Programa

Conversa PeriódicaIntrodução ao Equilíbrio Químico

CONTEÚDOS DIGITAIS MULTIMÍDIA

Química3ª Série | Ensino Médio

Equilíbrio Químico

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Objetivo geral:

Conceituar equilíbrio químico.

Objetivos específicos:

Conceituar equilíbrio químico;

Identificar os fatores que interferem no equilíbrio

químico;

Compreender o conceito de reações químicas

reversíveis e irreversíveis.

Pré-requisitos:

Não há pré-requisitos.

Tempo previsto para a atividade:

Consideramos que uma aula (45 a 50 minutos cada)

será suficiente para o desenvolvimento das ativida-

des propostas.

Vídeo (Audiovisual)

Programa: Conversa Periódica

Episódio: Introdução ao Equilíbrio Químico

Duração: 10 minutos

Área de aprendizagem: Química

Conteúdo: Equilíbrio Químico

Conceitos envolvidos: equilíbrio químico, reações reversíveis, reações

irreversíveis, princípio de Le Chatelier.

Público-alvo: 3ª série do Ensino Médio

Coordenação Didático-Pedagógica

Stella M. Peixoto de Azevedo Pedrosa

Redação

Alessandra Muylaert Archer

Revisão

Camila Welikson

Projeto Gráfico

Eduardo Dantas

Diagramação

Isabela La Croix

Revisão Técnica

Nadia Suzana Henriques Schneider

Produção

Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

Realização

Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação

Ministério da Ciência e Tecnologia

Ministério da Educação

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icoIntrodução

A série Conversa Periódica é apresentada no formato de um

programa de entrevistas com especialistas nas áreas dos

conteúdos abordados. O programa tem o objetivo de trazer

aspectos teórico-práticos dos conteúdos para o debate

na forma de interações entre o conhecimento teórico do

entrevistado e o senso comum do público leigo, representa-

do pelos questionamentos do entrevistador e pelo público

participante do quadro O Povo Pergunta.

Lembre-se que os vídeos podem ser utilizados antes,

durante ou mesmo após a apresentação dos conteúdos en-

volvidos. Informe sempre aos alunos previamente o tema, o

tempo de duração e o contexto do episódio. Caberá a você,

professor, usá-los como uma estratégia didática adequada

ao planejamento e alinhada com o interesse e a curiosidade

dos alunos.

Permita-se deter e retornar a projeção do vídeo para rever

alguns trechos interessantes, polêmicos e de interesse dos

alunos para dinamizar o debate.

Verifique com antecedência a disponibilidade de todos os

aparelhos (DVD, TV ou projetor de multimídia) necessários

para a exibição do vídeo.

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DesenvolvimentoO episódio em questão aborda o subtema Equilíbrio Químico, da temática Introdução ao Equilíbrio Químico. É importante lembrar

que esse conhecimento, devido a sua natureza, exige que o aluno possua uma grande dose de capacidade de abstração. Vale

lembrar que, em teoria, os alunos do Ensino Médio já possuem a capacidade potencial de usar o raciocínio abstrato porque

estariam na fase do pensamento operacional formal. Contudo, é importante ter em conta que, para pensar cientificamente, os

alunos precisam exercitar a sua habilidade de criar hipóteses, saber analisar a influência de variáveis, questionar conclusões e

defender ideias. Por isso, é importante usar recursos didáticos que possam apoiar a compreensão dos conteúdos que envolvam

a abstração com o tema. Retome as animações e permita que os alunos participem ativamente do debate, verbalizando suas

percepções, sinalizando dúvidas e formulando explicações.

É importante destacar que o guia traz sugestões, informações e atividades a fim de possibilitar uma ampliação do uso pedagó-

gico do vídeo. Procure explorar todo o material, respeitando o planejamento adotado e o trajeto curricular próprio, fruto das

opções feitas por cada professor.

Equilíbrio Químico - Conceito

Como é que a gente pode entender uma reação que está acontecendo ao mesmo tempo em que ela está parada?

Entrevistado

Converse com a turma e observe quais as primeiras ideias preconcebidas com relação a equilíbrio que eles possuem. É provável

que eles falem em igualdade, estabilidade e se lembrem de objetos como a balança.

O conceito de equilíbrio químico não é simples e tem sido apontado por professores e autores como problemático para o ensino

e a aprendizagem. Acreditamos que, por isso, valerá a pena rever alguns conceitos, como o princípio de Le Chatelier: “Qualquer

alteração de uma (ou mais) das concentrações das espécies envolvidas no equilíbrio ou na temperatura ou na pressão (no caso de

haver componentes gasosos), provocará uma reação do sistema de maneira a restabelecer o equilíbrio”.

Em outras palavras, explique para os alunos que as reações químicas dependem de colisões efetivas que ocorrem entre as

moléculas. As moléculas dos reagentes, nas colisões efetivas, formam os produtos. As moléculas dos produtos também

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que os alunos possam compreender melhor, destaque a imagem do vídeo que apresenta a ilustração dessa reversibilidade:

Com a imagem congelada, aponte a seta dupla, indicando que a reação se processa nos dois sentidos, em maior ou menor

intensidade.

