o estudo de uma simulação em soluções...
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O Estudo de uma Simulação em Soluções Ácido-base
Fátima da Conceição Lucas da Silva Barros
Projecto do Mestrado em Física e Química em Contexto Escolar
Orientador: Professor Doutor João Carlos de Matos Paiva
Porto, 2011
1
Índice
ÍNDICE.................................................................................................................................................... 1
ÍNDICE DE EQUAÇÕES ............................................................................................................................ 3
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................ 5
ÍNDICE DE GRÁFICOS .............................................................................................................................. 6
ÍNDICE DE TABELAS ................................................................................................................................ 7
AGRADECIMENTOS ................................................................................................................................ 8
1 - INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 9
ABSTRACT ............................................................................................................................................ 10
2- O USO DE COMPUTADORES NO ENSINO DAS CIÊNCIAS. .................................................................. 11
2.1- NOVAS TECNOLOGIAS NO ENSINO DAS CIÊNCIAS ........................................................................................ 13
2.2- SIMULAÇÕES E OUTROS RECURSOS NO ENSINO DA QUÍMICA ......................................................................... 16
3 - CONTEXTUALIZAÇÃO CIENTIFICO-PEDAGÓGICA DO TEMA “ÁCIDO- BASE” ..................................... 18
3.1 - CONTEXTUALIZAÇÃO CIENTÍFICA ............................................................................................................ 18
3.1.1 - Um pouco de história sobre ácido-base ................................................................................. 18
3.1.2 - Reacções de ácido-base ......................................................................................................... 21
3.1.3 - Propriedades ácido-base da água .......................................................................................... 22
3.1.4 - pH - uma medida de acidez .................................................................................................... 23
3.1.5 - Força de ácidos e bases .......................................................................................................... 25
3.1.6- Titulações de ácido-base ......................................................................................................... 27
3.2 - ENQUADRAMENTO PEDAGÓGICO E CURRICULAR ....................................................................................... 31
3.2.1 – Concepções alternativas em ácido-base ............................................................................... 31
2
3.2.2 – Ácido-base no ensino básico ................................................................................................. 34
3.2.3 – Ácido-base no ensino secundário .......................................................................................... 35
4- ORGANIZAÇÃO DE SÍTIOS DA INTERNET COM RECURSOS SOBRE ÁCIDO--BASE. .............................. 36
5- ENSINO DE ÁCIDO-BASE USANDO RECURSOS DIGITAIS: ESTUDO DE IMPACTO. ............................... 41
5.1- DESCRIÇÃO DO RECURSO UTILIZADO ........................................................................................................ 41
5.2- ROTEIRO DE EXPLORAÇÃO ...................................................................................................................... 43
5.3- DESCRIÇÃO DO ESTUDO ......................................................................................................................... 43
5.4 – ALGUNS RESULTADOS .......................................................................................................................... 44
6- CONCLUSÕES E NOTAS FINAIS. ........................................................................................................ 47
7 – BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................ 49
8 - ANEXOS .......................................................................................................................................... 52
ANEXO 1 – ROTEIRO DE EXPLORAÇÃO ............................................................................................................. 52
ANEXO 2 – RESPOSTAS DOS ALUNOS .............................................................................................................. 52
ANEXO 3 – DIÁRIOS DE BORDO...................................................................................................................... 52
ANEXO 4 – FOLHA EM EXCEL PARA APOIO DO PORTAL MOCHO ............................................................................ 52
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Índice de Equações
(1) - Dissociação do ácido clorídrico .............................................................................. 19
(2) - Ionização do hidróxido de sódio ............................................................................. 19
(3) - Formação de água a partir de um ácido e de uma base .......................................... 19
(4) - Dissociação do ácido A .......................................................................................... 20
(5) - Dissociação do cloreto de hidrogénio, funcionando a água como receptora do
protão .............................................................................................................................. 20
(6) - Reacção ácido-base segundo Lewis ....................................................................... 20
(7) - Reacção de dissociação do ácido acético ............................................................... 21
(8) - Reacção de auto-ionização da água ........................................................................ 22
(9) - Constante de equilibrio ........................................................................................... 22
(10) - Constante de auto-protólise da água ..................................................................... 22
(11) - Definição de pH .................................................................................................... 23
(12) - Definição de pOH ................................................................................................. 24
(13) - Reação entre o pH e o pOH .................................................................................. 25
(14) - Dissociação do ácido clorídrico ............................................................................ 25
(15) - Dissociação do ácido nítrico ................................................................................. 25
(16) - Dissociação do ácido acético ................................................................................ 25
(17) - Dissociação do ião amónio ................................................................................... 25
(18 ) - Constante de acidez do ácido acético .................................................................. 26
4
(19)- Definição de grau de ionização ............................................................................. 26
(20) - Ionização do hidróxido de potássio ...................................................................... 26
(21) - Ionização do hidróxido de sódio ........................................................................... 26
(22) - Ionização do hidróxido de bário ........................................................................... 26
(23) - Ionização do amoníaco ......................................................................................... 26
(24) - Constante de basicidade do amoníaco .................................................................. 27
(25) - Relação entre constante de acidez e constante de basicidade ............................... 27
(26) - Reacção de formação de água .............................................................................. 28
(27) - Reacção de neutralização..................................................................................... 28
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Índice de Figuras
Figura 1 - Medidor de pH ............................................................................................... 24
Figura 2 - Papel indicador universal ............................................................................... 24
Figura 3 - Esquema de uma titulação ............................................................................ 29
Figura 4 - Curva de titulação, retirado de ....................................................................... 29
Figura 5 - Imagem da simulação computacional da medição do pH de ácido clorídrico36
Figura 6 - Imagem da simulação computacional da titulação de HCl com NaOH ....... 37
Figura 7- Imagem da simulação computacional da titulação de um ácido com uma base
........................................................................................................................................ 38
Figura 8 - Imagem da simulação computacional do equilíbrio ácido acético/ ião acetato
........................................................................................................................................ 38
Figura 9 - Imagem da simulação computacional uma base a receber um protão ........... 38
Figura 10 - Imagem referente à explicação da auto-ionização da água e calculo do pH 39
Figura 11 - Excerto da imagem computacional de Indicadores e respectivas zonas de
viragem ........................................................................................................................... 39
Figura 12 - Imagem da página inicial do texto de apoio “Tudo sobre ácidos e bases” .. 40
Figura 13 - Imagem de uma das questões sobre ácido - base ......................................... 40
Figura 14 - Imagem inicial da simulação “Acid base solutions” .................................. 41
Figura 15 - Imagem da secção para escolha da solução ................................................. 42
Figura 16 - Imagem para escolha da visualização das moléculas .................................. 42
6
Figura 17 - Imagem da escolha da força e concentração do ácido/base ......................... 42
Índice de Gráficos
Gráfico 1- Estimativa do pH de um ácido forte.............................................................. 44
Gráfico 2 - Estimativa da cor do indicador universal ..................................................... 44
Gráfico 3 - Estimativa da condutividade eléctrica.......................................................... 44
Gráfico 4 - Será um ácido forte sinónimo de ácido concentrado?.................................. 45
Gráfico 5 - Estimativa das alterações na substituição de ácido por base ...................... 46
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Índice de Tabelas
Tabela 1 - Potencialidades pedagógicas do uso das TIC ................................................ 13
Tabela 2 - Algumas limitações pedagógicas do uso das TIC ......................................... 14
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Agradecimentos
Agradeço à minha família, aos meus pais pelos valores que me transmitiram, aos meus
sogros pelo entendimento e apoio e em especial ao meu marido e aos meus filhos por
toda a compreensão e força que sempre me transmitiram e pelo precioso tempo que lhes
subtraí.
Agradeço ao meu orientador Professor Doutor João Paiva por poder contar sempre com
o seu apoio, a sua palavra amiga e o seu entusiasmo no sentido da concretização do
presente trabalho.
Não posso deixar de agradecer à Doutora Carla Morais pelo apoio na preparação e
elaboração do guião de exploração da simulação, bem como ao Doutor Emanuel Reis
pelo incentivo na pesquisa dos recursos multimédia.
Agradeço ao meu afilhado Elói por todo o apoio que me deu na formatação do trabalho
e seus preciosos conselhos.
O meu reconhecimento aos meus alunos que, desinteressadamente colaboraram de
forma empenhada neste estudo.
A todos aqueles que de alguma forma contribuíram para esta tese, o meu sincero
obrigado.
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1 - Introdução
Hoje vivemos na sociedade da Informação, onde os nossos jovens não
conseguem viver sem os telemóveis, os computadores ou a Internet. Estes recursos
tornaram-se imprescindíveis em qualquer meio e a escola não o pode omitir, pelo
contrário deve tirar o melhor proveito destas tecnologias, utilizando-as para o
ensino/aprendizagem em especial das ciências e da Química, de modo que este se torne
eficaz e seja mais eficiente.
O presente trabalho teve como objectivo o estudo da aplicação de uma
simulação no ensino de soluções de ácido-base, com o intuito de investigar se estes
recursos ajudam os alunos a ficar mais motivados para o estudo da Química. Dado que
os alunos geralmente, na busca de informação ou na exploração de simulações, se
dispersam muito há a necessidade de os orientar, e para o efeito foi elaborado um roteiro
de exploração da simulação.
O estudo envolveu apenas a aplicação de um roteiro de exploração, o que se
torna insuficiente para tirar conclusões abrangentes, mas foi suficiente para perceber
que efectivamente estes recursos levam a uma maior motivação por parte dos alunos no
estudo da Química.
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Abstract
Today we live in the information society, where our teenagers can´t live without mobile
phones, computers and the internet. These gadgets have become essential in any area
and school shouldn´t omit them, but should make the most of these technologies, using
them specially for the teaching/learning of sciences and chemistry, in order to make this
process more efficient.
The present work had as purpose the study of the application of a simulation in the
teaching of acid-base solutions, with the objective of investigating if these resources
helped the students to become more motivated for the study of chemistry. As students
when searching information or simulations often disperse a lot, there is the necessity to
guide them, therefore a guidebook on the exploration of simulation was elaborated.
The study only involved the application of one guide book of exploration, and this is
insufficient to extract good conclusions, but it was enough to understand that these
resources effectively lead to a higher motivation of students in the study of chemistry.
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2- O uso de computadores no ensino das Ciências.
Os computadores e a Internet são hoje em dia indispensáveis e vieram
revolucionar a nossa sociedade, quer a nível industrial, quer a nível educacional.
“Nas últimas décadas, a utilização do computador tornou-se imprescindível ao
nível dos processos produtivos e de investigação, pelo facto de ser um meio rápido e
cómodo de obtenção, armazenamento e organização de dados. Essa importância
reflecte-se hoje nos processos educativos. É já reconhecido o seu enorme potencial para
o ensino/aprendizagem, nomeadamente no desenvolvimento de competências gerais
(saber, saber-ser e saber-fazer).” (COUTINHO, 2003)
“Passou-se de uma era em que o essencial era obter informação e memorizar
conhecimento para outra, onde o essencial passa a ser seleccionar informação, actualizar
e mesmo reformular o conhecimento.” (MORAIS, PAIVA, 2007)
“As tecnologias da informação e da comunicação abrem novas perspectivas à
sociedade do futuro. Já hoje a informação, uma vez produzida, circula
instantaneamente, pode ser recebida, tratada, incorporada em esquemas lógicos,
científicos, transformada por cada um de nós em conhecimento pessoal, em acréscimo
de compreensão, de sabedoria, de auto-formação, em valor acrescentado para o mercado
ou a sociedade, sempre na condição básica de conseguirmos permanecer numa atitude
constante de aprendizagem. Vivemos hoje numa sociedade onde para além das Escolas,
das Bibliotecas, dos Laboratórios, abundam novas fontes onde ir buscar conhecimento
quer nas empresas, quer nos centros de investigação e experimentação, de estudo, de
consultoria, de inovação e de desenvolvimento.” (LIVRO VERDE, 1997)
Uma dessas fontes é sem dúvida a Internet, onde a informação se encontra
disponível apenas com um clique. Mas essa informação é de tal modo vasta que se torna
necessário não só adquirir informação, mas e principalmente seleccionar essa
informação.
E a área das Ciências será importante no ensino?
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“A educação em ciências é essencial para todos os cidadãos. Deve proporcionar
oportunidades para os alunos desenvolverem conhecimento, competências, e valores
que lhes permitam e estimulem exercícios de cidadania cientificamente fundamentados,
pessoal, social e eticamente responsáveis, orientados nomeadamente para aprender a
utilizar informação, e tecnologias de informação e comunicação, tendo em vista
desenvolver competências para cooperativamente aprender e trabalhar.” (UNESCO,
2001)
“O simples contacto com conceitos oriundos das ciências habilita o cidadão a
participar melhor (mais livre e consciente) e mais activamente no próprio processo de
desenvolvimento social de que faz parte.” (GOUVEIA, 2003, p.18)
Mas como podem os computadores e a Internet estar relacionados com a
aprendizagem das Ciências? Será que podem andar separados?
“O rápido desenvolvimento em áreas de Ciência e da Tecnologia está a originar
uma sociedade que exige um novo tipo de escola, e esta tem que evoluir rapidamente se
deseja responder às novas necessidades educativas.” (PONTE, 1997)
“As novas tecnologias multimédia aparecem como uma revolução nos meios de
comunicação, a divulgação científica deve ajustar-se e tirar partido da mudança dos
tempos. No presente, utilizando as novas tecnologias da informação, a divulgação de
conteúdos científicos pode ser realizada de forma inovadora, atraente e que cultive um
espírito experimental na Sociedade. O interesse despertado nos alunos e leigos pela
Ciência pode assim ser substancialmente melhorado. Desta forma, as novas gerações
podem adquirir novos horizontes e olhar o mundo de outra forma, percebendo
qualitativamente a Ciência associada a diversos fenómenos da vida quotidiana.”
