2â°+serie+ +quimica

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2â°+serie+ +quimica

  1. 1. 2.a Série Ensino Médio QUÍMICA I U Q Manual do Professor
  2. 2. 2 SUMÁRIO Apresentação da Coleção .............................................................................. 3 Distribuição dos conteúdos do segmento ............................................................ 4 Apresentação do livro................................................................................... 8 Seções do livro .......................................................................................... 9 Avaliação da aprendizagem no componente curricular ........................................... 11 Competências e habilidades ......................................................................... 12 Distribuição anual dos conteúdos da série e planejamento semestral ......................... 14 Sequências didáticas .................................................................................. 16 Orientações didático-metodológicas ................................................................ 22 Resolução comentada das questões ................................................................. 28 Respostas das atividades propostas ................................................................. 32 Textos complementares ............................................................................... 34 Referências.............................................................................................. 36
  3. 3. 3 APRESENTAÇÃO DA COLEÇÃO “A Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade.” (PCN+, Brasil, 2002) “O aprendizado de Química no Ensino Médio [...] deve possibilitar ao aluno a compreensão tanto dos processos químicos em si, quanto da construção de um conhecimento científico em estreita relação com as aplicações tecnológicas e suas implicações ambientais, sociais, políticas e econômicas.” (PCN+, Brasil, 2002) O homem sempre buscou compreender a natureza e os processos que nela ocorrem, para que ele pudesse em benefício próprio usar os materiais e os fenômenos associado às transformações dos mesmos. A Química é uma ciência experimental que se propõe a estudar os fenômenos da natureza e tentar explicá-los. Sendo assim, é, juntamente com a Biologia, a Física e a Matemática, uma ciência da natureza. Com o objetivo de inter-relacionar o conhecimento e a tecnologia para melhorar o conforto e a qualidade de vida da população, a química visa dar condições para a participação crítica no mundo do trabalho e na realidade social através da abordagem de assuntos atuais e de uma boa seleção de conteúdos, que permitam ao aluno compreender de forma ampla o papel do conhecimento científico no processo de melhoria da qualidade de vida de todos nós. Além dos conceitos e da explicação dos fenômenos, é importante a apropriação de terminologias e símbolos que são próprios da ciência. A química possui uma linguagem própria que busca informar ao sujeito da aprendizagem diversos fenômenos e transformações que ocorrem na natureza. Apropriar dessa linguagem é um passo importante para a compreensão dessa ciência. Numa proposta voltada à compreensão dos materiais, produção de novos materiais e transformação dos materiais, a química apresentará ao aluno uma série de conhecimentos que permitirão compreender essa proposta, de modo que possa despertar nele uma consciência a respeito do uso desses materiais e os impactos ambientais em relação ao mundo em que vivemos. Considerando a transformação dos materiais em novos materiais: e ao propor • o conhecimento das transformações; • o entendimento de como representar uma transformação através de símbolos; • a compreensão da proporção nas transformações; • a compreensão da cinética das transformações; • o aprendizado das trocas de calor associadas às transformações; • o entendimento do processo das reações reversíveis; e • o conhecimento da produção de energia elétrica a partir de uma transformação. a Química proporcionará ao aluno o pleno entendimento dos processos que constituem a natureza. O estudo da Química no Ensino Médio vai além dos conteúdos. Esse estudo também contempla aspectos sociais, éticos e econômicos que estão relacionados ao uso de materiais. É de fundamental importância, ainda, o contato com as práticas de laboratório, seja uma demonstração ou uma prática em grupo, pois, dessa forma, o aluno poderá ter contato com uma química menos abstrata e mais concreta e visualizar fenômenos que facilitarão a construção de seus próprios modelos. Material(is) Novo(s) Material(is)
  4. 4. 4 Q I U Distribuição dos conteúdos NO SEGMENTO 1.O SEMESTRE 1.ª Série do Ensino Médio Unidade — Materiais e processos que constituem a natureza Capítulo 1 — Conhecendo um pouco da Química • A Química e o mundo em que vivemos • Conhecimento científico • Química, tecnologia e demais ciências Capítulo 2 — Propriedades dos materiais • O modelo cinético molecular e os estados físicos dos materiais • Propriedades gerais da matéria • Propriedades organolépticas • Propriedades específicas dos materiais e caracterização de substâncias • Sistemas e fases • Transformações químicas e físicas Capítulo 3 — Separação de misturas • Transformações e separação de materiais na vida cotidiana • Separação dos componentes de um sistema heterogêneo • Separação dos componentes de um sistema homogêneo Capítulo 4 — A estrutura do átomo e o estudo da tabela periódica • Breve histórico sobre a evolução do conhecimento da matéria até o início do século XIX • Dalton desenvolve uma teoria atômica • A natureza elétrica da matéria • A contribuição de J. J. Thomson • A radioatividade, a experiência de Rutherford e o surgimento de um novo modelo • Átomo: elemento químico? • Substâncias simples e substâncias compostas • Íons • A organização dos elementos − Tabela periódica • Radiações eletromagnéticas e o modelo atômico de Bohr • O modelo atômico atual • Qual é o melhor modelo? • O modelo de Bohr e a explicação das propriedades periódicas Unidade — Processos de interação do ser humano com a natureza Capítulo 1 — Ligações químicas − uma introdução • Propriedades dos materiais x modelo de ligação • A estabilidade dos átomos e as ligações químicas • A ligação covalente • A ligação iônica • A ligação metálica 2.O SEMESTRE Capítulo 2 — Ligações químicas − aprofundamento • Ligação covalente: aprofundando o conhecimento • Geometria das moléculas • Polaridade das moléculas • Forças intermoleculares e propriedades das substâncias moleculares
  5. 5. 5 Q I U Capítulo 3 — Funções inorgânicas • Números de oxidação − Nox • Óxidos • Outros tipos de óxidos • As bases e os ácidos • Hidróxidos • Ácidos • Sais • Hidretos • Obtenção de algumas substâncias inorgânicas Unidade — As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 1 — Reações químicas • Como representar e balancear as reações químicas? • Como reconhecer a ocorrência de reações químicas? • Alguns tipos de reações químicas • Testes simples para identificar alguns gases em reações químicas Capítulo 2 — Quantidades em Química • Unidades de medida • Como medir a massa atômica • Quantidade de matéria − mol • Volume molar • Mol e coeficientes estequiométricos 2.ª Série do Ensino Médio 1.O SEMESTRE Unidade — Materiais e processos que constituem a natureza Capítulo 1 — O estudo dos gases • Variáveis de estado de um gás • Leis dos gases • Hipótese de Avogadro • Equação de Clayperon e densidade dos gases • Mistura de gases • Difusão e efusão de gases Capítulo 2 — Estequiometria • Quantidade de matéria (mol) e Avogadro • Determinação de fórmulas • Estudo das leis ponderais − Lei de Lavoisier e Lei de Proust • Reagentes em excesso e reagente limitante • Reagentes impuros • Rendimento de uma reação Unidade — Processos de interação do ser humano com a natureza Capítulo 1 — Soluções • As soluções e suas classificações • O estudo gráfico da solubilidade • Concentração das soluções • Concentrações expressas em porcentagem • Diluição de soluções • Mistura de soluções Capítulo 2 — Propriedades coligativas das soluções • Volatilidade e pressão de vapor • Fatores que influenciam a pressão do vapor • Osmose e pressão osmótica
  6. 6. 6 Q I U Unidade — As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 1 — Termoquímica • Calor e temperatura • O que estuda a termoquímica? • Escrevendo equações termoquímicas • Relação entre entalpia e estado físico • As denominações dos calores de reação • Energia e combustíveis • Cálculos de ∆H 2.O SEMESTRE Capítulo 2 — Cinética química • Como ocorrem as reações químicas? • Relação entre energia de ativação e rapidez de uma reação • O cálculo da velocidade média de uma reação • Fatores que influenciam a rapidez das reações Capítulo 3 — Radioatividade − conceitos fundamentais • Tipos de radiação • Leis da radioatividade • Reações nucleares − Fusão e fissão • Efeitos e aplicações da radioatividade Capítulo 4 — Equilíbrio molecular • O que é equilíbrio químico? • Tratando o equilíbrio químico matematicamente • Como calcular experimentalmente a constante de equilíbrio Capítulo 5 — Equilíbrio iônico • Equilíbrio de ácidos e bases em solução aquosa • Lei de diluição de Ostwald • pH e pOH • Indicadores ácido-base • Solução tampão • Somente ácidos e bases possuem pH e pOH? • Teorias modernas de ácidos e bases 3.ª Série do Ensino Médio 1.O SEMESTRE Unidade — Materiais e processos que constituem a natureza Capítulo 1 — Ligações químicas — recordando conceitos fundamentais • A tabela e as principais propriedades periódicas • Por que os átomos se ligam? • Propriedades dos sólidos e os modelos de ligação • Geometria molecular • Polaridade de moléculas • Forças intemoleculares Capítulo 2 — Eletroquímica — pilhas • O princípio de funcionamento das pilhas • A pilha de Daniell • A diferença de potencial (ddp) de uma pilha • Corrosão e proteção de metais • Pilhas e baterias em nosso dia a dia • Balanceamento de equações pelo método da oxirredução Capítulo 3 — Eletrólise • O que acontece na eletrólise? • Eletrólise ígnea • Eletrólise em solução aquosa com eletrodos inertes • Galvanoplastia ou galvanização • Aspectos quantitativos da eletrólise
