O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOSDA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE

2009

Produção Didático-Pedagógica

Versão Online ISBN 978-85-8015-053-7Cadernos PDE

VOLU

ME I

I

MARIA APARECIDA MENCK ROMANICHEN

PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA

CÂNDIDO DE ABREU

2010

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO

DIRETORIA DE POLÍTICAS E PROGRAMAS EDUCACIONAIS PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA

MARIA APARECIDA MENCK ROMANICHEN

A QUÍMICA NA COZINHA

Unidade Didática desenvolvida por meio do Programa de Desenvolvimento Educacional - PDE, mantido pela Secretaria de Estado da Educação do Paraná SEED, em convênio com a Universidade Estadual de Londrina – UEL. Orientador: Profª. Drª. Flaveli Aparecida

Souza Almeida

CÂNDIDO DE ABREU

2010

SUMÁRIO

IDENTIFICAÇÃO................................................................................... 3

APRESENTAÇÃO................................................................................. 4

INTRODUÇÃO....................................................................................... 4

PROCEDIMENTO METODOLÓGICO................................................... 5

1. APLICAÇÃO DE UM QUESTIONÁRIO................................... 5

2. LEITURA SOBRE O TEMA “SAL”.......................................... 8

2.1. DISCUSSÃO DOS CONTEÚDOS QUÍMICOS

EXPLORADOS COM “SAL”.......................................... 10

2.2. ATIVIDADES EXPERIMENTAIS.................................... 14

3. LEITURA SOBRE O TEMA “PÃO”......................................... 23

3.1. DISCUSSÃO DOS CONTEÚDOS QUÍMICOS

EXPLORADOS COM “PÃO”......................................... 27

3.2. ATIVIDADE EXPERIMENTAL........................................ 29

3.3. APRESENTAÇÃO DE UM VÍDEO................................. 30

CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................... 30

REFERÊNCIAS..................................................................................... 31

3

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

PROFESSOR PDE: Maria Aparecida Menck Romanichen

ÁREA PDE: Química

NRE: Ivaiporã

PROFESSORA ORIENTADORA: Flaveli Aparecida Souza Almeida

IES VINCULADA: UEL- Universidade Estadual de Londrina

ESCOLA DE IMPLEMENTAÇÃO: Colégio Estadual Dr. Cândido de Abreu – Ensino

Médio, Normal e Profissional

PÚBLICO OBJETO DA INTERVENÇÃO: Alunos de 1° série do Ensino Médio

TEMA DE ESTUDO

Ensino de Química de forma contextualizada

TÍTULO

A Química na Cozinha

4

APRESENTAÇÃO

Esta unidade didática está sendo desenvolvida de acordo com as

Diretrizes Curriculares do Ensino de Química que estabelece como conteúdos

estruturantes: matéria e sua natureza, biogeoquímica e química sintética. O assunto

abordado nesta unidade é a química na cozinha que tem como objetivo despertar o

interesse do educando para que perceba que a química é uma disciplina que faz

parte de sua vida em qualquer circunstância, relacionando o mesmo ao

conhecimento prévio dos alunos.

INTRODUÇÃO

O ensino de química em nossas escolas ainda apresenta muitas

dificuldades, aparecem com poucas atividades de experimentação, não relacionando

a química à vida cotidiana, dando ênfase na memorização de conteúdos químicos,

ocorrendo um baixo domínio desse conhecimento pelos alunos. As atividades

experimentais muitas vezes ocorrem de maneira onde o aluno não forma seu próprio

conceito do conteúdo estudado, porque são desenvolvidas simplesmente para

comprovar uma teoria estudada em sala de aula anteriormente.

Assim, as atividades experimentais devem ser trabalhadas de

maneira a desenvolver o raciocínio do aluno na construção e/ou reconstrução de

conceitos. As atividades experimentais devem ser observadas e problematizadas

chegando-se a teoria que explica o fenômeno.

Não se deve pensar que as aulas práticas necessitam de um

laboratório sofisticado com muitos materiais e equipamentos. Muitas atividades

experimentais podem existir na própria sala de aula e com materiais do cotidiano.

O professor pode planejar suas atividades experimentais com

materiais, substâncias e experimentos da vivência dos alunos.

Quando se propôs esse projeto a intenção não é transformar os

laboratórios de química em cozinhas improvisadas, pois é de responsabilidade de

5

nossas mantenedoras viabilizar essas condições. No entanto, estamos criando

alternativas que contribuam para a natureza pedagógica da experimentação.

PROCEDIMENTO MEDOTOLÓGICO

A unidade didática será desenvolvida com os alunos da 1ª Série do

Ensino Médio do Colégio Estadual Dr. Cândido de Abreu – Ensino Médio, Normal e

Profissional, onde serão explorados os conteúdos de ligação química, propriedades

químicas e físicas de substâncias, misturas, equações químicas,

classificação das reações (análise ou decomposição), transformações químicas e

físicas.

