UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE QUÍMICA

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE QUÍMICA PROPOSTA DE ATIVIDADES DIDÁTICAS DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL ORIENTADORA: Profa. Dra. Liane M. Rossi MONITORES: Bernardo A. Iglesias/Lucas L. R. Vono São Paulo, 06 de Julho de 2009.

2 1. PROPOSTAS DE TÉCNICAS EXPERIMENTAIS NO LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL PARA O CURSO DE QUÍMICA (NOTURNO). PROPOSTA 1: Desenvolvimento de uma prova prática experimental envolvendo técnicas básicas de laboratório A realização de uma prova experimental no curso de química geral é de extrema necessidade, uma vez que visa o conhecimento do aluno sobre os temas teóricos abordados em sala de aula e, também testa as habilidades quando estes estão em um laboratório de química. O domínio de certas técnicas em laboratório, como por exemplo, uso de vidrarias corretas, pesagem dos materiais usados para o experimento, equipamentos de segurança, entre outros, deve estar claro seu entendimento. Foi elaborada uma apostila onde os alunos puderam acompanhar e estudar as técnicas oferecidas neste novo curso de química geral, onde nesta mesma constam informações gerais dos experimentos, em apêndices, e descrição das técnicas que foram abordadas no laboratório. Os assuntos tratados nas aulas experimentais foram sobre técnicas elementares (aquecimento, pesagem, manuseio de sólidos e líquidos, filtração, lavagem e descarte de resíduos), medidas, transformações químicas, análise qualitativa e quantitativa, reações de oxi-redução, solubilidade, estudos de energia de dissolução, espectros atômicos e absorção de luz, modelos cristalinos e ligações químicas, sendo todos estes abordados nas aulas teóricas, seguindo a literatura indicada pelos docentes responsáveis pela disciplina 1-4. A prova experimental foi realizada em duas etapas. A primeira etapa foi constituída de uma prova escrita e uma prova experimental, onde os alunos dispunham de 40 min para realizar cada uma das provas. A prova escrita foi elaborada na forma de testes e visava avaliar as noções de segurança em laboratório, descarte adequado de soluções e o uso adequado de diferentes vidrarias volumétricas e instrumentos (modelo da prova realizada em anexo). A prova experimental foi realizada individualmente, apesar de todos os experimentos serem realizados em duplas. Isso foi realizado com o propósito de observar se durante as atividades de laboratório as tarefas eram divididas ou se algum dos alunos ficava apenas assistindo. A prova experimental foi constituída de três tarefas, sendo: preparação de 100 ml de NaCl 0,5 mol L -1, preparação de 50 ml de NaCl 0,05 mol L -1 a partir da primeira solução e recuperação de 174 mg de NaCl a partir da solução de maior concentração. Para tanto os alunos dispunham de todos os equipamentos e vidrarias disponíveis no laboratório, cabendo a ele escolher as mais adequadas. Os valores de concentração, volume e massa foram escolhidos de forma que os

3 cálculos resultassem em valores simples (5 ml para diluição e 6 ml para a recuperação do sal) A prova experimental foi realizada utilizando-se os três laboratórios de química geral. Cada bancada disponível foi ocupada por um aluno, totalizando assim 12 alunos por turma. Cada avaliador acompanhou dois alunos observando os equipamentos e vidrarias utilizados por eles, bem como a técnica utilizada e precisão. Para facilitar tal avaliação foi elaborada uma tabela onde era necessário apenas marcar sim ou não. A nota final da prova experimental foi dada pelo número de acertos. Espera-se avaliar com essa primeira prova experimental os conhecimentos adquiridos pelos alunos para pipetagem, pesagem de sólidos, uso de vidrarias volumétricas (acerto de menisco e homogeneização da solução), procedimento de aquecimento a secura de soluções (uso de cápsula de porcelana) e procedimento para ligar o bico de bunsen. Na segunda etapa será realizada somente uma prova experimental, na qual os alunos deverão determinar o percentual de sacarose em uma mistura binária com sílica. Para tanto, os alunos receberão uma folha de prova contendo instruções de massa de amostra e volume de água que deverão ser utilizados, para que a densidade obtida para a solução obtida pelo aluno seja contemplada pelo gráfico de densidade por concentração de sacarose, que será fornecido junto com a folha de prova. Os alunos serão novamente divididos em turmas de 12 alunos e acompanhados por seis avaliadores. A avaliação será também realizada observando-se os equipamentos e vidrarias utilizados por eles, bem como a técnica utilizada e precisão, os pontos que devem ser avaliados serão os mesmo para a primeira prova, fazendo uma avaliação dos procedimentos feitos durante a prova. A grande diferença entre as duas etapas experimentais será apenas no número de materiais disponíveis, para essa segunda etapa estarão disponíveis apenas os materiais que serão utilizados. Essa alteração foi realizada devido a maior complexidade dessa etapa, a qual requer análise de um gráfico de densidade em função de concentração de sacarose, bem como cálculos para determinar o percentual de sacarose na amostra. A segunda etapa será realizada no dia 03 de julho de 2009, desta forma não será possível realizar uma análise dessa etapa. Espera-se avaliar com essa primeira prova experimental os conhecimentos adquiridos pelos alunos para pipetagem, pesagem de sólidos e líquidos, uso de vidrarias volumétricas (acerto de menisco e homogeneização da solução), aliquotar uma amostra e filtração.

