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Observando a hidrólise salina com experimentos

 

23/02/2011

Autor y Coautor(es)
Emiliano Chemello
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SAO PAULO - SP Universidade Federal de São Paulo

Mary Grace Martins (validadora)

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Médio Química Propriedades das substâncias e dos materiais
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Nesta aula o aluno poderá observar o comportamento de sais inorgânicos em água e verificar experimentalmente que eles podem assumir caráter ácido, básico ou neutro. Irá também ter uma introdução ao estudo da hidrólise salina, para depois poder explicar os fenômenos observados nesta aula. Aprenderá a registrar corretamente as observações experimentais, organizar-se diante de um roteiro experimental e trabalhar em grupo.

Duração das atividades
1 aula de 50 min.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

- Nomenclatura de ácidos, bases e sais. A partir da fórmula dar o nome e vice-versa.

- Força de ácidos e bases: saber prever a força de um ácido (hidrácido e oxiácido) e uma base a partir de sua fórmula.

- pH, pOH, escala de pH, cálculo de pH

- indicadores ácido/base

Estratégias e recursos da aula

Introdução (10 minutos)

A determinação do pH de soluções salinas pode começar com uma revisão sobre pH, a qual pode ser realizada apresentando o seguinte video aos alunos:

De todas a partes do video, enfatizar o procedimento de determinação do pH a partir do papel indicador universal e a análise do padrão de cores na escala de cores de pH, pois este procedimento será realizado logo a seguir. Trata de um pré-requisito, mas caso haja dúvidas sobre esta parte, estas serão esclarecidas neste momento, pois dúvidas a respeito disso impede o professor de continuar com a atividade.

Esclarecido como funciona o papel indicador e a escala de pH, podemos prosseguir com mais uma revisão. Como iremos trabalhar com as propriedades de sais, é importante aqui fazer uma pequena revisão do que é um sal, do que ele é formado, principalmente destacando o fato de um sal ser formado por um ácido e uma base. Novamente, caso haja dúvida a respeito, elas devem ser esclarecidas antes de prosseguir com a aula. Proponha que o aluno indique, consultando seu material didático de sala de aula, os ácido e base que dão origem aos seguintes sais:

NaCl

KNO3

NH4Cl

NaHNO3

Dependendo das respostas dos alunos, você saberá se há a necessidade de um trabalho mais intenso a respeito dos assuntos a serem revisados. Após esclarecer estes aspectos da neutralização, pode-se iniciar a atividade prática.

Atividade Experimental (40 minutos)

Esta atividade experimental pode ser realizada em duplas, sendo que um aluno executa o procedimento experimental enquanto o outro anota os resultados obtidos. Na ausência de laboratório ou de material para todos os alunos, esta experiência pode ser de caráter demonstrativo. Portanto, dependendo dos recursos em vossa escola, opte por uma das opções indicadas. Como trata-se de um procedimento sem maiores perigos, óculos de proteção, jaleco e luvas podem ser dispensados.

Os sais cloreto de sódio (sal de cozinha) e sulfato de cobre podem ser comprados a preços baixos em supermercados e lojas de produtos agrícolas, respectivamente. O bicarbonato de sódio também é achado em supermercados. Os demais sais em lojas de produtos químicos. Caso os demais sais não estejam disponíveis, com estes três saia citados acima é possível realize o experimento, pois teremos desta forma um represente dos sais ácidos, um para o sal básico e um para o sal neutro.

Para o experimento da hidrólise salina, você irá precisar de (as quantidades de sais são pontas de espátulas por grupo):

- Bicarbonato de sódio - NaHCO3.

- Cloreto de sódio - NaCl.

- Sulfato de sódio - Na2SO4.

- Sulfato de cobre pentahidratado - CuSO4.5 H2O.

- Nitrato de chumbo II- Pb(NO3)2.

- Carbonato de Lítio (Li2CO3)

- Seis tubos de ensaio

- Água destilada

- Seis tiras de papel indicador universal.