(SILVA, 2003, p.45)
“As tecnologias de informação e comunicação não são mais uma ferramenta
didáctica ao serviço dos professores e alunos… elas são e estão no mundo onde crescem
os jovens que ensinamos…” (ADELL,1997) logo, há que considerar que “o agente da
mudança será a Internet.” (NEGROPONTE, 1996)
É na escola que os alunos têm grande parte do contacto com a ciência, e por isso
cabe aos professores fazerem a mudança. Se por um lado é o local privilegiado para não
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existirem desigualdades sociais, por outro a aprendizagem deve ser efectiva, o que só se
consegue com um orientador preparado, disponível e motivado para o uso de
computadores e da Internet.
2.1- Novas tecnologias no ensino das Ciências
As novas tecnologias (computadores, telemóveis, Internet…) constituem o
mundo digital e são ferramentas fundamentais para a existência da designada Sociedade
da Informação, a qual refere-se “a um modo de desenvolvimento social e económico em
que a aquisição, armazenamento, processamento, valorização, transmissão, distribuição
e disseminação de informação conducente à criação de conhecimento e à satisfação das
necessidades dos cidadãos e das empresas, desempenham um papel central na
actividade económica, na criação de riqueza, na definição da qualidade de vida dos
cidadãos e das suas práticas culturais.” (LIVRO VERDE, 1997).
Para tirar partido das novas Tecnologias de Informação e Comunicação (a partir
de agora designadas por TIC) não devemos esquecer que é fundamental o contributo
dos professores. Portanto a sua formação deve estar constantemente a ser actualizada, o
que exige a sua motivação - o professor deve tomar o papel de aprendiz, desenvolvendo
competências tal como refere PONTE (1997): “as novas tecnologias permitem que os
objectivos educacionais como a capacidade de resolver novos problemas, o
desenvolvimento do espírito crítico e da criatividade, a tomada de decisões em situações
complexas sejam desenvolvidas.”
ALMEIDA (2004) e WILD (1996), indicam as potencialidades pedagógicas das
TIC conforme constam na Tabela 1.
Tabela 1 - Potencialidades pedagógicas do uso das TIC
Algumas potencialidades das TIC
P1. Ajuda o aluno a descobrir o conhecimento por si: é uma forma de ensino activo em
que o professor ocupa um lugar intermédio entre a informação e os alunos, apontando
caminhos e avivando a criatividade, a autonomia (pois é grande a variedade de fontes de
informação e têm que escolher) e o pensamento crítico. Existe uma grande relação
reflectiva e interventiva entre o aluno e o mundo que o rodeia.
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Algumas potencialidades das TIC
P2. Promove o pensamento sobre si mesmo (metacognição), a organização desse
pensamento e o desenvolvimento cognitivo e intelectual, nomeadamente o raciocínio
formal.
P3. Impulsiona a utilização, por parte de professores e alunos, de diversas ferramentas
intelectuais.
P4. Enriquece as próprias aulas pois diversifica as metodologias de
ensino/aprendizagem.
P5. Aumenta a motivação de alunos e professores.
P6. Amplia o volume de informação acessível aos alunos, que está disponível de forma
rápida e simples.
P7. Proporciona a interdisciplinaridade.
P8. Permite formular hipóteses, testá-las, analisar resultados e reformular conceitos,
estando assim de acordo com a investigação científica.
P9. Possibilita o trabalho em simultâneo com outras pessoas geograficamente distantes.
P10. Propicia o recurso a medidas rigorosas de grandezas físicas e Químicas e o
controlo de equipamento laboratorial (sensores e interfaces).
P11. Cria micromundos de aprendizagem: é capaz de simular experiências que na
realidade são rápidas ou lentas demais, que utilizam materiais perigosos e em condições
impossíveis de conseguir.
P12. A aprendizagem torna-se de facto significativa, dadas as inúmeras potencialidades
gráficas.
P13. Ajuda a detectar as dificuldades dos alunos.
P14. Permite ensinar através da utilização de jogos didácticos.
ALMEIDA (2004) e WILD (1996), referem contudo algumas restrições à
utilização das TIC, patentes na Tabela 2.
Tabela 2 - Algumas limitações pedagógicas do uso das TIC
Algumas limitações associadas à utilização das TIC
L1. As barreiras às inovações tecnológicas que naturalmente surgem nas escolas,
desencadeiam a necessidade de acções de sensibilização para essas inovações. A escola
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terá de se consciencializar de que já não é o único meio de transmissão de
conhecimento.
L2. Escassez de software de elevada qualidade técnica e pedagógica. A produção deste
material implica um trabalho colaborativo de pedagogos e programadores.
L3. A falta de formação inicial e contínua dos professores para o uso das tecnologias e
respectivo aproveitamento pedagógico. Muitas vezes os professores não gostam das
tecnologias, não se sentem confortáveis a empregá-las, pelo que não as usam nem
incentivam a usá-las.
L4. A falta de conhecimento sobre o impacto do uso das TIC em contexto educativo.
L5. A escassez de tempo, que é indispensável na aprendizagem das tecnologias e na
preparação das aulas.
L6. A utilização inadequada de muito material tecnológico, tido como
pedagogicamente enriquecedor.
L7. A ausência de sítios específicos para todos os conteúdos, promovendo a navegação
livre pela Internet, o que não sendo devidamente orientada poderá tornar-se dispersivo.
“Apesar destes constrangimentos, de uma forma geral, é possível afirmar que a
integração das TIC são um meio auxiliar bastante poderoso para ensinar e aprender
Ciência e poderão inovar o processo de ensino/aprendizagem. Contudo, estas
tecnologias não são o elixir da renovação necessária na Educação. São um bom pretexto
para a mudança, mas não são mais do que isso. A renovação terá de estar sempre para
além de uma máquina! No centro do universo das T.I.C. está a escola, cuja influencia
não pode fugir e à qual restará integrar, na sua prática educativa as melhores
estratégias.” (BARROS, 2009)
“Os novos curricula, muito mais do que uma simples mudança de conteúdos
(…) apontam para uma metodologia centrada no aluno, que considera as suas
concepções prévias e dificuldades de aprendizagem. Procura-se estimular o interesse e a
curiosidade, através de estratégias de resolução de problemas concretos relacionados
com o quotidiano e valorizam-se competências de tipo conceptual, mas igualmente de
tipo processual, social, atitudinal e axiológico. A observação, a experimentação e a
reflexão têm um papel central na aprendizagem.” (CARVALHO, SOUSA, 2003, p.85)
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“Ensinar não é transferir conhecimentos, conteúdos, nem formar é acção pela
qual um sujeito criador dá forma, estilo ou alma a um corpo indeciso ou acomodado.
Não há docência sem discência (…) Quem ensina aprende ao ensinar e quem aprende
ensina ao aprender. (GOUVEIA, 2003, p.19)
2.2- Simulações e outros recursos no ensino da Química
“A comunicação da Química constitui um caso particular da comunicação da
Ciência, com as mais valias que lhe advêm de ser uma ciência laboratorial e uma ciência
central em relação estreita com outras ciências (…). Tal como sucede com a ciência em
geral, para que contribua efectivamente para a construção e promoção de uma Cultura
Científica, a comunicação da Química deve desenvolver-se em duas vertentes
fundamentais:
a) Pôr quer o conhecimento quer a experiência de cientistas ao alcance das
maiorias, de forma criteriosa (face à superabundância de informação) e de
modo rigoroso (com recurso às linguagens, vocábulos e códigos peculiares
desta área de ciência);
b) Fomentar o reconhecimento do papel da Química no desenvolvimento e
proporcionar a apreciação das múltiplas relações Química - Sociedade.
Comunicar Química tem, desde logo, uma dimensão descritiva que passa pela
selecção e transmissão de informação relativa a factos, fenómenos, conceitos e teorias
sobre a matéria. Esta transmissão deve ocorrer em linguagem acessível, embora
correcta, atenta aos riscos das analogias e aos pré-conceitos aliados ao senso comum, de
forma a que se estabeleçam as relações significantes que transformam informação em
conhecimento.” (GIL, 2003, p.59) A Química contribui para uma literacia científica, que
consegue dar alguma resposta aos problemas do quotidiano e que afectam a sociedade.
No mundo actual e com a divulgação efectuada pelos meios de comunicação, as
Ciências Físico-Químicas emergem constantemente no sentido de dar respostas aos
cidadãos comuns a problemas do dia-a-dia. Questões como a exploração de recursos
(materiais, energia) e respectivas consequências (poluição, …) (como há bem pouco
tempo a central nuclear de Fukushima - Japão) são colocadas constantemente. Por isso a
Escola deve formar jovens “cientificamente cultos”, de modo a que no futuro possam
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vir a ser adultos social e cientificamente responsáveis, competentes na procura e
aquisição de conhecimentos quer passados, quer futuros, e capazes de tomar decisões
conscientes e racionais. “ O ensino /aprendizagem das ciências deverá pois tornar-se
mais eficaz, no sentido do uso desses conhecimentos poderem ser efectivamente
aplicados no entendimento do “mundo real”, isto é, deverá conduzir à formação de
cidadãos com verdadeira literacia científica.” (SANTOS, SARAIVA, 2003, p.95)
A disciplina de Química é privilegiada pelo facto de ter um carácter prático e
permitir a aplicação de estratégias diversificadas. Incentiva a interacção, a discussão e o
debate de ideias entre professor e alunos, conferindo assim um maior estímulo.
Para minimizar a abstracção que é necessária realizar para aprender Química, e
atendendo a que cada aluno aprende de maneira diferente, deve-se recorrer aos recursos
multimédia que permitem facilitar a aprendizagem de conceitos de complexidade
acrescida. Estas ferramentas permitem também, realizar pesquisas de dados, simulações,
interactividade, e outras mais-valias que conduzem a uma aprendizagem significativa.
Estes recursos, muitos deles online, dão-nos a possibilidade de simular experiências sem
custos económicos e ambientais, visualizar estruturas moleculares em 3D
(imperceptíveis aos nossos olhos), explorar e alterar variáveis em estudo, e analisar em
tempo real os dados recolhidos.
Contudo, é fundamental a orientação e selecção do material mais relevante e de
maior qualidade, pois verifica-se que “muitos dos alunos acedem à internet, mas não
sabem explorar as potencialidades desta tecnologia e escolher sítios sem orientação,
bem como desconhecem a existência de software muito interessante para as suas
aprendizagens (…) existem muitos sítios com elevada qualidade e interesse pedagógico.
Compete ao professor orientar os alunos na exploração da Internet e software Educativo
de forma correcta, enriquecedora e que lhes permita complementar a formação
académica mais tradicional.” (HORTA, 2003, p.77)
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3 - Contextualização Cientifico-Pedagógica do Tema “Ácido- base”
Cientificamente, os conceitos de ácido e base são conhecidos desde o séc. XVII
e foram evoluindo ao longo do tempo.
Pedagogicamente, os conceitos também evoluem: desde a infância se percebe
que o sumo de laranja é ácido, em comparação com a água, aprendendo-se
posteriormente no ensino básico o porquê, e aprofundando-se esses conhecimentos no
ensino secundário.
3.1 - Contextualização Científica
Desde há centenas de anos que se sabe que os ácidos (como por exemplo o limão
ou o vinagre) têm um sabor azedo e reagem com muitas substâncias. Por outro lado as
bases são escorregadias ao tacto, tem um sabor amargo e neutralizam os ácidos (como
por exemplo a lixívia).
Ao longo dos tempos vários Cientistas estudaram as propriedades destas
substâncias e os conceitos de ácido e base foram assim evoluindo.
3.1.1 - Um pouco de história sobre ácido-base
Robert Boyle (1661) caracterizava os ácidos como substâncias com sabor azedo,
corrosivos e que mudavam a cor do tornesol (corante extraído dos líquenes) para
vermelho. Os álcalis (bases) eram caracterizados por serem escorregadios ao tacto,
mudavam o tornesol para azul e podiam-se combinar com os ácidos, tornando-se menos
alcalinos.
Antoine Lavoisier (1777) afirmou que todos os ácidos continham na sua
constituição oxigénio, como é o caso do ácido sulfúrico (H2SO4) e do ácido nítrico
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(HNO3), não sendo contudo, por exemplo, o caso do ácido clorídrico (HCl). A partir dos
seus estudos inventou a palavra oxigénio que significava “gerador de ácido”.
Justus von Liebig (1838) sugeriu que os ácidos continham hidrogénio e que este
podia ser substituído por átomos metálicos transformando-se assim em sais. Contudo
existem algumas substâncias que contém hidrogénio, mas não tem propriedades de
ácidos, como por exemplo o metano (CH4).
Svante Arrhenius (1859-1927) referiu que os sais quando se dissociavam em
água originavam iões (partículas com carga eléctrica) e definiu:
Ácido como qualquer substância que dissolvida em água origina iões H+ e
Base como qualquer substância que em solução aquosa origina iões HO-.
Por exemplo: o HCl é um ácido porque liberta iões H+ em soluções aquosas.
(1) HCl (aq) H2O H+ (aq) + Cl- (aq)
Já o NaOH é uma base porque liberta iões HO- em soluções aquosas.
(2) NaOH (aq) H2O HO- (aq) + Cl- (aq)
Arrhenius afirmou ainda que a reacção que ocorria entre um ácido e uma base
devia-se à reacção entre os iões H+ e HO-, em solução para formar água.
(3) H+ (aq) + HO- (aq) H2O (l)
Contudo esta definição era restritiva pois apenas tinha sido pensada usando
como solvente a água e não conseguia explicar a acidez e a basicidade de soluções de
sais.
Segundo Brønsted (1879-1947), ácido é toda a substância capaz de doar um
protão e uma base é toda a substância capaz de receber um protão. Brønsted escreveu:
“ácidos e bases são substâncias que são capazes de libertar ou absorver iões hidrogénio,
respectivamente”. Para este cientista as definições de ácido e base estavam intimamente
ligadas, uma vez que um ácido ao libertar H+, teria de haver uma base para receber esse
ião. Esta ideia foi expressa através do seguinte equilíbrio:
20
(4) A(aq) B-(aq) + H+ (aq)
Em que A representa o ácido e B- é a base que dele resulta por cedência de H+.
Lowry (1874-1936) reconheceu a importância do ião H3O+ e identificou a água
como sendo receptora de um protão proveniente de um ácido, como por exemplo o HCl.
