DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁLCOOL NA GASOLINA COMERCIALIZADA EM ALGUNS POSTOS NA CIDADE DE BELÉM-PA Rogério Galvão NEVES 1 (roger_chemistryufpa@hotmail.com) Clauderí Rodrigues de ALMEIDA 1 (clauderialmeida@gmail.com) Ana Alice Pimentel MARINHO 1 (anaalice.pimentel@hotmail.com) Kelly das Graças Fernandes DANTAS 2 (kdgfernandes@ufpa.br) Patrícia Santana Barbosa MARINHO 2 (pat@ufpa.br) Oswaldo Machado da Ponte NETTO 3 (npjr30@gmail.com) 1 Universidade Federal do Pará (UFPA) 2 Universidade Federal do Pará (UFPA) / Coordenadoras de área do PIBID QUÍMICA 3 Secretaria de Educação do Estado do Pará (SEDUC-PA) Resumo: A gasolina é um combustível fóssil produzida a partir do petróleo. É formada, principalmente, por hidrocarbonetos. Um componente presente na gasolina que merece destaque especial é o etanol anidro. Seu principal papel é atuar como antidetonante. De acordo com a agência nacional do petróleo (ANP) a quantidade máxima permitida de etanol na gasolina é de 25% em volume. O objetivo deste trabalho é a determinação do teor de etanol na gasolina através da extração com água conhecida como teste da proveta e foi utilizada como experimento em escolas do Ensino Médio, com o objetivo de ilustrar conceitos relacionados com medidas quantitativas, como o teor expresso em porcentagem; polaridade das substâncias, densidade e solubilidade. Como metodologia foi realizada em primeiro lugar uma revisão bibliográfica, aula abordando o conteúdo de funções oxigenadas e explicação de como determinar o teor de etanol na gasolina, em seguida foi determinado pelos alunos o teor de etanol presente em 5 amostras de gasolinas de postos diferentes comercializadas na cidade de Belém-PA. Os experimentos foram realizados no Laboratório Multidisciplinar da Escola Estadual Maria Helena Valente Tavares, localizado no município de Ananindeua-PA, com alunos do 3º ano do ensino médio. O trabalho foi desenvolvido através do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID). Observou-se que a maioria das amostras de gasolinas analisadas está em conformidade com a legislação da ANP. O entendimento da interação entre as moléculas de água, etanol e os hidrocarbonetos presentes na gasolina permitiu abordar os conceitos de solubilidade, densidade e polaridade das substâncias. Palavras-Chave: Gasolina. Teor de Álcool. Combustível. INTRODUÇÃO O ensino de Química Orgânica para muitos alunos do ensino médio é visto como extenso e muito teórico, sem a presença de experimentação. A experimentação pode ser utilizada como apoio ao conteúdo ministrado em sala de aula, reforçando alguns tópicos que não foram bem compreendidos pelos alunos. O uso de procedimentos experimentais é importante para dar credibilidade e respaldo ao conteúdo que outrora era visto como difícil de aprender. Segundo Almeida e colaboradores (2008) os experimentos facilitam a compreensão da natureza da ciência e dos seus conceitos, auxiliam no desenvolvimento de atitudes científicas e no diagnóstico de concepções não científicas. A utilização de práticas experimentais é de grande contribuição no processo de ensino e aprendizagem, podendo assim tornar as aulas muito mais interessantes. Seed (2006, p. 20) afirma que [...] é necessário perceber que o experimento faz parte do contexto de sala de aula e que não se separa a teoria da prática. Isso porque faz parte do processo pedagógico que os alunos se relacionem com os fenômenos sobre os quais se referem os conceitos a serem formados e significados. O estudo das funções orgânicas, por sua amplitude, tem se tornado muitas vezes um obstáculo na aprendizagem de conceitos fundamentais dentro da Química Orgânica. No decorrer dos estudos sobre as reações orgânicas, a compreensão das funções orgânicas é de fundamental importância. Um exemplo disso pode ser visto em diversos produtos comercializados no mercado, onde podemos 290