  7. 7. Unidade — Processos de interação do ser humano com a natureza Capítulo 1 — Introdução à Química Orgânica • O que é Química Orgânica? • De onde tudo surgiu? • O elemento carbono • Como escrever e classificar as cadeias carbônicas Capítulo 2 — Funções da Química Orgânica • Hidrocarbonetos • Álcoois • Fenóis • Aldeídos • Cetonas • Éteres • Ácidos carboxílicos • Ésteres • Aminas • Amidas • Haletos • Compostos com mais de um grupo funcional Capítulo 3 — Isomeria • O que é isomeria? • Isomeria plana • Isomeria espacial ou estereoisomeria • Isomeria óptica Capítulo 4 — Propriedades físicasequímicasdoscompostos orgânicos • Polaridade de substâncias orgânicas • Temperatura de fusão e ebulição das substâncias orgânicas • Propriedades químicas dos compostos orgânicos − acidez e basicidade Unidade — As modificações que ocorrem na Natureza: transformações dos materiais Capítulo 1 — Reações orgânicas • Reações de adição • Reações de eliminação • Desidratação de álcoois • Reações de substituição • Reações de oxidação de álcoois • Reações de combustão Capítulo 2 — Biomoléculas e polímeros • Carboidratos • Proteínas • Ácidos nucleicos − DNA E RNA • Lipídios • Polímeros 2.O SEMESTRE Revisional
  8. 8. 8 Apresentação do livro Retomando as primeiras noções que o aluno adquiriu sobre a Química no Ensino Fundamental e na 1.ª série do Ensino Médio, o programa dessa disciplina nesta série se estrutura nas ideias sobre “Materiais e processos que constituem a natureza”, “Processos de interação do ser humano com a natureza” e “As modificações que ocorrem na natureza”. Os temas e subtemas que são desenvolvidos ao longo do ano abordam tópicos que se relacionam a materiais e suas propriedades, transformações químicas e modelos explicativos, conteúdos recomendados pelos PCN. A proposta está organizada de forma que seja possível abordar os conteúdos sempre sob duas perspectivas: conceitual e contextual. Na primeira, a preocupação dominante é promover o desenvolvimento e a construção de conceitos e modelos da química. Na outra, busca-se a contextualização e o aprofundamento desses conceitos no conhecimento e interpretação crítica dos aspectos e problemas ambientais. Há sugestões de temas para serem desenvolvidos ao longo do ano sob a forma de projetos, de modo a favorecer a identificação do conhecimento prévio do aluno como participante ativo no processo de aprendizagem.A contextualização, em decorrência, imprime significado e sentido ao estudo e à aprendizagem da Química. Ao escrevermos este livro, preocupamo-nos em estar em sintonia com as diretrizes curriculares nacionais para o Ensino Médio, mas atentos em produzir um texto voltado para a contextualização, para a inter-relação de conteúdos, de forma que a Química contribua para a formação de valores pessoais, sociais e científicos. Procuramos apresentar uma abordagem com enfoque sistêmico e também analítico. Na tentativa de encontrar a dose certa entre essas duas metodologias, ficamos cautelosos em traçar, ao longo dos conteúdos desenvolvidos, uma visão mais abrangente, mais interdisciplinar. Lembrando que a interdisciplinaridade deve ir além da simples justaposição de disciplinas, para evitar sua diluição em generalidades. Ao longo do texto, buscamos mostrar uma Química contextualizada, que leva o aluno a desenvolver um pensamento crítico mais elaborado, formando, assim, um cidadão mais consciente e com horizontes culturais mais amplos, pois o aluno deve ter um conhecimento do processo de intervenção do homem na natureza ao longo da história da humanidade, uma vez que muitas formas de vida dependem da condição humana, e a consciência ecológica é inseparável da consciência social. Este livro traz uma abordagem de conceitos e conhecimentos de princípios voltados para o entendimento de como os processos funcionam. Buscamos deixar claro o caráter relacional dos conceitos, a importância dos aspectos fenomenológicos, teóricos e representacionais e a necessidade de a aprendizagem se dar em um contexto de aplicação. Esse conjunto de aspectos proporcionará ao aluno uma aprendizagem com maior significado. Buscamos, também, uma metodologia que admita vários olhares, várias vozes e várias linguagens, para que o conhecimento possa se dar de forma mais interativa. Não deixamos de lado, entretanto, a tentativa de um equilíbrio entre o aprendizado de conteúdos conceituais, atitudinais e procedimentais. E ficamos bastante atentos ao desenvolvimento desses conteúdos para que o aprendizado ocorra de uma forma sequenciada, valorizando o trabalho desenvolvido anteriormente e assegurando o apoio aos seguintes. Tentamos privilegiar o desenvolvimento de competências e habilidades, para que o aluno tenha a possibilidade de aprender de forma mais plena e integrada e tomar decisões autonomamente como indivíduo e cidadão. Buscamos, por meio dos diversos tipos de atividades em grupo propostas no livro, estabelecer um eixo norteador que levará a uma formação mais empreendedora do aluno, ideal de formação do cidadão hoje, visando, dessa forma, à construção de uma sociedade mais justa, solidária e consciente. O tema abordado no 2.º semestre será “As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais”, procurando abordar assuntos de interesse social e coletivo.
  9. 9. 9 SEÇÕES DO LIVRO Iniciando o estudo Esta é a primeira seção de todos os capítulos dos livros da Coleção. Nela serão abordados, de forma sucinta, assuntos estudados em capítulos anteriores e assuntos a serem estudados no capítulo. Esta seção tem como principais objetivos • introduzir o assunto novo que será estudado; • despertar o interesse dos alunos para o novo conteúdo; • contextualizar o conteúdo do capítulo com outras disciplinas e com o cotidiano. Esta seção constará de imagens, ilustrações e modelos, com o objetivo de ilustrar conceitos, experimentos ou mesmo materiais e objetos do cotidiano. Você, professor, poderá, com esta seção, propor uma revisão de conteúdos e conceitos importantes que já foram estudados e que servirão de pré-requisitos para o novo assunto. Contextualizando o conhecimento Ao longo do livro, em boxes característicos, textos aparecerão nos capítulos. Esses textos têm como objetivos principais • trazer leituras críticas que abordem questões essenciais como meio ambiente, doenças, poluição, etc; • trazer novidades do mundo da ciência e tecnologia; • relacionar o conteúdo estudado com fatos e curiosidades do cotidiano; • relacionar a Química com outras disciplinas. Esses textos também possuem imagens, ilustrações e modelos que, do mesmo modo que a seção Iniciando o estudo, objetivam ilustrar conceitos, experimentos ou mesmo materiais e objetos do cotidiano. Com esses textos, você, professor, terá oportunidade de tornar suas aulas mais interessantes, com assuntos atraentes do mundo da ciência. Esses textos poderão ser trabalhados com interlocução entre aluno e professor em sala de aula, podendo até dar origem a um debate. Atividades de pesquisa Esta seção constará de atividades propostas sobre a forma de um trabalho de pesquisa com temas atraentes voltados ao cotidiano, novidades científico-tecnológicas ou assuntos relevantes como meio ambiente, poluição, etc., que contribuirão para a formação de um cidadão pleno. Os principais objetivos desta seção são • atuar como atividade inovadora do conhecimento, que ativa no aluno a capacidade de procurar por algo diferente e novo; • transformar o conhecimento, organizar informações, contribuir para a formação de sujeitos capazes de construir a história individual e influenciar a história coletiva; • despertar a curiosidade, o interesse ou a necessidade, do professor ou do aluno, em encontrar respostas para perguntas sobre um assunto pouco conhecido para ambos; • organizar pensamentos e informações, fugindo da atitude passiva da cópia e inovando a forma de gerar novos conhecimentos; • adquirir conhecimentos; • aprender além do conteúdo; • contribuir para uma avaliação diferenciada.
  10. 10. 10 Q I U Para trabalhar em grupo − atividades iniciais Esta seção constará de atividades com questões sobre fenômenos ou conceitos ainda não estudados pelos alunos. Elas contarão, na maioria das vezes, com ilustrações que auxiliam a compreensão dos alunos acerca dos questionamentos. Essas questões objetivam, principalmente, • valorizar o conhecimento prévio dos alunos; • valorizar o trabalho em grupo; • problematizar; • despertar o interesse dos alunos para assuntos, conceitos e/ou fenômenos dentro da química; • promover uma grande capacidade de inter-relações, o que favorece a troca de informações e o desenvolvimento escolar do aluno; • contribuir para que o aluno expresse, fale e confronte suas ideias com os colegas. Para trabalhar em grupo − fixação e aprofundamento Questões organizadas por grau de dificuldade, sobre um determinado assunto estudado anteriormente, ou sobre todo o capítulo. Você, professor, poderá propor essas questões para o trabalho da sala de aula ou em casa. Essas questões são discursivas e, em sua maioria, de vestibulares de diversas universidades do país. Virão acompanhadas de textos, imagens, esquemas, gráficos, etc. Os principais objetivos são • valorizar o trabalho em grupo e a discussão coletiva; • aprofundar o conhecimento; • permitir que o aluno aplique os principais conceitos trabalhados e apresente sua análise; • desenvolver no aluno a capacidade de expressar-se por meio da escrita; • desenvolver no aluno o modelo argumentativo típico da ciência. Atividades propostas Estas questões são, em sua maioria, de múltipla escolha e obedecem, sempre que possível, a uma sequência semelhante ao conteúdo. Podem ser feitas em sala ou em casa. São questões de vestibulares de várias faculdades e universidades do país. Podem ser solicitadas para serem feitas todas ao fim do capítulo ou em partes, à medida que o conteúdo for sendo dado. Essas questões são importantes, uma vez que permitem ao aluno testar, aprofundar e aplicar os principais conceitos estudados no capítulo. Como os temas propostos são bastante contextuais, eles dão liberdade para serem trabalhados sob a forma de seminários, discussões, palestras, apresentação em grupo, projetos multi e interdisciplinares, feira de ciências, entre inúmeras outras formas.
