·         Reconhecer que existem reações químicas que liberam energia ao ocorrerem.

·         Reconhecer que existem reações químicas que absorvem energia ao ocorrerem.

·         Reconhecer que a energia envolvida em reações químicas pode estar relacionada a situações do dia a dia.

·         Conceitos de calor e temperatura

·         Transformações químicas e físicas

·         Reação de combustão

·         Ideia de conservação de energia

Esta aula é baseada na Monografia intitulada “REAÇÕES ENDOTÉRMICAS E EXOTÉRMICAS: ATIVIDADES PARA A ABORDAGEM DE TERMOQUÍMICA NO ENSINO MÉDIO” desenvolvida por Andresa Vicente Amante, sob orientação de Andréa Horta Machado, apresentada ao Curso de Química do Departamento de Química da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção do título de Licenciado em Química.

            Orientações Iniciais ao Professor

            Esta aula aborda alguns aspectos relacionados à energia envolvida em reações químicas e enfoca, principalmente, os conceitos de reações exotérmicas e endotérmicas. Sugerimos que o professor aborde estes conceitos a partir de experimentos simples e de discussões posteriores à sua realização. Para esta aula, sugerimos quatro experimentos do portal pontociência, cujos roteiros estão disponíveis no Banco Internacional de Objetos Educacionais (BIOE). Em todas as atividades da aula, sugerimos que o professor proponha a seus alunos questões inicias com o objetivo de detectar seus conhecimentos prévios. Em seguida, sugerimos uma atividade experimental acompanhada por questões para discussão. Essas questões visam chamar a atenção dos alunos para os aspectos observáveis do experimento realizado, as possíveis explicações do que foi observado e as representações do sistema de acordo com a linguagem própria da química. É importante que, depois que os alunos tiverem respondido as questões, o professor promova uma discussão com toda a turma, tendo em vista as respostas dadas pelos alunos e buscando retomar as respostas dadas por eles às questões iniciais.  Para finalizar, disponibilizamos uma sugestão de texto a ser entregue aos alunos após a atividade, o qual propomos seja utilizado como material de apoio para futuras consultas.

            Esta aula aborda os aspectos relacionados às transferências de energia que ocorrem durante uma reação química. Existem reações em que os produtos apresentam menor energia que os reagentes, ou seja, há uma diminuição de energia no sistema. Essa diminuição é, na verdade, uma liberação de energia para as vizinhanças do sistema. Essa liberação tem como evidência o aumento de temperatura da vizinhança. Esse tipo de reação é chamada de reação exotérmica.

            Por outro lado, há reações em que os produtos são mais energéticos que os reagentes, ou seja, foi preciso que o sistema absorvesse energia da vizinhança para que a reação acontecesse. Uma evidência desse tipo de reação, conhecida como reação endotérmica, é o abaixamento da temperatura da vizinhança.

            Os experimentos propostos nessa aula abordam: reações exotérmicas, reações endotérmicas, situações em que os dois tipos de reação ocorrem em sistemas semelhantes e a aplicação desse tipo de reação na vida humana.

            Atividade 1 – Reconhecimento de reações que liberam e absorvem energia

            Esta atividade tem como objetivo o reconhecimento de reações que liberam ou absorvem energia e que estão presentes no dia a dia das pessoas e/ou são de utilidade pública.

            Sugerimos que o professor inicie esta atividade entregando a seus alunos o roteiro disponibilizado no link abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-1_Roteiro.docx

Este roteiro contém um texto introdutório, duas questões iniciais, o roteiro experimental e as questões para discussão. Sugerimos que o professor, depois de permitir que os alunos leiam o texto introdutório, reflitam e discutam em pequenos grupos as questões iniciais, solicite que os estudantes explicitem suas conclusões à turma. Dessa forma, ele poderá ter uma ideia dos conhecimentos prévios da turma, o que poderá ajudá-lo nas discussões finais.