Lowry escreveu: “ É notável o facto de a acidez forte ser apenas desenvolvida
em misturas e nunca em compostos puros. Mesmo o cloreto de hidrogénio só se torna
ácido quando misturado com água, isto pode explicar-se pela extrema relutância de um
núcleo de hidrogénio existir isoladamente. O efeito de misturar cloreto de hidrogénio
com água será providenciar um receptor para o núcleo de hidrogénio, de tal forma que a
ionização do ácido envolve apenas a transferência de um protão.”
(5) HCl (aq) + H2O (l) Cl- (aq) + H3O+ (aq)
Hoje em dia os conceitos de ácido e base mais comuns, devem-se a Brønsted e
Lowry, sendo um ácido uma espécie dadora de protões e uma base uma espécie
receptora de protões. Esta teoria descoberta simultaneamente por estes dois cientistas
tem a designação de teoria protónica.
Mais recentemente Gilbert Lewis propôs um novo modelo para definir ácidos e
bases:
Ácido de Lewis é uma espécie que aceita um par de electrões não ligantes
(aceitador do par electrónico).
Base de Lewis é uma espécie que dá um par de electrões não ligantes (dador
do par electrónico).
(6) F3B(aq) + :NH3 F3B-NH3
ácido base
21
3.1.2 - Reacções de ácido-base
As reacções de ácido-base são reacções onde ocorre a transferência de protões
(H+), isto é, o ácido cede um protão que a base recebe. Estas transferências de protões
podem ser de um ou mais protões, caso o ácido tenha mais do que um protão para ceder
e a base capacidade para receber.
H+ H+
(7) HCOOH(aq) + H2O (l) HCOO- (aq) + H3O+ (aq)
ácido1 base 2 base1 ácido2
Define-se pares ácido/base conjugados como um ácido e a sua base conjugada,
ou uma base e o seu ácido conjugado. Resulta da definição de ácido-base segundo
Brønsted, de tal modo que a base conjugada de um ácido de Brønsted é a espécie que
resulta da remoção de um protão de um ácido. Inversamente um ácido conjugado resulta
da adição de um protão a uma base de Brønsted. Daí resulta que todo o ácido tem uma
base conjugada e toda a base tem um ácido conjugado. No exemplo anterior, os pares
ácido/base conjugados são: HCOOH/HCOO- e H3O+/H2O.
A definição de Brønsted também nos permite classificar o amoníaco como uma
base, devido à sua capacidade de aceitar um protão. Neste caso, NH4+ é o ácido
conjugado da base NH3 e HO- é a base conjugada do ácido H2O. No caso do NaOH, que
em sentido restrito não se trata de uma base de Brønsted; dado que em solução aquosa
se ioniza completamente, o ião hidróxido que se forma nessa ionização é uma base
segundo Brønsted capaz de aceitar um protão.
22
3.1.3 - Propriedades ácido-base da água
A água é como sabemos um solvente com características únicas. A água
funciona como base na ionização de ácidos como por exemplo, o cloreto de hidrogénio
e como ácido na ionização do amoníaco. Uma espécie deste tipo, que se comporta como
um ácido numa reacção e noutra como base, é chamada anfotérica ou anfiprótica.
A água é um electrólito muito fraco e por isso conduz mal a electricidade, no
entanto ioniza-se numa pequena extensão:
(8) 2 H2O (l) HO- (aq) + H3O+ (aq)
A esta reação chama-se com frequência auto-ionização ou auto-protólise da
água. Também aqui a água funciona como ácido e como base.
A constante de equilíbrio desta reação será
(9) Kc =
Como há uma pequena fração de moléculas de água que se ioniza, a concentração da
água, [H2O], permanece constante. Portanto vem:
(10) Kc x [H2O]2 = Kw = [HO-] . [H3O+]
À constante de equilíbrio, Kw, chama-se produto iónico da água (ou constante de
ionização, ou constante de auto-protólise da água), e representa o produto das
concentrações molares dos iões H3O+ e HO- a uma dada temperatura. Em água pura, a
25ºC as concentrações dos iões H3O+ e HO- são iguais entre si e iguais a 1,0 x10-7
moldm-3, sendo então o valor do produto iónico da água igual a 1,0 x10-14.
Sempre que a concentração de H+ é igual à concentração de HO-, diz-se que a
solução aquosa é neutra. Numa solução ácida há excesso de iões H+ e [H+] ˃ [HO-].
Numa solução básica há excesso de iões hidróxido e por isso [H+] < [HO-] .
23
É de realçar que é igualmente aceitável representar o protão em soluções
aquosas como H+ ou como H3O+, sendo mais prático usar a fórmula H+ em cálculos que
envolvam a concentração do ião hidrogénio ou que envolvam as constantes de
equilíbrio, enquanto H3O+ é mais útil quando se discutem as propriedades ácido-base de
Brønsted.
3.1.4 - pH - uma medida de acidez
Como as concentrações dos iões H+ e HO- em solução aquosa são
frequentemente números muito pequenos com os quais é bastante incómodo trabalhar,
Soren Sørensen propôs em 1909, uma medida mais prática chamada pH (potencial
hidrogeniónico). O pH de uma solução é definido como o simétrico do logaritmo
decimal da concentração de iões oxónio (em mol/L):
(11) pH = -log [H3O+]
A [H3O+], também se chama concentração hidrogeniónica. O logaritmo é uma
função matemática que permite representar números muito grandes ou muito pequenos
de uma maneira mais simples.
Repare-se que o termo [H3O+] na Equação 11, só diz respeito à parte numérica
da expressão da concentração do ião hidrogénio, pois não se pode determinar o
logaritmo de unidades, assim o pH de uma solução é uma quantidade adimensional.
É fácil constatar que o pH aumenta à medida que a concentração de H3O+
diminui. No laboratório o pH é medido com um medidor de pH, ou de uma forma
menos precisa utilizando o indicador universal (em papel ou em líquido).
24
Figura 1 - Medidor de pH,
retirado de http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:PH_meter.JPG
Figura 2 - Papel indicador universal,
retirado de http://portuguese.alibaba.com/products/ph-indicator-paper.html
Pode também ser útil, utilizar uma escala de pOH, análoga à escala de pH,
usando o simétrico do logaritmo da concentração do ião hidróxido.
(12) pOH = -log [HO-]
25
Consideremos novamente o produto iónico da água:
Kw= [HO-]. [H3O+ ] = 1,0 x10-14
Fazendo o simétrico do logaritmo de ambos os membros da equação obtemos:
-(log [H3O+]+ log [HO-] ) = – log (1,0x10-14)
-log [H3O+] - log [HO-] = 14,0, ou seja,
(13) pH + pOH = 14,0
Esta equação representa outra forma de exprimir a relação entre a concentração
do ião H+ e a concentração do ião HO-.
3.1.5 - Força de ácidos e bases
A força de um ácido é determinada pelo grau de ionização das suas moléculas.
Quando se dissolve um ácido em água pode haver ionização de todas ou apenas de
algumas das suas moléculas, dependendo da natureza do ácido. Caso se trate de um
ácido forte (electrólito forte), como por exemplo o ácido clorídrico (Equação 14) ou o
ácido nítrico (Equação 15), a reacção é muito extensa ocorrendo completamente a
formação de iões, uma vez que quando os mesmos se dissolvem em água, todas as suas
moléculas se ionizam.
(14) HCl(aq) +H2O (l) H3O+ (aq) + Cl- (aq)
(15) HNO3(aq) +H2O (l) H3O+ (aq) + NO3- (aq)
No caso de se tratar de um ácido fraco, como por exemplo o ácido acético
(Equação 16) ou o ião amónio (Equação 17), estes ionizam-se em água numa extensão
limitada. No equilíbrio, as soluções aquosas de ácidos fracos, contêm uma mistura de
reagentes (ácido e água) e de produtos (iões H3O+ e a base conjugada do ácido).
(16) CH3COOH(aq) + H2O (l) CH3COO- (aq) + H3O+ (aq)
(17) NH4+(aq) + H2O (l) NH3 (aq) + H3O+ (aq)
26
A força de um ácido pode ser expressa através da constante de acidez, Ka, que está
relacionada com a ionização do ácido em água. Para definir constantes de equilíbrio, de
que é um exemplo a constante de acidez, convencionou-se que a concentração de
líquidos puros (como é o caso da água) é igual a um. Nas equações anteriores a água
está praticamente pura, pelo que a sua concentração não aparece na constante de
equilíbrio. Para a equação 16, vem então:
(18) Ka =
Neste caso a constante tem um valor baixo, Ka = 1,8x10-5, o que está de acordo
com o facto de a reacção ser pouco extensa.
Outra grandeza, além da constante de acidez que nos dá indicação sobre a força
de um ácido é o seu grau de ionização (ou percentagem de ionização).
(19) Grau de ionização = x 100%
Quanto mais forte for o ácido, maior é o seu grau de ionização.
O que se referiu para ácidos também se aplica para bases. Os hidróxidos de
metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos, tais como KOH, NaHO e Ba(HO)2 são
bases fortes que se dissociam completamente em solução.
(20) KOH(aq) H2O K+ (aq) + HO-(aq)
(21) NaOH(aq) H2O Na+ (aq) + HO-(aq)
(22) Ba(OH)2 (aq) H2O Ba2+ (aq) + 2 HO-(aq)
No caso de se tratar de uma base fraca, como por exemplo o amoníaco, a ionização é
pouco extensa, pelo que existem em equilíbrio todas as espécies:
(23) NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + HO-(aq)
A sua constante de basicidade será:
27
(24) Kb =
Os ácidos fortes possuem constantes de acidez elevadas, assim como as bases
fortes possuem constantes de basicidade elevadas. Quanto mais forte é um ácido, mais
fraca é a sua base conjugada e vice-versa. As constantes de acidez e de basicidade de
ácidos e bases conjugadas estão relacionadas através da expressão:
(25) Ka x Kb = Kw
A força de um ácido não deve ser confundida com o pH de uma solução! Um
ácido pode ser forte e por isso ionizar-se completamente, mas se estiver muito diluído a
sua concentração de iões H3O+ em solução é baixa, pelo que o valor do seu pH
praticamente não se altera, não sendo por isso a solução de um ácido forte
necessariamente corrosiva. Por outro lado, um ácido pode ser fraco e no entanto ser
corrosivo, basta que esteja muito concentrado, o mesmo se passa com as bases.
A força de um ácido depende de vários factores, tais com as propriedades do
solvente, a temperatura e, evidentemente, a estrutura molecular do ácido. Quando
comparamos as forças de dois ácidos, podemos eliminar algumas variáveis
considerando as suas propriedades no mesmo solvente e à mesma temperatura.
Podemos deste modo concentrar-nos na estrutura dos ácidos.
Consideremos um certo ácido HX. Os factores que determinam a força do ácido
são a polaridade e a energia de ligação H-X. Quanto mais polar for a ligação, mais
facilmente o ácido se ioniza em H+ e X-. Por outro lado, ligações fortes (isto é, ligações
com elevada energia de ligação) ionizam-se menos facilmente do que ligações fracas.
3.1.6- Titulações de ácido-base
O que sucede se se juntar uma solução ácida, por exemplo de HCl, com uma
solução básica, por exemplo de NaOH?
Em solução vão encontrar-se além da água, que é o solvente, as seguintes
espécies: Na+(aq) , HO-(aq), H3O+(aq) e Cl-(aq).
28
Como já vimos anteriormente a reacção de auto-ionização da água é uma
reacção muito pouco extensa (Kw=1,0 x10-14), logo a sua reacção inversa será muito
extensa, sendo praticamente completa.
(26) HO-(aq) + H3O+(aq) 2 H2O (l)
Quando se junta HCl e NaHO, os iões HO- e H3O+ reagem entre si para formar
água e se a quantidade de HO- for igual à quantidade de H3O+, então a solução final
ficará neutra. Restam apenas os iões Na+(aq) e Cl-(aq), isto é, uma solução aquosa de
cloreto de sódio. A reacção que ocorre tem o nome de neutralização e pode-se escrever
como se indica a seguir:
(27) HCl(aq) + NaHO(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
As reações de neutralização são muito importantes no dia-a-dia, quer seja para
eliminar resíduos laboratoriais ou industriais, quer seja para combater a acidez do
estômago ou atenuar a dor de uma picada de insecto. Estas reacções de neutralização
são muito utilizadas em análise Química, em titulações de ácido-base, também
designadas por volumetrias. Este tipo de análise permite determinar a concentração
desconhecida de um ácido (ou base) numa solução - o titulado. Para isso faz-se reagir
essa solução com uma solução básica (ou ácida) de concentração conhecida - o titulante.
O material utilizado encontra-se na Figura 3.
29
Figura 3 - Esquema de uma titulação,
retirado de http://www.profpc.com.br/Solu%C3%A7%C3%B5es.htm
Numa titulação de ácido-base adiciona-se titulante ao titulado até se atingir o
ponto de equivalência, isto é, até ao momento em que o ácido e a base reagem
estequiometricamente. Nesse momento, o número de moles de ácido é
estequiometricamente igual ao número de moles de base, e pode-se assim determinar a
concentração desconhecida.
O ponto de equivalência é detectado geralmente por uma variação brusca de pH,
que pode ser visualizada por um medidor de pH ou utilizando um indicador de ácido-
base adequado. Ao representar num gráfico o pH em função do volume de titulante
adicionado consegue-se facilmente detectar a mudança brusca de pH. A Figura 4
apresenta um gráfico referente a uma curva de titulação.
Figura 4 - Curva de titulação, retirado de
http://titulacoesacido-base.blogspot.com/
Um indicador de ácido-base (geralmente um ácido ou uma base orgânica fracos)
é uma substância que muda de cor consoante o pH do meio em que se encontra. Essa
cor depende do pH do meio e de características próprias do indicador, como a constante
de equilíbrio KInd, por isso, depende da relação entre as concentrações das duas
partículas conjugadas, HInd/Ind-, em que HInd representa a forma ácida do indicador. A
visualização da mudança de cor do indicador determina-se experimentalmente no ponto
final da titulação, uma vez que se torna impossível determinar no ponto de equivalência.