  11. 11. 11 A avaliação é a pedra de toque do processo de ensino e aprendizagem. Por isso mesmo, a avaliação guarda estreita relação com os princípios psicopedagógicos e sociais, com a concepção de educação, de aprendizagem e, por decorrência, de ensino e de método que os educadores adotam. Ao tratar da avaliação, partimos dos seguintes princípios: • Toda aprendizagem é uma construção que o aluno realiza para atribuir significado à informação nova que lhe é apresentada. • O processo de aprendizagem realiza-se com a ajuda de outros − os professores − que atuam como mediadores. • Sendo a aprendizagem fruto de uma construção pessoal, cada processo é distinto e, em consequência, as formas de ajuda ao aluno se concretizam de modo distinto para cada um deles, segundo suas necessidades. • As formas de ajuda devem ser diferentes em relação a cada aluno e em relação à natureza do conteúdo a aprender. • A finalidade da aprendizagem escolar e do ensino é possibilitar ao aluno aprender a aprender, interpretar a realidade, intervir nela, aceitá-la, rejeitá-la ou transformá-la. • A gestão da aprendizagem pode ser instrumentalizada, considerando matrizes de competências e habilidades, como a desenvolvida para o Enem, ou como apresentada no próximo item. Em Química é muito importante que, • ao iniciar um processo de ensino e aprendizagem, seja feita uma avaliação inicial ou diagnóstica, para que ajude a determinar a situação de cada aluno para melhor planejar o que desenvolver; • ao longo do processo de ensino-aprendizagem, apliquem-se avaliações formativas ou contínuas, que visem acompanhar o processo de aprendizagem do aluno. Essa avaliação possibilita a você, professor, conhecer as dificuldades de aprendizagem que o aluno apresenta e ajuda a desenvolver ao máximo suas possibilidades e potencialidades. Essa avaliação requer uma dedicação constante do professor a cada momento em que as dificuldades aparecem, para ajudar os alunos a superá-las. Procure, o tempo todo, avaliar seu aluno das mais diversas formas (trabalho individual, trabalhos em grupo, autoavaliação, avaliação entre alunos, conhecimento prévio pelo aluno dos objetivos a serem atingidos, registros que ajudem o aluno a conhecer o próprio progresso, etc.); • durante a etapa, se faça avaliação no molde do Enem (global), baseada na Matriz de Habilidades e Competências do Enem, buscando identificar quais habilidades (e com base nelas, as competências) que cada aluno já domina ou necessita dominar, favorecendo o enriquecimento do planejamento pedagógico e a gestão do processo ensino aprendizagem; • ao finalizar um processo de ensino-aprendizagem, seja possível usar a avaliação somativa. Essa avaliação ajuda o professor a saber que aprendizagens o aluno realizou e que aprendizagens não realizou. AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM NO COMPONENTE CURRICULAR
  12. 12. 12 Q I U Competências e Habilidades Competência 1 Dominar a leitura, a interpretação e a produção de textos e comunicação da Química e tecnologia química veiculados em diferentes meios, incluindo símbolos, códigos e nomenclatura científica, a fim de se comunicar de maneira precisa e rigorosa. • HABILIDADE 1: Reconhecer e utilizar adequadamente, na forma oral ou escrita, símbolos, códigos e nomen- clatura da linguagem científica. • HABILIDADE 2: Ler, selecionar, interpretar e fazer uso apropriado de informações e dados apresentados em diferentes linguagens ou formas de representação, como símbolos, fórmulas, equações químicas, tabelas, gráficos, esquemas e equações. • HABILIDADE 3: Consultar, analisar, interpretar textos e comunicações de conhecimento científico e tecnológi- co químico veiculados em diferentes meios (jornais, revistas e televisão). • HABILIDADE 4: Elaborar comunicações orais e escritas para relatar, analisar e sistematizar eventos, fenôme- nos, experimentos, hipóteses, questões entrevistas, visitas e correspondências. Competência 2 Analisar, argumentar e posicionar-se criticamente em relação a temas de Química e tecnologia química, consi- derando o caráter ético do conhecimento científico e tecnológico, a fim de utilizar esses conhecimentos no exercício da cidadania. • HABILIDADE 1: Analisar, argumentar e posicionar-se diante de informações ou problemas relacionados à Química, argumentar apresentando razões e justificativas. • HABILIDADE 2: Compreender e avaliar a ciência e tecnologia química sob o ponto de vista ético para exercer a cidadania com responsabilidade, integridade e respeito. Competência 3 Identificar fenômenos naturais ou grandezas em dado domínio do conhecimento químico, estabelecer relações, identificar regularidades, invariantes e transformações desenvolvendo a capacidade de pensar cientificamente, relacionando fenômenos e teorias, modelo e realidade, formulando hipóteses e meios para testá-las. • HABILIDADE 1: Identificar transformações químicas pela percepção de mudanças na natureza dos materiais ou da energia, associando-as a uma dada escala de tempo. • HABILIDADE 2: Reconhecer e compreender fenômenos envolvendo interações e transformações químicas identificando regularidades e invariantes. • HABILIDADE 3: Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos para situações-problema, fenômenos ou sistemas naturais ou tecnológicos. • HABILIDADE 4: Selecionar e utilizar instrumentos de medição e de cálculo, representar dados e utilizar escalas, fazer estimativas, elaborar hipóteses e interpretar resultados. • HABILIDADE 5: Articular, integrar e sistematizar fenômenos e teorias, identificando a relacionando aspectos químicos, físicos e biológicos qualitativos e quantitativos.
  13. 13. 13 Q I U Competência 4 Desenvolver a capacidade de investigação química (de forma empírica ou mental) e de enfrentamento de situações-problema envolvendo o ciclo de vida dos objetos (produção, transformação, utilização e descarte) e suas implicações para o ambiente físico, econômico e social. • HABILIDADE 1: Identificar as transformações ou variáveis relevantes em uma situação-problema e elaborar possíveis estratégias para equacioná-la ou resolvê-la. • HABILIDADE 2: Selecionar e utilizar materiais e equipamentos para fazer medidas, cálculos e realizar experimentos visando investigar e testar hipóteses ou modelos explicativos. • HABILIDADE 3: Elaborar, utilizar e testar modelos macroscópicos e microscópicos para interpretar transformações químicas. • HABILIDADE 4: Articular, integrar e sistematizar o conhecimento químico e o de outras áreas no enfrentamento de situações-problema envolvendo os impactos causados, pelo uso do conhecimento científico e tecnológico, no ambiente físico, econômico e social. Competência 5 Compreender o conhecimento químico e o tecnológico como resultados provisórios de uma construção humana, de uma comunidade científica inserida em um processo histórico e social, reconhecendo o desenvolvimento tecnológico, suas relações com as ciências, seu papel na sociedade contemporânea e seus impactos na vida social. • HABILIDADE 1: Identificar a presença do conhecimento químico na cultura contemporânea, em diferentes âmbitos e setores, como os domésticos, comerciais e artísticos. • HABILIDADE 2: Reconhecer o papel do conhecimento químico no desenvolvimento tecnológico atual, em diferentes áreas do setor produtivo, industrial e agrícola. • HABILIDADE 3: Reconhecer e compreender a ciência e a tecnologia química como criação humana, portanto inseridas na história e na sociedade em diferentes épocas. • HABILIDADE 4: Promover e interagir com eventos e equipamentos culturais, voltados à difusão da ciência, como museus, exposições científicas, peças de teatro, filmes e programas de televisão.
  14. 14. 14 Q I U 1.O SEMESTRE Unidade — Materiais e processos que constituem a Natureza N.O DE AULAS Capítulo 1 − O estudo dos gases • Iniciando o estudo • Variáveis de um gás • Leis dos gases • Hipótese de Avogadro • Equação de Clayperon e densidade dos gases • Mistura de gases • Difusão e efusão 6 aulas Capítulo 2 − Estequiometria • Iniciando o estudo • Quantidade de matéria (mol) e Avogadro • Determinação de fórmulas • Estudo das leis ponderais – lei de Lavoisier e lei de Proust • Reagentes em excesso e reagente limitante • Reagentes impuros • Rendimento de uma reação 15 aulas Unidade — Processos de interação do ser humano com a natureza Capítulo 1 − Soluções • Iniciando o estudo • As soluções e suas classificações • O estudo gráfico da solubilidade • Concentração das soluções • Concentrações expressas em porcentagem • Diluição de soluções • Mistura de soluções 15 aulas Capítulo 2 − Propriedades coligativas das soluções • Iniciando o estudo • Volatilidade e pressão de vapor • Fatores que influenciam na pressão do vapor • Osmose e pressão osmótica 12 aulas Unidade — As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 1 − Termoquímica • Iniciando o estudo • Calor e temperatura • O que estuda a termoquímica? • Escrevendo equações termoquímicas • Relação entre entalpia e estado físico • As denominações dos calores de reação • Energia e combustíveis • Cálculos de ∆H 18 aulas Distribuição anual dos conteúdos Da série E PLANEJAMENTO SEMESTRAL
  15. 15. 15 Q I U 2.O SEMESTRE N.O DE AULAS Capítulo 2 − Cinética química • Iniciando o estudo • Como ocorrem as reações químicas? • Relação entre energia de ativação e rapidez de uma reação • Fatores que influenciam na rapidez das reações 18 aulas Capítulo 3 − Radioatividade − conceitos fundamentais • Iniciando o estudo • Tipos de radiação • Leis da radioatividade • Reações nucleares – fusão e fissão • Efeitos e aplicações da radioatividade 6 aulas Capítulo 4 − Equilíbrio molecular • Iniciando o estudo • O que é equilíbrio químico? • Tratando o equilíbrio químico matematicamente • Como calcular experimentalmente a constante de equilíbrio? • Deslocamento do equilíbrio químico 18 aulas Capítulo 5 − Equilíbrio iônico • Iniciando o estudo • Equilíbrio de ácidos e bases em solução aquosa • Lei de diluição de Ostwald • pH e pOH • Indicadores ácido–base • Solução-tampão • Somente ácidos e bases possuem pH e pOH? • Teorias modernas de ácidos e bases 18 aulas PREVISÃO DO TOTAL DE AULAS POR SEMANA: 3 AULAS SUGESTÃO DE INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO • Exercícios em sala • Exercícios em casa • Atividades em grupo • Projetos • Avaliação diagnóstica • Avaliação formativa • Avaliação somativa
  16. 16. 16 Q I U Sequência 1 cinética química Tempo previsto – 6 semanas Objetivos específicos • Relacionar os conteúdos da aula e os fatos da vida cotidiana. • Identificar reações lentas e reações rápidas. • Diferenciar colisão efetiva de colisão não efetiva. • Conceituar energia de ativação e representá-la graficamente. • Identificar, em um gráfico de entalpia, a energia de ativação e o complexo ativado de uma reação. • Relacionar energia de ativação e velocidade de uma reação. • Identificar fatores que influem na velocidade de uma reação. • Explicar como a temperatura, o catalisador, a superfície de contato, e a concentração influem na velocidade de uma reação. • Aplicar a lei de velocidade na previsão da velocidade de uma reação. • Determinar a lei de velocidade usando dados experimentais. • Resolver exercícios aplicando todos esses conceitos. Conceitos fundamentais: • Colisões efetivas • Energia de ativação • Lei de velocidade • Fatores que influem na velocidade de uma reação SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIAS DE ENSINO 1.a • Iniciando o estudo • Como ocorrem rea- ções químicas? • Aula dialógica introdutória: apresentar o texto “Iniciando o estudo.” • Resolução das atividades iniciais G1 e G2 em grupo para levantar o conhecimento prévio dos alunos. • Aula dialógica: como ocorrem as reações químicas. • Uso de modelos para explicar colisões efetivas e não efetivas. • Aula expositiva: professor, caso a sua escola possua um projetor de imagens, utilize-o em uma apresentação que ilustre uma colisão efetiva e uma colisão não efetiva. 2.a • Relação entre energia de ativação e rapidez de uma reação • Cálculo da velocidade média de uma reação • Aula dialógica, se possível com recurso visual. • Aula interativa com recursos de multimídia para mostrar gráficos de reações rápidas e lentas. • Aula dialógica argumentativa: diferenciar reações lentas de reações rápidas. • Discussão com os alunos do exercício resolvido das páginas 4 e 5. • Em sala, e em grupo: solicitar a resoluçaõ de G3 a G5. • Resolução das dúvidas dos exercícios. SequênciaS DIDÁTICAS
  17. 17. 17 Q I U SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIAS DE ENSINO 3.a • Fatores que influenciam na rapidez das reações • Superfície de contato • Temperatura • Estado físico • Pressão • Catalisador • Aula dialógica argumentativa — Apresentação dos fatores que influenciam na rapidez das reações. • Aula dialógica argumentativa — Discussão da influência da superfície de contato na velocidade das reações. • Aula dialógica. Discussão gráfica da influência da temperatura na velocidade das reações. • Aula dialógica argumentativa — discussão da influência do estado físico e da pressão na velocidade das reações. • Resolução das atividades G6 e G13. 4.a • Como verificar quantitativamente a influência da concentração na velocidade das reações • Lei de velocidade • Aula dialógica, se possível, com recurso visual. • Aula interativa com recursos de multimídia para mostrar a influência da concentração na velocidade das reações. • Aula expositiva: discussão com os alunos dos exemplos 1 e 2 relacionados à determinação experimental da lei de velocidade. • Para casa: atividades propostas Q1 a Q15. • Resolução das dúvidas dos exercícios. 5.a • Tipos de catálises • Prática número 10 • Aula interativa com recursos de multimídia para mostrar os diversos tipos de catálises. • Discussão com os alunos do texto 1 “Catalisadores naturais- enzimas” e do texto 2 — “Os conversores catalíticos e o meio ambiente.” • Resolução das dúvidas dos exercícios Q1 a Q15. • Aula dialógica argumentativa com discussão dos resultados da prática número 10. 6.a • Atividades de pesquisa • Prática número 11 • Prática número 12 • Aula dialógica interativa com orientação para as atividades de pesquisa P1 e P2. • Para casa: atividades propostas Q16 a Q 24. • Aula dialógica argumentativa com discussão dos resultados das práticas número 11 e 12. SeqUência 2 radioatividade — conceitos fundamentais Tempo previsto – 2 semanas Objetivos específicos • Relacionar os conteúdos de aula e os fatos da vida cotidiana. • Diferenciar os diversos tipos de radiação. • Aplicar as leis da radioatividade. • Diferenciar reações de fissão e fusão nuclear. • Descrever os principais efeitos da radioatividade. • Citar as principais aplicações da radioatividade.