            Em seguida, propomos que a turma realize a atividade experimental “Ovos a La Química”. Caso não seja possível realizar o experimento, o professor poderá exibir o vídeo que acompanha essa atividade. Sugerimos que, durante a exibição, o professor faça pausas nos momentos adequados para que os alunos respondam, em pequenos grupos,às questões para discussão. O vídeo do experimento sugerido está disponível no BIOE e pode ser acessado no endereço

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/18334

            Para finalizar a atividade, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o texto disponibilizado no link abaixo. Este texto é uma síntese do que foi abordado na atividade e poderá ser utilizado como material de consulta futura para os alunos.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-1_Texto_final.docx

            Atividade 2 – Características de Reações Exotérmicas

            Nesta atividade, serão abordados aspectos qualitativos das reações que liberam energia ao ocorrerem (exotérmicas).

            O roteiro sugerido para esta atividade pode ser acessado no endereço abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-2_Roteiro.docx

Este roteiro propõe uma atividade semelhante à anterior. O experimento sugerido é o “Mistura Quente”. Novamente, se não for possível realizar o experimento, o professor pode exibir o vídeo do experimento filmado, fazendo as devidas pausas nos momentos adequados. O vídeo, disponível no BIOE, pode ser acessado pelo link:

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/24255

            Por fim, sugerimos que seja entregue o texto de síntese que pode ser acessado pelo link:

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-2_Texto_final.docx

            Atividade 3 – Características das reações endotérmicas

            Nesta atividade, serão abordados aspectos qualitativos das reações que absorvem energia ao ocorrerem (endotérmicas).

            O roteiro sugerido para esta atividade pode ser acessado no endereço abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-3_Roteiro.docx

Este roteiro propõe uma atividade semelhante às anteriores. O experimento sugerido é o “Entrando numa fria”. Novamente, se não for possível realizar o experimento, o professor pode exibir o vídeo do experimento filmado, fazendo as devidas pausas nos momentos adequados. O vídeo, disponível no BIOE, pode ser acessado pelo link abaixo.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/24296

            Por fim, sugerimos que seja entregue o texto de síntese que pode ser acessado no link abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-3_Texto_final.docx

            Atividade 4 – Investigando o comportamento exotérmico e endotérmico de reações com mesmos reagentes

            Nesta atividade serão discutidos alguns fatores que determinam se um processo é endotérmico ou exotérmico.

            O roteiro sugerido para esta atividade pode ser acessado no endereço abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-4_Roteiro.docx

Este roteiro propõe uma atividade semelhante às anteriores. O experimento sugerido é o “Quebra-cabeça termoquímico”. Novamente, se não for possível realizar o experimento, o professor pode exibir o vídeo fazendo as devidas pausas nos momentos adequados. O vídeo, disponível no BIOE, pode ser acessado pelo link abaixo.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/18741

            Por fim, sugerimos que seja entregue o texto de síntese que pode ser acessado pelo endereço:

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Atividade_1-4_Texto_final.docx

Referência

AMANTE, A.V. Reações Endotérmicas e Exotérmicas: atividades para a abordagem de termoquímica no Ensino Médio. 2012. 63 f. Monografia (Licenciatura em Química) - Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2012.

Sugerimos que o professor proponha uma discussão a respeito da energia presente nos alimentos. Sugerimos que seja discutido onde está armazenada essa energia, de que forma ela se transforma na energia que consumimos para sobreviver, qual a relação dessas transformações com a química, etc. Para fomentar essa discussão, sugerimos que o professor exiba o vídeo "Pílulas de Ciências: Energia dos Alimentos" do Portal pontociência. O vídeo pode ser acessado no endereço a seguir.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/17696

Sugerimos que o professor proponha um trabalho em grupo no qual os alunos deverão assistir a um vídeo de um experimento diferente daqueles realizados na atividade. Os alunos deverão, então, responder a um questionário que busca verificar se eles sabem utilizar os conhecimentos adquiridos durante a aula para interpretar os novos fenômenos observados. A seguir, disponibilizamos um link com o questionário.

http://pontociencia.org.br/aulas/termoquimica/Questionario.docx

Sugerimos os experimentos "Reação na lata" e "Água em pó" do portal pontociência. Os vídeos desses experimentos são disponibilizados a seguir.

Reação na lata - http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/21801

Água em pó - http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/18383