Guia do Professor. Módulo Propriedades das substâncias e dos materiais. Processos de separação de Misturas. Área de Aprendizagem: Química

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1 Vídeo: fazendo e desfazendo café Olá Professor(a)! Este Guia tem por finalidade ajudar você a conduzir as atividades propostas para o estudo de Processos de separação de misturas! O vídeo Fazendo e desfazendo café faz parte do Programa A Química nossa de cada dia, produzido pela Universidade Federal Fluminense, no Projeto Condigital, com apoio da Fundação Nacional de Desenvolvimento da Educação Ministério da Educação e Cultura Ministério da Ciência e Tecnologia. Módulo Propriedades das substâncias e dos materiais Processos de separação de Misturas Área de Aprendizagem: Química 1

2 Vídeo: fazendo e desfazendo café FAZENDO E DESFAZENDO CAFÉ Professor(a), a série de vídeos A Química nossa de cada dia produzido pela Universidade Federal Fluminense, tem como objetivo tratar de maneira simples vários aspectos conceituais da Química ligada a fatos cotidianos. O tema escolhido para este vídeo discute como a preparação do café envolve vários conceitos da Química num contexto bastante familiar a qualquer estudante, que é a cozinha. Nesse ambiente, é possível abordar todos os tópicos fundamentais da Química, e alguns já foram abordados no vídeo Química na Cozinha que faz parte desta série e seria bastante interessante você consultar. Este guia tem a finalidade de ajudá-lo a conduzir este assunto em sua sala de aula. Você poderá segui-lo integral ou parcialmente. Lembre-se, que a sua formação e experiência serão os fatores determinantes de sua ação. Introdução: O ato de preparar e tomar uma xícara de café são hábitos dos mais tradicionais do povo brasileiro. Por isso buscamos este tema para mostrar que preparar café tem tudo a ver com a Química. O café nada mais é do que uma solução cujo solvente é a água e o soluto são as substâncias que estão presentes no pó de café que são solúveis em água quente As principais técnicas utilizadas na preparação do café: extração por solvente e filtração são fundamentais também no cotidiano dos químicos, que usam essas técnicas para isolamento e purificação de misturas. Podemos obsevar que ao passar o café, fazemos também uma mudança de fase com a água. Ao colocar a água líquida para ferver com o bule tampado podemos perceber após o aquecimento a água chegando a vapor e condensar na tampa do bule retornando a fase 2

3 líquida. Esse é o princípio usado no vídeo para mostrar como desfazer o café, ou seja, utilizamos a técnica de destilação simples, indicada para separação de líquidos em uma mistura homogênea. Nesste caso, mostramos que a destilação do café pronto, leva a purificação da água, separando-a da parte do café que havia se solubilizado na água quente durante a etapa de preparação da bebida. A destilação é uma técnica que pouco alunos têm oportunidade de ver nas escolas, pois várias não tem laboratórios e ou material necessários. Por isso, mostramos no vídeo a destilação simples associada a um produto de uso cotidiano e a outras técnicas como extração e filtração. No momento em que se coloca o pó dentro do papel de filtro e derramase a água fervente sobre o pó, vários compostos deixam a fase sólida e solubilizam na água quente, formando assim a bebida, uma mistura de vários componentes como: taninos, polifenóis e o mais conhecido deles, a cafeína, um alcalóide com propriedades estimulantes, que ao contrário do que muitos pensam é um sólido branco, de gosto amargo e sem cheiro. O grão do café também possui aminoácidos, proteínas, lipídeos, além de açúcares e polissacarídeos. Mas, o principal segredo: possui uma enorme quantidade de polifenóis antioxidantes, chamados ácidos clorogênicos. Durantea fase de torrefação do café, esses ácidos clorogênicos formam novos compostos bioativos: os quinídeos. É nessa etapa também que as proteínas, aminoácidos, lipídeos e açúcares formam os quase mil compostos voláteis, entre eles o cafeol, um éster volátil solúvel em água quente, um dos principais responsáveis pelo aroma característico do café. É toda essa composição que faz do café uma bebida natural e saudável, se ingerida com moderação. Objetivo Geral: Introduzir o estudo de processos de separação e purificação de misturas usando o café com tema motivador. Objetivos Específicos: 1- Conhecer um pouco da história do café, bebida mais popular do Brasil. 3