As atividades desenvolvidas serão:

Aplicação de um questionário para verificar os conhecimentos

prévios que os alunos apresentam em relação aos conceitos

químicos envolvidos em atividades de uma cozinha.

Leitura de um texto sobre o tema “sal”.

Atividades experimentais.

Leitura de um texto sobre o tema "pão".

Atividade experimental.

Apresentação de um vídeo.

DESENVOLVIMENTO DAS ATIVIDADES

1- APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO Caro aluno(a):

Vamos responder algumas questões sobre o nosso dia a dia em uma cozinha. Sei

que nem todos gostam da atividade de cozinhar, mas com certeza já presenciou

várias pessoas preparando coisas muito gostosas para você saborear.

6

1 - Você já preparou algum alimento na cozinha de sua casa?

( ) SIM ( ) NÃO

2 - Você já preparou ou viu alguém preparando um “cafezinho”?

( ) SIM ( ) NÃO

3 - Na preparação do café há algum processo físico que você já estudou em

química?

( ) SIM ( ) NÃO

Se sim, quais?

_________________________________________________________________

4 - Normalmente quando alguém vai cozinhar feijão (cocção), eliminam-se os grãos

podres ou sujeiras antes do cozimento. Que processo de separação está

ocorrendo?

_________________________________________________________________

5 - Quando acende o fogão, você acha que ocorre uma reação química?

( ) SIM ( ) NÃO

6 - Você sabe quais substâncias formam o gás de cozinha?

( ) SIM ( ) NÃO

7- Você sabe que os compostos principais do gás de cozinha é inodoro e que

adicionam um outro composto só para dar cheiro para avisar que está ocorrendo

um vazamento?

( ) SIM ( ) NÃO

8 - Existem alguns cuidados básicos para utilizar o fogão?

( ) SIM ( ) NÃO

Se sim, quais cuidados?

_________________________________________________________________

7

9- Você sabe por que a chama do fogão fica amarelo intenso quando a água do

cozimento do arroz cai sobre a chama?

( ) SIM ( ) NÃO

10- Quando alguém vai preparar uma macarronada, a primeira atividade é colocar a

água para ferver. Você acha que a água ferve mais rápida e assim economiza

gás, quando:

a) a água está pura ou

b) quando se coloca o sal na água?

11- Você sabe por que ao abrirmos a geladeira, sentimos um friozinho em nossos

pés?

( ) SIM ( ) NÃO

12- Você sabe por que o gelo é mais leve que a água líquida?

( ) SIM ( ) NÃO

13- Você sabe por que o sal fica úmido em um saleiro?

( ) SIM ( ) NÃO

14 - Você conhece um béquer?

( ) SIM ( ) NÃO

Que objeto de nossa cozinha pode substituí-lo?

________________________________________________________________

15 - Você vê semelhança entre cozinha e um laboratório de ciências?

( ) SIM ( ) NÃO

8

2- LEITURA DO TEXTO “SAL”

Você sabia que nossa cozinha é um laboratório químico em ação?

Então veja: na cozinha ocorrem inúmeras reações, a começar pelo fogo que é o

produto de uma reação química de combustão do gás de cozinha, um

(hidrocarboneto). Substâncias utilizadas tais como sal, vinagre, trigo, óleo, fermento

e outras; os utensílios de alumínio, ferro, vidro, plástico ou porcelana e assim por

diante, são também exemplos de compostos químicos. Faremos inicialmente uma

leitura sobre um composto utilizado todos os dias em nossa cozinha, o sal, e

descobriremos muitas curiosidades sobre ele.

SAL

O termo 'sal' pode se referir às inúmeras espécies químicas e,

portanto, sendo insuficiente quando utilizado sozinho para se referir a um composto

específico.

Essas diferenças entre a linguagem popular e a nomenclatura

científica são muito importantes para que a leitura seja compreendida da maneira

correta. Será usada a denominação 'sal' e 'cloreto de sódio' de forma indistinta

respeitando a denominação popular, mesmo que as duas expressões não

signifiquem a mesma coisa. Contudo, sabemos que o sal de cozinha não é 100 %

cloreto de sódio e contém outros compostos na sua composição, os quais, com

detalhes veremos mais adiante.

Muitos acontecimentos estão associados ao cloreto de sódio, dentre

os quais, alguns curiosos. Destaca-se uma superstição que foi publicada na revista

Superinteressante (Edição 22-1989), onde se conta que a obra "A última ceia" de

Leonardo da Vinci (1452-1519) retrata um saleiro derrubado diante de Judas (veja

Figura 1). Uma das crendices da época dizia que, se uma pessoa derramasse sal,

deveria pegar alguns cristais caídos e jogá-los para trás do ombro esquerdo - o lado

que representava o mal. Até o século XIX, o cloreto de sódio era o único agente

utilizado para conservar os alimentos, principalmente as carnes. Atuando como um

agente desidratante, impedia o surgimento de vermes, os quais precisam da água

para sobreviver. Uma curiosidade interessante é que o sal foi a origem da palavra

9

'salário' ([Do lat. salariu, 'ração de sal', 'soldo'.]), visto que os soldados do Império

Romano recebiam parte de sua paga em sal.