- Termômetro

O experimento inicia com água destilada somente. Mede-se o pH e a temperatura da água. Após, dissolver uma ponta de espátula de cada um dos sais relacionados em cada tubo de ensaio e, após a dissolução, observar o pH resultante do mergulho da tira de papel indicador universal. Não esquecer de identificar os tubos de ensaio. Se os alunos estiverem realizando o procedimento, cobrar esta organização deles. Com os resultados obtidos, preencha a tabela abaixo.

Temperatura: _____

Sistema

pH (resultados esperados)

Água destilada

neutro (pH 7)

Água destilada + bicarbonato de sódio

básico (pH 10)

Água destilada + cloreto de sódio

neutro (pH 7)

Água destilada + sulfato de sódio

neutro (pH 7)

Água destilada + sulfato de cobre pentahidratado

ácido (pH 4)

Água destilada + carbonato de lítio

básico (pH 10)

Água destilada + nitrato de chumbo II.

ácido (pH 3)

Depois do experimento, discuta com os alunos a influência na temperatura no caráter ácido/básico/neutro da solução. Qual foi a temperatura do experimento? Em qual temperatura o pH 7 é considerado neutro? Isto propiciará um resgaste do conceito de pH. Peça aos alunos que acessem o seguinte website para responder a estes questionamentos.

http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/sala_de_aula/conceitos_errados.html

Solicite que, após a leitura do site, seja entregue por escrito, de forma individual, as respostas para os questionamentos anteriores.

Na volta do laboratório, de forma individual, solicite os alunos separarem os sais utilizados no experimento em três categorias: sais de caráter ácido, sais de caráter básico e sais de caráter neutro. Após isto, solicite que eles determinem os ácidos e as bases que deram origem a estes sais.

Chame a atenção, após eles realizarem esta classificação, que sais com caráter ácido tem como origem ácidos fortes e bases fracas; sais com caráter básico tem como origem ácidos fracos e bases fortes; sais com carater neutro tem como origem ácidos e bases fortes. Finalize com a pergunta: "Há alguma relação entre a força dos ácidos e bases que dão origem ao sal e o comportamento deste em água?" Este será o tema da próxima aula,  "prevendo o comportamento ácido/básico de sais" (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=18865). 

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Escala de pH Vídeo
Recursos Complementares

> Um video sobre o papel indicador universal e a escala de pH

http://www.youtube.com/watch?v=Q7fjH2G0y7w

> Frequentemente o assunto "hidrólise" é tratado no ensino médio de forma mecânica, com o qual os alunos aplicam regras e usam isto para resolver exercícios. Esta é uma oportunidade para demonstrar aos alunos na prática conceitos importantes da química. Frequentemente aulas práticas são um fator motivador das aulas, envolvem os alunos que dedicam-se diante de uma atividade ativa. Veja mais sobre experimentos em sala de aula na referência sobre a função dos experimentos no ensino de ciências. (http://books.google.com.br/books?hl=pt-BR&lr=&id=s-PR2OqepwwC&oi=fnd&pg=PA53&dq=experimentos+ensino+qu%C3%ADmica&ots=bFQ_dQBDLn&sig=jV0EhZ8b7AgBQ9GG9SU81PeERX0#v=onepage&q&f=false)

Avaliação

Pode-se avaliar o aluno com base na organização e desempenho das atividades experimentais propostas, se mergulhou corretamente a fita de papel indicador, se anotou corretamente os valores e se interpretou corretamente a medida.

Também pode-se propor como atividade avaliativa uma 'investigação química'. Ao invés de identificar quais sais estão sendo adicionados a cada tubo de ensaio, os alunos terão os sete tubos de ensaio, um com água e outros seis com sais dissolvidos sem identificação. Através da medida de pH e pensar sobre o resultados obtido, os alunos terão que descobrir o que tinha em cada tubo de ensaio. Alguns tubos são, prontamente, identificados, como é o caso da solução de sulfato de cobre, que é de coloração azul. Mas os outros tubos terão que ser analisados pelo seu pH. No caso do tubo com água, uma pequena quantidade do líquido pode ser vaporizada com o bico de bunsen para demonstrar a existência apenas de água. Provavelmente este processo de investigação desafiará e motivará os alunos.

Opinión de quien visitó

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