Como ser um professor inesquecível de Química - Como introduzir o 1º pilar do saber químico - vídeo4

A partir desse módulo, eu discuto com

você conceitos fundamentais que embas

aprendizado de química no ensino médio.

Como eu disse na introdução, existem

muitos aspectos que estão envolvidos na

formação do professor, mas os aspectos

que dizem respeito ao conhecimento

químico, eles são um ponto fundamental

de partida paraa tomada de decisões,

para decidir o que é fundamental, o que

é acessório, para decidir aquilo que

precisa ser discutido com certa

profundidade e aquilo que não requer o

mesmo tratamento. No meu entendimento,

existem cinco conceitos fundamentais que

embas

química do ensino médio. A partir deles,

o estudante tem uma abertura de

horizontes para estudar diversos outros

assuntos, mas esses cinco são vitais,

são pontos fulcrais do ensino de

química. O primeiro deles é o conceito

de substância química.

Note que eu não estou começando pelo

conceito de elemento e ao longo do nosso

percurso, você vai entender, dentro

dessa minha visão porque que o conceito

de substância é o conceito gerador de

todo o processo. O segundo conceito é o

de reação química e o terceiro será o de

elemento químico. Esses três conceitos

normalmente são ensinados de forma muito

rápida

e já misturando na mesma aula, no mesmo

momento pedagógico, o conceito com a sua

representação. Por exemplo, muitos

professores quando ensinam o que é

substância

já falam em fórmula ou quando ensinam

reação, já tentam equacioná-la, ou

quando falam em elemento, já se reportam

aos seus símbolos. Qual é o

inconveniente disso? Muitos estudantes

desta fase final do fundamental do

início do ensino médio, estão passando

pelo processo de amadurecimento e

entrando na fase do que nós chamamos em

pedagogia de operações formais.

Alguns estão mais avançados, outros

menos nesse processo. Isso significa que

o grau de abstração e a capacidade de

aprender um conceito com base em outro

conceito que seja abstrato,

eh isso gera muita dificuldade.

Apresentar o conceito de substância

junto com as fórmulas vai gerar

necessariamente um problema ou mais

problemas, né? O problema básico é que

se confunde o conceito com a sua

representação, se se confunde o nível

empírico com o nível representacional

ou se preferir o nível macroscópico com

o nível representacional. A mesma coisa

para esses dois conceitos. Então, neste

módulo, eu vou trabalhar um pouquinho

mais detalhadamente o primeiro deles,

mas só prosseguindo na lista, o próximo

conceito é mol, que na verdade, embora

eu coloque mol aqui por simplicidade, eu

deveria ter colocado quantidade de

matéria. E o outro e final é equilíbrio

químico. Aí você vai falar assim: "Mas o

canto e rapidez de reação cinética

química e química orgânica e isomeria e

processos nucleares são obviamente

conceitos importantes, mas a o ponto

fulcral é a discussão desses cinco. Ao

longo desse curso eu vou discutir mais

alguns, mas esses cinco são fundamentais

porque sem eles você não consegue criar

um alicerce para avançar. E nesse módulo

vamos tratar então a ideia de substância

química, sem em momento algum falar em

fórmulas, tá? Então esse é o conceito

principal, inicial, gerador. Note que a

química ela trabalha com algumas ideias

fundamentais. Uma dessas ideias é

estudar a composição das substâncias

químicas. Outra dessas ideias é estudar

as propriedades das substâncias

químicas. E a terceira dessas ideias é

estudar as transformações.

Essa palavra é fundamental,

transformações

que podem essa substância sofrer e as

condições que são necessárias para

favorecer ou impedir tais

transformações. Então, note que essa

terceira parte aqui já dá alguns ganchos

com a cinética e até mesmo com a

termodinâmica química estudada na

universidade. Mas o que eu queria chamar

atenção é pras

para os termos que estão em azul aqui na

tela. Substância química é um ponto

fulcral central, é um tema gerador na

química. E o conceito de substância

química, sem precisarmos falar em

momento algum em molécula nesse estágio,

nesse momento, porque inclusive se a

gente fala de molécula nesse momento, a

gente deixa de lado as substâncias que

não são moleculares e isso lá na frente,

em ligações químicas, vai gerar um

problema. Então, para definir o que é

substância química, você pode trabalhar

essa ideia. é uma porção de matéria

caracterizada por propriedades bem

definidas. E eu gostaria de espremer

essa frase para eh discutir os detalhes

que estão aí embutidos. Por exemplo, a

palavra matéria. A matéria é tudo aquilo

que tem massa ou em outras palavras tem

inércia e ocupa lugar no espaço, ou

seja, tem volume. Então, precisamos

caracterizar a matéria nesse momento ou

antes dele como um pré-requisito ou

fazer uma retomada da ideia de matéria.