4 2- Reconhecer vários processos de separação de mistura, com destaque para: extração por solvente, filtração e destilação simples. 3- Reconhecer quais processos de separação são mais apropriados em relação às propriedades da mistura e do componente que se deseja isolar. Pré-requisitos de conhecimento: Conhecer matéria e suas propriedades específicas; Saber diferenciar substâncias de misturas; Conhecer diferentes tipos de mistura; Tempo previsto para a atividade: Professor(a), você poderá usar duas aulas de 50 minutos: uma para o vídeo e uma para as atividades complementares propostas! Requerimentos técnicos: Para a exibição do vídeo poderá ser utilizado um computador ou um aparelho de DVD conectado a uma Televisão ou a um Datashow. ATIVIDADE DE APOIO: VÍDEO 4

5 Professor(a), o vídeo desenvolvido tem cerca de 12 minutos de duração e sua principal finalidade é discutir processos de separação de misturas. Preparação para a atividade: Professor(a), o vídeo produzido tem a finalidade de mostrar que em várias atividades humanas a separação dos mais diferentes materiais estão presentes em nosso cotidiano. Neste caso, escolhemos fazer e desfazer o café para exemplificar essa prática. É importante que você conheça as concepções prévias de seus alunos sobre este tema, para isso promova uma discussão geral sobre o assunto. Esta discussão poderá acontecer antes ou depois da realização da atividade. É claro, que o momento mais oportuno para isto acontecer depende de você. Antes de iniciar o vídeo, você pode solicitar a seus alunos que tenham lápis e papel em mãos para anotarem as possíveis dúvidas que possam surgir. Crie um ambiente tranquilo e peça a seus alunos que prestem bastante atenção. Durante a atividade: Para um melhor aproveitamento desta atividade é necessário silêncio absoluto, para que se ouça detalhes da narrativa. Se necessário, veja novamente. Professor(a), após a exibição do vídeo estimule seus alunos a comentarem sobre o assunto. Faça perguntas provocativas, preste muita atenção nas dúvidas que podem surgir! 5

6 Avaliação Após a execução do vídeo, avalie a participação de seus alunos. Promova uma discussão geral ou peça aos alunos que escrevam uma pequena dissertação sobre o assunto. Atividades Complementares Atividade 1 - Pesquisa: Se possível, divida a turma em dois grandes grupos e peça aos alunos de cada grupo que façam uma pesquisa sobre: GRUPO 1: Discutir sobre o grau de pureza de alguns materiais ou reagentes. Por exemplo, por que não bebemos água destilada e sim filtrada? Qual é a diferença entre as duas? GRUPO 2: Lixo urbano: por que é importante a coleta seletiva? Quais técnicas de separação são empregadas nesse processo? Atividade 2 - Experimentos: Filtração Objetivo Observar em quais tipos de mistura a técnica de filtração é eficiente na separação das misturas sugeridas. 6

7 Materiais e Reagentes 4 Coadores de café Suporte para o coador; Copos ou frascos similares para colocar as misturas e os materiais filtrados; Sugestões de misturas: 1) água e sal; 2) água e areia; 3) água e óleo; 4) areia e sal. Procedimento Preparar as misturas sugeridas e colocá-las no coador para tentar filtrá-las. Anotar os resultados. Resultados Os alunos perceberão que o método só será eficiente para separar misturas de heterogêneas de sólidos com líquidos. Peça que eles pesquisem de que forma poderiam separar as outras misturas. Atividade 3: Áudio e Vídeos Sugere-se também como atividade complementar assitir ao vídeo Química na Cozinha da série A Química nossa de cada dia produzidos pela Universidade Federal Fluminense. Bibliografia consultada ATKINS, P. W.; JONES.L.L. Princípios de Química. Porto Alegre: Bookman, BRENELLI, Eugênia Cristina Souza. A extração de cafeína em bebidas estimulantes: uma nova abordagem para um experimento clássico em química orgânica. Quím. Nova, São Paulo, v. 26, n. 1, Jan MOREIRA, Ricardo Felipe Alves; TRUGO, Luiz Carlos; DE MARIA, Carlos Alberto Bastos. Componentes voláteis do café torrado. Parte II. Compostos 7

8 alifáticos, alicíclicos e aromáticos. Quím. Nova, São Paulo, v. 23, n. 2, Apr MORTIMER, E. F., MACHADO, A. H. Química para o Ensino Médio. São Paulo: Scipione, 2002, 398p. SNYDER, C., H. The extraordinary chemistry of ordinary things. 4 th ed. New Jersey: John Wiley & Sons, 2002, 814 p. Para estudos complementares Associação Brasileira da Indústria de Café- ABIC. 8