  18. 18. 18 Q I U Conceitos fundamentais: • Tipos de radiação • Leis da radioatividade • Efeitos e aplicações da radioatividade SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIAS DE ENSINO 7.a • Iniciando o estudo • Tipos de radiação • Leis da radioativi- dade • Aula dialógica introdutória: Iniciando o estudo (Apresentação do conteúdo a ser estudado). • Resolução em grupo e em sala de aula de G1 e G2. • Aula dialógica interativa para discutir os diversos tipos de radiação. • Aula dialógica argumentativa para discutir as Leis da radioativida- de com resolução dos exemplos 1 e 2. 8.a • Cinética química das desintegrações radioativas • Reações nucleares – Fusão e fissão • Efeitos e aplicações da radioatividade • Aula dialógica: discussão com os alunos sobre a cinética das desintegrações radioativas. • Aula dialógica interativa: discussão do texto “Lixo radioativo e meio ambiente”. • Aula dialógica: discussão dos efeitos e aplicações da radioatividade. • Atividades de pesquisa P1; P2 e P3. • Questões: G3;G4 e G5. • Para casa: atividades Q1 a Q6. SeqUência 3 equilíbrio molecular Tempo previsto – 6 semanas Objetivos específicos • Observar fenômenos criteriosamente. • Descrever fenômenos observados. • Registrar dados de fenômenos observados. • Fazer generalizações com base em resultados ou explicações. • Conceituar equilíbrio. • Diferenciar reações reversíveis de irreversíveis. • Interpretar gráficos de velocidade x tempo para reações em equilíbrio. • Interpretar gráficos de concentração x tempo para reações em equilíbrio. • Escrever expressões de constantes de equilíbrio (Kc e Kp). • Calcular constantes de equilíbrio. • Aplicar o princípio de Le Chatelier em deslocamentos de equilíbrio. Conceitos fundamentais: • Interpretação de gráficos e tabelas • Conceito de equilíbrio • Cálculo de constantes de equilíbrio • Fatores que provocam o deslocamento de um equilíbrio • Princípio de Le Chatelier
  19. 19. 19 Q I U SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIAS DE ENSINO 9.a • Iniciando o estudo • O que é equilíbrio químico? • Tratando o equilíbrio matematicamente • Aula dialógica introdutória: discussão com os alunos a respeito de situações que correspondem a um equilíbrio químico. • Aula dialógica interativa: discussão com os alunos sobre constante de equilíbrio Kc e relação de Kc e rendimento da reação. • Resolução das questões G1 a G3. • Aula dialógica explicativa — discussão de constante de equilíbrio em termos de pressões parciais. SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIAS DE ENSINO 10.a • Como calcular experi- mentalmente a cons- tante de equilíbrio? • Aula dialógica explicativa: discussão com os alunos de uma sequência, usando quadros explicativos para calcular Kc, com base em dados experimentais. • Solicitação de G4 a G11. • Discussão de G4 a G11. 11.a • Deslocamento de equilíbrio químico • Aula dialógica interativa usando recursos de multimídia para explicar a influência da variação de concentração no deslocamento de equilíbrio. • Solicitação das questões G12 e G13 e, em seguida, discussão dessas questões. • Aula dialógica explicativa: discussão com os alunos sobre a influência da temperatura, da pressão total e da pressão parcial no deslocamento de equilíbrio. • Para casa: G14 a G22. • Resolução das dúvidas do para casa. 12.a • Catalisadores influen- ciam no deslocamento de equilíbrio? • Texto 1: "Lentes foto- cromáticas e equilí- brio químico" • Texto 2: "Exercícios físicos e equilíbrio químico" • Aula dialógica interativa — discussão com os alunos sobre catalisadores e equilíbrio. • Estratégia de leitura e debate do texto “Lentes fotocromáticas e equilíbrio”. • Estratégia de leitura e debate do texto “Exercícios físicos e equilíbrio químico”. • Orientação e solicitação de P1 e P2. 13.a • Deslocamento de equilíbrio • Texto 3: "Síntese de amônia pelo processo Haber-Bosch" • Estratégia de leitura e debate do texto “Síntese de amônia pelo processo Haber-Bosch”. • Prática número 14. • Para casa: Q1 a Q14. 14.a • Questões propostas • Prática número 13 • Aula dialógica interativa: discussão com os alunos sobre questões propostas Q15 a Q 38. • Resolução de dúvidas. • Discussão com os alunos dos resultados da prática número 13.
  20. 20. 20 Q I U SeqUência 4 equilíbrio iônico Tempo previsto – 6 semanas Objetivos específicos • Diferenciar soluções ácidas de soluções básicas usando concentrações de H+ e OH− . • Aplicar a lei de diluição de Ostwald no cálculo de grau de ionização ou de dissociação. • Calcular pH e pOH para ácidos e bases fortes e fracos. • Discutir qualitativamente o funcionamento de uma solução-tampão. • Determinar o pH de sais. • Aplicar as teorias modernas de ácidos e bases na identificação de substâncias ácidas e básicas. • Resolver exercícios usando todos esses conceitos. Conceitos fundamentais: • Soluções ácidas, básicas e neutras • Concentração hidrogeniônica e hidroxiliônica • Lei de diluição de Ostwald • Cálculo de pH e pOH para ácidos e bases fortes e fracos • Solução-tampão • Indicadores ácido-base • pH de sal • Teorias modernas de ácidos e bases SEMANA CONTEÚDO ESTRATÉGIAS DE ENSINO 15.a • Iniciando o estudo • Equilíbrio de ácidos e bases em solução aquosa • Lei de diluição de Ostwald • Aula dialógica introdutória: apresentação do conteúdo a ser estudado no capítulo (iniciando o estudo). • Aula dialógica explicativa: discussão com os alunos sobre o que significa constante de acidez e constante de basicidade e revisão dos conceitos de ácidos e bases de Arrhenius. • Aula dialógica interativa: discussão com os alunos do quadro 1 – Valores de Ka para alguns ácidos. • Aula dialógica explicativa: se possível use recursos visuais (transparências ou projeção) para discutir a lei de diluição de Ostwald. 16.a • Aula de exercícios • Constante de equi- líbrio para a água (Kw) • Aula de exercícios: solicitação das questões G1 a G6. • Aula dialógica explicativa: Quadro 2: Valores de Kw em diversas temperaturas. • Em sala e em grupo: G7 a G12. • Discussão com a participação dos alunos das questões solicitadas. 17.a • pH e pOH • Indicadores ácido-base • Aula dialógica explicativa: cálculo de pH e pOH para ácidos e bases fortes. • Aula dialógica explicativa: discussão com os alunos das escalas de pH e pOH. • Aula dialógica interativa: discussão com os alunos dos exemplos 1, 2, 3, 4 e 5. • Aula dialógica explicativa: como funcionam os indicadores ácido– -base. • Resolução em sala e em grupo das questões G13 a G20. • Discussão com os alunos das questões G13 a G20.
  21. 21. 21 Q I U 18.a • Solução-tampão • Somente ácidos e bases possuem pH e pOH? • Aula dialógica explicativa: solução-tampão (explorar a contex- tualização, usar o equilíbrio existente em nosso sangue como exemplo contextualizado). • Em sala e em grupo: G21 a G27. • Para casa: Q1 a Q20. 19.a • Teorias modernas de ácidos e bases • Aula dialógica interativa: apresentação do conteúdo e comparação entre as três teorias de ácido e base. • Aula dialógica explicativa: teoria de Brönsted-Lowry. • Aula dialógica explicativa: teoria de Lewis. • Em sala e em grupo: solicitação das questões G34, G35, G36 e G37. • Para casa: Q21 a Q33. 20.a • Discussão de textos • Atividades de pesquisa • Estratégia de leitura e debate dos textos: • Texto 1: “Antiácidos e o pH do estômago”. • Texto 2: “Ácido acetilsalicílico ― Um ácido moderadamente fraco”. • Atividades de pesquisa: P1, P2 e P3. • Discussão com os alunos do para casa proposto: Q21 a Q33. • Para casa: Q34 a Q45.