30
Chama-se erro de titulação à menor diferença possível entre o ponto de equivalência e o
ponto final. A selecção de um indicador para uma determinada titulação deve ter um
pKInd o mais próximo possível do pH do ponto de equivalência e a zona de viragem
deve estar contida na zona de variação brusca de pH, que ocorre no ponto de
equivalência.
31
3.2 - Enquadramento Pedagógico e Curricular
A compreensão do mundo em que vivemos, a tomada de decisões e a resolução
de problemas são fundamentais para os cidadãos. O professor é parte integrante deste
desafio e compete-lhe desenvolver nos alunos (futuros agentes interventivos na
sociedade) competências nos domínios do conhecimento, do raciocínio e das atitudes, as
quais são facilitadas pela utilização das novas tecnologias. Com este fundamento, levei
a cabo um estudo que se propôs integrar recursos tecnológicos no ensino de soluções
ácido-base, no contexto do secundário.
O tema “Acido-Base”, insere-se nas orientações curriculares para o terceiro ciclo
do ensino básico, no tema organizador “Sustentabilidade na Terra”, no qual “ pretende-
se que os alunos tomem consciência da importância de actuar ao nível do sistema Terra,
de forma a não provocar desequilíbrios, contribuindo para uma gestão regrada dos
recursos existentes.” (GALVÃO, 2001)
No programa de Física e Química A, insere-se na Unidade 2 - Da atmosfera ao
Oceano: Soluções na Terra e para a Terra, do 11º ano de Química, nos quais “a
exploração destes contextos permitirá ainda que os alunos possam alcançar a dimensão
da educação pela ciência, já que ao compreenderem melhor o planeta estarão mais
preparados para agir de forma a minimizar o impacte das actividades humanas
(incluindo industriais) no ambiente, atitude indispensável ao desenvolvimento
sustentado e sustentável.” (MARTINS, 2003)
3.2.1 – Concepções alternativas em ácido-base
O professor não deve partir do princípio que os alunos não contêm
conhecimento prévio sobre o assunto a ser leccionado. Antes de avançar para um tema
novo, o professor deve perceber que informações, nomeadamente de senso comum que
os alunos possuem (obtido através do contexto sócio-cultural, mas também na tentativa
de encontrar explicações para os fenómenos que observa e não compreende), e que
podem dificultar a aprendizagem correcta dos conceitos científicos.
32
“Para os alunos essas ideias prévias ou alternativas fazem sentido, e por isso,
muitas vezes mostram-se resistentes a aprendizagem e aquisição de novos
conhecimentos.” (ARAGÃO, SCHNETZLER, 1995)
Segundo DRIVER (1985) as conceções prévias e erróneas são as seguintes:
De natureza pessoal, estáveis e com elevado grau de coerência.
Resultam da experiencia individual e do uso do senso comum.
Semelhança com as concepções históricas pré-científicas.
Sério obstáculo à aprendizagem.
Os alunos só abandonarão as ideias pré-concebidas quando as considerarem
incorrectas, por isso o professor tem o papel de efectuar essa mudança ou evolução
conceptual.
Esta mudança pressupõe que o aluno tome consciência das suas concepções
alternativas perante as novas concepções científicas. O professor, através de questões,
raciocínios lógicos e demonstrações, permite ao aluno evoluir nos seus conhecimentos e
confrontar as suas ideias, reestruturando, reformulando ou mesmo substituindo as suas
concepções prévias.
Como estratégias para corrigir conceções prévias e erróneas dos alunos
CARVALHO (2010) sugere:
Abordagem P-O-E (Prever-Observar-Explicar). (GUNSTONE, 1988)
Construção de Mapas de Conceitos. (AUSUBEL, NOVAC, 1977)
Elaboração de Glossários.
Neste tema há uma série de concepções prévias e erróneas, que é imprescindível
detectar e confrontar, tais como referem MAGALHÃES e LEMOS (2008) e SIMÕES
(2008):
1. Os ácidos são corrosivos, enquanto as bases não.
2. Um ácido (ou uma base) não precisa de outra substância para revelar as suas
propriedades.
3. O valor de pH de uma solução é independente da temperatura.
33
4. A escala de pH não tem valores menores do que zero nem maiores do que catorze.
5. A água destilada tem pH igual a sete.
6. A água destilada é a substância água pura.
7. Na substância água pura apenas existem moléculas de água, H2O.
8. A substância água é boa condutora da corrente eléctrica.
9. Se uma espécie é ácida em solução, não pode ter um ácido conjugado.
10. Se uma espécie é básica em solução, não pode ter uma base conjugada.
11. A constante de acidez de um ácido tem o mesmo valor que a constante de basicidade
da sua base conjugada.
12. O valor de pH do ponto de equivalência é sempre sete.
13. No ponto de equivalência, a quantidade de ácido é sempre igual à quantidade de
base.
14. A chuva normal não é ácida.
15. Só se formam chuvas ácidas nas zonas onde são produzidos os poluentes.
16. Só os metais são afectados pelos ácidos.
17. Todos os metais são afectados pelos ácidos.
18. Produz-se um gás durante a neutralização de ácido clorídrico com hidróxido de
potássio. 19. Produz-se mais hidrogénio na reacção de um ácido forte com magnésio, por
exemplo, do que com um ácido fraco, porque o ácido forte contém nas suas
moléculas mais ligações a átomos de H.
20. O sabor dos ácidos é amargo e apimentado.
21. Todas as substâncias com cheiros fortes e marcados são ácidos.
22. Todos os ácidos são fortes e "poderosos".
23. As substâncias ácidas não devem ser ingeridas.
24. As substâncias que provocam queimaduras são todas ácidas.
25. Os ácidos contêm excesso de iões hidróxido.
26. Os frutos são alcalinos.
27. Os solos não podem ser ácidos porque neles crescem coisas como os vegetais.
28. Os ácidos fortes originam soluções de maior pH do que os ácidos fracos.
29. Todos os ácidos são venenosos.
30. Uma reacção de um ácido qualquer com uma base qualquer origina sempre
soluções neutras.
34
31. Como os sais não têm grupos OH e a sua maioria não tem H na sua fórmula, as suas
soluções não podem originar iões H+ ou HO-.
Da minha prática lectiva, aquelas que mais tenho sentido nos alunos são
correspondentes aos números: 1, 2, 6, 8, 12, 14, 15, 22, 23, 24, 29 e 30.
“As concepções alternativas acima referidas e outras conhecidas dos professores
colocam em evidência a necessidade de criar novas alternativas e novos materiais para
optimizar o ensino/aprendizagem destes conceitos.” (MOREIRA, 2006)
3.2.2 – Ácido-base no ensino básico
Inicialmente abordam-se as reacções químicas e posteriormente estudam-se os tipos
de reacções Químicas, sendo aí abordadas as reacções de ácido-base. Neste tema os
alunos contactam com indicadores de ácido-base apenas como substâncias que
permitem detectar o carácter químico das soluções aquosas: ácidas, básicas ou neutras,
através de alterações sensoriais (a mudança de cor) não sendo abordadas as reacções dos
indicadores.
Experimentalmente os alunos analisam o caráter químico de materiais de uso
comum geralmente trazidos pelos próprios alunos, como limão, coca-cola, champô,
pasta dos dentes, …
Faz-se referência à escala de pH, mas apenas para a temperatura de 25ºC. Os alunos
aprendem a caraterizar uma solução mediante o valor do pH e a poder comparar a
acidez ou basicidade de soluções aquosas. Salienta-se também a sua importância no dia-
a-dia. Posteriormente estudam-se as reações entre soluções ácidas e soluções básicas,
refere-se que para aumentar o pH de uma solução ácida adiciona-se uma solução básica
e para diminuir o pH de uma solução básica, adiciona-se uma solução ácida. Estas
reações podem ser realizadas na sala de aula como por exemplo uma reacção de
neutralização – reacção entre um ácido e uma base das quais resulta um sal e água.
35
3.2.3 – Ácido-base no ensino secundário
A água, solvente por excelência, faz parte de muitas reações Químicas de elevada
importância para o planeta. Torna-se portanto o fio condutor que une todo o programa
da disciplina.
No programa de Física e Química A encontramos um parágrafo que resume o
grande impacto do ciclo da água no planeta, segundo MARTINS (2003): “É ácida a
chuva que cai sobre a superfície do planeta devido à dissolução do dióxido de carbono
atmosférico na água e é ainda mais ácida se na atmosfera existirem outros gases de
origem antropogénica. Quando estas soluções ácidas atingem a Terra, os seus efeitos
nefastos fazem-se sentir de forma mais ou menos imediata: dissolvem mármores e
materiais calcários, atacam estruturas metálicas por oxidação, baixam o pH de águas de
lagos e rios, modificando as condições de vida das espécies que as habitam, destroem
florestas por danificações de folhas e folículos… São alcalinas as águas dos oceanos,
mantidas a um pH fixo pelo conjunto das espécies CO2(aq), HCO3-(aq) e CO3
2-(aq). (…)
São ácidas as águas de superfície já que, em contacto com a atmosfera, dissolvem o
dióxido de carbono e, ao atravessarem os solos onde a vegetação se decompõe,
dissolvem igualmente os ácidos húmicos, provocando a solubilização de rochas
calcárias que encontram no seu percurso encaminhando-as para zonas mais interiores da
Terra, e quando se atingem condições favoráveis da relação pressão total/pressão parcial
de dióxido de carbono, originam a precipitação de calcário sob a forma de estalactites e
estalagmites.”
As subunidades abordadas são:
2.1- Água da chuva, água destilada e água pura.
2.2- Águas minerais e de abastecimento público: a acidez e a basicidade das águas.
2.3- Chuva ácida (2.3.1- Acidificação da chuva).
Neste nível de ensino há um aprofundamento dos conteúdos do ensino básico,
sendo os assuntos abordados a partir de soluções aquosas naturais como por exemplo a
água da chuva, a água mineral e a água do mar, os alunos aprendem a relacionar
quantitativamente a concentração hidrogeniónica de uma solução e o seu valor de pH.
36
4- Organização de sítios da Internet com recursos sobre ácido--base.
A organização de sítios da Internet com recursos sobre ácido-base foi feita
pesquisando no Google através de palavras-chave. Os sítios foram depois
observados e analisados. Caso os mesmos tivessem qualidade e utilidade para a
utilização na sala de aula ou como materiais de apoio para o professor ou para os
alunos em trabalhos de pesquisa ou complementares à aula, eram compilados numa
folha Excel. Nessa folha era indicado o endereço, o nível e contexto de ensino, o
tipo de actividade, e a sua descrição, bem como sugestões metodológicas para o
ensino básico ou secundário.
Alguns sítios de interesse necessitam de adaptação, uma vez que se encontram
em Inglês. Verifica-se que algumas simulações necessitam de um roteiro de
exploração para que as mesmas contribuam para uma aprendizagem significativa.
Desse conjunto, enumeram-se de seguida os exemplos mais oportunos:
TÍTULO: Solutions of Acid, Base, and Salt ENDEREÇO: http://group.chem.iastate.edu//Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/acidbasepH/ph_meter.html DESCRIÇÃO: Simulação de várias soluções aquosas de ácidos, bases ou sais nas quais se pode medir o pH com o pH metro, basta introduzir os elétrodos e aguardar que registe o valor (fig. 5).
Figura 5- Imagem da simulação computacional da medição do pH de ácido clorídrico
37
TÍTULO: Titulação de HCl com NaOH ENDEREÇO: http://auth.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/crm3s5_5.swf DESCRIÇÃO: Actividade laboratorial de uma titulação em que se vai adicionando base ao ácido, visualização das moléculas, da adição de base, do valor de pH e da curva de titulação em simultâneo. (fig. 6) É acompanhada de uma explicação oral em Inglês e na parte final há a escrita da equação e escolha múltipla do valor da concentração do ácido.
Figura 6 - Imagem da simulação computacional da titulação de HCl com NaOH
TÍTULO: Determinação da concentração de uma solução de ácido - base ENDEREÇO: http://group.chem.iastate.edu//Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/a_b_phtitr.html DESCRIÇÃO: Actividade laboratorial de uma titulação em que se pode escolher o ácido e a base, qual é que se coloca na bureta e o indicador. Vai-se adicionando gota a gota a solução da bureta. No final da titulação calcula-se a concentração do ácido ou da base e pode-se confirmar se está correcto.
38
Figura 7- Imagem da simulação computacional da titulação de um ácido com uma base
TÍTULO: Equilíbrio ácido acético/ião acetato ENDEREÇO:http://auth.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/acm3s4_15.swf DESCRIÇÃO: Simulação do movimento de moléculas de ácido acético e de ião acetato em equilíbrio, simulação da reacção que ocorre após adição de um ácido forte ou de uma base forte e visualização das concentrações num gráfico.
Figura 8 - Imagem da simulação computacional do equilíbrio ácido acético/ ião acetato
TÍTULO: Amoníaco em água ENDEREÇO: http://dwb4.unl.edu/ChemAnime/AMMOND/AMMOND.html DESCRIÇÃO: Representação de várias moléculas (ex. amoníaco) a sofrer ionização usando os modelos moleculares.
Figura 9 - Imagem da simulação computacional uma base a receber um protão
39
TÍTULO: Acid Base Introduction ENDEREÇO: http://www.khanacademy.org/video/acid-base-introduction?playlist=Chemistry DESCRIÇÃO: Vídeo com a explicação de conceitos sobre ácido – base, acompanhados da escrita das equações.
Figura 10 - Imagem referente à explicação da auto-ionização da água e cálculo do pH
TÍTULO: Indicadores e respetivos pontos de viragem ENDEREÇO: http://pt.wikipedia.org/wiki/Indicador_de_pH DESCRIÇÃO: Exemplos de indicadores com a indicação das cores em pH inferior e superior ao intervalo da zona de viragem com a indicação da mesma.
Figura 11 - Excerto da imagem computacional de Indicadores e respectivas zonas de viragem
40
TÍTULO: Tudo sobre ácidos e bases ENDEREÇO: http://www.chem1.com/acad/webtext/abcon/ DESCRIÇÃO: Informação muito detalhada e completa sobre ácido-base, com ligação a várias sub - secções (na fig. 12, observam-se 3 das 7 sub - secções).
