Substâncias Iónicas Sugestão de Exploração Exploração pelo professor com o quadro interativo Temas a Explorar: Substâncias Iónicas Unidade básica da substância, nomenclatura e fórmulas químicas Pré-requisitos: Iões monoatómicos e poliatómicos Fórmulas químicas dos iões Tempo de utilização: 30-45 minutos Unidade Básica da Substância Desativar as opções Mostrar a Carga Total e Mostrar Nome da Substância e selecionar Escolher Iões no menu inicial. Selecionar o catião Sódio e o anião Cloreto. Se é a primeira vez que os alunos têm contato com o programa, explicar algumas funções do programa (como representa os iões de diferentes cargas e como mostra a carga dos iões selecionados). Mostrar também como o programa reage a situações conhecidas: Repulsão de cargas de sinal igual, aproximando um catião sódio de outro catião sódio; Atração de cargas
de sinal diferente, aproximando um catião sódio de uma anião cloreto e formando uma nova substância. Questionar qual a carga desta substância. Selecioná-la para confirmar a resposta (Figura 1). Figura 1 Importante fazer os alunos reparar quantos iões formam a unidade básica da substância, neste caso, é formada por 1 ião sódio e 1 ião cloreto. Repetir o mesmo processo com iões cálcio e óxido. Questionar como será se os iões tiverem cargas não simétricas. Selecionar o ião cálcio e o ião cloreto. Aproximar catião de um anião. Questionar qual a carga deste conjunto (Figura 2).
Figura 2 Questionar sobre o que acontecerá se um ião cloreto se aproximar destes dois iões. Exemplificar. Fazer os alunos notar que a unidade básica da substância é formada por 1 catião cálcio e 2 iões cloreto. Repetir o processo com iões lítio e fosfato. Selecionar o ião alumínio e o ião óxido. Questionar se é possível estes dois iões formar uma substância. Os alunos sugerem facilmente quando se deve acrescentar catiões e aniões, mas deve-se perguntar qual o valor da cargas intermédias. Fazer os alunos notar que a unidade básica da substância é formada por 2 catiões alumínio e 3 aniões óxido (Figura 3).
Figura 3 Nomenclatura da Substância Iónica Explicar que o nome das substâncias é formado pelo nome do anião, seguido do nome do catião, ligados por 'de'. No menu inicial, selecionar Praticar, para ter um exemplo. Perguntar qual o nome da substância e confirmar ativando a opção Mostrar Nome da Substância. Obter mais exemplos clicando em seguinte. Fórmula Química da Substância Iónica Explicar que a fórmula química das substâncias é formado pela fórmula do catião (sem o valor da carga), seguido do número de catiões (obtidos como anteriormente), seguido da fórmula do anião (sem o valor da carga) e, por fim, o número de aniões
(obtidos, também, como anteriormente). Testar em alguns exemplos, escolhendo iões. Ter cuidado em escolher, também, exemplos que tenham a necessidade de parêntesis em iões poliatómicos. Concluir Depois de uma síntese, é importante que os alunos percebam as limitações do programa. O mais útil nesta fase é compreender que o programa não mostra uma atração entre substâncias iónicas neutras e iões, ou mesmo outras substâncias neutras. É importante perceber isto, para compreender como a ligação iónica mantém a substância coesa, tema que é abordado de seguida. Salienta-se esta limitação, por exemplo, mostrando como uma substância neutra é atraída por um corpo carregado. Carrega-se eletricamente uma régua de plástico e aproxima-se de uma torneira com água a correr, por exemplo. Exploração pelos alunos em computadores na sala de aula ou em casa Depois da exploração pelo professor, distribuir aos alunos uma ficha com algumas questões em que é pedido para diferentes substâncias iónicas: - a quantidade de catiões - a quantidade de aniões - a fórmula química Os alunos respondem às questões com o apoio do computador para ajudar a construir a substância (se isto for feito na aula, pode ser feito em pares). Depois da ficha, ou em alternativa, pedir aos alunos para escolher a opção Descobrir Fórmula, no menu inicial e realizarem o teste, que insere uma
dificuldade variável. Se feito em casa, pode ser pedido para realizarem o teste sem correção e enviarem o print screen com as repostas pelo Moodle, ou realizado o teste com correção para um feedback imediato (Figura 4). Figura 4 Seguimento nas aulas posteriores Pode ser dada uma ficha semelhante à da aula anterior para ser resolvida agora sem o auxílio do computador.