encontrar inúmeras substâncias orgânicas presentes em sua constituição. Dentre os muitos produtos comercializados, um exemplo deles é a gasolina. No entanto, pode-se ver a também importância da contextualização no ensino de Química. A utilização de novas estratégias e metodologias, visando aproximar a química do cotidiano do aluno, tem permeado uma série de propostas didáticas, as quais chegam a se expressar, em diferentes níveis, nas salas de aulas reais de química e de ciências de um modo geral. (Ferreira; Silva, 2011, p. 1) Segundo Feltre (2004, p. 37), a gasolina é um dos produtos mais importantes obtidos no refino do petróleo, a qual é usada nos automóveis e sua composição depende de como a mesma vai ser utilizada. A gasolina conhecida como tipo A, é a produzida pelas refinarias de petróleo e entregue diretamente às distribuidoras. É uma mistura de naftas em determinadas proporções, que enquadra o produto na especificação da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). A gasolina tipo C, é a gasolina do tipo A recebida pelas distribuidoras, adicionada de álcool etílico anidro combustível (AEAC). Essa gasolina é a comercializada nos postos revendedores de combustíveis. A gasolina aditivada é a gasolina do tipo A, que contém além do álcool etílico, os chamados aditivos detergentes dispersantes. Esses aditivos possuem a finalidade de eliminar a formação de depósitos nos bicos injetores e no carburador, assim como, no coletor e hastes das válvulas de admissão e também são anticorrosivos. Para evitar possíveis adulterações do produto para fins de comercialização, na gasolina aditivada é adicionado um corante, a qual confere uma cor diferente daquela apresentada pela gasolina comum. A utilização de veículos automotores nas grandes e pequenas cidades e a comercialização de combustíveis para consumo dos mesmos, estão em crescimento proporcional. A gasolina é o combustível mais comercializado. Preocupação na comercialização vem sendo averiguada constantemente, devido supostas fraudes. Na gasolina estão presentes diversas substâncias orgânicas, dentre elas, o etanol se destaca. O teor de etanol presente na gasolina, de acordo com a ANP deve ser inferior ou igual a 25%, caso contrário, se uma amostra de gasolina apresentar um teor superior ao prescrito nas normas da ANP, esta é considerada adulterada. Um procedimento experimental bastante conhecido é denominado teste da proveta, o qual tem por finalidade a determinação do teor de etanol presente em amostras de gasolinas comercializadas, com o intuito de verificar se as mesmas estão dentro das normas da legislação vigente. OBJETIVO O trabalho experimental teve por objetivos identificar o teor de etanol presente na gasolina comercializada em alguns postos de combustíveis da cidade de Belém-PA, verificar possíveis adulterações presentes nas amostras de gasolinas, estudar a interação entre as moléculas de água, etanol e os hidrocarbonetos, analisar conceitos de solubilidade, densidade e polaridade das substâncias com o experimento proposto. METODOLOGIA O presente trabalho foi executado no Laboratório Multidisciplinar da Escola Estadual de Ensino Médio Maria Helena Valente Tavares, localizada no município de Ananindeua-PA, com uma turma da 3ª série do Ensino Médio composta de 25 alunos, o mesmo foi desenvolvido através do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). O procedimento experimental foi composto de cinco etapas. 291
Na primeira etapa, foi realizado um levantamento bibliográfico. Na segunda etapa, foram coletadas cinco amostras de gasolinas comercializadas em diferentes postos de combustíveis na cidade de Belém-PA, as amostras foram denominadas como gasolinas A, B, C, D e E. Na terceira etapa, foi ministrada uma aula expositiva abordando o conteúdo de funções orgânicas, com o foco nas funções oxigenadas. Na quarta etapa (Figura 1), foram realizados os procedimentos experimentais, conhecido como teste da proveta, onde a turma foi dividida em cinco equipes, a cada uma foram entregues os materiais necessários para a realização do experimento (proveta, copo de béquer, bastão de vidro, pisseta com água e as 5 amostras de gasolina). Todas as equipes fizeram as análises das cinco amostras. Figura 1: Parte experimental da quantificação da porcentagem de etanol na gasolina. (a) amostra