Figura 12 - Imagem da página inicial do texto de apoio “Tudo sobre ácidos e bases”
TÍTULO: Questões de escolha múltipla (quiz) sobre ácido-base ENDEREÇO: http://www.funtrivia.com/newflash/trivia.cfm?qid=256873 DESCRIÇÃO: Conjunto de questões de escolha múltipla. Após a seleção da resposta, o computador confirma se a resposta está correta dando uma pequena explicação.
Figura 13 – Imagem de uma das questões sobre ácido - base
41
5- Ensino de ácido-base usando recursos digitais: estudo de impacto.
Neste ponto faz-se a descrição do estudo efetuado em duas turmas do ensino
secundário na disciplina de Física e Química A.
O objectivo foi testar se a utilização de simulações em ácido-base levaria os
alunos a terem mais interesse e motivação pelo estudo deste tema em particular e no
geral da Química.
5.1- Descrição do recurso utilizado
O recurso utilizado foi um roteiro de exploração de uma simulação sobre
soluções de ácido-base.
Figura 14 - Imagem inicial da simulação “Acid base solutions”
42
Figura 15- Imagem da secção para escolha da solução
Na simulação o aluno pode escolher a solução
pretendida entre: água, solução de um ácido forte,
solução de um ácido fraco, solução de uma base forte e
solução de uma base fraca, e posteriormente saber qual
o valor do pH da solução, mergulhando um pH-
metro , ou uma fita de papel indicador universal .
Também se pode estudar a condutibilidade da solução , pela
introdução de dois eléctrodos na solução e observação do brilho de uma lâmpada.
Existe uma secção “Views” onde o aluno tem a oportunidade de visualizar as
moléculas (mostrando ou não o solvente), visualizar
um gráfico onde se mostram as concentrações de
equilíbrio das diferentes substâncias existentes em
solução ou visualizar apenas o líquido.
Inicialmente é pedido ao aluno para fazer
uma estimativa sobre o valor do pH e da
condutibilidade da solução escolhida. Depois é solicitado ao aluno que confirme ou não
as estimativas feitas pela introdução do medidor de pH, do papel indicador universal e
dos eléctrodos na solução. O aluno deve repetir estes procedimentos para outras
soluções e registar numa tabela.
Seguidamente o aluno é questionado sobre se a concentração de ácidos e bases
das soluções está relacionada com a força de ácidos e bases,
respectivamente. Após ter feito uma estimativa, o aluno
selecciona uma concentração de um ácido forte por exemplo, na
secção “solution” e mede o pH e a condutibilidade da mesma,
registando as suas observações. Repete o mesmo procedimento
Figura 16- Imagem para escolha da visualização das moléculas
Figura 17- Imagem da escolha da força e concentração do ácido/base
43
para outros valores de concentrações e de soluções (ácido fraco, base forte e base fraca).
De seguida o aluno deve tirar as conclusões da simulação e finalmente é
solicitado que o aluno faça uma pesquisa na Internet para estudar os fatores de que
depende a força dos ácidos.
5.2- Roteiro de exploração
Encontra-se no Anexo 1 o roteiro de exploração utilizado.
5.3- Descrição do estudo
O estudo foi efectuado em duas turmas de 11º ano (turma A e C), na disciplina
de Física e Química A da Escola Secundária da Boa Nova em Leça da Palmeira.
Anteriormente foi solicitado aos alunos para trazerem os seus portáteis, pelo menos um
por grupo, já que a simulação foi feita em aulas de turno. Isto tornou-se necessário uma
vez que as salas de computadores estavam ocupadas nas horas pretendidas. Os alunos
mostraram-se colaborativos e não faltaram à sua palavra, trazendo o material necessário.
Antes de os alunos entrarem na simulação foi necessário fazer a ligação à Internet, o que
não foi fácil para alguns grupos pois a ligação sem fios não conectava, ou porque os
alunos não tinham os seus computadores configurados ou porque a rede era fraca. Esta
parte inicial do trabalho teve alguns constrangimentos que foram ultrapassados, mas que
necessitaram de algum tempo dispendido.
Seguidamente foi distribuído o roteiro de exploração, os alunos abriram o sítio e
foi-lhes solicitado que seguissem o roteiro e respondessem às questões colocadas numa
folha à parte, para posteriormente me serem entregues. Caso surgisse alguma dúvida, eu
esclarecia os alunos, ajudando-os sem no entanto responder às questões formuladas, no
roteiro.
Os grupos de alunos que efetuaram o estudo foram os seguintes: dois grupos
mistos, três grupos femininos, três grupos masculinos. Todos os alunos entregaram os
registos efectuados e mostraram-se empenhados durante o estudo.
44
5.4 – Alguns resultados
Os alunos seguiram o roteiro e foram respondendo correctamente à maioria das
questões. Foram obtidas no total doze respostas (seis de cada turma) e os resultados
foram os seguintes:
Gráfico 1- Estimativa do pH de um ácido forte
Gráfico 2 - Estimativa da cor do indicador universal
Gráfico 3 - Estimativa da condutividade eléctrica
45
Quanto à estimativa do pH de uma solução de um ácido forte, da cor do
indicador universal, bem como da condutividade eléctrica, todos os alunos fizeram uma
estimativa correcta.
Dado que as estimativas efectuadas para estes dois últimos indicadores eram
coincidentes na maioria dos casos com os valores verdadeiros é de supor que os alunos
tivessem feito uma consulta primeiramente na aplicação. Nem todos os grupos
entenderam corretamente o que lhes era solicitado, uma vez que quando na questão
número sete se pedia para repetirem os procedimentos desde o ponto dois até ao seis,
isto é, fazerem uma estimativa para outras soluções e confirmarem os valores,
mergulhando o medidor de pH, o papel indicador universal e os elétrodos nas soluções,
apenas três grupos fizeram estimativas para as outras soluções. Os restantes limitaram-
se a preencher a tabela para confirmação dos resultados.
Na questão dez perguntava-se ao aluno se um ácido forte era sinónimo de um
ácido concentrado, obtendo-se as seguintes respostas:
Gráfico 4 - Será um ácido forte sinónimo de ácido concentrado?
Quanto à justificação, algumas das respostas obtidas foram: “Com o aumento da
concentração da substância existe um aumento do ácido e do H3O+ mas a manutenção
da água”;; “Quanto maior a concentração, menor a acidez, menor o pH”;; “Por exemplo,
para uma solução de concentração igual a 1molL-1, o pH de um ácido fraco é de cinco e
de um ácido forte é zero, logo estes não são iguais e portanto um ácido forte não é
sinónimo de ácido concentrado”;; “Quando se diz que um ácido é concentrado referimo-
nos à concentração do ácido numa solução aquosa e quando dizemos que um ácido é
46
forte referimo-nos à extensão da reação de ionização”;; “Um ácido forte é caracterizado
pela elevada extensão da reação de ionização (ioniza-se completamente na água)”;; “Um
ácido concentrado possui elevada quantidade de iões H3O+ ”. Todos os grupos, exceto
um, previram que um aumento de concentração de ácido iria fazer diminuir o pH, e
quatro grupos justificaram correctamente, um dos grupos não justificou.
Na questão se um ácido mais concentrado seria melhor condutor da corrente
elétrica, todos os alunos responderam afirmativamente, mas a justificação correta
apenas foi dada por dois grupos. Todos os alunos responderam afirmativamente na
questão “Um ácido mais concentrado será melhor condutor da corrente elétrica?”
Algumas das justificações foram: “Porque como existem mais átomos existem mais iões
e como existem mais iões existe mais energia e um consequente aumento da corrente
elétrica.”;; “Quanto maior for a concentração de um ácido, maior será a sua
condutividade elétrica.”;; “Devido á elevada concentração de ácido, a quantidade de iões
H3O+ é maior. Os iões são bons condutores de corrente elétrica.”;; “Devido ao aumento
da concentração há um aumento do número de partículas. As partículas ao chocarem
umas com as outras transmitem a energia. Com o aumento do número de partículas a
energia transmite-se mais facilmente.”. Todos os grupos assinalaram correctamente a
resposta à questão: “Se substituir o ácido forte por ácido fraco o que prevê que irá
mudar?”, contudo, quando solicitados os testes e comparação com as previsões cinco
grupos (três da turma A e dois da turma C) não responderam. Na questão “Quando se
substitui o ácido por uma base que diferenças prevê que ocorram?” as respostas obtidas
foram:
Gráfico 5 - Estimativa das alterações na substituição de ácido por base
47
Quanto à questão para executar os testes com uma base e comparar com as
previsões, apenas um grupo realizou para mais do que uma base (turma A), três grupos
realizaram apenas para uma base forte (dois da turma A e um da C) enquanto os outros
grupos não responderam.
As conclusões tiradas pelos alunos foram pouco satisfatórias já que houve
apenas um grupo em cada turma que concluiu sobre toda a simulação e portanto sobre
todos os tipos de soluções aquosas, três grupos concluíram muito resumidamente e um
grupo apenas concluiu sobre a última parte da simulação. Exemplos das conclusões
retiradas pelos alunos: “A base tem menor condutibilidade maior pH menor
concentração de H3O+ que o ácido”;; “Podemos concluir que a condutibilidade depende
se é ácido ou base e se são fracos ou fortes. Também concluímos que o pH ácido/base,
fraco/forte varia com a concentração, o papel de indicador varia de acordo com o pH”;;
“Para ácidos e bases fortes, os valores de pH são muito reduzidos ou muito altos,
respetivamente. O papel indicador assume, para os ácidos, cores muito próximas do
vermelho e laranja, enquanto para as bases o verde e azul predominam. A
condutibilidade é, em ambos os casos, muito elevada (o brilho da lâmpada é muito
intenso). Para ácidos e bases fracas, os valores de pH situam-se mais entre quatro e dez.
A cor do papel indicador varia entre laranja e amarelo para os ácidos e o verde-claro
para as bases. A condutibilidade é muito fraca, e por isso o brilho da lâmpada vai ser
pouco intenso.”
No final da aula elaborei um diário de bordo que se encontra em anexo.
6- Conclusões e notas finais.
Dado que vivemos na “Sociedade da Informação”, é importante refletir sobre o
uso que é dado aos computadores e à Internet e até que ponto estes contribuem para uma
melhor aprendizagem no ensino das Ciências, e em particular da Química.
Vários estudos têm sido efectuados, e todos são unânimes em considerar que o
seu uso desperta nos alunos motivação e interesse, pelo que os professores devem
aproveitar ao máximo esta ferramenta didática que têm ao seu dispor.
48
Com a aplicação desta simulação e pelos resultados obtidos, posso concluir que
as novas tecnologias são hoje em dia uma mais-valia para o processo de
ensino/aprendizagem dos alunos.
Contudo é também urgente que os professores divulguem, incentivem e tomem
atitudes de partilha e colaboração com os seus pares, que por vezes desconhecem ou
evitam utilizar estas ferramentas.
Apesar do estudo efetuado ter sido num curto intervalo de tempo (embora
durante a minha prática letiva já tenha utilizado outras simulações) percebi através do
diálogo efetuado com os alunos no final da aula em que ocorreu a simulação (com o
roteiro) que estes gostaram e admitiram que era uma maneira de aprender Química
diferente, divertida e proveitosa. Por outro lado alguns alunos referiram também que as
simulações são meios de experimentar sem gastar reagentes e em condições de
segurança.
Lamentavelmente, pelo fato de ter sido efetuada no final do ano letivo, não foi
possível realizar com os alunos um questionário ou entrevistas a fim de saber de uma
forma sustentada qual a sua opinião sobre a utilização de simulações no estudo da
Química, e em particular das reações de ácido-base.
Dado que a parte de Química a que se refere o estudo é lecionada no final do
terceiro período, só por essa altura foi possível aplicar o mesmo, não restando
seguidamente muito tempo para reflexão. Com a agravante de se tratar de um ano de
exame nacional, com um programa extenso, que obriga à lecionação total da matéria.
Por tudo o que foi exposto, julgo estar em condições de afirmar que o uso do
recurso em causa contribuiu para uma melhor abordagem das soluções de ácido-base.
Paralelamente, considero importante a aposta futura na criação de recursos
multimédia elaborados com a supervisão de docentes, de forma a permitir ao professor
um maior controlo futuro sobre a exploração e manipulação das simulações, para que o
aluno só progrida na aplicação após ter realizado todos os passos prévios enunciados no
roteiro. Desta forma reduz-se a possibilidade de uma utilização abusiva, que facilite a
obtenção de respostas, e que invalide o processo real de aprendizagem.
49
7 – Bibliografia
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8 - Anexos
Anexo 1 – Roteiro de exploração
Anexo 2 – Respostas dos alunos
Anexo 3 – Diários de bordo
Anexo 4 – Folha em Excel para apoio do portal Mocho
anexo i
roteiro de exploração da simulação
NOTA: Quando iniciar a exploração da simulação educativa, leia com atenção as instruções que são dadas e responda, numa folha, às questões que vão sendo colocadas. Os ícones simbólicos utilizados no roteiro de exploração têm o seguinte significado:
“Dicas” operacionais Questões Questões de salto* Desafio final *As questões de salto , são questões nas quais o professor pode dispensar os alunos de responderem, se assim o entender ou se as questões imediatamente anteriores tiverem sido respondidas correctamente.
1. Faça a ligação ao site que se segue:
http://phet.colorado.edu/en/simulation/acid-base-solutions
1.1. Neste ecrã existem três importantes secções - “Solutions”, “Views” e “Tests” - a partir das quais poderá ter acesso a diferentes opções:
FÍSICA E QUÍMICA A - 11º Ano Maio 2011
ROTEIRO DE EXPLORAÇÃO DA SIMULAÇÃO “SOLUÇÕES DE ÁCIDO-BASE ” Química
Nome __________________________________________
Nº _____
Turma ___
1.1.1. Na secção “Solutions”, como o próprio nome indica, poderá seleccionar a solução, colocando o cursor no local pretendido. Existem 5 possibilidades: água, ácido forte, ácido fraco, base forte ou base fraca.
