. Essas características somadas a um conhecimento macroscópico possibilitam a facilidade do trabalho do professor quando necessário aprofundar os conteúdos também em uma visão microscópica. É muito importante que o professor utilize-se desse conteúdo fácil e prazeroso de ser abordado para realizar atividades práticas diversificadas e oportunas que venham mobilizar e desenvolver várias competências básicas como compreensão e análise de relações entre a teoria da sala de aula e o cotidiano diário e realizando experimentos que venham acompanhados de um objetivo ao ser alcançado. 
Um dos problemas que mais fortemente emerge da análise da problemática da formação dos profissionais de educação e da transmissão de conhecimento é a questão da relação entre teoria e prática. Afirmações como a de CANDAU(Texto de CANDAU e LELIS, (vozes, 2002 adaptado):
“A teoria e a prática são bastante dissociadas, porque a realidade não permite a aplicação do conteúdo aprendido.”
“Existe uma grande diferença entre os conhecimentos adquiridos  durante o curso e o que o aluo encontra na prática, sendo necessário uma revisão daquilo que é ensinado”
“Há uma grande distância entre teoria e a pratica e deve ser uma preocupação constante a possível aplicação da teoria”
Multiplicam-se e são endossadas por professores e alunos.
         É muito importante que os alunos venham a demonstrar interesse pela ciência e a descobrir a simplicidade que a mesma possui. Essa conquista é o essencial para uma verdadeira construção do saber, utilizando a transposição de ferramentas teóricas para ferramentas práticas resultando em uma forma de melhor compreensão do nosso ambiente ao redor quebrando tabus a respeito de uma disciplina tão rica no aspecto histórico quanto à química, uma vez que as substâncias abordadas neste artigo são extremamente simples e fáceis de serem reconhecidas na composição dos produtos químicos  que utilizamos no nosso dia-a-dia. A partir desse artigo podemos resolver a problemática da aprendizagem utilizando o visível, ou seja, o mundo macroscópico como a principal peça na construção do saber. Podemos através de exemplos concretos despertar toda a capacidade criativa existente no psicológico de cada aluno, promovendo aos próprios a descoberta do quanto são capazes de visualizar o não visível, apenas com conhecimento teórico, tornando-os sujeitos de significados, capazes de atuar no meio social. Esses alunos que recebem essa metodologia de ensino conseguem superar desafios e vencer obstáculos, pois, já sabem que para o mercado de trabalho a única arma infalível é o conhecimento, uma vez que esse é uma conquista exclusivamente única e que nos permite resolver qualquer situação.


Desenvolvimento

        Ácido e Base são palavras de uso comum, ou seja, não fazem parte apenas                                 de um vocabulário químico. Durante toda a jornada de nossas vidas ouvimos alguém falar: - Não utilize o banheiro, pois esta com ácido; ou simplesmente “aquela fruta está muito ácida, queimou a minha boca”; ou talvez “me passa a soda caustica pra que eu possa desentupir a pia”; tomamos bicarbonato de sódio quando estamos com acidez estomacal; falamos de chuva ácida, ou seja, quase todos os produtos que utilizamos em casa, de uma forma ou de outra necessitaram de uma base ou de um ácido para o seu preparo. Certamente todos os líquidos que vemos provavelmente terão características ácidas ou básicas com exceção da água destilada, pois esta possui quantidades de íons com cargas positivas iguais as quantidades de íons com cargas negativas, por esse motivo esses íons se anulam mutuamente. Nos laboratórios e nas indústrias químicas, onde novas substâncias são criadas e produzidas a cada dia, são sempre utilizadas às substâncias ácidas e básicas. Cientistas usam uma escala chamada escala de pH que serve para medir o quanto ácido ou básico é um líquido. Embora possa haver muitos íons em solução, o pH se concentra apenas em estabelecer as concentrações de íons de hidrogênio (H+) e íons hidróxidos (OH-). Essa escala vai de valores muito próximos de 0 a 14. A água destilada citada acima não é caracterizada como ácido nem como base porque ao colocarmos nela um aparelho medidor de pH o medidor acusará um valor 7 em uma escala que vai 0 a 14 considerando assim á agua destilada como um meio neutro. Os ácidos são encontrados entre números muito próximos de 0 a 7 e as bases são encontradas entre números muito próximos de 7 a 14, não existe somente a escala de pH para aferir se a solução é ácida ou básica, existem também os indicadores estudados por Boyle, no século XVII que indicam se a substância é ácida ou básica a partir da variação de cor do indicador ou da solução. Ácidos com pH muito baixo e bases com pH muito alto são muito perigosos.
Como já foi citado é muito comum encontrarmos aplicações de substâncias ácidas ou básicas no nosso dia-a-dia.
Aplicações dos principais ácidos:
Ácido Clorídrico (HCl)
        O ácido clorídrico é um hidrácido, ou seja, não existe oxigênio na molécula é um ácido forte que possui 95% de seus íons H+ ionizáveis. Esse ácido é conhecido por termo técnico de ácido impuro e comercializado por nome de ácido muriático é utilizado diariamente como produto de limpeza.
Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido16.jpg
         Esse mesmo ácido também é encontrado no suco gástrico, produzido pelas células parietais, responsáveis pela acidez estomacal.
Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido17.jpg
Esquema representativo do estômago contento suco gástrico (HCl).

