a) Aplicar os conceitos de concentração de soluções, a uma situação problema;

b) Compreender que quantidades de soluto e solvente são necessárias em determinada substância e ou produto;

c) Efetuar cálculos em atividades que envolvam quantidade de massa em soluções;

d) Resolver exercícios que envolvem a concentração de soluções.

Os alunos deverão saber o que é massa e volume de substâncias químicas e também, efetuar cálculos simples envolvendo concentração expressa em massa de soluto por volume de soluções.

Para esta aula, solicite aos alunos que tragam café preparado (não adoçado), açúcar e adoçante, pois serão úteis quando for explicado o conceito da palavra concentração na disciplina de química.

1° Aula

No laboratório de informática ou sala de aula utilize o método de comparação para explicar o que é concentração. Sugerimos que você traga jornal, revista ou imprima a foto abaixo (na impossibilidade utilize um computador) e apresente-a aos alunos. Ao explicar que os jogadores estão confinados em algum ambiente se preparando para um determinado jogo, dizemos que estão na concentração. Neste momento, faça sondagem para perceber o que já sabem sobre o assunto. Relacione no quadro e no diário as respostas e, ao final da aula verifique se os objetivos propostos foram atingidos.

Disponível em: http://farm4.static.flickr.com/3429/3360743569_8efdc13c96.jpg?v=0 Acesso em: 08.mai.2010.

Na continuidade, explique que no contexto da química a “Concentração” têm outro significado. Proponha aos alunos que se sirvam do café e utilizem adoçante ou açúcar conforme lhes agrade o paladar. Após se servirem, pergunte a alguns alunos como preparou a solução, certamente responderão que adicionaram uma ou duas colherinhas de açucar ou uma ou mais gotas de adoçantes na xícara de café. A resposta pode ser considerada aceitável, todavia em um laboratório por vezes é necessário ser mais específico em relação ao preparo de soluções pois, uma variação pequena pode produzir diferentes resultados em um experimento. Explique que ao optarem pelo açúcar ou adoçante o fizeram considerando a maior ou menor grau de concentração do sabor doce, que a concentração de soluções está presente nos sucos, detergentes, medicamentos, produtos de limpeza, etc. Peça que anotem no caderno: "Concentração” é a relação entre a massa do soluto (o que está dissolvido) e do volume da solução.

Disponível em: http://farm4.static.flickr.com/3024/3126295023_41be9f49df.jpg Acesso em: 18.mai.2010.

Apresente o vídeo "Álcool ou gasolina, qual escolher na hora de encher o tanque?"

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=-BghfiJAIKw&feature=related Acesso em: 10.mai. 2010.

Após assistirem o vídeo, explique que há concentração de água no álcool e de álcool na gasolina. Explique também que, muitas vezes um veículo apresenta problemas devido o excesso de álcool na gasolina ou de outro produto químico adicionado aos combustíveis. É importante que eles dialoguem entre si, falando se já vivenciaram ou presenciaram tal situação.    

2ª Aula

Nesse momento, o professor deverá utilizar o laboratório de informática para aprofundar o aporte teórico norteado pela sondagem desenvolvida na prática social inicial. Poderá trabalhar o conceito de concentração de soluções, soluto e solvente e ainda, trabalhar com exercícios que envolvem cálculos com quantidade em massa de produtos como medicamentos em solução. Assim, explique que concentração (em química) é a relação entre a massa do soluto e o volume da solução e apresente a sua fórmula. Soluto: é a substância que foi ou será dissolvida.

Solução: C = concentração      m = massa representa o soluto.      V = volume                                         

         m _{número de moles por soluto} 

C = _________________ 

         V_solução

Disponivel em: http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u19.jhtm Acesso em: 10. mai.2010.

Sugerimos que você utilize o quadro branco (ou negro), para explicar a partir de uma situação problema, como efetuar o cálculo da concentração de soluções.   

Situação problema

Inicie falando aos alunos que se imaginem desenvolvendo a ação abaixo:

Adicione a uma xícara, 100mL de café (sem açúcar) e em seguida faça a aferição. Vai obter o peso de 100g que representa a sua massa em gramas. Com estes dados calcule a densidade (d = m/V = 1g/mL). Na sequência, adicione na xícara mais ou menos 10g de açúcar. Você vai obter uma nova massa representada pela expressão: 100g + 10g = 110g. Calcule a nova densidade (d = m/V = 1,1g/mL). Observe que antes de adicionar o açúcar no café a sua concentração era zero. Depois de adoçado, a concentração passa a ser de  C = m/V = 0,1g/mL. Desta maneira, quanto mais açúcar adicionarmos, maior será a densidade e a concentração.