1.1.2. Na secção “Views” terá a oportunidade de visualizar as moléculas (mostrando ou
não o solvente, caso o pretenda deve seleccionar no respectivo ), visualizar um gráfico onde se mostram as concentrações de equilíbrio das diferentes substâncias existentes em solução ou visualizar apenas o líquido. Para o fazer apenas tem que seleccionar o pretendido.
1.1.3. Na secção “Tests”, poderá seleccionar o medidor de pH (obtendo assim o valor do pH da solução); o papel indicador universal (obtendo a cor correspondente) ou observar a condutividade, mergulhando os eléctrodos na solução (visualizando ou não o brilho de uma lâmpada).
2. Seleccione a solução de um ácido forte e utilize a lupa para visualizar as moléculas caso o pretenda.
3. Faça uma estimativa sobre:
3.1. Qual será o pH da solução? 3.2. Qual será a cor do indicador universal?
3.3. A solução será boa condutora da corrente eléctrica? Em caso afirmativo uma lâmpada instalada no circuito terá brilho mínimo, médio ou máximo?
4. Com o cursor arraste o medidor de pH para a solução e registe qual é o seu valor.
5. Seleccione o pH paper e arraste também para a solução. Registe a cor observada. Compare o pH correspondente à cor do papel com o obtido na alínea anterior.
6. Seleccione conductivity e introduza os eléctrodos na solução. Registe o brilho observado.
7. Escolha outras soluções, e repita os procedimentos de 2 a 5.
8. Faça os respectivos registos de resultados na tabela seguinte:
Solução Valor de pH Cor do papel indicador universal
Condutibilidade (brilho da lâmpada)
Sim Não
9. Verifique agora se a concentração de um ácido ou de uma base afectam: o pH da solução, alteram a cor do indicador universal ou a sua condutibilidade. Para isso seleccione na
barra “Custom solution” .
10. Será que um ácido forte é sinónimo de ácido concentrado? (Assinale a opção correcta) Sim Não
11. Se na questão anterior respondeu: Sim Não Avance para o ponto Procure explicar as diferenças. 12 do roteiro. 12. Determine o valor de pH de um ácido forte cuja concentração é igual a 0,01 mol L-1.
13. Na secção “Solution”, seleccione ácido e concentração igual a 0,01 mol L-1. Escolha força do ácido (forte), visualize as
moléculas na secção “views”e meça o seu pH ,
observe a cor do papel universal
e o brilho da lâmpada . Registe as suas observações.
14. Quando se aumentar a concentração do ácido, prevê que: (Assinale a opção correcta) o pH aumente o pH se mantenha constante
o pH diminua
15. Se na questão anterior respondeu:
pH aumente ou pH diminua pH se mantenha constante Aumente a concentração do ácido Procure explicar os motivos e avance para o ponto 16 do roteiro.
16. Determine o pH da nova solução de ácido (por exemplo c=0,1molL-1) e faça uma previsão quanto à cor do papel indicador.
17. Um ácido mais concentrado será melhor condutor da corrente eléctrica? (Assinale a opção correcta) Sim Não
18. Se na questão anterior respondeu:
Sim Não Procure explicar. Avance para o ponto 19 do roteiro.
19. Coloque os eléctrodos na solução e registe as observações efectuadas.
20. Se substituir o ácido forte por ácido fraco o que prevê que irá mudar? (Assinale a opção correcta) o valor do pH, a cor do papel e a luminosidade da lâmpada. só o valor do pH.
a cor do papel e a luminosidade da lâmpada. nada irá mudar.
21. Se na questão anterior escolheu: a 1ª opção outra opção Procure explicar. Avance para o ponto 22 do roteiro.
22. Execute os testes (idêntico ao ponto 12 do roteiro, substituindo a força do ácido por fraco) e compare com as suas previsões.
23. Quando se substitui o ácido por uma base que diferenças prevê que ocorram: (Assinale a opção correcta)
o valor do pH, a cor do papel e a luminosidade da lâmpada. só o valor do pH. a cor do papel e o valor do pH.
nenhuma.
24. Execute os testes (idêntico aos pontos 2, 4, 5 e 6 do roteiro substituindo ácido por base) e compare com as suas previsões.
25. Que conclusões pode tirar?
Para complementar o trabalho realizado até agora, faça uma pesquisa na Internet para estudar os factores de que depende a força dos ácidos.
anexo ii
respostas dos alunos
As respostas dos alunos encontram-se disponíveis em: http://nautilus.fis.uc.pt/cec/teses/fatimabarros/anexos
anexo iii
diários de bordo
Diário de bordo
Data: 25-05-2011 Local: Laboratório de Química 1
Actividade:
Aplicação do roteiro de exploração da simulação “Acid base solutions” na turma 11ºA
Objectivos:
Testar a utilização de uma simulação de ácido-base para verificar se os alunos têm mais interesse a motivação no estudo deste tema.
Descrição da actividade:
Os alunos distribuídos por turnos, como vem sendo hábito nas aulas de laboratório e em grupos, realizaram a actividade, explorando a simulação “Acid base solutions” com a ajuda do roteiro de exploração. Os grupos eram constituídos por quatro, três ou dois elementos, sendo no total onze elementos femininos e sete elementos masculinos.
No final todos os grupos entregaram as respostas às questões colocadas, contudo nem todos numa folha à parte como tinha sido solicitado no início da aula.
Reflexão/ Comentários:
Os alunos fizeram a exploração da simulação e no geral conseguiram seguir o roteiro sem a minha ajuda.
Alguns no início tiveram dificuldades em saber as cores do indicador universal a até pediram o papel com as cores para analisarem. Em aulas anteriores os alunos já tinham efectuado experiências com o mesmo, daí o terem solicitado.
Houve algumas questões, por exemplo: na pergunta onze, em que os alunos se respondessem não, não era indicado qual o ponto onde deviam seguir, se avançavam para o ponto seguinte ou para o próximo, e isso deixou alguns alunos confusos.
Todos os grupos conseguiram acabar no tempo estipulado (60 minutos).
Os alunos mostraram-se interessados e estavam empenhados. Notei que a Helena (boa
aluna), estava um pouco ausente e distraída, mas o seu grupo conseguiu seguir o roteiro e dar as respostas até ao fim.
Durante a simulação houve um aluno que fez o seguinte comentário sobre a simulação: “ Isto é tão fofinho.”
No final os alunos disseram que gostaram e houve um aluno que referiu que “a simulação permitia variar as condições muitas vezes, o que na prática não se podia fazer totalmente.”
Outra aluna referiu: “Consegue-se aprender de maneira diferente” e ainda outra, “Foi interessante e utilizam-se as novas tecnologias.”
Estes comentários finais e o decorrer da aula em si, são um estimulo para continuar a usar estes recursos e dão-me alguma certeza quanto à sua contribuição para uma melhor aprendizagem da química e das ciências.
Diário de bordo
Data: 01-06-2011 Local: Laboratório de Química 1
Actividade:
Aplicação do roteiro de exploração da simulação “Acid base solutions” na turma 11ºC
Objectivos:
Testar a utilização de uma simulação de ácido-base para verificar se os alunos têm mais interesse a motivação no estudo deste tema.
Descrição da actividade:
Os alunos distribuídos por turnos, como vem sendo hábito nas aulas de laboratório e em grupos, realizaram a actividade, explorando a simulação “Acid base solutions” com a ajuda do roteiro de exploração. Os grupos eram constituídos por três ou dois elementos, sendo no total oito elementos femininos e oito elementos masculinos.
No final todos os grupos entregaram as respostas às questões colocadas, contudo nem todos numa folha à parte como tinha sido solicitado no início da aula.
Reflexão/ Comentários:
No início da aula houve alguns problemas com a ligação à Internet, porque os alunos não conseguiam aceder à mesma a partir dos seus computadores. A ligação não se efectuava porque os portáteis não estavam configurados e foi até necessário recorrer a um colega das TIC, para dar uma ajuda.
Os alunos fizeram a exploração da simulação e mostraram-se interessados, participando activamente.
Surgiram contudo algumas dúvidas relativamente ao seguimento do roteiro, por exemplo: na questão quinze se os alunos respondem “pH diminua” e explicam os motivos devem avançar para o ponto dezassete. Também no ponto dezoito, se o aluno responde sim e explica os motivos deve avançar para o ponto vinte, o que no roteiro
não está explicito.
Ao longo da exploração alguns alunos não conseguiram autonomia e à medida que iam avançando por vezes faziam perguntas com o objectivo de obterem as respostas da minha parte. Eu lá os incentivei a pesquisarem por eles próprios e a discutirem em grupo até chegarem a um acordo.
O grupo da Madalena teve muitas dificuldades, o João e a Liliana estavam muito empenhados e no final o João disse: “A actividade foi fixe professora e nós hoje trabalhamos bem."
Este comentário final bem como a satisfação com que os alunos realizaram a exploração são indicadores de como as novas tecnologias aplicadas ao ensino, podem ser uma mais-valia no processo de ensino/ aprendizagem.
anexo iv
folha em excel para apoio do portal mocho
UR
LTítulo
LínguaP
alavras chaveN
ivel e contexto de ensinoTipo
Descrição e sugestões m
etodológicashttp://w
ww
.agracadaquimica.com
.br/index.php?acao=simula&
i=14Indicadores de ácido-base na m
inha cozinhaP
ortuguêsindicadores ácido-base, fenolftaleína, tornesol, couve-roxa
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icasInteractividade / anim
ação / simulação
"Acidente na cozinha" com
vinagre e couve roxa, interactividade com vários indicadores em
soluções caseiras.http://w
ww
.agracadaquimica.com
.br/index.php?acao=simula&
i=26Titulação do vinagre
Português
acidez, vinagre, ácido, titulação8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas
Interactividade / animação / sim
ulaçãoD
iálogo entre mãe e filha sobre acidez do vinagre, confirm
ação dessa acidez usando uma titulação, escrita da equação.
http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/acidbase/indicators.shtm
lIndicadoresInglêsindicadores, pK
ind11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Portal / B
anco de recursosD
iferentes indicadores com os respectivos pontos de viragem
e cores, utilização para escolha de indicador.http://w
ww
.miam
isci.org/ph/Factor pH
InglêspH
, indicadores, ácidos, bases8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas
Portal / B
anco de recursosD
escrição de actividades lúdicas com os conceitos de ácido, base, pH
, indicador para realizar com os alunos.
http://antoine.frostburg.edu/chem/ /101/acidbase/indicators.shtm
lIndicadores de ácido-base naturais
Inglêsindicadores caseiros, ácido, base
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação para o professor sobre vários indicadores caseiros.http://w
ww
.chem.iastate.edu/group/G
reenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/acidbasepH
/ph_meter.htm
lM
edidor de pHInglêsm
edidor de pH11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoS
imulação de várias soluções aquosas de ácidos, bases ou sais nas quais se pode m
edir o pH com
o pH m
etro, basta introduzir os electrodos e aguardar que registe o valor.http://w
ww
.sparknotes.com/chem
istry/acidsbases/titrations/section1.htmlTitulações de ácido-base
Inglêstitulação, ácido-base, curva de titulação, ponto de equivalência
11ºAno - FQ
|Q2 - D
a atmosfera ao O
ceanoTexto de apoio / resum
oInform
ação sobre o que é uma titulação e curvas de titulação.
http://auth.mhhe.com
/physsci/chemistry/anim
ations/chang_7e_esp/crm3s5_5.sw
fTitulação de H
Cl com
NaO
H
Inglêstitulação, ácido-base, curva de titulação, ponto de equivalência, cálculo da concentração
11ºAno - FQ
|Q2 - D
a atmosfera ao O
ceanoA
ctividade laboratorial / prácticaActividade laboratorial de uma titulação em
que vai adicionando base ao ácido, visualização das moléculas, da ádição de base, do valor de pH
e da curva de titulação em sim
ultâneo. Escrita da equação e escolha m
ultipla do valor da concentração do ácido.http://w
ww
.chem.iastate.edu/group/G
reenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiom
etry/acid_base.html
TitulaçãoInglês
titulação, ácido-base, cálculo da concentração11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Actividade laboratorial / prácticaActividade laboratorial de um
a titulação em que se pode escolher o ácido e a base, qual é que se coloca na bureta e o indicador. Vai-se adicionando gota a gota. N
o final da titulação calcula-se a concentração do ácido ou da base e pode-se confirmar se está correcto.
http://ww
w.chem
.iastate.edu/group/Greenbow
e/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/a_b_phtitr.htm
lTitulação
Inglêstitulação, ácido-base, cálculo da concentração
11ºAno - FQ
|Q2 - D
a atmosfera ao O
ceanoA
ctividade laboratorial / prácticaActividade laboratorial de uma titulação em
que se pode escolher o ácido e a base, qual é que se coloca na bureta e o indicador. Vai-se adicionando gota a gota. No final da titulação calcula-se a concentração do ácido ou da base e pode-se confirm
ar se está correcto. Representação do gráfico da curva de titulação.
http://upload.wikim
edia.org/wikipedia/com
mons/d/de/A
cidBase%
E2%
80%93pfe.png
Força de ácidos e basesInglês
ácido forte, ácido fraco, base forte, base fraca, força de ácidos e bases11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Portal / B
anco de recursosTabela representativa da força de ácidos e bases e os respectivos pares conjugados. R
epresentação da escala de pH correspondente.
http://web.fccj.org/~ethall/acidbase/acidbase.htm
Teorias de Ácido-B
aseInglês
ácido, base, Arrhenius, B
ronsted, Lowry, Lew
is11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Explicação das Teorias de ácido-base segundo A
rrhenius, Bronsted-Low
ry e Lewis, no final existem
alguns exercicios de aplicação.http://w
ww
.nyu.edu/classes/tuckerman/honors.chem
/lectures/lecture_21/node2.html
Teorias de Ácido-B
aseInglês
ácido, base, Arrhenius, B
ronsted, Lowry, Lew
is11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Explicação das Teorias de ácido-base segundo A
rrhenius, Bronsted-Low
ry e Lewis. O
xácidos e anidridos de ácido.http://phet.colorado.edu/en/sim
ulation/acid-base-solutionsS
oluções de ácido-baseInglês
ácido, base, forte, fraco, papel indicador universal, condutibilidade de ácidos e bases, medidor de pH
, concentrações de equilibrio de ácidos e bases11ºA
no - FQ|Q
2 - Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoS
imulação de várias soluções aquosas de ácidos e bases, nas quais se pode m
edir o pH com
o pH m
etro, com o papel indicador universal e a condutibilidade. Tem
um roteiro de exploração.