Figura 1 - Saleiro derramado em frente a Judas no quadro "A última ceia" de Leonardo da Vinci.

Por que precisamos ingerir sal?

Nossas células precisam dele o tempo todo, uma vez que o sódio é

um importante controlador. No transporte ativo7, ocorre a passagem de substâncias

através das membranas celulares. Este transporte se dá por um mecanismo

denominado bomba de sódio, o qual ocorre quando íons como o sódio (Na+) e o

potássio (K+) têm que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração.

Figura 2- Bomba de sódio e a representação das entradas e saídas de espécies químicas da célula.

10

Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para

o sódio e o potássio. Na maioria das células dos organismos superiores a

concentração do íon sódio é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta. O

íon potássio apresenta situação inversa, ou seja, a sua concentração é mais alta

dentro da célula do que fora. Ingerindo de seis a oito gramas de cloreto de sódio por

dia, conseguimos manter o equilíbrio do corpo, isto é, um balanço ideal dos

nutrientes e de água dentro das células. Com relação ao íon cloro, este é

fundamental para o funcionamento e manutenção do organismo. A quantia sugerida

de ingestão de cloreto varia de 750 a 900 miligramas (mg) por dia, faixa baseada no

fato que a perda total de cloreto está na média de 530 mg por dia. Uma importante

ação desempenhada pelo cloro é a sua participação na formação do ácido clorídrico

do estômago, o qual tem como função a digestão dos alimentos. Patologias

associadas à falta de cloro são raras. Contudo, quando instauradas, podem

ocasionar problemas sérios, como a alcalose sanguínea. Há um equilíbrio bastante

sensível do pH sanguíneo. Este deve estar em uma faixa que varia entre 7,37 a

7,44. Um desequilíbrio do pH pode acontecer devido a perda excessiva de minerais

através da transpiração. Sintomas incluem fraqueza nos músculos, perda de apetite,

irritabilidade e desidratação. Sem o íon cloreto, o corpo humano não poderia

administrar as transmissões nervosas, o movimento de músculos ou manter os rins

em funcionamento.

2.1. DISCUSSÃO DE CONTEÚDOS QUÍMICOS EXPLORADOS

DO TEXTO

Por que os átomos estabelecem ligações químicas? Esta é uma boa

pergunta para começar a explicar a formação do cloreto de sódio. De maneira geral,

para que uma ligação química se estabeleça entre dois átomos, deverá ocorrer um

nítido decréscimo na energia do sistema, isto é, para que ocorra a reação geral

A(g) + B(g) → AB(g), deve haver liberação de energia. Contudo, nem sempre as

reações ocorreram desta forma. Há casos em que mesmo havendo uma absorção

de energia, ao invés de uma liberação, a reação química acontece de forma

11

espontânea em função da maior entropia3 do sistema. Mas isto será visto com mais

detalhes a seguir.

A matéria é, em última análise, constituída por entidades que

apresentam atrações ou repulsões mútuas, ou seja, núcleos e elétrons. Os núcleos

têm carga relativa positiva, pois neles estão localizados os prótons; os elétrons,

distribuídos ao redor do núcleo, têm carga relativa negativa. Logo, compostos

constituídos por dois ou mais núcleos e elétrons apresentam uma estrutura que está

sob a ação de forças atrativas e repulsivas.

Vemos assim que a força resultante sobre os núcleos e elétrons nos

compostos deve ser, como resultado de um balanço entre as atrações e repulsões,

nula. No entanto, se as partículas forem levemente deslocadas de suas posições de

equilíbrio, devem aparecer forças atrativas que restauram o equilíbrio. Deste modo,

o composto se mantém estável. A expressão "ligação química" é simplesmente o

nome dado a esta força atrativa que aparece quando tentamos afastar as partículas

de sua posição de equilíbrio.

Figura 3 - Elementos que constituem o cloreto de sódio

12

Os termos "cloreto de sódio" e "sal" estão sendo utilizados

indistintamente neste trabalho, conforme foi destacado na introdução. Neste ponto,

reconheço a necessidade de explicar esta distinção. O termo "sal" na química diz

respeito aos compostos capazes de se dissociarem na água liberando íons, mesmo

que em pequena porcentagem, dos quais pelo menos um cátion é diferente de H3O+

e pelo menos um ânion é diferente de OH-. Com base nesta definição, o cloreto de

sódio é um sal.