4 PROPOSTA 2: Verificação dos aspectos positivos e negativos a respeito dos experimentos realizados Sendo pela primeira vez realizada na disciplina de química geral, a prova prática da parte experimental do curso deixa evidenciada uma série de dificuldades, por parte dos alunos, de como efetuar técnicas básicas em um laboratório, mas também fica claro em relação aos aspectos que podem ser corrigidos para o próximo semestre, onde será ministrada a disciplina de química geral II. Com relação aos aspectos positivos, foi de extrema importância a aplicação desta nova forma de avaliação, pois é possível saber e identificar quais alunos participou e executou os experimentos durante o decorrer da disciplina. Também foi possível identificar as dificuldades que os alunos apresentam quando colocados em uma situação parecida com a que lhes foi solicitada na prova, em que tiveram que preparar soluções de concentrações definidas, uso correto do material no laboratório, para cada tipo de experimento e efetuar os cálculos de forma correta e precisa. A respeito dos aspectos negativos, como foi de fácil percepção identificar qual aluno sabia realizar o experimento de forma correta, a grande maioria deve um péssimo desempenho na avaliação, fato este justificado por falta de atenção ou estudo da parte prática do laboratório. Outro aspecto negativo foi atribuído ao entendimento ou domínio básico prévio da parte teórica da matéria, antecedente as aulas experimentais, pois os alunos não se importam em ter uma pequena noção do conteúdo que será abordado antes da aula. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com este novo modelo de avaliação, para uma disciplina experimental, os alunos aprendem sobre técnicas básicas de laboratório, que um aluno do 1º ano do curso de química geral deve conter.

5 ANEXOS QFL 4010 Química Geral I Prova de Laboratório Parte I Nome: nº USP: No laboratório, usando as vidrarias e equipamentos mais adequados, realize as tarefas abaixo: Tarefa 1) Prepare 100 ml de uma solução 0,5 mol/l de NaCl (Dados: Massa molar NaCl = 58 g/mol). Tarefa 2) Prepare 50 ml de uma solução 0,05 mol/l de NaCl a partir da solução preparada na tarefa anterior. Tarefa 3) Recupere 174 mg de NaCl sólido, a partir da solução mais concentrada que você preparou.

6 QFL 4010 Química Geral I Prova de Laboratório Parte II Nome: nº USP: Um lote de açúcar está contaminado por uma substância inorgânica insolúvel em água. Você está recebendo uma amostra deste lote, e deverá determinar a porcentagem de açúcar na mistura, empregando o material, o procedimento e os cálculos adequados. Você dispõe de um gráfico que relaciona a densidade (em g/ml) de soluções aquosas de açúcar com as respectivas concentrações (em g de açúcar/ ml de solução). Dica: para começar, use 6g da amostra fornecida (anote a massa exata) e um volume de água destilada suficiente para o final (após a separação do sólido e lavagem do mesmo) obter exatamente 100 ml de solução. Sabe-se que, nesse volume, toda a fração solúvel da amostra será solubilizada. 1,20 1,15 Densidade (g/ml) 1,10 1,05 1,00 0,95 0,90 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Concentraçao (g de açúcar/ml de soluçao)

7 REFERÊNCIAS 1. Kotz, J.C.; Chemistry and Chemical Reactivity; 4 th ed.; Saunders College Publishing, Brown, T.L.; The Central Science; 9 th ed.; Prentice Hall, Lee, J.D.; Química Inorgânica Nao Tao Concisa; 5 ª ed.; Edgard Blücher Ltda., Skoog, D.A.; Principles of Instrumental Analysis; 5 th ed.; Brukes Cole, 1997.

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