Também precisamos insistir na palavra

caracterizada, que remete à ideia de

características.

são as características de um objeto que

tá em estudo que o tornam diferente de

um outro objeto de estudo. E, portanto,

quando falamos em substância como algo

que pode ser caracterizado, significa

que existem atributos da substância

química que fazem com que ela seja

diferente de uma outra substância

química, a substância água e a

substância etanol. Embora compartilhem

uma característica que é de serem

líquidos incolores nas condições

ambientes, não compartilham várias

outras características, o que faz com

que nós as consideremos substâncias

distintas. E um terceiro ponto que vale

a pena enfatizar aqui é que essas

propriedades têm que ser bem definidas,

ou seja, elas têm que ter uma

reprodutibilidade.

Essa reprodutibilidade significa que ao

trabalhar com a substância água, alguém

no Brasil, alguém na Itália, alguém no

Japão vai estar diante de um uma mesma

substância com o mesmo conjunto de

características. Então esse é um

conceito fundamental e note que ele não

precisa ser transmitido mediante eh o

pré-requisito de que existem átomos, de

que existem moléculas, que existem

fórmulas, símbolos, etc.

É importante não confundir com o

conceito de elemento que não está em

jogo nesse momento, mas você pode

eventualmente dizer que elemento

químico, que é uma expressão que

certamente os estudantes já ouviram em

algum momento pregresso da sua vida, eh

elemento químico, existem vários e eles

estão relacionados em um instrumento de

consulta, um instrumento importante de

consulta que nós chamamos de tabela

periódica. No entanto, os elementos

químicos não são, nesse momento, o

objeto do nosso estudo.

O conceito de substância química vem

primeiro, vem antes do estudo de

elemento, por eh, macroscopicamente,

isso é no nível empírico, sem

precisarmos mergulhar no mundo atômico

molecular, no mundo da das teorias da

química, nós temos essa definição como

bastante satisfatória. E aí a palavra

propriedades também precisa ser bem

discutida. Eu discuti anteriormente três

termos, agora um quarto termo. Entre

eles, a temperatura de fusão há uma

determinada pressão. Então, fixada a

pressão, varia-se a temperatura e

verifica-se em que temperatura essa

substância funde, passa da fase sólida

para a fase líquida. Atente que

modernamente preferimos usar a expressão

fase sólida em vez de estado sólido e

fase líquida em vez de estado líquido.

Eh, a palavra estado, ela costuma ser

reservada no ensino superior para

descrever a situação de uma substância

ou de um sistema termodinamicamente de

uma maneira mais ampla. Por exemplo, eu

quero dizer como

determinado gás está. Então eu vou

enunciar qual é a composição desse gás,

qual é a quantidade e vou enunciar pelo

menos duas variáveis de estado, como por

exemplo, pressão e temperatura ou

pressão e volume. Isso tudo já determina

univocamente o estado, ou seja, como

aquela amostra está, como ela se

encontra. Então, prefira sempre que

possível usar a expressão fase. Ah, da

mesma forma temos a temperatura de

ebulição. A uma pressão constante

determinada escolhida, que é a

temperatura em que aquela substância

passa pela transformação da fase líquida

para a fase vapor. E a densidade, que é

uma característica da substância em uma

determinada fase e uma determinada

temperatura. Então, escolhida aquela

substância numa determinada fase, numa

determinada temperatura, existe uma

densidade. E tantas outras, como

condutibilidade elétrica, como ah a cor,

eventualmente algumas propriedades

organolépticas,

eh que eh lembre-se, as propriedades

organolépticas não devem ser alvo de

estudo no ensino médio. Quer dizer,

cheirar, colocar na boca, é uma coisa

que jamais deve ser incentivada

em e em química, porque existe uma

periculosidade muito grande e ainda que

a substância não ofereça essa

periculosidade, outras oferecem. Nós não

podemos jamais incentivar esse tipo de

prática. Bom, então trabalhado o

conceito de substância química, né? Eh,

você pode discutir exemplos com seus

estudantes, como, por exemplo, de um de

um líquido chamado água, líquido nas

condições ambientes, chamado água.

Quando falamos substân eh condições

ambientes, subentendemos que é uma

atmosfera e 25ºC, né? Isso que é o que

nós denominamos condições ambientes.