O sal é um composto constituído pelos elementos sódio e cloro. O

primeiro pertence à família dos metais alcalinos da tabela periódica, já o segundo

pertence à família dos halogênios (veja Figura 3). Em termos de eletronegatividade,

temos os valores de 3,19 e 0,93 para o cloro e o sódio, respectivamente, com base

na tabela elabora da pelo químico Linus Pauling.

Devido à diferença de eletronegatividade ser maior que 1,7 (3,19 -

0,93 = 2,26), a ligação química entre o sódio e o cloro assume um caráter

predominantemente iônico, isto é, um elétron do átomo sódio é 'transferido' para o

átomo de cloro, e ambos assumem uma configuração eletrônica estável semelhante

à de um gás nobre (veja Figura 4).

Cada elemento tem um determinado valor de eletronegatividade,

propriedade que podemos relacionar com a tendência que um átomo possui de atrair

elétrons para perto de si quando se encontra 'ligado' a outro átomo de elemento

químico diferente, em uma substância composta. Não há sentido falar no efeito da

eletronegatividade em substâncias simples, como o gás cloro (Cl2(g)), visto que

ambos os átomos de cloro possuem a mesma eletronegatividade, não havendo

deslocamento da ligação para um átomo em detrimento do outro.

13

Figura 4- O sódio e o cloro estabelecem uma ligação iônica e formam o cloreto de sódio.

Outro aspecto que permite que o sal esteja presente na cozinha é a

sua solubilidade no considerado solvente universal: a água. A solubilização do sal

gera os íons Na+ e Cl-, conforme representado na Figura 5.

Figura 5 - Solubilidade do cloreto de sódio em água

14

2.2- ATIVIDADES EXPERIMENTAIS

ATIVIDADES PARA DEMONSTRAR A ATUAÇÃO DO QUÍMICO NA COZINHA

A sequência de atividades enumeradas de 1 a 3 propõe colocar os

iniciantes ao estudo da química diante do fato químico em sua essência.

A proposta destas atividades é permitir o contato com a metodologia

do trabalho químico. O aluno notará que está lidando com substâncias que tem

certas propriedades macroscópicas e que as mudanças nestas propriedades

indicam alguma transformação. Outras vezes notará que certas propriedades

macroscópicas são muitas parecidas em duas substâncias, mas o resultado da

transformação é muito diferente. Isso ocorre, por exemplo, ao dissolver sal de

cozinha e açúcar comum em água. Nestes momentos haverá necessidade de

explicações mais profundas, a nível microscópico ou em nível de estrutura.

A discussão deve existir, as perguntas devem surgir, mas nem tudo

pode ser respondido diretamente, e sim fazer mais indagações para que o aluno

chegue a uma conclusão. As indagações feitas permanecerão presentes na classe e

isto é um avanço no conhecimento mesmo que as respostas ainda não sejam

conclusivas.

ATIVIDADE EXPERIMENTAL Nº 1: OBSERVANDO E ANOTANDO PROPRIEDADES

1- Listar os ingredientes existentes na cozinha.

(açúcar, trigo, sal de cozinha e fermento)

2- Examinar e anotar algumas propriedades.

Substância Embalagem Propriedades

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ATIVIDADE EXPERIMENTAL Nº 2: OBSERVANDO COMPORTAMENTOS

1- Em presença da água:

a) Ordenar quatro copos sobre a mesa e enumerar de 1 a 4. b) Colocar cerca de dois dedos de água em cada copo. c) Adicionar pequenas quantidades de açúcar ao copo nº 1, fermento ao copo nº 2,

farinha de trigo ao copo nº 3 e sal ao copo nº 4.

d) Agitar com uma colher os conteúdos dos copos. e) Observar e anotar os fenômenos ocorridos.

Substâncias Fenômenos observados Açúcar + Água Fermento + Água Farinha + Água Sal + Água

2- Em presença de vinagre:

a) Ordenar quatro pires sobre a mesa e enumerar de 1 a 4. b) Adicionar uma pitada de açúcar ao pires nº 1, fermento ao pires nº 2, farinha de

trigo ao pires nº 3 e sal ao pires nº 4.

c) Com o auxílio de um conta-gotas adicionar vinagre sobre as mesmas.

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d) Observar e anotar os fenômenos ocorridos. Substâncias Fenômenos observados Açúcar + Vinagre Fermento + Vinagre Farinha + Vinagre Sal + Vinagre

3- Em presença de tintura de iodo: a) Ordenar quatro pires sobre a mesa e enumerar de 1 a 4: b) Adicionar uma pitada de açúcar ao pires nº 1, fermento ao pires nº 2, farinha de

trigo ao pires nº 3 e sal ao pires nº 4.

c) Com o auxílio de um conta-gotas adicionar a tintura de iodo sobre as mesmas. d) Observar e anotar os fenômenos ocorridos.