Explore o exemplo de equilíbrio químico dos gases N2O4 e NO2. Pergunte se a turma entendeu a experiência apresentada e es-

clareça os pontos de dúvidas. Congele as imagens que apresentam o recipiente fechado a uma temperatura ambiente, com uma

coloração castanho-avermelhada característica do gás NO2, e em seguida a mudança na coloração que se torna menos intensa

após o resfriamento do sistema, de modo que eles possam comparar. Explique aos alunos que, no caso do exemplo, o sistema

precisa estar fechado, porque senão os gases escapam.

Informe que essa alteração na coloração pode ser explicada por um deslocamento do equilíbrio químico, já que o N2O4 é incolor.

Ressalte que nos dois casos, os dois gases estavam ali, as concentrações das espécies é que foram alteradas. Para comprovar isso,

o entrevistado demonstrou que se a temperatura do sistema fosse aumentada, o recipiente voltaria a apresentar a coloração

castanho-avermelhada.

mais detalhes!

Uma leitura do artigo de

MACHADO e ARAGÃO,

Como os Estudantes

Concebem o Estado de

Equilíbrio Químico. Revis-

ta Química Nova na Es-

cola, N° 4, NOVEMBRO,

1996, p. 18-20, indicado

no link a seguir, poderá

ajudá-lo a elaborar esta

aula: http://qnesc.sbq.

org.br/online/qnesc04/

aluno.pdf

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Reações Reversíveis e Irreversíveis

Quando acontece uma reação química tem como ela voltar? Seria possível recuperar essas substâncias que reagiram?

O Povo Pergunta

Converse com a turma e pergunte a opinião deles, escutando suas justificativas. Explique-lhes que a resposta para a pergunta

do quadro O Povo Pergunta, apresentada acima, é que sim, é possível e, nesse caso, a substância estaria voltando para a condi-

ção original de reagente. Afirme que, em princípio, praticamente todas as reações químicas são reversíveis.

Destaque a imagem no momento em que o entrevistado apresenta o exemplo das

baterias dos carros. Explique que quando ligamos o rádio ou acendemos o farol

está havendo um consumo de energia de uma reação química espontânea, conhe-

cida como pilha. Quando o o carro está ligado, há um mecanismo que recarrega a

bateria a partir de uma reação não espontânea e conhecida como eletrólise. Por-

tanto, dentro da bateria, esses dois processos podem ser considerados como uma

reação química reversível.

Porém, há reações irreversíveis. Aproveite o exemplo do palito de fósforo, também apresentado pelo entrevistado, e converse

com a turma sobre isso. Explique que o fósforo, ao ser riscado e aceso, apresenta uma reação de combustão e que não é possível

retornar um palito queimado ao seu estado original, portanto, essa é uma reação irreversível. Outro exemplo de reação irrever-

sivel é quando os reagentes líquidos resultam em produtos gasosos e o sistema está aberto.

dica!

O Portal do Professor

apresenta um simulador

de reações reversíveis

interessante para a

compreensão do de-

senvolvimento e das ca-

racterísticas de reações

dessa natureza, mas a

sua orientação é impor-

tante para uma melhor

compreensão dos alunos.

Disponível no link: http://

portaldoprofessor.mec.

gov.br/fichaTecnica.

html?id=10455

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icoComprovando a Reversibilidade das Substâncias

Eu trouxe uma experiência para você, eu vou demonstrar esse processo...

Entrevistado

Explique para seus alunos que o entrevistado apresenta uma experiência, demonstrando a reversibilidade das substâncias.

Congele o vídeo no momento em que é apresentada a solução de dicromato de potássio em meio aquoso.

Esclareça que o dicromato é um sólido cristalino de cor laranja-avermelhada solúvel em água e bastante usado na produção de

corantes. Destaque para os alunos o momento do vídeo em que, na experiência, a solução sofre uma alteração no pH, por adição

de hidróxido de sódio (NaOH), transformando-se em cromato. Relembre aos alunos que o hidróxido de sódio é, na verdade, a

conhecida soda cáustica. Explique que por causa dessa alteração no pH a solução se torna amarela.

Mostre que a reversibilidade do sistema é comprovada no momento em que o entrevistado coloca ácido clorídrico (HCl) no

experimento e a solução volta ao seu estágio inicial, ou seja, um dicromato. Ressalte que todas essas substâncias apresentadas

na experiência do vídeo são muito perigosas e usadas com muita precaução.

Destaque o momento do vídeo em que as fórmulas reversíveis dessas substâncias são apresentadas e aponte para o retorno à

coloração laranja.

Equilíbrio com A Temperatura

Procure ressaltar também a explicação apresentada com relação ao equilíbrio afetado pela temperatura ou vapor d´água e

condições atmosféricas. Converse com os alunos e pergunte se algum deles já viu um barômetro, igual ao galo de temperatura

apresentado no vídeo, que altera sua cor de acordo com a umidade do ar.