Após a explicação, para que fixem o conhecimento, proponha aos alunos que apontem outros exemplos. Assim, organize a turma em equipes de 3 pessoas, peça que pesquisem e anotem no caderno a definição de concentração de soluções. Indicamos alguns sites e livros em recursos complementares.   

Sites

Disponível em: http://www.moderna.com.br/pnlem2009mg/quimica/canto/volumes/pdfs/a2_1.pdf  Acesso em: 10.mai.2010

Disponível em: http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u29.jhtm  Acesso em: 10.mai.2010

Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Concentra%C3%A7%C3%A3o_%28qu%C3%ADmica%29  Acesso em: 10.mai.2010      

Roteiro

Após consultarem solicite que acessem o recurso “Concentração de cloro na água” naveguem, reflitam e respondam:

• qual é a primeira grandeza a ser obtida para saber quanto de cloro é necessário para realizar a ação;
• porque se considera por aproximação que a água é o solvente;
• o que ocorre no processo se não for adicionado a quantidade de cloro ideal.  

Link: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=12398 Acesso em: 10mai.2010.

Concentração de cloro na água 

Peça que analisem a situação-problema, utilizem a fórmula, efetuem o cálculo de modo a responder: por que a água é imprópria para consumo.

Após desenvolverem as atividades, os alunos deverão registrar no caderno as questões e os resultados para que possam consultar quando necessário.

A concentração de uma solução, pode ser expressa de diversas maneiras. O que difere uma da outra, são as unidades de medidas que utilizamos. Organize os alunos em duplas e solicite que pesquisem nos livros e sites os conceitos. Possivelmente encontrarão respostas como: a concentração nos indica a quantidade de soluto em gramas  que existe em um litro ou em um ml de solução ou ainda que: a concentração em moles por litro é a razão entre o número de mols de soluto e o volume de solução dado em l etc.

• Concentração em Gramas por Litro (g/dm3)
• Concentração em Moles por Litro (mol/dm3 ou molar)
• Concentração em Moles por Kilograma (mol/kg ou molal)
• Concentração em Partes por Milhão (ppm)
• Como faria para obter 100 ml de uma solução 3 M em hidróxido de sódio (NaOH), partindo deste composto no estado sólido?
• Qual a concentração de sal na água do mar e qual a concentração de vitamina C na acerola.

Os alunos deverão apresentar as respostas e exemplos em sala de aula. O professor deverá fazer as intervenções que julgar necessárias para corrigir pequenos equívocos. 

Sites

Disponível em:  http://www.setrem.com.br/ti/trabalhos/quimica/solucoes.htm Acesso em: 10. mai. 2010. 

Disponível em: http://www.univ-ab.pt/disciplinas/dcet/cfq4007/Mod1_3.pdf  Acesso em: 10.mai.2010.

3ª Aula - Densidade e molaridade   

Nesta aula, você deverá explicar sobre densidade e molaridade. Explique que Densidade é a relação entre a massa e o volume de qualquer corpo material que, matematicamente a densidade e a concentração apresentam fórmulas semelhantes todavia, não são a mesma coisa.

d = densidade    m = massa total da amostra    V = volume

         m_soluto

d =  ______

         V_solução 

Molaridade: relação entre o número de mol do soluto e o volume da solução.

Os alunos poderão perguntar: A relação da massa e volume não é a densidade? Você pode explicar que sim. Porém, devem estar atentos pois apesar de podermos utilizar as duas expressões como m/V, na concentração "m" representa a massa apenas do soluto. Na fórmula da densidade o "m" representa a massa total da solução (soluto + solvente).

É importante saber também que, quando a concentração aumenta (adição de soluto), a densidade também aumenta, pois estamos adicionando mais massa à solução. Fonte: http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u19.jhtm Acesso em 10.mai.2010. 

Sugerimos que você retome a fórmula que apresentou na problematização para que relembrem. Explique também que para se obter a concentração de uma solução basta saber: a massa do soluto e o volume da solução. Na sequência, solicite aos alunos que acessem a animação e se orientem pelo roteiro.

Roteiro    

Em seguida os alunos deverão acessar a animação, efetuar leitura, calcular a quantidade em massa de um medicamento que se  encontra em solução. Analisar quantas gotas equivalem a um comprimido; aplicar a fórmula e efetuar os cálculos. É imprescindível que saibam que 1g = 1000mg e que 1L = 1000mL.

Disponível em: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/5009 Acesso em: 10. mai. 2010.

Após dialogarem, finalize perguntando: a concentração altera a densidade? Provavelmente responderão que sim.