Substâncias Fenômenos observados Açúcar + Iodo Fermento + Iodo Farinha + Iodo Sal +Iodo

4- Em presença de calor (cuidado esse experimento deve ser realizado em lugar

ventilado:

a) Preparar quatro panelinhas com papel alumínio e enumerar de 1a 4.

b) Adicionar uma pitada de açúcar à panelinha nº 1, fermento à panelinha nº 2,

farinha à panelinha nº 3 e sal à panelinha nº 4.

c) Embeber um pouco de algodão com álcool e colocar na tampinha de garrafa ou

lamparina, riscar o fósforo e queimar o álcool.

d) Com o auxílio de um prendedor de roupas, segurar a panelinha e levar ao fogo.

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e) Observar e anotar os fenômenos ocorridos.

Substâncias Fenômenos ocorridos Açúcar + Calor Fermento + Calor Farinha + Calor Sal + Calor

ATIVIDADE EXPERIMENTAL Nº 3: IDENTIFICANDO UMA MISTURA

Diante das observações feitas sobre o comportamento das

substâncias em cada etapa das atividades, o aluno deverá ter condições de

identificar em cada mistura quais substâncias estão presentes, utilizando como

referência o comportamento das mesmas observado até agora.

Um cozinheiro, um tanto descuidado, não observando os nomes

contidos nos frascos de mantimentos misturou algumas substâncias. Vamos

descobrir as substâncias existentes nas misturas.

1- Mistura nº 1 SAL+FERMENTO

Atividades realizadas Fenômenos observados Mistura + Água Mistura + Iodo Mistura + Calor 1º Mistura

2- Mistura nº 2 FERMENTO+AÇÚCAR+SAL

Atividades realizadas Fenômenos ocorridos Mistura + Água Mistura + Iodo Mistura + Calor 2º Mistura

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ATIVIDADE EXPERIMENTAL Nº 4:

OBSERVANDO E ANOTANDO PROPRIEDADES FÍSICAS

Inicialmente vamos observar e anotar algumas propriedades ou

transformações que ocorrem e muitas vezes, como é muito comum para nós, nem

percebemos como são importantes para nossa vida.

Você com certeza já viu a água que sai da torneira (estado físico:

líquido), já colocou água no freezer para “fazer” gelo ( estado físico: sólido ) e a água

quando está fervendo sair o vapor.

A influência de fatores externos, como pressão e temperatura faz

com que a matéria se apresente ora em um, ora em outro estado físico e é o que

chamamos de Mudanças de estado físico da matéria.

FONTE: http://educar.sc.usp.br/ciencias/quimica/qm1.htm#muda

19

Nos locais onde não existe estação de tratamento de água,

podemos ferver a água para eliminar bactérias. Para isso precisamos fornecer calor

à água e esta passa do estado líquido para o estado de vapor. Essa mudança do

estado líquido para o estado de vapor de forma não espontânea, tumultuada e com

formação de bolhas denomina-se ebulição. A ebulição acontece em todo o líquido.

Você já derrubou água líquida em uma panela muito quente ou em

uma chapa de do fogão bem aquecida? Se sim, você observou que a água passou

imediatamente para o estado de vapor. A mudança do estado líquido para o gasoso

rapidamente e a uma temperatura superior a do ponto de ebulição do líquido

denomina-se calefação.

Você já deve ter percebido que nossos utensílios domésticos, como

pratos, panelas, canecas são fabricados de porcelana, ferro, alumínio, vidro ou

plástico e não se usa tecido, couro, napa, papel. Por quê?

Isto é porque as diferentes espécies de matéria possuem

propriedades que as identificam e diferenciam: são as propriedades específicas da

matéria.

Estas propriedades são:

1. Ponto de Fusão (P.F.): Se você aquecer um certa quantidade de um

sólido, depois de um certo tempo você perceberá que este começa a se

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transformar em líquido, e durante toda a fusão a temperatura permanecerá

constante. Esta temperatura na qual uma determinada espécie de matéria

passa do estado sólido para o estado líquido, sob determinada pressão,

recebe o nome de Ponto de Fusão.

2. Ponto de Ebulição (P.E.): temperatura na qual uma determinada espécie

de matéria passa do estado líquido para o gasoso, sob determinada

pressão, recebe o nome de Ponto de Ebulição.

3. Condutividade elétrica: em geral os metais são bons condutores de

energia elétrica e calor. Por serem bons condutores de calor, os metais,

como, por exemplo, o alumínio, o cobre, o ferro e o aço são usados na

produção de utensílios domésticos, como panelas, canecas, etc

4. Densidade: A densidade de um corpo é a relação entre a massa (m) e o

volume (V) ocupado pelo corpo. d = m/V

1-Analisando-se o ponto de fusão (P.F.) e o ponto de ebulição (P.E) das substâncias

químicas pode-se saber as faixas de temperatura nas quais certas espécies de

matéria se encontram no ambiente, no estado sólido, líquido ou gasoso

Material P.F. P.E. Temperatura ambiente Estado físico no ambiente

Ferro 15350C 28850C P.F. maior P.E. maior Sólido

Água O0C 100oC P.F. menor P.E. maior Líquido

Oxigênio -2180C -1830C P.F. menor P.E. menor Gasoso

2-Vejamos a densidade de alguns compostos:

Água.......................................0,997 g/cm3

Álcool etílico...........................0,789 g/cm3

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A seguir um experimento que confirma os dados acima:

Material:

- 2 copos de plástico

- água

- álcool etílico

- 2 cubos de gelo

Procedimento:

a. Coloque cerca de 80 ml de água num copo e a mesma quantidade de álcool

etílico no outro copo;

b. Adicione um cubo de gelo em cada copo;

c. Observe o que acontece.

d. Agora uma pergunta: por que o cubo de gelo flutua em água, mas em álcool não?

___________________________________________________________________

3- Agora você vai separar alguns materiais na cozinha, como um limão, uma moeda,

uma rolha, uma tampinha de cerveja, um pedacinho de madeira e colocá-los em um

recipiente contendo água, notará que alguns afundarão e outros flutuarão na água:

isto ocorrerá em função de uma outra característica de cada substância que é

denominada densidade. Anote quem apresenta a maior densidade.

_______ ______ _______ _______ _______

22

4- Será que poderemos calcular a densidade de uma colher de chá de nossa

cozinha? Como?

___________________________________________________________________

5- E agora, vamos resolver interpretar o gráfico a seguir que mostra a variação da

massa das substâncias A, B e água, em função da variação do volume à

temperatura constante.

d) A rolha que fizemos a experiência anterior

pode ser representada pelo gráfico A ou B?

ATIVIDADE EXPERIMENTAL Nº 5:n OBSERVANDO COMPORTAMENTOS EM PRESENÇA DA ÁGUA

a) Ordenar quatro copos sobre a mesa e enumerar de 1 a 4. b) Colocar cerca de dois dedos de água em cada copo. c) Adicionar pequenas quantidades de açúcar ao copo nº 1, fermento ao copo nº 2,

farinha de trigo ao copo nº 3 e sal ao copo nº 4.

d) Agitar com uma colher os conteúdos dos copos. e) Colocar o sistema de condutividade em cada copo e observar o que ocorre com a

lâmpada.

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f) Observar e anotar os fenômenos ocorridos.

Substâncias Fenômenos observados Condutividade elétrica

Açúcar + Água Fermento + Água Farinha + Água Sal + Água

Fonte:http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/File/imagens/4quimica/8esquema.jpg

3- LEITURA DO TEXTO “PÃO”

O pão é um alimento popular e nutritivo cuja presença é

indispensável no café da manhã, ele possui propriedades características como:

maciez, textura, leveza e claro, um delicioso sabor.

Devido aos componentes químicos adicionados durante o preparo, o

pão é considerado um alimento economicamente viável, pois é necessária apenas

uma pequena porção de massa crua para se obter várias amostras do produto. É

evidente que devido a esta fermentação surge a maciez do pão.

24

O Nosso Pão de Cada dia

O pão é conhecido por volta de ano 4000 a.C. O próprio JESUS

chama a si mesmo de "O pão da vida".

O pão é um alimento sagrado que está presente em todas as mesas

por ser um alimento de fácil preparação e baixo custo. Embora o conheçamos a

milhares de anos sua fabricação para muitos é um mistério. Convoco-o aqui a fazer

um bom pão caseiro e assim descobrir a físico-química do pão colocando a mão....

na massa.Três operações simples preparam um belo pão: amassamento,

fermentação e cozimento. Este alimento é tão antigo e quase não mudaram sua

fabricação desde que eram praticadas no Egito, há três mil anos.

A seguir, está descrito as etapas de preparação de um bom pão.

Amassamento

Para preparar um delicioso pão precisamos juntar a água, o

fermento e a farinha com um pouco de sal, o qual dará um sabor especial. Um bom

amassamento dará um bom pão. Na farinha de trigo, um dos únicos cereais que

formam uma boa massa de pão, encontramos 10% de proteínas onde duas delas a

gliadina e glutenina são insolúveis e responsáveis por deixar a massa elástica

enquanto sovamos. Essas proteínas formam uma rede chamada glúten que é ao

mesmo tempo elástico (deixa o pão inchar), mas é também plástico.

25

A fermentação

Devemos utilizar o fermento biológico, pois o fermento químico não

tem força levedante suficiente. O fermento serve, para deixar a massa leve. Pasteur

descobriu que o segredo da fermentação estava na atividade de certos fungos

denominado leveduras.

Fermento-> latim- fervere -> significa ferver.

As leveduras servem para romper os açúcares da farinha e liberar o

dióxido de carbono. À medida que as bolhas desse gás aumentam, dentro da

massa, ficam aprisionadas pelo glúten que se formou ao amassarmos a farinha com

água.

leveduras

açúcar--------------> dióxido de carbono + álcool.