  22. 22. 22 Q I U Unidade — As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 2 — Cinética química Professor, este capítulo trata de um assunto bem interessante, que possibilita muitas aplicações no dia a dia. É muito importante que o aluno consiga associar situações de seu cotidiano com o assunto tratado em cinética. Ao introduzir o assunto, dê exemplos simples, como o uso da geladeira para conservar os alimentos, o enferrujamento de uma esponja de aço que ocorre mais depressa do que um prego, quando em contato com o ar úmido, e a efervescência de um comprimido antiácido em água, comparando duas situações: quando ele está inteiro e quando está triturado. Esses exemplos com certeza vão contribuir para a melhor compreensão do conteúdo. Sugestão de livros e periódicos para o professor: MOZETO, A. A.Química atmosférica: a Química sobre nossas cabeças. Cadernos temáticos de Química Nova na Escola, n.1, 2001.p.41-49. PIRES, D.P.L; AFONSO,J.C; CHAVES,F.A.B. Do termoscópio ao termômetro digital: quatro séculos de termometria. Química Nova na escola, v. 29, n.6, 2006. REVISTA GLOBO CIÊNCIA, Editora Globo. REVISTA NEWTON — Tecnologia, Ciência e Vida. São Paulo: Sinapse. REVISTA PESQUISA FAPESP; Ciência e Tecnologia no Brasil. São Paulo: FAPESP. REVISTA QUÍMICA INDUSTRIAL. São Paulo: Signus. REVISTA QUÍMICA NOVA. Órgão de divulgação da Sociedade Brasileira de Química. São Paulo: Unicamp. REVISTA QUÍMICA NOVA NA ESCOLA – SBQ, Divisão de Ensino de Química. São Paulo: USP. SANTOS,W.L.P; SCHNETZLER,R.P. Função Social. O que significa ensino de Química para formar o cidadão? Química Nova na escola, n.4,1996. p.24-34. Sugestão de sites: AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br Acesso em: 15 jan. 2009. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 10 jan.2009. INSTITUTO CIÊNCIA HOJE. Disponível em: http://www.ciencia.org.br. Acesso em: 15 jan.2009. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Disponível em: http://www.iupac.org. Acesso em: 23 dez. 2008. PESQUISA FAPESP. Disponível em: http://www.revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 22 dez. 2008. PORTAL DE ENSINO DE CIÊNCIAS. Disponível em: http://ludoteca.if.usp.br/scite. Acesso em: 10 jan. 2009. REVISTA NEW SCIENTIST. Disponível em: http://newscientist.com/. Acesso em: 12 jan. 2009. SBQ (Sociedade Brasileira de Química). Disponível em http://www.sbq.org.br Acesso em: 10 jan. 2009. Sugestão de livros para o aluno: BRANCO,S.M; MURGEL,E. Poluição do ar. 2.ed. São Paulo: Moderna, 2004. VANIN,J.A. Alquimistas e químicos: o passado, o presente e o futuro. São Paulo: Moderna, 1994. Orientações para as atividades em dupla ou em grupo: Para realizar as atividades iniciais (G1 e G2), sugerimos que a turma seja dividida em grupos de 4 a 5 alunos, de forma que toda a turma possa participar respondendo às mesmas questões. Essa dinâmica vai possibilitar que todos participem e que você, professor, aproveite o conhecimento prévio de seus alunos. As atividades de fixação e aprofundamento podem ser feitas em dupla ou em grupos de 4 a 5 alunos. Nessas atividades, sugerimos que cada grupo tente fazer as questões para que possam ser discutidas em um momento previamente combinado. Não deixe de resolver as questões G4,G5, G7 e G8. As atividades propostas podem ser feitas em grupo ou individualmente, em sala ou em casa. Se forem feitas em sala, priorizamos sempre o trabalho em grupo, pois esse possibilita o debate, as discussões, o empreendedorismo e a socialização dos alunos. Orientações didático-metodológicas
  23. 23. 23 Q I U Capítulo 3 — Radioatividade — conceitos fundamentais Professor, este capítulo tem por objetivo introduzir conceitos sobre radiação. É um assunto bem interessante e, em geral, desperta muitos questionamentos. O tema é bastante atual, já que trata de energia. Oferece grandes oportunidades de projetos e trabalhos em grupo, nos quais os alunos terão oportunidade de expor suas ideias e seus questionamentos sobre o assunto. No item “Reações nucleares — Fusão e fissão”, abra espaço para debates. Os alunos, com certeza, ficarão muito curiosos e farão perguntas sobre o processo de fissão nuclear. Aproveite para discutir os prós e os contras do uso da energia nuclear. O capítulo oferece grandes oportunidades de se discutirem reatores nucleares, lixo atômico, aplicações da radioatividade na Medicina, na agricultura, etc. Na seção “Atividades de pesquisa” foram sugeridos alguns temas. Não se prenda somente a eles. Sugira outros e aproveite este capítulo para desenvolver em seus alunos a visão e a consciência ambiental. Sugestão de livros e periódicos para o professor: CAZZARO,F. Um experimento envolvendo estequiometria. Química Nova na Escola, n.10, p.53-54. 1999. FARIAS, R.F. As mulheres e o Prêmio Nobel de Química. Química Nova na Escola, n.14, p.28-30. 2001. FIGUEIRAS,C.A.L. Lavoisier e o estabelecimento da Química Moderna. São Paulo: Odysseus, 2002. LOURENÇO,I.M.B; MARCONDES,M.E.R. Um plano para o ensino de mol. Química Nova na Escola, n.18, p.22-25. 2003. MATEUS,A.L. Química na Cabeça. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2002. OKUNO,E. Radiação: efeito, riscos e benefícios. 2.ed. São Paulo: Harbra, 1998. REVISTA GLOBO CIÊNCIA, Editora Globo. REVISTA NEWTON — Tecnologia, Ciência e Vida. São Paulo: Sinapse. REVISTA QUÍMICA INDUSTRIAL. São Paulo: Signus. REVISTA QUÍMICA NOVA; Órgão de divulgação da Sociedade Brasileira de Química. São Paulo: Unicamp. REVISTA QUÍMICA NOVA NA ESCOLA – SBQ, Divisão de Ensino de Química. São Paulo: USP. REVISTA PESQUISA FAPESP; Ciência e Tecnologia no Brasil. São Paulo: FAPESP. SANTOS,W.L.P; SCHNETZLER,R.P. Função Social. O que significa ensino de Química para formar o cidadão? Química Nova na escola, n.4, p.24-34. 1996. SEGRÈ, E. Dos raios X aos quarks: físicos modernos e suas descobertas. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 1980. Sugestão de sites: AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br. Acesso em: 15 jan. 2009. EDUCAÇÃO E PESQUISA EM QUÍMICA. Disponível em: http://www.mundoquimica.hpg.ig.com.br. Acesso em: 12 jan. 2009. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 10 jan. 2009. INSTITUTO CIÊNCIA HOJE. Disponível em: http://www.ciencia.org.br. Acesso em: 15 jan. 2009. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Disponível em: http://www.iupac.org. Acesso em: 23 dez. 2008. PESQUISA FAPESP. Disponível em: http://www.revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 22 dez. 2008. PORTAL DE ENSINO DE CIÊNCIAS. Disponível em: http://ludoteca.if.usp.br/scite. Acesso em: 10 jan. 2009. REVISTA NEW SCIENTIST. Disponível em: http://newscientist.com/. Acesso em: 12 jan. 2009. SBQ (Sociedade Brasileira de Química). Disponível em: http://www.sbq.org.br. Acesso em: 10 jan.2 009. Sugestão de livros para o aluno ALFONSO, Ana M. Da alquimia à química. São Paulo:Edusp — Editora Nova Stella, 1987. ALVES, Rubem. Filosofia da Ciência: introdução ao jogo e suas regras. 17. ed. São Paulo: Brasiliense, 1993. CHASSOT, A. A Ciência através dos tempos. 2.ed. São Paulo: Moderna, 2004.(Coleção Polêmica). GOLDEMBERG,José. O que é energia nuclear. São Paulo: Abril/Brasiliense. ROCHA FILHO, R.C. Grandezas e unidades de medida, o Sistema Internacional de Unidades. São Paulo: Ática,1988. (Série Princípios). VANIN,J.A. Alquimistas e químicos: o passado, o presente e o futuro. São Paulo: Moderna,1994. (Coleção Polêmica).
  24. 24. 24 Q I U Orientações para as atividades em dupla ou em grupo: Para realizar as atividades iniciais (G1 e G2), sugerimos que a turma seja dividida em grupos de quatro a cinco alunos, de forma que toda a turma possa participar respondendo às mesmas questões. Essa dinâmica vai possibilitar que todos participem e que você, professor, aproveite o conhecimento prévio de seus alunos. As atividades de fixação e aprofundamento podem ser feitas em dupla ou em grupos de quatro a cinco alunos. Nessa atividade, sugerimos que cada grupo responda às questões para que possam ser discutidas em um momento previamente combinado. Para realizar as atividades de pesquisa, sugerimos que antes seja sugerido ao aluno a leitura do texto “Lixo radioativo e meio ambiente” da seção Contextualizando o conhecimento, já que esse texto serve para motivar os alunos para desenvolver os temas de cada pesquisa sugerida logo a seguir. As atividades propostas podem ser feitas em grupo ou individualmente, em sala ou em casa. Se forem feitas em sala, priorizamos sempre o trabalho em grupo, pois ele possibilita o debate, as discussões, o empreendedorismo e a socialização dos alunos. Unidade — Processos de interação do ser humano com a natureza Capítulo 4 — Equilíbrio molecular Professor, este capítulo trabalha os diversos tipos de equilíbrio, bem como os fatores que influem em seu deslocamento. Em geral, os alunos apresentam uma certa dificuldade em compreender o que significa o estado de equilíbrio, necessitando de muitas explicações para o esclarecimento do conceito. É muito importante a discussão dos gráficos de velocidade, em função do tempo, e de concentração, em função do tempo. É importante que o aluno compreenda que uma reação que entra em equilíbrio não apresenta rendimento total e que há uma coexistência entre reagentes e produtos. Tente mostrar que equilíbrio é um processo dinâmico, portanto é um processo em que existem reagentes e produtos simultaneamente. Ao estudar o Princípio de Le Chatelier, mostre que, quando ocorre um deslocamento, ocorrem modificações nas concentrações de todos os componentes, mas não, necessariamente, ocorrerão modificações no valor da constante de equilíbrio Kc. Para mostrar deslocamento de equilíbrio, tente fazer demonstrações com reações em que ocorram mudanças de cor. Não deixe de salientar por que a adição de um sólido participante do equilíbrio não vai provocar o seu deslocamento. O aluno não deve memorizar a regra e, sim, compreender o motivo pelo qual o equilíbrio não se desloca pela adição de um sólido. O capítulo apresenta textos interessantes que mostram situações bem contextualizadas de equilíbrio. Não deixe de discutir esses textos com os seus alunos. Eles vão motivá-los a realizar as atividades de pesquisa. O processo Haber para a produção de amônia é muito explorado em questões. Discuta com seus alunos esse processo, é uma ótima oportunidade de contextualização e de mostrar como os conteúdos estudados no Ensino Médio são aplicados em escala industrial na produção de substâncias. Sugestão de livros e periódicos para o professor: ECHEVERRIA, A.R. Como ao alunos concebem a formação de soluções. Química Nova na Escola, n.3, p.15-18. 1996. FERREIRA,L.H; HARTWIG,D.H; ROCHA-FILHO,R.C. Algumas experiências simples envolvendo o Princípio de Le Chatelier. Química Nova na Escola, n.5, p.28-31. 1997. MATEUS,A.L. Química na cabeça. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2002. REVISTA GLOBO CIÊNCIA, Editora Globo. REVISTA NEWTON – Tecnologia, Ciência e Vida. São Paulo: Sinapse. REVISTA QUÍMICA INDUSTRIAL. São Paulo: Signus. REVISTA QUÍMICA NOVA. Órgão de divulgação da Sociedade Brasileira de Química. São Paulo: Unicamp. REVISTA QUÍMICA NOVA NA ESCOLA – SBQ, Divisão de Ensino de Química. São Paulo: USP. REVISTA PESQUISA FAPESP. Ciência e Tecnologia no Brasil. São Paulo: FAPESP. SANTOS,W.L.P.; SCHNETZLER,R.P. Função Social. O que significa ensino de Química para formar o cidadão? Química Nova na escola, n.4, p.24-34. 1996. SILVA, E.O. Explorando as bases matemáticas da volumetria: uma proposta didática. Química Nova na Escola, n.13. p13-17. 2001. SILVA, E.O. Explorando as bases matemáticas da volumetria: uma proposta didática. Química Nova na Escola, n.14. p46. 2001.