Congele o momento do vídeo em que o entrevistado explica a reação química que ocor-

re nesses objetos que indicam se a umidade do ar está alta ou baixa. Quando o ambiente

está seco e a umidade baixa, o galo fica azul e, quando está úmido, fica rosa.

Informe que isso acontece porque o galo é coberto de cloreto cobalto (CoCl2), que é

um reagente. Explique que esse reagente pode estar associado ou não com a água e

que, dependendo disso, muda sua coloração.

mais detalhes!

O artigo de SABADINI

e BIANCHI, Ensino do

Conceito de Equilíbrio Quí-

mico: uma Breve Reflexão,

Química Nova na Escola,

nº 25, Maio 2007, p. 10-13

também poderá ajudá-lo

na elaboração da aula.

Disponível em: http://

qnesc.sbq.org.br/online/

qnesc25/ccd02.pdf

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or AtividadesFaça uma experiência em sala de aula com uma garrafa de refrigerante. Você poderá conversar com a turma a respeito da

mudança no sabor dos refrigerantes após a abertura das garrafas, mesmo mantendo-as devidamente fechadas. Por que isso

acontece? Peça para a turma levantar hipóteses e explique que o refrigerante é composto pelo ácido carbônico (H2CO3), que

se decompõe em H2O e CO2, dependendo da temperatura, pressão e concentração. Por isso, ao abrirmos uma garrafa de

refrigerante há um deslocamento do equilíbrio químico, pois a pressão no interior da garrafa é alterada, com a saída de CO2,

e esse deslocamento causa a alteração no sabor dos refrigerantes.

Avalie a possibilidade de dividir a turma em grupos e orientar cada um a elaborar uma aula sobre equilíbrio químico. Organize o

tempo de aula dividindo-o de acordo com a quantidade de grupos, de modo que todos se apresentem. No final das apresentações,

peça para que cada grupo faça uma autoavaliação e também considere o nível de qualidade de apresentação dos colegas. Essa será

uma boa maneira de avaliar o que eles aprenderam e também para que compreendam a matéria.

Peça para os alunos pesquisarem sobre o que acontece quando a luz do sol incide sobre os óculos fotocromáticos que possuem

lentes com cristais de cloreto de prata (AgCl) incorporados no vidro. E também o que ocorre quando essas lentes estão em am-

bientes escuros. Diga para eles explicarem com base nos estudos do equilíbrio químico e princípio de Le Chatelier. Peça para

eles levarem para a sala de aula vários óculos e verificarem os fotocromáticos.

AvaliaçãoAs estratégias de avaliação devem ser pensadas e conduzidas de modo que forneçam informações ao longo de todo o desenvolvi-

mento do tema. Isso permitirá, se necessário, redefinir os elementos do planejamento de forma que os objetivos sejam alcançados.

Em função do conteúdo apresentado no programa, você poderá elaborar algumas questões que desafiem a turma. Essas

questões podem ser propostas, me modo informal, ao longo da aula.

A avaliação formativa permite que o seu trabalho seja reorientado, em tempo real, tornando as decisões, alterações e reformu-

lações como parte do processo de ensino-aprendizagem.

Também é importante observar os questionamentos apresentados pelos alunos. Eles são indicadores significativos para identificar

se os objetivos da sua aula foram atingidos ou se há necessidade de aprofundar mais um ou outro tópico do conhecimento.

Observe que os momentos de avaliação do grupo constituem, também, excelente oportunidade para avaliar o seu próprio

trabalho em relação aos objetivos propostos e à utilização das mídias.

professor!

A construção do conhe-

cimento é um processo

vivo, enriquecedor e

dinâmico, que quando

bem entendido e viven-

ciado pode ser desenvol-

vido ao longo da vida.

VÍDEO - AUDIOVISUAL

EQUIPE PUC-RIO

Coordenação Geral do ProjetoPércio Augusto Mardini Farias

Departamento de Química Coordenação de Conteúdos José Guerchon

Revisão Técnica Nádia Suzana Henriques Schneider

Assistência Camila Welikson

Produção de Conteúdos Hiram Araújo

CCEAD - Coordenação Central de Educação a Distância Coordenação GeralGilda Helena Bernardino de Campos

Coordenação de Audiovisual Sergio Botelho do Amaral

Assistência de Coordenação de Audiovisual Eduardo Quental Moraes

Coordenação de Avaliação e Acompanhamento Gianna Oliveira Bogossian Roque

Coordenação de Produção dos Guias do ProfessorStella M. Peixoto de Azevedo Pedrosa

Assistência de Produção dos Guias do ProfessorTito Tortori

RedaçãoAlessandra Muylaert ArcherCamila WeliksonGislaine Garcia

DesignIsabela La CroixRomulo Freitas

RevisãoAlessandra Muylaert Archer Camila Welikson