A. (b) amostra B. (a) (b) O teste da proveta consiste em adicionar uma alíquota (50 ml) de gasolina em uma proveta, em seguida adicionar uma alíquota (50 ml) de água. Após agitar a mistura, observa-se a formação de uma mistura heterogênea de água, etanol anidro, hidrocarbonetos e gasolina. Na quinta etapa, foi distribuído um questionário aos alunos com 5 questões. Na tabela 1, encontram-se as perguntas do questionário. Tabela 1: Tabela com as cinco questões do questionário. Questionário Questão 1 No experimento realizado (teor de álcool na gasolina), após a agitação, qual a substância ficou na parte de cima e qual ficou na parte de baixo? Justifique sua resposta. Questão 2 Por que as substâncias não se misturam? Questão 3 O octano (C8H18) é um hidrocarboneto presente na gasolina. Monte a equação química balanceada da combustão do octano. Questão 4 O etanol (C2H6O) faz parte das funções oxigenadas e é um dos componentes presentes na gasolina. Monte a equação química balanceada da combustão do etanol. Questão 5 Com base no experimento, calcule o teor de etanol presente na gasolina e diga se o mesmo está dentro da faixa estabelecida pela legislação vigente (ANP). 292
RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados do questionário aplicado, concernente à determinação do teor de álcool presente na gasolina estão mostrados nos gráficos 1 e 2. De acordo com gráfico 1, o questionário apresenta um resultado favorável com uma porcentagem de acertos considerável, se comparado a porcentagem de erros e questões em branco. Porém, nota-se, uma deficiência por parte de quase metade da turma com relação aos cálculos estequiométricos, muitas das vezes questões que envolvam números já assustam os alunos devido à dificuldade que muitos apresentam na disciplina Matemática. Gráfico 1. Número de acertos, erros e questões em branco do questionário. 25 20 84% 76% Nº DE ALUNOS 15 10 5 16% 4% 60% 32% 8% 52% 36% 12% 60% 40% Acertos Erros Branco 0 1 2 3 4 5 QUESTÕES QUESTIONÁRIO O Gráfico 2, mostra a o resultado dos teores de etanol das cinco amostras de gasolinas analisadas. Gráfico 2. Resultado dos teores de etanol das amostras de gasolinas analisadas. 30% 28% TEOR DA ETANOL 25% 15% 10% 5% 22% 22% 22% Amostras de gasolinas 0% A B C D E AMOSTRAS TEORES DE ETANOL No Gráfico 2 observa-se que a amostra A apresenta um teor de etanol superior ao estabelecido pela agência ANP, sendo classificada como uma gasolina adulterada. Enquanto que as demais amostras analisadas apresentam os teores de etanol dentro da norma estabelecida pela legislação vigente. 293
CONCLUSÃO A partir do experimento os alunos foram capazes de relacionar propriedades físicas e químicas com a identificação e quantificação de substâncias. E observaram que a solubilidade se manifesta entre compostos de mesmas características químicas em se tratando de polaridade e puderam observar, também, a diferença de densidade das substâncias. Conclui-se, também, que a maioria dos postos de combustíveis da cidade de Belém-PA está cumprindo a legislação da ANP com teores de álcool na gasolina adequada que é o máximo de 25%, mostrando aos alunos a importância de realizar análises para controlar a qualidade dos produtos. REFERÊNCIAS AGÊNCIA NACIONAL De PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. RESOLUÇÃO ANP Nº 9, DE 7.3.2007 DOU 8.3.2007 RETIFICADA DOU 9.3.2007. 2007. Disponível em: < http://nxt.anp.gov.br/nxt/gateway.dll/leg/resolucoes_anp/2007/mar%c3%a7o/ranp%209%20- %202007.xml>. Acesso em: 06 maio 2014. ALMEIDA, E.C.S.; SILVA, M.F.C.; LIMA, J.P.; SILVA, M.L.; BRAGA, C.F.; BRASILINO, M.G.A. Contextualização do ensino de química: motivando alunos do ensino médio. In: ENCONTRO DE EXTENSÃO UNIVERSITÁRIA, 10, 2008, João Pessoa. Anais... João Pessoa: Editora Universitária/UFPB, 2008. FERREIRA, W. M.; SILVA, A. C. T. As fotonovelas no ensino de química. Química Nova na Escola, v. 33, n. 1, p. 25, 2011. FELTRE, R. Química Orgânica. v. 3. p. 37. 6ª ed. São Paulo: Moderna, 2004. SEED. Diretrizes curriculares de Química para Educação Básica. Curitiba, 2006. ENSINO DA QUÍMICA - ENQUI 294