  25. 25. 25 Q I U SIMMONS,J. Os 100 maiores cientistas da história. Trad. Antonio Canavarro Pereira. 2. ed. Rio de Janeiro: Difel, 2002. SOARES, M.H.F.B; OKUMURA,F; CAVALHEIRO,E.T.G. Proposta de um jogo didático para o ensino do conceito de equilíbrio químico. Química Nova na Escola,n.18, p.13-17. 2003. TRINDADE,D.F. Como fabricar produtos de limpeza. São Paulo: Ícone Editora,1997. Sugestão de sites: AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br. Acesso em: 15 jan. 2009. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 10 jan. 2009. INSTITUTO CIÊNCIA HOJE. Disponível em: http://www.ciencia.org.br. Acesso em: 15 jan. 2009. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Disponível em: http://www.iupac.org. Acesso em: 23 dez. 2008. PESQUISA FAPESP. Disponível em: http://www.revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 22 dez. 2008. PONTO CIÊNCIA. Disponível em: http://www.pontociencia.org.br. Acesso em: 14 ago. 2009. PORTAL DE ENSINO DE CIÊNCIAS. Disponível em: http://ludoteca.if.usp.br/scite. Acesso em: 10 jan. 2009. REVISTA NEW SCIENTIST. Disponível em: http://newscientist.com/. Acesso em: 12 jan. 2009. SBQ (Sociedade Brasileira de Química). Disponível em: http://www.sbq.org.br. Acesso em: 10 jan. 2009. Sugestão de livros para o aluno: ALVES, Rubem. Filosofia da Ciência: introdução ao jogo e suas regras. 17. ed. São Paulo: Brasiliense, 1993. BRANCO, Samuel Murgel. Água — Origem, uso e preservação. São Paulo: Moderna, 2003. VANIN,J.A. Alquimistas e químicos: o passado, o presente e o futuro. São Paulo: Moderna,1994. (Coleção Polêmica). Orientações para as atividades em dupla ou em grupo: As atividades de fixação e aprofundamento podem ser feitas em dupla ou em grupos de quatro a cinco alunos. Nessa atividade, sugerimos que cada grupo tente resolver as questões para que possam ser discutidas em um momento previamente combinado. Não deixe de resolver as questões G1 a G19. Para realizar as atividades de pesquisa, sugerimos que, antes, seja sugerida ao aluno a leitura dos textos “Lentes fotocromáticas e equilíbrio químico”,” Exercícios físicos e equilíbrio químico” e “Síntese de amônia pelo processo Haber-Bosch”, da seção Contextualizando o conhecimento. Esses textos motivarão os alunos para realizar as atividades de pesquisa. As atividades propostas podem ser feitas em grupo ou individualmente, em sala ou em casa. Se forem feitas em sala, priorizamos sempre o trabalho em grupo, pois ele possibilita o debate, as discussões, o empreendedorismo e a socialização dos alunos. Capítulo 5 — Equilíbrio iônico Professor, este capítulo que trata do equilíbrio iônico oferece oportunidades de contextualização. É possível, por exemplo, levar para a sala de aula várias soluções do cotidiano para testar a sua acidez ou basicidade, fazendo uso de indicadores. É possível, inclusive, que a própria turma prepare o seu indicador usando plantas. Não deixe de relacionar a força de um ácido ou uma base com o valor da constante de equilíbrio e com o valor do grau de ionização/dissociação. Para isso, você poderá usar o quadro 1 como referência. Ao trabalhar o valor de Kw, saliente, mais uma vez, que a temperatura exerce influência no valor da constante de equilíbrio. Mostre também que toda solução aquosa possui H+ e OH− em solução. Faça a relação entre as concentrações dessas duas espécies para mostrar como identificar uma solução como ácida ou básica. Ao trabalhar pH e pOH, faça uma pequena revisão das propriedades dos logaritmos (veja o apêndice). Sugerimos que você analise com os alunos os exemplos resolvidos e mostre as escalas de pH e pOH. Se necessário, use mais exemplos resolvidos de seu interesse, levando em conta as necessidades de sua região (solo, água, leite, etc.). Compare soluções ácidas ou básicas de que fazemos uso em nosso dia a dia, pois isso aproxima tal conteúdo da realidade dos alunos. A discussão de solução--tampão ganha um grande destaque quando se usa, como exemplo, o tampão existente no nosso sangue (H2 CO3 / HCO3 − ).
  26. 26. 26 Q I U Não deixe de discutir esse exemplo, inclusive, nesse momento, é possível relacionar o conteúdo com a Biologia e falar um pouco de acidose e alcalose no sangue. Ao discutir as teorias modernas de ácido e base, mostre para os alunos que, apesar de a teoria de Arrhenius ser a mais usada, ela é sem dúvida a mais limitada. Dê vários exemplos para que fique claro para o aluno o conceito de Lewis e Brönsted-Lowry. Nesse momento, é muito importante que você deixe claro que os conceitos de ácido-base são relacionais e não são propriedades das substâncias. Também a ideia de que existem ácidos sem H na fórmula e bases sem OH na fórmula deve ficar bem clara para os alunos. Neste capítulo, a atividade sugerida como pesquisa (P3), no item para pesquisar e discutir em sala, é de grande importância, principalmente porque, hoje em dia, há uma grande preocupação com a dengue hemorrágica. Uma pesquisa sobre aspirina e seus efeitos colaterais é fundamental, inclusive como prevenção, para que o aluno perceba que não devemos tomar remédios sem indicação de um médico. Ao desenvolver essa pesquisa, os alunos terão oportunidade de relacioná-la com as notícias que são veiculadas na mídia e tirar suas próprias conclusões. Sugestão de livros e periódicos para o professor: GAMA, M.S; AFONSO, J.C. De Svante Arrhenius ao peagâmetro digital: 100 anos de medida de acidez. Química Nova,v.30, n. 1, p. 232-239. 2007. MATEUS,A.L. Química na cabeça. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2002. REVISTA GLOBO CIÊNCIA, Editora Globo. REVISTA NEWTON. Tecnologia, Ciência e Vida. São Paulo: Sinapse. REVISTA PESQUISA FAPESP. Ciência e Tecnologia no Brasil. São Paulo: FAPESP. REVISTA QUÍMICA INDUSTRIAL. São Paulo: Signus. REVISTA QUÍMICA NOVA. Órgão de divulgação da Sociedade Brasileira de Química. São Paulo: Unicamp. REVISTA QUÍMICA NOVA NA ESCOLA – SBQ, Divisão de Ensino de Química. São Paulo: USP. SANTOS,W.L.P; SCHNETZLER,R.P. Função Social. O que significa ensino de Química para formar o cidadão? Química Nova na escola, n.4, p.24-34. 1996. SOARES,M.H.F.B; OKUMURA,F; CAVALHEIRO,E.T.G. Proposta de um jogo didático para o ensino do conceito de equilíbrio químico. Química Nova na Escola, n.18, p.13-17. 2003. VANIN,J.A. Alquimistas e químicos: o passado, o presente e o futuro. São Paulo: Moderna,1994. (Coleção Polêmica). Sugestão de sites: AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br. Acesso em: 15 jan. 2009. IG EDUCAÇÃO. Disponível em: http://klickeducacao.ig.com.br/2006/conteudo/pagina/0,6313,IGP-1051-7389-, 00.html. Acesso em: 5 jan. 2009. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 10 jan. 2009. INSTITUTO CIÊNCIA HOJE. Disponível em: http://www.ciencia.org.br. Acesso em: 15 jan. 2009. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Disponível em: http://www.iupac.org. Acesso em: 23 dez. 2008. PESQUISA FAPESP. Disponível em: http://www.revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 22 dez. 2008. PONTO CIÊNCIA. Disponível em: http://www.pontociencia.org.br PORTAL DE ENSINO DE CIÊNCIAS. Disponível em: http://ludoteca.if.usp.br/scite. Acesso em: 10 jan. 2009. REVISTA NEW SCIENTIST. Disponível em: http://newscientist.com/. Acesso em: 12 jan. 2009. SBQ (Sociedade Brasileira de Química). Disponível em: http://www.sbq.org.br. Acesso em: 10 jan. 2009. UOL EDUCAÇÃO. Disponível em: http://educacao.uol.com.br/planos-aula/propriedades-coligativas.jhtm Acesso em: 14 jan. 2009.
  27. 27. 27 Q I U Sugestão de livros para o aluno: ALVES, Rubem. Filosofia da Ciência: introdução ao jogo e suas regras. 17. ed. São Paulo: Brasiliense, 1993. BRANCO, Samuel Murgel. Água – Origem, uso e preservação. São Paulo: Moderna, 2003. Orientações para as atividades em dupla ou em grupo: As atividades de fixação e aprofundamento podem ser feitas em dupla ou em grupos de quatro a cinco alunos. Nessa atividade, sugerimos que cada grupo tente resolver as questões para que possam ser discutidas em um momento previamente combinado. Não deixe de resolver as questões G1 a G6; G8 a G12; G13 a G37. Solicite aos alunos que façam essas atividades de acordo com o andamento do conteúdo. Para realizar as atividades de pesquisa, sugerimos que antes seja solicitado ao aluno a leitura dos textos da seção Contextualizando o conhecimento — texto 1: “Antiácidos e o pH do estômago” e texto 2: “Ácido acetilsalicílico — Um ácido moderadamente fraco”, já que eles motivarão os alunos para desenvolver os temas de cada pesquisa. Ao realizar a atividade de pesquisa, divida a turma em grupos de quatro a cinco alunos para garantir uma maior participação e envolvimento de todos, visando a uma melhor produtividade nesse importante trabalho, que oportuniza a socialização e o desenvolvimento do espírito empreendedor do aluno. As atividades propostas podem ser feitas em grupo ou individualmente, em sala ou em casa. Se forem feitas em sala, priorizamos sempre o trabalho em grupo, pois ele contribui para o debate, as discussões, o empreendedorismo e a socialização dos alunos.