http://ww
w.visionlearning.com
/library/module_view
er.php?mid=58
Ácidos e bases
Inglêsacido, base, reacção de neutralização, escala de pH
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oE
volução histórica dos conceitos de ácido e base, definição de pH e escala S
örensen.http://dw
b4.unl.edu/Chem
Anim
e/AA
AWD
/AA
AWD
.html
Ionização do ácido acético em água
Inglêsdissociação, acido acético, ionização, ácido e base conjugados
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Representação da m
olécula de ácido acético a sofrer dissociação em água usando os m
odelos moleculares e escrita da respectiva equação quím
ica.http://dw
b4.unl.edu/Chem
Anim
e/AM
MO
ND
/AM
MO
ND
.html
Am
oníaco em água
Inglêsionização, am
oníaco, ião amónio, pares ácido-base conjugados
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Representação da m
olécula de amoníaco(base de B
ronsted-Lowry) a transform
ar-se em ião am
ónio usando os modelos m
oleculares.http://dw
b4.unl.edu/chemA
nime/H
YC
LWD
/HY
CLW
D.htm
lIonização do ácido clorídrico
Inglêsdissociação, acido clorídrico, ionização, ácido e base conjugados
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Representação da m
olécula de ácido clorídrico a sofrer ionização usando os modelos m
oleculares.http://dw
b4.unl.edu/chemA
nime/P
H1D
/PH
1D.htm
lpH
de substâncias comuns
InglêspH
do sangue, do sabão, água do mar e de outras substâncias do dia-a-dia
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas Interactividade / anim
ação / simulação
Indicação dos valores do pH de soluções de uso com
um que vão surgindo à m
edida que clica no rato e aperece o valor posionado correctamente na escala de S
orensen.http://dw
b4.unl.edu/chemA
nime/A
AD
D/A
AD
D.htm
lIonização do ácido acético
Inglêsdissociação, acido acético, ionização
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Representação da m
olécula de ácido acético a sofrer ionização usando os modelos m
oleculares com escrita da respectiva equação quím
ica.http://dw
b4.unl.edu/chemA
nime/A
UTO
WD
/AU
TOW
D.htm
lA
uto-ionização da águaInglês
auto-ionização, auto-ionização da água, H3O
+, HO
-11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoR
epresentação da molécula de água a sofrer auto-ionização usando os m
odelos moleculares com
escrita da respectiva equação química.
http://dwb4.unl.edu/chem
Anim
e/OX
YAC
IDD
/OX
YAC
IDD
.html
Força de ácidos e basesInglês
ácido forte, base forte, ácido fraco, base fraca, força de ácidos e bases, atracção electrónica, electronegatividade11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoE
xplicação sobre a força de ácidos ou bases usando modelos m
oléculares, nuvem electrónica e respectivas form
ulas químicas.
http://dwb4.unl.edu/chem
Anim
e/SU
LAD
ISD
/SU
LAD
ISD
.html
Prim
eira ionização do ácido sulfúricoInglês
ionização do ácido sulfúrico, primeira dissociação do ácido sulfúrico, prim
eira protólise do ácido sulfúrico11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoR
epresentação da molécula de ácido sulfúrico a sofrer a prim
eira protólise usando os modelos m
oleculares com escrita da respectiva equação quím
ica.http://science.w
idener.edu/svb/pset/acidbase.html
Ácido ou base, um
problema?
Inglêsácido forte, base forte, ácido fraco, base fraca, força de ácidos e bases, sal , ka e kb
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação sobre o que acontece a ácidos e bases em água, escrita de constantes de acidez e basicidade. Inform
ação sobre como reconhecer o carácter quím
ico de um sal em
água. http://auth.m
hhe.com/physsci/chem
istry/animations/chang_7e_esp/acm
1s2_1.rmÁ
cidos e basesInglês
auto-protólise da água, ácido, base, acidez, Sorensen, leite de m
agnésia 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Portal / B
anco de recursosE
xplicação sobre a água a funcionar como ácido ou base, concentração protónica com
o medida da acidez e escala S
orensen.http://core.ecu.edu/chem
/chemlab/exper17/techniques.htm
Titulação de um ácido diprótico
Inglêsbureta, ácido diprótico, N
aOH
, titulação, curva de titulação, ponto de equivalência11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Actividade laboratorial / prácticaActividade laboratorial de um
a titulação de um ácido diprótico, descrição dos procedim
entos a efectuar, registos do valor de pH, dos respectivos volum
es e da curva de titulação em sim
ultâneo. Escrita da equação e escolha m
ultipla do valor da concentração do ácido.http://auth.m
hhe.com/physsci/chem
istry/animations/chang_7e_esp/acm
3s4_15.swf
Equilibrio do ácido acético
Inglêsácido acético, ião acetato, concentração, adição de base forte, adição de ácido forte
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Sim
ulação do movim
ento de moléculas de ácido acético e de ião acetato, sim
ulação da reacção que ocorre após adição de um ácido forte ou de um
a base forte e visualização da evolução num gráfico de concentrações.
http://ww
w.safew
ater.org/PD
FS/resourcesknow
thefacts/Acid_R
ain.pdfC
huva ácidaInglêschuva ácida, escala de pH
, óxidos de azoto, óxidos de enxofre, ácido11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Portal / B
anco de recursosInform
ação sobre chuva ácida, o que é, como se produz e quais os efeitos que provoca nos organism
os vivos. Situação particular do C
anadá.http://w
ww
.kentchemistry.com
/links/AcidsB
ases/flash/titrateweakbasestrongacid.sw
fE
xemplo de um
a titulaçãoInglês
titulação, ácido, base, ponto de equivalência, curva de titulação11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoA
ctividade laboratorial de uma titulação, onde se pode escolher a concentração e o volum
e de base. Vai-se adicionando gota a gota e vizualiza-se o valor do pH e o gráfico da curva de titulação.
http://science.csustan.edu/tutorial/Phillips/W
eak000mL.htm
Adição de um
a base forte a um ácido fraco
Inglêstitulação, ácido-base, ácido fraco, base forte, curva de titulação, ponto de equivalência, cálculo da concentração e do pH
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação sobre o pH da solução resultante da titulação de um
ácido fraco, e cálculos detalhados do valor de pH após adições de determ
inados valores de base forte, passando pelo ponto de equivalência e com excesso de base.
http://ww
w.epa.gov/acidrain/effects/surface_w
ater.html#a4
Chuva ácidaInglês
chuva ácida, escala de pH, óxidos de azoto, óxidos de enxofre, ácido
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano P
ortal / Banco de recursos
Informação detalhada sobre chuva ácida, o que é, com
o se produz e quais os efeitos que provoca nos organismos vivos.
http://ww
w.epa.gov/acidrain/education/site_students
Chuva ácidaInglês
chuva ácida, escala de pH, óxidos de azoto, óxidos de enxofre, ácido
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Informação sobre chuva ácida dirigida a estudantes com
alguns jogos, actividades e uma anim
ação.http://science.csustan.edu/tutorial/P
hillips/Strong000m
L.htmA
dição de uma base forte a um
ácido forteInglês
titulação, ácido-base, ácido forte, base forte, curva de titulação, ponto de equivalência, cálculo da concentração e do pH11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Informação sobre o pH
da solução resultante da titulação de um ácido forte, e cálculos detalhados do valor de pH
após adições de determinados valores de base forte, passando pelo ponto de equivalência e com
excesso. http://academ
ic.cuesta.edu/gbaxley/chem1A
/titration/titration.htmP
reparação laboratorial de uma titulação
Inglêsácido, base, ponto de equivalência, titulação, bureta, com
preparar uma titulação
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano P
ortal / Banco de recursos
Explicação de um
a titulação e descrição detalhada como executar um
a titulação, desde o enchimento da bureta até à determ
inação do ponto de equivalência, com algum
as questões.http://w
ww
2.iq.usp.br/docente/gutz/Curtipot.htm
lC
urvas de titulaçãoInglês
titulação, ácido-base, ácido forte, base forte, curva de titulação, pH, K
a11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Sim
ulador de curvas de titulação de vários ácidos, valores das constantes de acidez, derivadas das curvas de titulação. Com
plicado para os alunos devido à informação com
pactada que possui.http://educa.fc.up.pt/ficheiros/cv_experiencias/229/docum
entos/283/Neutraliza%
E7%
E3o%
20A.P.L.%
202.3_1.pdfA
.L.2.3 - Neutralização: um
a reacção de ácido-baseP
ortuguêsácido, base, reacção de neutralização, reacção de ácido-base, volum
etria, titulante, titulado, ponto final e ponto de equivalencia, erro da titulação11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Actividade laboratorial / prácticaActividade laboratorial 2.3 - N
eutralização, com introdução teórica e descrição da parte prática usando um
indicador.http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc13/v13a03.pdf
Explorando as bases m
atemáticas da volum
etria - uma proposta didáctica.
ácido, base, volumetria, concentração de iões H
O- e H
3O+
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oA
rtigo sobre uma proposta didáctica, explorando as bases m
atemáticas da volum
etria.http://pt.w
ikipedia.org/wiki/Indicador_de_pH
Indicador de pHP
ortuguêsIndicador de pH
, ácido, base, indicador universal, fenolftaleína, azul de metileno, alaranjado de m
etilo, zona de viragem, indicadores caseiros
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação sobre indicadores de pH com
as respectivas cores na forma ácida e básica , indicação aproxim
ada das suas zonas de viragem. Indicação de algum
as soluções naturais de indicadores.http://w
ww
.ausetute.com.au/indicata.htm
lIndicadoresInglês
Indicador de pH, ácido, base, indicador universal, fenolftaleína, azul de m
etileno, alaranjado de metilo, zona de viragem
, indicadores caseiros11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Portal / B
anco de recursosInform
ação sobre indicadores de pH com
as respectivas cores nos diferentes valores de pH. C
omo escolher o indicador adequado para um
a titulação. pH de sais form
ados por reacções de ácido-base, constantes de dissociação de indicadores. http://w
ww
.ausetute.com.au/ka.htm
lC
onstante de acidezInglês
constante de acidez, Ka, %
dissociação, cálculo de H3O
+ e do pH a partir de K
a11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Explicação sobre o cálculo da constante de acidez, com
o calcular % de dissociação, concentração de H
3O+ e do pH
a partir de Ka, quer para ácido forte quer para ácido fraco e com
o calcular o pHO
de um ácido fraco.
ww
w.pH
-meter.info/
pH-m
eterInglês
medidor de pH
, potenciometro,eléctrodos de pH
, pH-m
eter11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Informação sobre vários tipos de m
edidores de pH, com
o são constituidos e como funcionam
.http://ga.w
ater.usgs.gov/edu/characteristics.html#pH
Medição de algum
as propriedades numa água
Inglêstem
peratura, pH, condutibidade, dureza, oxigénio dissolvido, qualidade da água, chuva ácida
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano P
ortal / Banco de recursos
Informação sobre várias propriedades da água, nom
eadamente o pH
, qual a sua importância e com
o se pode medir.
http://ww
w.funtrivia.com
/newflash/trivia.cfm
?qid=256873Q
uiz de ácido-baseInglês
ácido, base, indicadores, neutralização, sal8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano B
ackup de Questões M
oodle ou Hotpotatoes
Conjunto de questões sobre ácido-base, com
explicação após cada resposta. http://w
ww
.funtrivia.com/new
flash/trivia.cfm?qid=247854
Quiz m
undo da acidezInglês
ácido, base, indicadores, neutralização, sal11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano B
ackup de Questões M
oodle ou Hotpotatoes
Conjunto de questões sobre ácido-base, com
explicação após cada resposta. http://w
ww
.funtrivia.com/new
flash/trivia.cfm?qid=305548
Quiz Á
cidos e bases 2Inglês
ácido, base, indicadores, anfotérica, sal, Kw
, pH
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano B
ackup de Questões M
oodle ou Hotpotatoes
Conjunto de questões sobre ácido-base, com
explicação após cada resposta. http://w
ww
.funtrivia.com/new
flash/trivia.cfm?qid=291783
Quiz de indicadores
Inglêsácido, base, indicadores, pH
, fenolftaleína, indicador universal, alaranjado de metilo
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano B
ackup de Questões M
oodle ou Hotpotatoes
Conjunto de questões sobre indicadores de ácido-base, com
explicação após cada resposta. http://w
ww
.chem1.com
/acad/webtext/abcon/
Tudo sobre ácidos e basesInglês
ácido, base, indicadores, pH, neutralização, B
ronsted e Lowry, Lew
is, reacção de ácido-base, dadores de protões, aceitadores de protões, auto-ionização11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Informação m
uito detalhada e completa sobre ácido-base, com
ligação a várias sub-secções. http://em
ployees.oneonta.edu/viningwj/sim
s/the_ph_scale_s.html
Escala de pHInglês
pH, pH
O, concentração de H
O- e H
3O+
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Interactividade / anim
ação / simulação
Actividade que perm
ite relacionar: pH, pH
O, concentração de H
O- e H
3O+, basta indicar um
a delas, que o computador cálcula as outras.
http://employees.oneonta.edu/viningw
j/sims/titrations_t.htm
lTitulação
Inglêstitulação, ácido-base, cálculo da concentração
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano A
ctividade laboratorial / prácticaActividade laboratorial de uma titulação em
que se pode escolher o indicador. Vai-se adicionando a base podendo escolher 3 quantidades diferentes. No final da titulação calcula-se a concentração do ácido e pode-se confirm
ar se está correcto. http://w
ww
.chem.iastate.edu/group/G
reenbowe/sections/projectfolder/acidbasetutorialexpt2.htm
Ácido ou base?