Não confundi com um conceito antigo que

hoje tem pouquíssima importância, que é

condições normais de temperatura e

pressão, que é 0ºC atmosfera, né? E

muita gente se pergunta porque normal,

né? 0 grau de normal não tem nada pra

nossa vida. É que normal aí é de norma,

né? Condições normais, condições de uma

norma. Que norma? uma norma que dizia

que CNTP quer dizer 0ºC de uma atmosfera

e é de pouquíssima relevância para um

para um estudo real da química no mundo

moderno. Bom, então temos aqui um

exemplo, temos aqui um outro exemplo que

é um é um sólido branco, péssimo

condutor de de corrente elétrica nas

condições ambientes com suas

propriedades. Um outro exemplo é o

ferro, que é um sólido nas condições

ambientes, ótimo condutor de corrente

elétrica, de cor cinzenta, é com brilho

metálico característico. O enxofre, que

é um sólido amarelo. De fato, existem

duas variedades de enxofre, né? nessas

propriedades que estão aqui é para o

alótropo, paraa variedade de enxofre

mais estável, mas eh nesse momento não

há necessidade de obviamente entrar em

nesse detalhe com seus estudantes, mas o

que eu quero dizer é que mediante

exemplos onde você dá o nome, comenta as

propriedades e pode até, por não, eh

atribuir a cada estudante uma substância

e pedir que eles tragam na na próxima

aula algumas propried edades dessa

substância. Não há por transformar esse

trabalho em algo enfadonho, demorado,

uma coisa bem rápida, pontual, objetiva,

que eh faça com que os estudantes

adquiram a prática de procurar

rapidamente ali, mediante uma busca na

internet, o nome da substância e algumas

de suas características. Então, não há

por ter medo de citar nomes. E é claro

que os estudantes nessa altura podem se

perguntar ou perguntar você por que de

determinados nomes, né? Por que, por

exemplo, um nome como monóxido? Por que

um nome dióxido e e assim por diante. E

essa curiosidade, ela é salutar,

despertar a vontade do estudante querer

saber. salutar. Não há nenhum problema,

como eu disse, em tratarmos as

substâncias pelo nome. Aliás, você vai

ver que também quando eu introduzir

reação química, eu vou usar o nome das

coisas em vez da sua representação,

correndo o risco de parecer repetitivo e

sendo, quando você eh substitui isso

pela fórmula, você tá introduzindo um

complicador que associar substância

química à sua representação, coisa que é

importante, mas não nesse primeiro

momento. deixa isso pra aula seguinte ou

para uma terceira aula, quando isso aqui

já estiver bem sedimentado, bem

sacramentado.

A ideia de que mistura não é substância

pode ser e deve ser trabalhada nesse

momento, por exemplo, considerando que

numa certa quantidade de água foi

colocar foi colocada uma certa

quantidade de de sal de cozinha, né? E

aí você pode comentar aqui, se na mesma

quantidade de água for dissolvida uma

quantidade maior de sal de cozinha, você

tem dois materiais. Veja, o termo

material é um termo bastante coringa na

aula, porque às vezes você não quer se

comprometer em dizer que é mistura, que

é substância. Você pode chamar de

material. Este é um material que se

colocado no freezer, ele vai iniciar o

seu o seu congelamento numa temperatura

que não é 0º, mas abaixo dela. Esse

também vai iniciar o seu congelamento

abaixo de 0º, mas numa temperatura ainda

mais baixa do que aquela. O que

evidencia que mudando a quantidade de

sal dissolvida em uma certa quantidade

de água, nós estamos diante de alguma

coisa que não tem a propriedade

intrínseca de uma substância. O que eu

quero dizer, isto não é uma substância,

isto não é uma substância, não é a mesma

substância, muito menos uma substância,

porque existem propriedades que não são

bem definidas. Eh, por exemplo, durante

o congelamento, a temperatura

de dessa desse sistema diminuiria

continuamente. E durante o congelamento,

a mesma coisa acontece com a temperatura

desse. Ela não permanece constante,

então não há uma temperatura de e

congelamento bem definida, né? Ao

contrário da água pura, que tem uma

temperatura de congelamento bem

definida, que corresponde à sua

temperatura de fusão.

Eh, o conceito de mistura pode ser

trabalhado muito assim intuitivamente,

como é a reunião de duas ou mais

substâncias. E quando a gente fala em

reunião, aqui precisa ficar muito claro

para o educador o seguinte. Quando nós

falamos reunião, nós queremos dizer é a

reunião, a a junção em um mesmo

recipiente ou em uma mesma região do

espaço que seja de nosso interesse.

Pode parecer um um certo preciosismo,

mas veja só, na vida diária

os estudantes estão acostumados a dizer

que água e óleo não se misturam. No

entanto, se nós fizermos a reunião de

água e óleo no mesmo recipiente, nós

chamamos isso de mistura. Então esse

cuidado de conceituar dessa forma ajuda

a evitar eh o problema da policemia,

quer dizer, de uma mesma palavra que tem

significados diferentes em diferentes

áreas do conhecimento. No caso, a

palavra mistura, que tem um significado

bem claro para nós, mas um outro

significado distinto no falar coloquial,

na linguagem diária.

Uma outra coisa que é importante aqui é

que muitas vezes se desenha, por

exemplo, um um bercker com um líquido

dentro ou com alguma coisa lá dentro, um

areia, por exemplo, e naquele becker

existe em cima, né, subintende-se que

existe em cima ar. E muitas vezes o

professor, a professora se dirigem ao

conteúdo do Becker desprezando a eh

aquele ar que está em cima. Então basta

eh introdutoriamente

dizer que a o nosso foco é o conteúdo

dele. Esse é essa é a região do espaço

de nosso interesse.

Bem, se colocamos no mesmo frasco

trioleína, que é uma substância

é um dos componentes dos óleos, eu tô

aqui especificando

um componente para não usar o termo

genérico óleo, eh, porque o óleo é, na

verdade, é uma mistura de

triaciloglicerides, né, e água. Então,

nós temos duas fases. Surge aqui uma

outra conceituação, a conceituação de

fase, que é uma porção de um sistema.

Sistema é aquilo que nos interessa,

aquilo que onde está o nosso foco e fase

é uma porção desse sistema que tem as

suas características.

Eh, quando falamos em fase, é muito

interessante evidenciar que nós não

estamos necessariamente nos referindo à

cor. A cor não é a única característica

que nos permite eh definir uma fase,

porque senão a mistura de sal de cozinha

sólido com açúcar sólido eh seria uma

mistura de uma única fase, não é? Na

verdade, ali existem duas fases, porque

eh apesar de serem cristais eh

visualmente brancos, eh e tem

propriedades diferentes. Mas dito isso

aqui, nós podemos conceituar a mistura

heterogênea. E uma vez é definida a

mistura heterogênea como aquela que tem

duas ou mais fases, é sempre importante

e enfatizar essa ideia de que as

propriedades de cada fase são distintas

e essas propriedades incluem o aspecto

visual, mas não apenas ele. Isso prepara

para várias situações, né? Por exemplo,

se você dissolve e sacarose, açúcar

comum em água, temos aqui, note que eu

estou usando uma palavra dissolvido, um

um adjetivo aqui, no caso, referente ao

verbo dissolver, que eh

estamos usando de uma forma intuitiva

nesse momento, né? podemos conceituar

melhor num momento posterior o que é

dissolver, mas eh apelando paraa

intuição nesse momento, água mais açúcar

dissolvido, dizemos que tem uma única

fase porque tem as suas propriedades. E

note que essas propriedades elas não são

propriedades características de uma

substância única, né? Por exemplo, a

temperatura em que essa mistura congela,

é uma temperatura que varia à medida que

vai acontecendo o congelamento. E essa

fase

característica caracteriza uma mistura

homogênea, a reunião de substâncias que

tem apenas uma fase e eh uma um sinônimo

muito importante de mistura homogênea

surgirá nessa nossa discussão.

Um exemplo clássico de mistura

heterogênea é o de pó de enxofre com

limal de ferro. Aqui o o obstáculo

cognitivo é o seguinte. Sabemos que é

uma mistura homogênea, sabemos que é uma

mistura de duas fases,

mas eh o obstáculo é o seguinte. Cada

uma dessas fases, a fase que corresponde

ao enxofre, a fase que corresponde ao

ferro está fragmentada. Então, voltando

ao exemplo lá da água com a trioleína,

lá as fases eram contínuas, elas não

estavam dispersas uma na outra de forma

fragmentada. Aqui existe essa

fragmentação. Ainda assim classificamos

como mistura homogênea. Então o número

de fases não se deve a quantas

ocorrências daquela fase há, mas sim as

propriedades. Quer dizer, temos uma fase

com propriedades de enxofre, uma fase

com propriedades de ferro e assim

sucessivamente. Temos várias situações

que podem ser discutidas conduzindo a

ideia de substância pura e apelando para

uma ideia muito simples para conceituar

a substância pura. É aquela que não está

misturada. Se ela não tá misturada, ela

é pura. E como é que eu sei que ela não

tá misturada? Se ela não estiver

misturada, ela tem, ela goza daquela

definição, ela se encaixa naquela

definição que eu coloquei no começo. Se

ela ao contrário, estiver misturada, por

exemplo, com um pouquinho de sal

dissolvido ou açúcar dissolvido, há uma

eh variação das suas propriedades. E

essas novas propriedades não são

características de uma substância pura,

porque não tem uma temperatura de fusão

definida, uma temperatura de ebulição

definida numa certa pressão.

