Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

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1 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
O USO DE TESTES DA ANÁLISE QUÍMICA QUALITATIVA CLÁSSICA COMO RECURSO DIDÁTICO PARA O ENSINO DE EQUILÍBRIO QUÍMICO Letícia Furtado de Morais Vieira¹, Roberta Gonçalves Neto¹ e Terezinha Ribeiro Alvim¹ 12º Simpósio Brasileiro de Educação Química Fortaleza - CE de 06 a 08 de Agosto de 2014 Introdução Este trabalho propõe o uso de procedimentos da análise qualitativa para ensinar equilíbrio químico no ensino médio. Com o desenvolvimento dos métodos instrumentais de análise, os testes da análise qualitativa perderam sua aplicabilidade prática. Porém, mesmo que o ensino deste conteúdo seja considerado sem valor prático real, alguns autores argumentaram que a análise qualitativa seria útil para ilustrar os princípios do equilíbrio químico em solução aquosa (BAUM, 1984; TOBY, 1995). A inserção de atividades experimentais no ensino de equilíbrio químico pode auxiliar os estudantes no entendimento da matéria, uma vez que a visualização do fenômeno acontecendo pode estimular a discussão sobre o mesmo. Foram identificados vários testes qualitativos para esse propósito e alguns destes foram selecionados para serem utilizados no ensino. Tais testes requerem poucos materiais e reagentes de fácil preparação utilizando-se quantidades muito pequenas, o que permite a realização dos experimentos em qualquer escola. Resultados e Discussão Reação para identificação de íons ferro(III) com tiocianato de amônio (deslocamento de equilíbrio) Este teste envolve os equilíbrios de formação do complexo Fe(SCN)3 (cor vermelha), de precipitação do Fe(OH)3 (cor marrom), e de ionização da água: Fe3+(aq) + 3SCN-(aq) ⇌ Fe(SCN)3(aq) Fe3+(aq) + 3OH- ⇌ Fe(OH)3(s) 3 H+ (aq) + 3OH- (aq) ⇌ 3H2O(l) Pode-se discutir com os alunos: como a cor e a solubilidade são usadas para identificar as espécies químicas (Fe(SCN)3 é vermelho e solúvel, Fe(OH)3 é pouco solúvel e marrom avermelhado); as relações entre os equilíbrios ácido-base, de complexação e de precipitação; e o Princípio de Le Chatelier no equilíbrio de formação do complexo Fe(SCN)3 . a b c d e f Figura 2. Teste para ferro(III) com tiocianato de amônio Reação de precipitação de íons cálcio com carbonato (íon comum) : Ca2+ (aq) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3(s) Discute-se aqui o efeito do íon comum na precipitação de sais pouco solúveis. Pode-se solicitar aos estudantes que calculem as quantidades de matéria de cálcio e de carbonato que reagiram, explicando porque ao adicionar mais carbonato formou-se mais precipitado. a b c d Figura 3. Teste para cálcio com carbonato Materiais e Métodos Experimento 1: Solução de Fe(NO3)3 a 0,2M; Solução de HCl a 2,0M; Solução de NH4OH a 2,0M; Solução de NH4SCN a 2,0M; Suporte para tubos de ensaios; Tubos de ensaio. 1- Adicionar 10 gotas da solução de nitrato de ferro (III) a um tubo de ensaio. Observar a cor da solução (Figura 2.A). 2- Adicionar ao mesmo tubo de ensaio, 2 gotas da solução de tiocianato de amônio. Agitar. Observar (Figura 2.B). 3- Adicionar ao mesmo tubo de ensaio, 10 gotas da solução de amônia e agitar. Observar (Figura 2.C e D). 4-Adicionar ao mesmo tubo de ensaio, 10 gotas da solução de ácido clorídrico e agitar. Observar (Figura 2.E e F). Experimento 2: Centrífuga; Solução de Ca(NO3)2.4H2O a 3,0M; Solução de Na2CO3 a 2,0M; Suporte para tubos de ensaio; Tubo de ensaio; 1-Adicionar a um tubo de ensaio 30 gotas de solução de nitrato de cálcio (Imagem 8) e mais 20 gotas de solução de carbonato de sódio. Agitar. Observar. (Imagem 9) 2-Centrifugar (Imagem 10) e em seguida adicionar, sem agitar, mais 10 gotas de solução de carbonato de sódio. Observar. (Imagem 11). Os testes propostos utilizam quantidades mínimas de reagentes para uma boa visualização das reações, e geram resíduos fáceis de tratar. Um kit (Figura 1) pode ser preparado pelo professor para que ele realize as reações em sala de aula , se necessário. Conclusão A Química Analítica Qualitativa clássica é uma disciplina que pode ser uma grande aliada no ensino de equilíbrio químico nas escolas, por meio de experimentos simples que podem ser realizados em qualquer instituição de ensino, de forma a atrair a atenção dos alunos e auxiliá-los no entendimento da teoria. Agradecimentos CEFET-MG, FAPEMIG Figura 1 - Kit para realização de experimentos. Referências Bibliográficas ALEXÉEV, V. Análise quantitativa. 3. ed. Porto: Livraria Lopes da Silva Editora, 1983. SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J. Fundamentos de Química Analítica. Norte-Americana, Thomson Learning Ltda, 2006. VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa. 5 ed. Mestre Jou, 1981. ¹ Departamento de Química – CEFET-MG