Ácido fluorídrico (HF)
        Assim como o HCl o HF também é um hidrácido caracterizado como semiforte, pois apenas 8,5 % dos seus íons H+ são ionizáveis. Tem a propriedade de corroer o vidro, por esta razão é utilizado para fazer gravações sobre vidros

Ácido cianídrico (HCN)

         O HCN é um ácido caracterizado como fraco, pois, somente 0,008% de seus íons H+ são ionizáveis. É encontrado no estado de gás e possui uma ação venenosa mais rápida que se conhece: uma concentração de 0,3 mg por litro de ar é imediatamente mortal.
         É o gás usado nos estados americanos do Norte que adotam a pena de morte por câmara de gás;
Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido5.gif
Câmara de gás utilizado em execuções nos EUA.
  Ácido sulfídrico (H2S)
        O H2S também é um ácido fraco, ou seja, seu grau de ionização é equivalente a 0,076%. É encontrado no estado gasoso, incolor, mais pesado do que o ar e inflamável com um forte odor desagradável de ovos podres. Esse gás é algumas vezes referido como "gás de cano de esgoto". Em pequenas concentrações ele pode irritar os olhos e atuar como depressivo; em elevadas concentrações ele pode provocar irritação do sistema respiratório superior e, durante longas exposições, edema pulmonar. Sendo mais denso que o ar, o H2S pode acumular-se em depressões e cavernas.
Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido11.jpg
Aquecendo as mãos no geiser (deserto chileno nos andes) que elimina H2S com odor de ovo podre.
 Ácido sulfúrico (H2SO4)
         É um oxiácido forte que possui 61% de H+ ionizáveis n molécula. É o mais utilizado e importante nas indústrias e nos laboratórios, conhecido como “burro de carga”. O poder econômico de um país pode ser avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele fabrica e consome.
       O maior consumo de ácido sulfúrico é na fabricação de fertilizantes, como os superfosfatos e o sulfato de amônio; É o ácido dos acumuladores de chumbo (baterias) usados nos automóveis;
Bateria automotiva contendo solução de H2SO4
        É consumido em enormes quantidades em inúmeros processos industriais, como processos da indústria petroquímica, fabricação de papel, corantes entre outros.
        O ácido sulfúrico concentrado é um dos desidratantes mais enérgicos. Assim, ele carboniza os hidratos de carbono como os açúcares, amido e celulose; a carbonização é devido à desidratação desses materiais;
               C12H22O11(s)   12 C(s) + 11 H2O(v)
                      
                       Sacarose                   Carvão

Descrição: http://jchemed.chem.wisc.edu/JCESoft/CCA/CCA3/STILLS/FORMC/FORMC1/64JPG48/12.JPG
Adição de ác. sulfúrico ao açúcar com desidratação e formação de carvão com expansão de massa.
        O ácido sulfúrico "destrói" o papel, o tecido de algodão, a madeira, o açúcar e outros materiais devido à sua enérgica ação desidratante;
        O ácido sulfúrico concentrado tem ação corrosiva sobre os tecidos dos organismos vivos também devido à sua ação desidratante. Produz sérias queimaduras na pele. Por isso, é necessário extremo cuidado ao manusear esse ácido;
        As chuvas ácidas em ambiente poluído com dióxido de enxofre contêm H2SO4 e causam grande impacto ambiental.

Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido12.jpgDescrição: http://achuva.pbwiki.com/f/chuva-acida25.jpgDescrição: http://www.profpc.com.br/chuva-acida26.jpg
Efeitos da chuva ácida: estátua antes e depois da exposição à chuva ácida, floresta negra na Alemanha em 1970 e 1983 depois da exposição à chuva ácida.
  Ácido nítrico (HNO3)
        Depois do sulfúrico, é o oxiácido mais fabricado e mais consumido na indústria, é um ácido possuidor de 92% de H+ ionizáveis caracterizando-se como um ácido forte. Seu maior consumo é na fabricação de explosivos, como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT), trinitrocelulose (algodão pólvora), ácido pícrico e picrato de amônio, na fabricação do salitre (NaNO3, KNO3) e da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre);
Descrição: PÓLVORA
Pólvora negra: (Salitre - KNO3 + Carvão - C + Enxofre - S)
        As chuvas ácidas em ambientes poluídos com óxidos do nitrogênio contém HNO3 e causam sério impacto ambiental. Em ambientes não poluídos, mas na presença de raios e relâmpagos, a chuva também contém HNO3, mas em proporção mínima;
N2(g) + O2(g) → 2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) + H2O(l) → HNO2 + HNO3
        O ácido nítrico concentrado é um líquido muito volátil; seus vapores são muito tóxicos. É um ácido muito corrosivo e, assim como o ácido sulfúrico, é necessário muito cuidado para usá-lo.
Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido19.jpg
Explosão realizada através do uso do TNT obtido a partir do HNO3

 Ácido fosfórico (H3PO4)
        É caracterizado como um ácido semiforte, pois, possui 27% de seus H+ ionizáveis. Os seus sais (fosfatos) têm grande aplicação como fertilizantes na agricultura. É usado como aditivo (acidulante) em refrigerantes como Coca-Cola.

Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido6.gif
Refrigerante contendo H3PO4 como acidulante

 Ácido carbônico (H2CO3)
        É o ácido das águas minerais gaseificadas e de outras bebidas. Forma-se na reação do gás carbônico com a água: CO2 + H2O                H2CO3.
  Descrição: http://www.profpc.com.br/ácido21.jpg
Bebidas contendo ácido carbônico (H2CO3)

 Ácido acético (H3C-COOH)
        É o ácido constituinte do vinagre, utilizado com condimento na culinária; O vinagre é uma solução aquosa contendo de 3 a 7% de ácido acético.

Vinagre contendo 3% a 7% de ácido acéticico
APLICAÇÕES DAS PRINCIPAIS BASES DO COTIDIANO
 Hidróxido de sódio – NaOH
        É uma base forte cujo o  grau de ionização é quase 100%. É conhecida como “soda cáustica” ou “lixívia” ou "diabo verde". É a base mais importante da indústria e do laboratório. É fabricado e consumido em grandes quantidades  para desentupir ralos, pias e limpa forno.
Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.10.jpg        Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.11.jpg
  limpa forno                     soda cáustica utilizado no desentupimento de ralos
       É usado na fabricação do sabão. Atualmente, o sabão é obtido de gorduras (de boi, de porco, de carneiro, etc) ou de óleos (de algodão, de vários tipo de palmeiras, etc.). A hidrólise alcalina de glicerídeos (óleos ou gorduras) é denominada, genericamente, de reação de saponificação porque, numa reação desse tipo, quando é utilizado um éster proveniente de um ácido graxo, o sal formado recebe o nome de sabão. A equação abaixo representa genericamente a hidrólise alcalina de um óleo ou de uma gordura:
Descrição: http://www.profpc.com.br/reacao_saponificacao.jpg
Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.12.jpg
sabão obtido pela reação da soda cáustica com óleo ou gordura
         O NaOH também é usado em inúmeros processos industriais na petroquímica e na fabricação de papel, celulose, corantes, etc. É muito corrosivo e exige muito cuidado ao ser manuseado.
        Não existe soda cáustica livre na natureza, é fabricado por eletrólise  (decomposição por corrente elétrica) de solução aquosa de sal de cozinha (NaCl).

  Hidróxido de cálcio – Ca(OH)2
        Conhecido como cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada é utilizado na construção civil no preparo da argamassa, usada na alvenaria, e na caiação (pintura a cal) o que fazem os pedreiros ao preparar a argamassa.
Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.13.jpg  Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.14.jpg
cal hidratada utilizada na preparação da argamassa

 Hidróxido de magnésio – Mg(OH)2
         É um sólido branco muito pouco solúvel em água. Quando disperso em água, origina um líquido espesso, denominado de suspensão, que contém partículas sólidas misturadas à água denominado de leite de magnésia utilizado como laxante e antiácido.
    2 HCl(aq)    +    Mg(OH) 2(aq) → MgCl2(aq) + 2  2O(l)
    acidez estomacal                antiácido
        Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.16.jpg
suspensão de hidróxido de magnésio denominado de leite de magnésia.
  
 Hidróxido de alumínio – Al(OH)3
        É um sólido gelatinoso insolúvel na água, utilizado no tratamento da água. O hidróxido de alumínio formado na superfície, como um precipitado gelatinoso, arrasta as impurezas sólidas para o fundo do tanque, no processo denominado decantação:
Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 → 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2
Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.17.jpgDescrição: http://www.profpc.com.br/bases.18.jpgTanques de decantação onde os flocos (hidróxido de alumínio + impurezas) depositam-se no fundo formando uma camada de lodo.
        É utilizado também como medicamento com ação de antiácido estomacal (Pepsamar, Natusgel, Gelmax, etc)  pois neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico.
    3 HCl(aq)    +    Al(OH)3(aq) → AlCl3(aq) + 3 H2O(l)
        acidez estomacal              antiácido

Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.19.jpg
Pepasamar – medicamento utilizado como antiácido estomacal.
  
Hidróxido de amônio – NH4OH
        É obtido através do borbulhamento de amônia(NH3) em água, originando uma solução conhecida comercialmente como amoníaco (NH4OH(aq) ).É utilizado em produtos de limpeza doméstica tais como: ajax, fúria, pato, veja, etc.
Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.20.jpg
produtos contendo amônia dissolvida em água
        É utilizado também na fabricação de sais de amônio, empregados na agricultura e como explosivos.
Descrição: http://www.profpc.com.br/bases.21.jpg
Indústria em Mejillones (Chile) que fabrica nitrato de amônio utilizado como explosivo.
        Esses são os principais ácidos e bases que são utilizados no nosso cotidiano. São ácidos e bases muito importantes e de fácil ompreenção já que estão tão interligados conosco durante nossas vidas. Trabalhar com esse tema torna a  sala de aula muito dinâmica e  curiosa eliminando os desejos para as destrações paralelas .





Conclusão
        O comportamento ácido e base são conhecidos de longa data. Por serem substâncias tão importantes no nosso cotidiano e de fácil acesso visual o professor deve explora-lo de todas as maneias possíveis para que esse assunto seja compreendido e não simplesmente decorado, pois a aprendizagem só ocorre quando o tema abordado é transmitido de maneira clara e objetiva levando em conta as ferramentas dispostas para trabalhar determinado conteúdo.
        O conteúdo trabalhado em sala de aula torna-se atrativo quando passamos a trabalhar a teoria envolvendo a prática, uma vez que o visível na química é extraordinário. É necessário quebrar antigos conceitos que definem a química como algo ruim de difícil aprendizagem ou como uma matéria decorativa necessitável apenas para passar de ano, uma vez que sabemos que não é essa a realidade. É necessário que os novos profissionais desta área destruam essa definição errônea e construa uma definição verídica a respeito do quanto é prazeroso e essencial na vida de cada um o saber da química. É importante que a nova classe de profissionais desta área de ênfase não apenas no conteúdo, mas na importância do conteúdo para que não haja mais perguntas do tipo: Pra quê eu preciso aprender química mesmo?  
        Depende do profissional a transmissão do saber, é através dele que os alunos irão julgar os conteúdos como fáceis ou difíceis, como importantes ou não importantes. É preciso ter amor, determinação e compromisso para quebrar tabus e renovar o nível de educação, é possível trabalhar para a formação de cidadãos prontos não apenas para o mercado de trabalho, mas para a atuação no meio social.
        A educação pode e deve ser voltada para o qualitativo. Podemos construir um alicerce sólido e duradouro para fixar na mente dos nossos alunos os conteúdos aprendidos por toda vida. Podemos mostrar as belezas e os prazeres em saber de que é feito ou como é feito o que comemos ou bebemos. Podemos ensinar os nossos alunos a resolver problemas comuns ao dia-a-dia. Podemos torna-los amantes da ciência.  .


Referências:
CADERNOS. Química nova na Escola. Publicação da Sociedade Brasileira de Química.
CANDAU, Vera Maria e LELIS, Isabel Alice. In: Resumo a uma nova didática. 14°. Ed. Petrópolis/ RJ : Vozes, 2002 (adaptado).
CHEMICAL Education material study. Química: uma ciência experimental. Volumes I e II. São Paulo: EADART, 1976.
MÓL, G. de S.; SANTOS, W. L. P. dos (coords.). et al. Química na sociedade. Brasília: Editora UnB, 1999.
REIS, Martha. Completamente química. São Paulo, FTD, 2001 (2 vols)
    

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