Somos parecidos com as leveduras, precisamos de um ambiente

seguro onde viver, comida (açúcares, por exemplo) e uma temperatura ideal para

vivermos em paz e realizar nosso trabalho. Nossos avós através da prática sabiam

que a fermentação estava concluída quando o volume da massa dobrou.

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O cozimento

O ar introduzido pelos amassamentos e pelo dióxido de carbono

liberado pelos levedos se dilata, a água e o álcool evaporam. Em temperatura

superior a 60ºC, os levedos cessam toda a atividade e em temperatura superior a

90ºC, aparece o pão dourado e cheiroso.

A cor e o aroma resultam das reações de Maillard:

glicose + proteína + calor = reação de Maillard

A reação de Maillard dá origem a moléculas aromáticas e

substâncias de cor marrom.

27

3.1. DISCUSSÃO DE CONTEÚDOS QUÍMICOS EXPLORADOS

COM “PÃO”

No cotidiano observamos que a massa do pão aumenta de volume

depois de um determinado tempo. A questão é: que fenômeno causa tal reação?

O pão aumenta de volume por causa do fermento (químico ou

biológico). O uso do fermento é fundamental nesse processo, pois ele é formado de

substâncias químicas que juntadas à massa desenvolvem vários processos

(químicos ou biológicos). O fermento químico é composto de ácidos, bicarbonatos,

carbonatos, Dihidrogenos, etc, como também de substâncias próprias para uso

alimentar, tais como: farinhas, açúcares, féculas, amidos, enzimas, etc. Ele é o

responsável pelo crescimento das massas preparadas com amidos, farinhas, ou

féculas. O processo de crescimento das massas ocorre devido a reação química de

decomposição quando o bicarbonato gera gás carbônico e água durante o

cozimento. A reação química auxiliada pelo aumento de temperatura só termina

quando todo o fermento reage. Desta forma surgem pequenos buracos que tornam

a massa macia, aumenta o volume e a sua porosidade. O fermento

biológico apresenta um fungo do tipo “levedura ativa”. Ele é um microorganismo

vivo, obtido de culturas puras de leveduras cuja denominação científica

é Saccharomyces cerevisiae por procedimento tecnológico adequado.

Ao fazermos o pão de forma tradicional o tempo de crescimento e

“descanso” da massa, antes que seja levada ao forno torna-se um problema. Depois

de amassada, a massa deve ser deixada “em descanso para crescer” durante pelo

menos 3 horas para que o CO2 gerado possa fazer a massa aumentar e que o

glúten fique bem estruturado. Após esta etapa, a massa deve ser novamente

amassada para a remoção do CO2, dividida em porções menores, as quais deverão

ser colocadas em formas apropriadas (ou moldadas a mão), e novamente deixadas

em crescimento antes de ser levada para assar. Esta etapa é longa aumentando o

custo do preparo do pão, razão pela qual despertou o interesse por pesquisas para

diminuir o tempo de preparo do pão. O resultado das pesquisas foi utilizar a

substância Bromato de potássio (KBrO3) como ingrediente principal, nos produtos

panificados, que adicionado às farinhas e, sob aquecimento, se transforma em

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Brometo de potássio (KBr), liberando gás oxigênio (O2). O uso de bromato de

potássio (KBrO3) até os anos 90 foi com o objetivo de fazer a massa do pão crescer

mais rápido. Esta curiosa reação ocorre dentro do forno, na hora de assar o pão. O

gás (O2) aprisionado na massa, na tentativa de escapar, provoca a expansão da

mesma. Eis o porque dos buracos no pão. No entanto, descobriu-se que durante o

cozimento da massa o bromato é convertido em brometo,que é cancerígeno.

Acompanhe a equação do processo:

2KBrO3 →2KBr+3O2

A liberação de gás oxigênio durante o aquecimento permite obter um

produto macio. Observe os orifícios deixados no pão:

Fonte: http://thumbs.dreamstime.com/thumb_377/1237720465EbRx98.jpg

O uso de sal de cozinha (cloreto de sódio, NaCl) também é

importante, não apenas para dar sabor ao pão, mas porque os íons Na+ e Cl-

interagem com aminoácidos carregados do glúten, fazendo com que estes tenham

interações mais fortes e estabilizem melhor as proteínas. Apesar de existir uma

preocupação crescente com o consumo de sal, por razões de saúde (hipertensão),

não é possível reduzir significativamente o teor de sal na massa do pão, pois pode

alterar a qualidade da massa. Sendo assim o pão artesanal é infinitamente melhor

do que o pão industrial.

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3.2. ATIVIDADE EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO: O NOSSO PÃO DE CADA DIA

OBJETIVO: quais as transformações que ocorrem no feitio do pão.