Disponível: http://quimica-na-web.planetaclix.pt/activid/solucoes/2solucoes.htm Acesso em: 10.mai.2010. 

O roteiro para encaminhamento da atividade está disponível no próprio site.

Os alunos deverão tornar disponível em um blog os resultados relativos ao desenvolvimento do experimento.

Organize os alunos em equipes de 3 pessoas, peça que copiem o exercício no caderno e resolvam. Faça a correção, utilizando o quadro negro e aproveite para sanar dúvidas. Você pode incluir outros exercícios.     

Qual a concentração de uma solução que contém 20 gramas do soluto dissolvido em 0,5 litro de solução?    

m1 = 20 g   V = 0,5 litro  C = m1/V           

C = 20g / 0,5 litro   

C = 40 g / litro

Os conteúdos desta aula podem ser trabalhados de forma articulada com outras disciplinas. Assim sugerimos o envolvimento das disciplinas abaixo:

a) Ciências: o(a) professor(a) pode trabalhar com a questão da quantidade de chocolate que pode ser adicionada ao leite e discorrer como atua a concentração de soluto e solúvel;

b) Língua Portuguesa: nesta disciplina a (o) professor(a) pode utilizar os textos produzidos pelos alunos e junto com eles desenvolver a análise crítica sobre suas produções;

c) Biologia: a partir do exemplo do café pode-se discutir a importância biológica da quantidade da concentração de cloro na água e como esta pode ou não interferir no desenvolvimento social das populações ribeirinhas.

Prática social final dos conteúdos

De posse das informações coletadas na comunidade, os alunos poderão elaborar cartazes e afixá-los no mural do Escola/Colégio e ou nos estabelecimentos comerciais da comunidade. Tal ação, tem como objetivo sensibilizar a comunidade acerca dos malefícios que podem causar à saúde o uso de determinado(s) produto(s) ou substâncias cuja concentração de solução não estejam adequadas aquelas recomendadas pelo Ministério da Saúde.

Sites

Definição de concentração, densidade e massa.  

Link: http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_concentracoes.pdf Acesso em: 10.mai.2010

Link: http://www.moderna.com.br/pnlem2009mg/quimica/canto/volumes/pdfs/a2_1.pdf Acesso em: 10.mai.2010

Link: http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u29.jhtm Acesso em: 10.mai.2010

Link: http://pt.wikipedia.org/wiki/Concentra%C3%A7%C3%A3o_%28qu%C3%ADmica%29 Acesso em: 10.mai.2010  

Link: http://www.todafruta.com.br/todafruta/mostra_conteudo.asp?conteudo=5571  Acesso em: 10. mai. 2010. 

Link´s para pesquisa sobre Concentração de Soluções

Link: http://www.youtube.com/watch?v=jvJvgYJKQGk&feature=related  Acesso em: 10.mai.2010  

Link: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/solucoes/solucoes.php Acesso em: 10.mai.2010   

Link: http://quimica-na-web.planetaclix.pt/activid/solucoes/2solucoes.htm Acesso em: 10.mai.2010   

Link: http://www.fisica.net/quimica/resumo18.htm Acesso em: 10.mai.2010

Link: http://educacao.uol.com.br/geografia/salinidade-das-aguas.jhtm  Acesso em: 10. mai. 2010.

Livros

Feltre, Ricardo. Fundamentos da Química. Vol único 2. ed. Rev.e ampl. São Paulo: Moderna, 1996.

SARDELLA, Antonio; Curso Completo de Química. São Paulo: Ática, 2ª ed.1999.

LEMBO; Antonio. Química Realidade e Contexto. São Paulo: Ática, 1ª ed. 2004.

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Bookman, 2001.

Conheça o Livro Didático de Química produzido pelos professores da Rede Pública do Estado do Paraná.

Livro: http://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/seed_quim_e_book.pdf Acesso em: 10.mai.2010.

a) Sugerimos que o professor elabore um dicionário único juntamente com os alunos para conceituar as palavras concentração, densidade, massa, volume.

b) O professor poderá criar situações-problemas envolvendo Concentração de soluções solicitar aos alunos que resolvam e tornem os resultados disponíveis em em um blog. Para que criem o blog sugerimos o link: www.blogger.com/start  

c) Após assistirem os vídeos os alunos deverão conjecturar, fazer os apontamentos que julgarem necessários e criar um relato sobre o que compreenderam a partir dos conteúdos dos vídeos. Ao concluirem o relato deverão disponibilizar as informações em um blog que pode ser criado utilizando-se o endereço sugerido. Link: www.blogger.com/start