  28. 28. 28 Q I U G7. a) V = K [O2 ]3 b) V = K[3O2 ]3 = 27K [O2 ]3 ; logo, a velocidade aumentará 27 vezes. G8. De I para II a [H2 O2 ] dobra, e a velocidade também dobra. O mesmo ocorre quando passamos de II para III, logo podemos concluir que a lei de velocidade da reação poderá ser escrita como sendo V = k [H2 O2 ]a , sendo a = 1. G9. Se o volume for reduzido à metade, cada concentração ficará multiplicada por dois. V = K [2X].[2Y]2 V = 8K[X].[Y]2 G10. No processo descrito, ocorre fermentação. A fermentação se desenvolve melhor em maior temperatura. Nesse processo, há formação de gás carbônico, que faz a massa crescer. G11. A madeira em pó apresenta grande superfície de contato. Com a faísca ou chama, o processo de combustão se inicia e ocorre rapidamente, já que, quando a superfície de contato é alta, o número de colisões por unidade de tempo também é alta, aumentando assim a velocidade da reação. G12. a) O ferro na forma de esponja e na forma de pedaços sofre oxidação (enferruja) quando exposto ao ar úmido. Uma das equações que pode ser usada para representar o fenômeno é 2 Fe (s) + 3/2 O2 (g) + n H2 O () ⇒ Fe2 O3 . n H2 O(s) Verifica-se o aumento de massa da esponja ou do pedaço de ferro em função da formação de ferrugem, uma vez que o oxigênio e a água são incorporados ao ferro. b) Curva b. Essa curva representa o processo com maior velocidade, já que ilustra o processo que ocorre com a esponja de aço, que possui maior superfície de contato. G13. a) Amostra A. Nessa amostra, o tempo gasto na queima foi menor indicando maior velocidade da reação. b) A quantidade de calor liberado foi igual nos dois experimentos, já que as duas amostras apresentam a mesma massa e são da mesma origem. Unidade — As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 2 — Cinética química G1. Essa é uma questão de atividade inicial. Nesse tipo de questão, o objetivo é perceber o conhecimento prévio do aluno. Nesse momento, a preocupação do aluno não deve ser de acertar ou errar, mas de expor com tranquilidade as suas ideias sobre o que foi perguntado. No caso, espera-se que o aluno responda que o pó de madeira vai queimar mais depressa, ou seja, espera-se que o aluno use o argumento da superfície de contato. G2. Essa é uma questão de atividade inicial. Nesse tipo de questão, o objetivo é perceber o conhecimento prévio do aluno. Nesse momento, a preocupação do aluno não deve ser de acertar ou errar, mas de expor com tranquilidade as suas ideias sobre o que foi perguntado. No caso, espera-se que o aluno responda que o remédio na forma líquida vai fazer o efeito mais rápido que o remédio na forma de comprimido, já que esse último ainda terá de ser dissolvido para depois fazer o efeito. G3. Vm = 0 100 0 115 8 5 , ,− − = − 0,005 mol/L.min (o sinal negativo indica que o reagente está sendo consumido). G4. 0,04 mol --------- 1 minuto X -------------------120 minutos X = 4,8 mol de butano 1 mol de butano ---------- 5 mol de água 4,8 mol de butano ------- X X = 24 mol de água. G5. 2 O3 ----- 3 O2 2 mol ------ 3 mol X ------------9x10−4 mol/L.s X = 6 x10−4 mol/L.s De acordo com o cálculo, a velocidade de desaparecimento de O3 = 6 x10−4 mol/L.s Para calcular a velocidade média da reação, basta dividir a Vm de desaparecimento de O3 pelo seu coeficiente na equação. Também podemos calcular esse valor dividindo a Vm de formação do O2 pelo seu coeficiente na equação. V média da reação = = = 3 x 10−4 mol / L.s. G6. a) V = K [NO2 ] b) A reação é de primeira ordem. Resolução comentada das questões 6 10 2 4 x − 9 10 3 4 x −
  29. 29. 29 Q I U Capítulo 3 — Radioatividade: conceitos fundamentais G1. Essa é uma questão de atividade inicial. Nesse tipo de questão, o objetivo é perceber o conhecimento prévio do aluno. Nesse momento, a preocupação do aluno não deve ser de acertar ou errar, mas de expor com tran- quilidade as suas ideias sobre o que foi perguntado. G2. Essa é uma questão de atividade inicial. O aluno deve expor suas ideias para que se aproveite o seu conhe- cimento prévio. G3. Como a meia-vida é de 5 anos, após 20 anos, resta- rão 0,625 g de cobalto-60. Essa massa corresponde a 0,0104 mol de cobalto. G4. O tempo de meia-vida é de 5 730 anos, logo, a porcen- tagem de C-14 presente na ossada de Luzia é de 25% do valor original. Para se chegar a esse valor, basta efetu- ar o seguinte raciocínio: 100% da massa de C-14 leva 5 730 anos para reduzir a 50% e mais 5 730 anos para re- duzir a 25%. Como a ossada possui 11 500 anos, signi- fica que se passaram aproximadamente 2 meias-vida. G5. Nesse caso podemos considerar uma massa de 100 g sofreu decaimento. A massa que permanecerá após 10 meias-vidas será 100 2 100 102410 = . O resultado dessa divisão é igual a 0,0976 g. G8. a) t = 400 segundos. Nesse instante, as concentrações ficaram constantes. b) Kc = 0,3125. G9. a) Ao passarmos de 700 K para 800 K, o valor da constante de equilíbrio diminui, logo o rendimento também diminui, já que a amônia é um produto da reação. b) O valor de Kc aumenta. Isso significa que a produção de amônia é favorecida em temperaturas menores. G10. Kc = 12,5 G11. Kp = Kc . (R . T) ∆n Kp = 8,26 x 105 G12. a) Quando adicionamos vinagre, a concentração de íons H+ aumenta, e o equilíbrio se desloca para a esquerda, logo a solubilização do CO2 diminui. b) Quando adicionamos uma base, a concentração de íons H+ diminui, e o equilíbrio se desloca para a direita, favorecendo a dissolução do CO2 . G13. Em t1 - aumento da [N2 ] Consequência: o equilíbrio se desloca para a direita; consome H2 , consome parte do N2 adicionado e pro- duz amônia. Em t2 – aumento da [H2 ] Consequência: o equilíbrio se desloca para a direita; consome N2 ,consome parte do H2 adicionado e pro- duz amônia. Em t4 – Diminuição da [N2 ] Consequência: o equilíbrio se desloca para a esquer- da. Consome NH3 e produz H2 e N2 Capítulo 4 — Equilíbrio molecular G1. T = 25 ºC Como temos no equilíbrio [AB] = 6 mol/L [A] = [B] = 2 mol/L, o valor de Kc = 1,5. G2. a) CO e H2 O. Observe que Kc < 1, logo prevalecem os reagentes. b) 825 ºC. Nessa temperatura o valor de Kc é o maior entre os oferecidos. G3. a) b) [NO]2 .[C2 ] [NOC]2 Kc = c) G4. Kc = 40 G5. O menor valor de Kc será a t = 75 ºC já que, pelas informações fornecidas, o rendimento é maior em menores temperaturas. G6. a) 0,72 mol/L b) kc = 5 x 10−3 G7. a) 0,17 mol/L b) 0,17 mol/L c) 1,66 mol/L d) ► ► C T 1,66 1 0,17 [HI] [H2 ] e [I2 ]
  30. 30. 30 Q I U G14. a) O equilíbrio se desloca para a direita. b) O equilíbrio se desloca para a direita. c) Nada ocorre (o volume dos reagentes é igual ao volume dos produtos, logo a variação na pressão não desloca o equilíbrio). G15. a) O sistema entrou em equilíbrio. b) logo, Kc = 64 G16. a) Não. A ingestão de alimentos ricos em cálcio faz o equilíbrio se deslocar para a direita e produzir o sal responsável pelo cálculo renal. b) Não. Baixa concentração de fosfato não favorece a formação de pedra nos rins porque o equilíbrio se desloca para a esquerda e consome o sal responsável pelo cálculo renal. G17. A reação é exotérmica já que Kc diminui com o aumento da temperatura. G18. a) O equilíbrio se desloca para a direita, sentido em que o equilíbrio apresenta uma substância incolor. b) O equilíbrio se desloca para a esquerda, sentido de maior número de mols gasosos, já que a pressão diminui (prevalece o alaranjado). G19. a) Desloca-se para a direita. b) Desloca-se para a esquerda. c) Variação na pressão não influi (volumes iguais de reagentes e produtos). d) Desloca-se para esquerda. e) Desloca-se para esquerda. G20. a) Reação global. CO2 (g) + H2 O () + Ca2+ (aq) CaCO3 (s) + 2 H+ (aq) b) Pela reação global, podemos perceber que a formação de CaCO3 consome CO2 . Como os moluscos com conchas apresentam CaCO3 em sua constituição, eles contribuem para a diminui- ção de CO2 na atmosfera. G21. a) Desloca-se para esquerda. b) Desloca-se para esquerda. c) Desloca-se para direita. d) Desloca-se para esquerda. e) Desloca-se para direita. f) Desloca-se para direita. G22. O bicarbonato de sódio é um sal de reação básica; logo, consome H+ e o equilíbrio se desloca para a esquerda. Capítulo 5 — Equilíbrio iônico G1. I < II < III. Quanto maior o valor de Ka, mais forte é o ácido. G2. a) O maior grau de ionização é o do ácido fluorídrico, que entre os três, é o mais forte. b) CH3 COOH ↔ H+ + CH3 COO− G3. Kb=C.2 Kb = 2 x (5 x 10−3 )2 = 5 x 10−5 G4. Pela Lei de Diluição de Ostwald, quanto mais diluída for a solução de um eletrólito, maior será o seu grau de dissociação, portanto a solução 2 terá maior a. G5. Primeira ionização: − Segunda ionização: − − G6. a) C mol/L = 1,6 x 10−5 b) a = 2,2 x 10−5 G7. Coca-Cola; café. G8. a) [OH− ] = 10−11 mol/L b) Solução ácida. G9. A solução de café é 1 000 vezes menos ácida que a solução de refrigerante. G10. [H+ ] = 10−1 mol/L G11. a) Solução 1: [OH− ] = 10−13 mol/L Solução 2: [H+ ] = 10−13 mol/L Solução 3: [OH− ] = 10−9 mol/L Solução 4: [H+ ] = 10−6 mol/L Solução 5: [OH− ] = 10−7 mol/L b) Ordem crescente de acidez: 2 < 5 < 4 < 3 < 1. A solução será tanto mais ácida quanto maior for a sua [H+ ]. G12. O solo mais adequado é o solo com [OH− ] = 10−12 mol/L, que é o mais ácido. G13. a) 10−2 mol/L b) 10−12 mol/L c) pH= 12 pOH = 2 G14. a) III b) I c) III