A água contendo substâncias dissolvidas

constitui uma mistura homogênea. E aqui

surge um sinônimo fundamental que é a

definição de solução. Então é muito

importante ressaltar que solução, por

definição, é uma mistura homogênea.

qualquer que seja essa mistura. Então,

veja a construção do conhecimento, né,

que muitas vezes, obviamente, isso aqui

não é assunto para uma única aula, mas

nessa construção do conhecimento,

falamos em substância, falamos em

reunião de substâncias no mesmo espaço,

no mesmo recipiente e depois analisamos

essa reunião para classificá-la

adequadamente heterogênea e homogênea e

classificar a homogênea com um sinônimo

que é solução.

Com isso, eh, nós, eh, tendo esse

conceito, podemos falar em solução

acosa, né? A solução onde um componente

importante seja a água em fase líquida.

É uma solução acosa. E a partir desse

ponto, é possível revisitar

a o verbo dissolver e a palavra

dissolvido que eu mencionei

anteriormente, e conceitual, que é

dissolver.

Dissolver uma substância em outra é

misturar essa substância com a outra,

né? fazer essa reunião que nós chamamos

de mistura, de tal forma que o resultado

seja uma mistura homogênea. Então, se eu

adiciono um pouco de sal à água e após

uma agitação vigorosa,

essa reunião, essa mistura tem uma única

fase, eu fiz uma solução e que nesse

exemplo é uma solução acosa, porque um

componente importante aí, relevante

dessa mistura é a água em fase líquida.

Por fim, nós trabalhamos nesse módulo

alguns conceitos importantes que são de

substância química e a contraposição

entre substância pura e mistura, mistura

heterogênea, mistura homogênea e

classificamos solução como mistura

homogênea.

Note que por não ter falado em átomos,

por não ter falado em moléculas, por não

ter falado em fórmulas que representam

as moléculas e, portanto, não

restringimos o conceito de substância

química apenas as substâncias

moleculares. Estamos trabalhando aqui de

forma ampla o conceito de substância.

por não ter falado tudo isso, eh,

decorre que nós, né, nessa altura do do

do campeonato, eh, não introduzimos

alguns obstáculos cognitivos.

Eh, por exemplo, existem materiais

didáticos e professores que nessa altura

gostariam de trabalhar aqueles

desenhinhos eh que representam usando o

modelo de Dalton, moléculas para avaliar

se o sistema é uma mistura. se é uma

substância pura, se essa substância é

simples ou composta. Note que eu nem

cheguei ainda em simples e composta, mas

no meu entendimento,

eh, a gente tá tumultuando

um momento de grande importância, que é

trabalhar a substância química de uma

forma tal que o aluno entenda, que o

estudante entenda e não que nesse

momento, para nós parece simples, mas

para ele não é, porque estamos tentando

enfiar um monte de conteúdos. Por fim,

dentro daquele esquema que eu já

mostrei, eu gostaria que te de deixar

para você uma uma

eh provocação, né? Instigá-lo,

instigá-la a definir dentro das coisas

que discutimos o que está em cada um

desses segmentos, né? E outras coisas

que você perceba que tem relação, por

exemplo, mistura zeotrópica, mistura

eutética, né? que são são misturas que t

uma temperatura definida, por exemplo, a

de fusão ou a de ebulição, mas a outra

não. Então, quer dizer, em que em que

estágio isso se encontra? É na sua

formação? É para aprofundar, decida você

à luz da sua realidade local, ou melhor,

a luz das suas realidades locais, né,

das escolas onde você eh trabalha. E

deixo também algumas perguntas, né? Que

atividades de fixação você considera

importantes

para os conceitos que trabalhamos hoje e

que conteúdos de natureza procedimental

estão associados aos conteúdos

discutidos, os conceituais? Eh, note

dando aqui um um um também um um spoiler

e uma provocação, né? Eh, por exemplo,

eh, se nós estamos tratando as

substâncias pelo nome e por suas

características,

um conteúdo procedimental relevante,

amplo e relevante é acessar essas

informações em fontes confiáveis. Então,

eh, como esse conteúdo procedimental

poderia ser separado em em conteúdos

procedimentais mais específicos, que

outros conteúdos procedimentais estão

associados àquilo que discutimos? É isto

aí para esse módulo e até o próximo.