INGREDIENTES:

1/2 litro de leite

3 unidades de ovos

250 ml de óleo

5 colheres de sopa de açúcar

1 colher de sopa de sal

100 gramas de fermento biológico fresco

1 kg de farinha de trigo

1 unidade de gema (para pincelar)

PROCEDIMENTOS:

Bater todos os ingredientes, exceto a farinha, no liquidificador.

Misturar a farinha à massa até obter uma massa lisa e homogênea. Esperar crescer

até dobrar de tamanho.

Untar e enfarinhar duas formas de pão de forma. Dividir a massa em

duas e colocar nas formas.

Pincelar com a gema. Assar em forno pré-aquecido a 160°C por,

aproximadamente, 30 minutos.

SUGESTÃO: Opções de recheio: requeijão/cheddar/requeijão com azeitonas

QUESTIONAMENTOS:

1- O que aconteceu com a massa que descansou e com a que não descansou?

2- Por que a massa que descansou dobrou de volume?

3- O que provocou o aumento do volume da massa? Por que formou bolhas em seu interior?

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4- A temperatura do forno influenciou neste processo?

5- É importante o uso de fermento na massa do pão?

6- Qual a diferença entre o fermento químico e o biológico?

7- Ao adicionar fermento à massa do pão houve reação química?

3.3. APRESENTAÇÃO DE UM VÍDEO

Observem que interessante o vídeo a seguir mostra as diferenças

entre o fermento químico e o fermento biológico:

O milagre das massas – labVirt Simulações http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/17419/Web/labvirtq/simulacoes/tempUpLoad/sim_qui_milagredasmassas.htm

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao longo desse trabalho realizaremos experimentos simples

relacionados aos conteúdos da 1ª série do Ensino Médio e que contribuirão para a

construção dos conhecimentos na disciplina de Química. Esses experimentos

levarão o aluno a entender o porquê que tudo isso acontece ou de descobrir em

nossas cozinhas pequenos universos, com quase todos os elementos necessários,

onde ocorre as mais variadas reações químicas, físicas e biológicas. Através de um

envolvimento atraente e sério, que nos irá revelar não só os segredos de nossas

cozinhas, mas também as ciências, os quais dão forma e sabor ao nosso dia a dia,

do café da manhã ao jantar.

O campo de investigação dos experimentos na cozinha é vasto e

está aberto a novas pesquisas que poderão contribuir para o aperfeiçoamento dos

métodos de análise. Acreditamos que este possa ser um pequeno passo nessa

direção.

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REFERÊNCIAS

BERLINCK, Roberto G. S. Química de Produtos Naturais. A química do pão nosso de cada dia. Disponível em: <http://quiprona.wordpress.com/2009/10/31/a-quimica-do-pao-nosso-de-cada-dia/> Acesso em: 15 jul 2010. CHEMELLO, Emiliano. A Química na Cozinha apresenta: O Sal. Eletrônica ZOOM, Cia da Escola, São Paulo, v. 6, n. 3, 2005. Disponível em:< http://www.quimica.net/emiliano/artigos/2005ago_qnc_sal.pdf> Acesso em: 04 abr. 2010. CISCATO, Carlos Alberto Mattoso; BELTRAN, Nelson Orlando. Química. São Paulo: Cortez, 1991. GALIAZZI, Maria do Carmo; GONCALVES, Fábio Peres. A natureza pedagógica da experimentação: uma pesquisa na licenciatura em química. Quím. Nova, São Paulo,

v. 27, n. 2, 2004. Disponível em: < http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-0422004000200027&lng=pt&nrm=iso> Acesso em: 08 abr. 2010. GOLOMBECK, Diego; SCHWARZBAUM, Pablo. O cozinheiro cientista: quando a ciência se mete na cozinha: anotações de alquimia culinária. Rio de Janeiro: Civilização Brasileira, 2009. HUECK, Karin. Ciência na cozinha. Super Interessante, São Paulo, n.274, p.60-65, jan. 2010. MALDANER, Otavio Aloisio. Química 1: construção de conceitos fundamentais. Ijuí: Editora Unijuí, 1992. PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares da Educação Básica: Química. Curitiba: SEED, 2008. THIS, Hervé. Um cientista na cozinha. São Paulo: Ática, 1998. WOLKER, Robert L. O que Einstein disse a seu cozinheiro, 2: mais ciência na cozinha. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., 2005. O Milagre das Massas – labVirt Simulações. Disponível em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/17419/Web/labvirtq/simulacoes/tempUpLoad/sim_qui_milagredasmassas.htm> Acesso 22 jun 2010.

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ENDEREÇOS ELETRÔNICOS DAS IMAGENS

Futuro - USP

http://www.youtube.com/watch?v=oejoGbRJymg. Acesso em: 22 jun. 2010.

http://www.google.com.br/imagens. Acesso em: 22 jun. 2010.

http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/File/imagens/4quimica/8esquema.jp

g. Acesso em: 14 maio 2010.