  31. 31. 31 Q I U G15. a) pH = 4 b) pOH = 10 c) 100 vezes. d) 1 000 vezes. G16. a) Vermelha. b) Vermelha. c) Vermelha. d) Azul. G17. a) C = 0,1 mol/L b) 0,1 mol/L de H+ e de C− c) pH = 1 pOH = 14 −1 = 13 G18. I. pH < 7 Óxido de caráter ácido que, ao reagir com a água, forma ácido carbônico. II. pH < 7 Óxido de caráter ácido que, ao reagir com água, forma um ácido, no caso, ácido sulfuroso. III. pH > 7 Amônia que, ao reagir com a água, produz amoníaco, que é uma base. IV. pH < 7 O HC gasoso, quando borbulhado em água, produz ácido clorídrico. G19. a) Ácido clorídrico (< pH) b) Ácido cianídrico ( > pH) c) pOH = 14 − 2,9 = 11,1 G20. a) Verde (meio básico). b) Verde (meio básico). c) Rosa (meio ácido). G21. Em refrigerante gelado, o gás carbônico está mais dissolvido, logo o refrigerante fica mais ácido. Quando o refrigerante está quente, a solubilidade do gás carbônico é menor e, assim, a acidez do refrige- rante é menor. G22. a) CH3 CHOHCO2 H + H2 O ↔ H3 O+ + CH3 CHOHCO2 − b) 10−2 mol / L G23. pH = 7 → pH = 3; logo, a concentração de íons H+ será igual a 10−3 mol/L. G24. a) [H+ ] = 10−5 mol/L b) [OH− ] = 10−9 mol/L c) pOH = 9 d) 10−5 mol ---- 1 L x ------------10 L x = 10−4 mol de ions H+ G25. a) [H+ ] = 10 −3 mol/L b) [OH– ] = 10−12 mol/L c) A solução I é 107 vezes mais ácida do que a solução III (basta comparar as concentrações, 10−3 é 107 vezes maior do que 10−10 ). d) 10−10 x 500 = 5 000 x Cf , logo Cf = 10−11 mol/L e o pH = 11. G26. a) A solução vai apresentar a cor azul. Ao adicionarmos base à solução do indicador, haverá consumo de íons H+ , logo o equilíbrio será deslocado para a direita para compensar o consumo de H+ . b) NaOH + HC → NaC + H2 O 1 1 0,1 0,2 Como podemos ver pela proporção estequiométri- ca, haverá excesso de 0,1 mol de ácido; logo, a so- lução ficará incolor, pois a solução final será ácida (pH < 7). O pH da solução será igual a 1. G27.Amarela. A água, quando deixada exposta ao ar, fi- cará levemente ácida, pois o CO2 vai se dissolver. G28. a) Aspirina: estômago: alta; intestino: baixa. p-aminofe- nol: estômago: baixa; Intestino: alta. c) Ele é anfótero. G29. Melhor borbulhar o gás carbônico, pois, assim, teremos diminuição do pH já que esse gás tem caráter ácido. G30. a) [H+ ] = 10−1 mol/L b) [H+ ] =10−2 mol/L G31. Apenas a letra c. BOH= B+ + OH− BX = B+ + X− Legenda: BOH é o NH4 OH BX é o NH4 C G32. CH3 COOH e CH3 COONa / H2 CO3 e NaHCO3 G33.Na2 CO3 Azul escuro (sal de reação básica) KC Azul claro (sal de reação neutra) KNO3 Azul claro (sal de reação neutra) Fe2 (SO4 )3 Verde (sal de reação ácida) NH4 Br Verde (sal de reação ácida) G34. a) HC, em solução aquosa, ioniza e gera ions H+ . b) H2 O apresenta pares de elétrons disponíveis. c) H2 O é capaz de doar prótons (H+ ). d) OH− é capaz de receber H+ . e) Libera OH− em água. G35. a) O primeiro equilíbrio se desloca para a esquerda e consome parte do H+ adicionado. b) O primeiro equilíbrio se desloca para a direita e repõe parte do H+ consumido pela base. G36. a) Alaranjada. b) Amarela. c) Alaranjada. G37. a) O conceito de Arrhenius se aplica somente a reações realizadas em soluções aquosas. b) O conceito de Brönsted-Lowry explica apenas reações nas quais ocorre transferência de prótons.
  32. 32. 32 Unidade — As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 2 — Cinética química Q1. b Q2. b Q3. c Q4. c Q5. a Q6. d Q7. a Q8. a Q9. d Q10. a Q11. d Q12. d Q13. d Q14. d Q15. d Q16. a Q17. d Q18. e Q19. e Q20. c Q21. a Q22. d Q23. c Q24. b Capítulo 3 — Radioatividade: conceitos fundamentais Q1. c Q2. b Q3. d Q4. b Q5. a Q6. b Respostas DAS ATIVIDADES PROPOSTAS Capítulo 4 — Equilíbrio molecular Q1. a Q2. b Q3. b Q4. c Q5. a Q6. c Q7. d Q8. d Q9. e Q10. e Q11. c Q12. d Q13. d Q14. b Q15. d Q16. a Q17. c Q18. c Q19. c Q20. b Q21. d Q22. c Q23. a Q24. c
  33. 33. 33 Q I U Capítulo 5 — Equilíbrio iônico Q1. c Q2. d Q3. a Q4. a Q5. b Q6. a Q7. a Q8. a Q9. c Q10. c Q11. c Q12. a Q13. d Q14. c Q15. a Q16. c Q17. d Q18. a Q19. d Q20. c Q21. e Q22. b Q23. F, V, V, V Q24. b Q25. c Q26. e Q27. b Q28. c Q29. c Q30. e Q31. d Q32. b Q33. a Q34. c Q35. d Q36. a Q37. b Q38. c Q39. e Q40. b Q41. a Q42. d Q43. c Q44. Soma = 13 (verdadeiras 2, 5 e 6) Q45. a Q25. d Q26. b Q27. b Q28. a Q29. d Q30. c Q31. a Q32. a Q33. a Q34. c Q35. b Q36. d Q37. b Q38. c
  34. 34. 34 Q I U TEXTOS COMPLEMENTARES Professor, em todos os capítulos de todas as unida- des do livro, na seção Contextualizando o conhecimento, sugerimos textos que podem ser muito explorados em sala de aula. São boas oportunidades para provocar discussões interessantes sobre temas atuais que envolvem ética, questões ambientais, questões energéticas, muitos deles relacionados ao cotidiano dos alunos. A seguir, enumeramos os títulos dos textos pre- sentes em cada capítulo, com algumas orientações de como trabalhá-los. Nesse texto, explore a inter-relação entre a Química e a Biologia. É uma boa oportunidade para mostrar a ação de catalisadores naturais. É um texto Unidade Temática: As modificações que ocorrem na natureza: transformações dos materiais Capítulo 2: Cinética química Texto 1: Os catalisadores naturais — enzimas fácil e não muito longo, o que o torna bastante aces- sível para o trabalho em sala de aula. Nesse texto, explore exemplos do cotidiano. Discuta a poluição causada por automóveis, deixe que os alunos participem, dando exemplos de sua vida cotidiana. Em geral, os alunos se interessam muito por esse assunto, já que é bastante atual. Com certeza, terão depoimentos para socializar com os colegas Texto 2: Os conversores catalíticos e o meio ambiente a respeito de conversores catalíticos. É uma ótima oportunidade para discutir as questões ambientais e as preocupações que já existem para minimizar o problema da poluição causada pela queima de combustíveis. Nesse texto explore a questão ambiental. Dis- cuta com os alunos a importância do conhecimento básico sobre o uso da energia nuclear e o problema causado pelo uso desse tipo de energia: o lixo nuclear. Utilizando esse texto, é possível explorar as questões que envolvem o desenvolvimento de uma consciência ética, já que a energia nuclear é uma das alternativas Capítulo 3: Radioatividade — conceitos fundamentais Texto: Lixo radioativo e meio ambiente para substituir combustíveis fósseis. Use o texto para motivar outras discussões sobre questões energéticas, um tema tão atual. Aproveite esse texto para motivar seus alunos para atividades de pesquisa, que também são sugeridas nesse capítulo. Nesse texto é possível discutir, de forma contex- tualizada, o equilíbrio químico e o Princípio de Le Cha- telier. É um exemplo interessante e chama a atenção Capítulo 4: Equilíbrio molecular Texto 1: Lentes fotocromáticas e equilíbrio químico dos alunos já que se relaciona com óculos escuros, um objeto de uso de todos.
  35. 35. 35 Q I U Esse texto é muito interessante porque aborda questões que despertam grande interesse dos alunos — a prática de esportes. Por meio da leitura do texto, o aluno vai perceber que o estudo de equilíbrio quími- Texto 2: Exercícios físicos e equilíbrio químico co está muito relacionado à sua vida comum e, com certeza, terá vários testemunhos sobre situações em que se sentiu em um quadro de hipoventilação ou um quadro de hiperventilação. Esse texto é interessante porque trata de uma situação que todo mundo já vivenciou, que é a acidez estomacal. Nesse sentido, o texto é esclarecedor e in- formativo. É um texto simples e curto, portanto fácil Capítulo 5: Equilíbrio iônico Texto 1: Antiácidos e o pH no estômago de ser trabalhado. Com ele o aluno terá oportunidade de compreender melhor as reações que ocorrem em nosso estômago quando tomamos um antiácido. Não deixe de trabalhá-lo. Sem dúvida, esse texto é imperdível. A discus- são desse importante processo de produção de amônia não pode deixar de ser promovida com os alunos, já Texto 3: Síntese de amônia pelo processo Haber-Bosch que a abordagem desse assunto estará presente em várias questões do capítulo. Texto muito bom para mostrar para os alunos como um medicamento atua em nosso organismo. Como o ácido acetilsalicílico é muito consumido como analgé- sico, antitérmico, em resfriados, a discussão desse texto despertará no aluno muito interesse. É importante tam- Texto 2: Ácido acetilsalicílico — Um ácido moderadamente fraco bém mostrar para os alunos que existem restrições ao uso desse medicamento, já que é um anticoagulante. Normalmente, os alunos se interessam bastante por temas que estão relacionados a questões do cotidiano.
  36. 36. 36 REFERÊNCIAS ALENCASTRO, R. B & MANO, E. Nomenclatura de compostos orgânicos. Rio de Janeiro: Guanabara, 1987. ALLINGER, Norman L. Química orgânica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1980. AMBROGI, A.; LISBOA, J. C; VERSOLATO, E. F. Unidades modulares de química. São Paulo: Hambug, 1987. BARROS, Haroldo L. C. Química inorgânica, uma introdução. Belo Horizonte: UFMG, 1992. COMPANION, A. L Ligação química. São Paulo: Edgard Blucher, 1975. LUFTI, M. Cotidiano e educação em química: os aditivos em alimentos como proposta para o ensino de química no segundo grau.Ijuí:1988. MAHAN, Bruce H. Química: um curso universitário. São Paulo: Edgard Blucher, 1978. MORRISON, R. Boyd, R. Química orgânica. 13.ed. Lisboa, 1997. O'CONNOR, ROD. Fundamentos de Química. São Paulo: Harper Row do Brasil, 1977. RUSSEL, John Blair. Química geral. São Paulo: Mc Graw-Hill do Brasil, 1981. SANTOS FILHO, P. F. Estrutura atômica & ligação química. 2. ed. Campinas: Publicação do autor (Instituto de Química da Unicamp), 2007 SLABAUGH, Wendell H.; PARSONS, