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As Reações Químicas do Biodiesel

 

28/09/2009

Autor e Coautor(es)
Wesley Pereira da Silva
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BRASILIA - DF Universidade de Brasília

Marco G. B. Burlamaqui

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Química Propriedades das substâncias e dos materiais
Ensino Médio Química Transformações: caracterização, aspectos energéticos, aspectos dinâmicos
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Identificar as reações químicas envolvidas na produção do biodiesel;
  • Conceituar a reação de transesterificação;
  • Relacionar a reação de transesterificação com a produção do biodiesel.
Duração das atividades
Duas horas aulas de cinqüenta minutos cada.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
  • Grupo funcional orgânico éster.
Estratégias e recursos da aula

Professor, providencie alguns materiais que são utilizados para a fabricação de biodiesel, dê preferência para os materiais existentes na sua região: Pinhão Manso, Girassol, Soja, Nabo Forrageiro, Babaçu, Palma, Algodão, Tungue, Mamona e Crambe.

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Figura 1 – Pinhão manso
Fonte:
http://www.embrapa.gov.br/imprensa/noticias/2008/julho/1a-semana/embrapa-discute-plataforma-de-pd-i-em-pinhao-manso/image/image_view_fullscreen (acessado em 26 de agosto de 2009)

Aula 01:

Inicie a aula no laboratório de informática. Divida a turma em grupos de três ou quatro alunos. Pegue a matéria prima que você encontrou na sua região e mostre para os alunos. Em seguida, pergunte para eles onde é utilizada essa matéria-prima? Depois que os alunos citarem alguns exemplos, informe que essa matéria-prima também pode ser usada para a produção de Biodiesel, para isso, são utilizadas algumas reações químicas específicas. Mas inicialmente informe aos alunos que o biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis.

Professor, crie um blog junto com os alunos e coloque o seguinte título: A química do Biodiesel. Em seguida, explique aos alunos que as matérias-primas para a produção de biodiesel são: óleos vegetais, gordura animal, óleos e gorduras residuais. Peça para que os alunos pesquisem na internet outras matérias-primas que dão origem aos óleos vegetais utilizados para a produção do biodiesel. É provável que o resultado da busca seja: Pinhão Manso, Girassol, Soja, Nabo Forrageiro, Babaçu, Palma, Algodão, Tungue, Mamona e Crambe. Professor, peça para que um dos grupos crie um tópico no blog com o título matéria prima, em seguida, eles deverão colocar o resultado da sua pesquisa no blog.

Para saber como criar o blog clique no link abaixo:
http://www.stella-science.eu/mini_units/index.php?miniunit=blog

Professor, informe aos alunos que cada grupo deverá abrir um documento de texto e colocar as informações pesquisadas. Esse documento deverá ser entregue para o professor para compor a avaliação.

Em seguida, peça para que os alunos pesquisem no site http://www.biodiesel.gov.br/ como é o processo de produção de biodiesel. Os alunos deverão responder as questões abaixo:

1 – Quais são os processos de obtenção do biodiesel?
2 – Qual o processo mais utilizado na produção do biodiesel?

No site citado acima, os alunos encontrarão que os principais processos de obtenção do biodiesel são: o craqueamento, a esterificação e a transesterificação. Explique para os alunos que a esterificação e a transesterificação são reações químicas, sendo que esta última é a mais utilizada na produção de biodiesel.
 
Aula 2:

Peça para que os alunos abram a imagem abaixo:


Éster:
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=11877

Ester

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Figura 2 – representação do grupo funcional éster

Explique aos alunos que essa imagem representa o grupo funcional orgânico éster. Peça para que os alunos vejam a imagem abaixo que representa a reação de transesterificação. Pergunte aos alunos qual a semelhança entre as duas imagens (figura 2 e figura 3).

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Figura 3: Reação de transesterificação de triglicerídeos com álcool

Eles deverão chegar à conclusão de que o biodiesel é uma mistura de ésteres (como ilustrado na figura 3).

Professor, utilize esse momento para explicar ou revisar as principais características do grupo funcional éster. Em seguida, explique para os alunos que a reação de transesterificação nada mais é do que a separação da glicerina do óleo vegetal. Cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por glicerina. A glicerina torna o óleo mais denso e viscoso. Durante o processo de transesterificação, a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando o óleo mais fino e reduzindo a viscosidade.


Para sistematizar a aula os alunos deverão colocar as informações pesquisadas e as respostas das questões abaixo no blog:

1 – Quais são os produtos da reação de transesterificação?
2 – Por que o biodiesel é considerado um combustível renovável?
3 – Esquematize o processo de produção do biodiesel.


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Figura 4 – Esquema do processo de produção do biodiesel
Fonte: http://www.biodieselbr.com/biodiesel/processo-producao/biodiesel-processo-producao.htm (acessado em 27 de agosto de 2009)

Caso o professor não tenha à sua disposição um laboratório computacional e possua apenas um computador com um datashow, poderá mostrar a imagem e os sites na própria sala de aula.

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Recursos Complementares
Avaliação
O professor poderá avaliar os alunos através das informações postadas no blog. Se preferir o professor poderá avaliar os alunos posteriormente, uma vez que as informações estão gravadas no blog.
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