Inglêsácido-base, ácido forte, base forte, ácido fraco, base fraca, cálculo da concentração e do pH
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Teste / ficha de aplicação de conhecim
entosFicha com
exercicios de ácido-base que pode ser dada antes ou após a simulação da linha 14 ou 15.
http://ww
w.chem
.iastate.edu/group/Greenbow
e/sections/projectfolder/animations/H
Cl(aq).htm
lH
Cl(aq)
Inglêságua , H
Cl, ionização11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Interactividade / animação / sim
ulaçãoS
imulação do m
ovimento de m
oléculas de ácido clorídrico em água, tranform
ando-se em iões.
http://ww
w.bu.edu/quantum
/notes/GeneralC
hemistry/08-A
cidBaseE
quilibria.pdfR
ecursos para professores Inglês
Ka, K
b, neutralização, ácido, base, equilibrio ácido-base, ionização, Kw
, pH, titulação, curva de titulação
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação muito detalhada e com
pleta sobre equilibrio de ácido-base, ideal para professores. http://w
ww
.khanacademy.org/video/acid-base-introduction?playlist=C
hemistry
Introdução ao ácido-baseInglês
pH, concentração de H
3O+, autoprotólise da água, ácido, base, A
rrhenius, Bronsted, Low
ry11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Ficheiro áudio / podcastFicheiro audio com
a explicação da auto-ionização da água , definição de ácido e base segundo diferentes autores, com a escrita das equações quím
icas. correspondentes. No m
esmo site existem
outros vídeos sobre outros temas de ácido-base e sobre outros assuntos.
http://ww
w.angelfire.com
/ks3/acidrainreport/acid.html#W
hatC
huva ácidaInglêschuva ácida, escala de pH
, óxidos de azoto, óxidos de enxofre, ácido, causas e efeitos da chuva ácida.11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Informação resum
ida sobre chuva ácida, o que é, como se produz e quais os efeitos que provoca nos organism
os vivos.http://w
ww
.realclimate.org/index.php/archives/2005/07/the-acid-ocean-the-other-problem
-with-cosub2sub-em
ission/O
ceano ácidoInglêsácido, C
O2, acído carbónico, pH
, hidrogenocarbonato11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Informação detalhada sobre acidez no oceano, o que é, com
o se produz e quais os efeitos que provoca nos organismos aquáticos.
http://ww
w.sciencedaily.com
/articles/a/acid_rain.htmC
huva ácidaInglêschuva ácida, ácido, pH
, óxidos de azoto8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas, 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Artigo resum
ido sobre chuva ácida.http://chim
ie.scola.ac-paris.fr/sitedechimie/hist_chi/text_origin/bronsted/B
ronsted-Article.htm
Conceitos de ácido e base segundo B
ronstedInglês
ácido, base, dissociação, ião hidrogénio 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oA
rtigo original de J.N. B
ronsted sobre os conceitos de ácidos e bases, da Academ
ia de Paris.
http://ww
w.docbrow
n.info/ks3intsciquiz/Chem
icalMaterialB
ehaviourQm
c.htmQ
uiz de Quím
icaInglês
pH, ácido, reacção, substância, elem
ento, cristalização, etc.8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas, 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Backup de Q
uestões Moodle ou H
otpotatoesC
onjunto de questões sobre vários temas de quím
ica, incluindo o pH.
http://ww
w.docbrow
n.info/page03/AcidsB
asesSalts.htm
Páginas do D
r. Brow
n Sience-C
hemistry A
dvencedInglês
ácido, base, pH, indicador, neutro, neutralização, reacção de ácido-base
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oV
árias páginas com notas de revisão sobre ácido-base.
http://ww
w.jcpaiva.net/files/ensino/alunos/20022003/proj/970303002/P
rojecto/%E
0cidobaseeph.htmÁ
cido -base e pHP
ortuguêsácido, base, pH
, indicador, neutro8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas, 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Informação sobre ácidos e bases no dia a dia e com
o se pode saber o seu carácter químico usando indicadores e a escala de pH
.http://profs.ccem
s.pt/PauloP
ortugal/CH
YM
ICA
/AcidoB
ase/AcidoB
ase.htmReações de ácido-baseP
ortuguêsácido, base, indicadores, pH
, neutralização, Bronsted e Low
ry, Lewis, reacção de ácido-base, dadores de protões, aceitadores de protões, auto-ionização
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oU
ma abordagem
das reacções ácido-base, sua extensão, pH e pO
H, com
portamento ácido-base de soluções aquosas de sais, soluções-tam
pão e titulações ácido-base.http://em
ployees.oneonta.edu/viningwj/sim
s/acid-base_properties_of_water_s.htm
lP
ropriedades ácido-base da água.Inglês
pH e tem
peratura, propriedades da água, Kw
,ácido, básico, neutro 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Sim
ulação que permite calcular o K
w da água a diferentes tem
peraturas e consequentemente o valor do pH
neutro para essas temperaturas. S
imultaneam
ente é feito um gráfico pH
= f(T).http://w
ww
.oneonta.edu/faculty/viningwj/m
odules/CI_lew
is_acids_bases_17_11.html
Ácidos e bases de Lew
isInglês
ácido de Lewis, base de Lew
is , dador de electrões, receptor de electrões11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Backup de Q
uestões Moodle ou H
otpotatoesE
xplicação sobre o que é um ácido e um
a base segundo Lewis e algum
as questões sobre o assunto com as respectivas respostas.
http://ww
w.oneonta.edu/faculty/viningw
j/modules/C
I_acid-base_conjugate_pairs_17_02b.html
Ácidos e bases conjugados
Inglêsácido, base, par ácido/base conjugado
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano B
ackup de Questões M
oodle ou Hotpotatoes
Explicação sobre o que é um
par ácido/base conjugado e algumas questões sobre o assunto com
as respectivas respostas.http://w
ww
.csudh.edu/oliver/chemdata/ind-prep.htm
Preparação de indicadores de ácido-base.
Inglêsácido, base, indicadores, pH
, fenolftaleína, indicador universal, alaranjado de metilo
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oIndicação da m
udança de cor dos indicadores, da sua zona de viragem e das quantidades aproxim
adas para os preparar.http://chim
ie.scola.ac-paris.fr/sitedechimie/chi_exp/acid_base/dosage_ac_bas_gene.htm
Titulação de ácido-baseFrancês
titulação, ácido-base, bureta, método das tangentes, ponto de equivalência, volum
e equivalente11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Explicação detalhada do m
odo como se deve efectuar um
a titulação de ácido-base, com a indicação do procedim
ento e do material necessário. Indica com
o se pode obter o ponto de equivalência usando o método das tangentes.
http://educa.fc.up.pt/ficheiros/fichas/1063/Determ
ina%E
7%E
3o%20do%
20pH%
20de%20solu%
E7%
F5es%20do%
20quotidiano%20utilizando%
20sensores.pdfD
eterminação do pH
de soluções do quotidiano usando sensoresP
ortuguêssensores de pH
, ácido, base, pasta dentífrica, vinagre, coca-cola8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas, 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Actividade laboratorial / prácticaExplicação detalhada do m
odo como se pode determ
inar o pH de soluções do quotidiano, usando sensores de pH
, com a indicação do procedim
ento e do material necessário. A
presentação dos resultados e conclusões.http://educa.fc.up.pt/ficheiros/fichas/639/Identifica%
E7%
E3o%
20do%20car%
E1cter%
20qu%E
Dm
ico%20de%
20solu%E
7%F5es%
20do%20quotidiano%
20utilizando%20indicadores%
20de%20pH
.pdfD
eterminação do pH
de soluções do quotidiano usando indicadoresP
ortuguêsindicadores de ácido-base, ácido, base, pasta dentífrica, vinagre, coca-cola, fenolftaleína, azul de brom
otimol, alaranjado de m
etilo, vermelho de m
etilo8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas, 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Actividade laboratorial / prácticaExplicação detalhada do m
odo como se pode determ
inar o pH de soluções do quotidiano, usando indicadores de ácido-base, com
a indicação do procedimento e do m
aterial necessário. Apresentação dos resultados e conclusões.
http://educa.fc.up.pt/ficheiros/fichas/640/ficha1.pdfC
omo determ
inar o pH de soluções do quotidiano?
Português
sensores de pH, ácido, base, pasta dentífrica, vinagre, coca-cola
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icas, 11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano A
ctividade laboratorial / prácticaFicha de trabalho para os alunos realizarem à m
edida que vão fazendo a actividade experimantal, para determ
inar o pH de soluções do quotidiano usando indicadores de ácido-base.
http://educa.fc.up.pt/ficheiros/fichas/641/ficha2.pdfU
tilização de indicadores de ácido- baseP
ortuguêsindicadores de ácido-base, ácido, base, pasta dentífrica, vinagre, coca-cola, fenolftaleína, azul de brom
otimol, alaranjado de m
etilo, vermelho de m
etilo8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas, 11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Actividade laboratorial / prácticaFicha de trabalho para os alunos realizarem
à medida que vão fazendo a actividade experim
antal, para determinar o pH
de soluções do quotidiano usando sensores de pH.
http://ww
w.chem
.ubc.ca/courseware/pH
/index.html
pH TutorialInglês
ácido-base, ácido forte, base forte, ácido fraco, base fraca, cálculo da concentração e do pH, A
rrhenius, Bronsted, Low
ry, Lewis, curvas de titulação, etc.
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano P
ortal / Banco de recursos
Conjunto de secções sobre vários tem
as de ácido-base e outros. Ficha com questões relacionadas indicando se a resposta está correcta ou não.
http://ww
w.labvirtq.fe.usp.br/sim
ulacoes/quimica/sim
_qui_titulometria.htmTitulação
Português
titulação, ácido-base, ponto de equivalência, pH, fenolftaleína, bureta, erlenm
eyer8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas
Interactividade / animação / sim
ulaçãoE
xplicação sobre a técnica de titulação, simulação de um
a titulação e posteriormente cálculo da concentração desconhecida.
http://ww
w.labvirtq.fe.usp.br/sim
ulacoes/quimica/sim
_qui_acideznoestomago.htm
Acidez no estôm
agoP
ortuguêsacidez, anti-ácido, H
+, ácido clorídrico8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas
Interactividade / animação / sim
ulaçãoD
iálogo entre mãe, filha e doutor sobre acidez no estôm
ago, explicação dessa acidez e modos de a com
bater.http://w
ww
.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quim
ica/sim_qui_acidonodiaadia.htm
Ácido no nosso dia a dia
Português
acidez, ácido láctico, ácido cítrico8ºA
no - CFQ
|U2 - R
eacções químicas
Interactividade / animação / sim
ulaçãoD
iálogo entre paciente e doutor sobre acidez no estômago, explicação dessa acidez e m
odos de a combater, com
uma actividade para escolher alim
entos saudáveis (pouco ácidos).http://w
ww
.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quim
ica/sim_qui_acidos.htm
Ácidos
Português
ácidos, pH, indicadores de ácido-base, indicador universal
8ºAno - C
FQ|U
2 - Reacções quím
icasInteractividade / anim
ação / simulação
Diálogo entre alunos e alunos e o professor sobre determ
inação do pH um
a água, explicação do modo de com
bater acidez de uma água.
http://ww
w.scienceinafrica.co.za/2002/august/ph.htm
Super ácidosInglês
ácido, base, Arrhenius, B
ronsted, Lowry, Lew
is, Ka, equilibrio ácido-base, K
w, pH
, ácido forte, ácido fraco, base forte, base fraca, pH= -1, super ácidos
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação sobre ácido-base, desde os conceitos segundos diversos autores, auto-protólise da água, constantes de acidez, definição de pH, ácidos e bases fortes e fracas, conceito de super-ácido.
http://chemistry.about.com
/od/acidsbases/a/Acid-B
ase-Indicators.htmIndicadores de ácido-base
Inglêsácido, base, indicadores, pH
, fenolftaleína, indicador universal, alaranjado de metilo
11ºAno -FQ
|Q2-D
a atmosfera ao O
ceano Texto de apoio / resum
oInform
ação sobre o que é um indicador, indicação da m
udança de cor dos indicadores e da sua zona de viragem.
http://chem.csustan.edu/index.php?option=com
_content&view
=article&id=89:strong-acid&
catid=48:titrations&Item
id=77Titulação ácido forte-base forte
Inglêstitulação, ácido-base, ácido forte-base forte, ponto de equivalência, pH
11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Classificação das diferentes regiões (etapas) de um
a titulação de ácido forte-base forte e os respectivos valores do pH da solução resultante. C
licando no volume de titulante aparece o cálculo da concentração porm
enorizado. http://chem
.csustan.edu/index.php?option=com_content&
view=article&
id=91:weak-acid&
catid=48:titrations&Item
id=77Titulação ácido fraco-base forte ou ácido forte-base fraca.
Inglêstitulação, ácido-base, ácido forte-base fraca, ácido fraco-base forte, ponto de equivalência, pH
11ºA
no -FQ|Q
2-Da atm
osfera ao Oceano
Texto de apoio / resumo
Classificação das diferentes regiões (etapas) de um
a titulação de ácido forte-base fraca ou ácido fraco-base forte, os respectivos valores do pH da solução resultante. C
licando no volume de titulante aparece o cálculo da concentração porm
enorizado.
Ficheiro de Alim
entação do Mocho 2.0 para Físico Q
uímica
Obrigado desde já pela colaboração e interesse em
contribuir para a renovação do portal de ciência e cultura científica MO
CH
O (w
ww
.mocho.pt).
Para acom
panhar as expectativas das pessoas queremos desenvolver o portal em
qualidade e quantidade.D
ecidimos, pois, pedir a algum
as pessoas de confiança para nos ajudarem, nas respectivas áreas, a am
pliar a informação.
NO
TA: Tenha em
atenção as orientações de preenchimento nas colunas C
, E e F que poderá ler colocando o ponteiro do rato sobre os vários cantos assinalados a vermelho.
Deverá apagar o exem
plo apresentado na linha 6 deste ficheiro antes de o enviar para emanreis@
gmail.pt e jcpaiva@
netcabo.Poderá tam
bém subm
ter para os mails anteriores roteiros de exploração, tendo o cuidado de indicar no nom
e do ficheiro o número da linha onde consta o U
RL do site a que o roteiro diz respeito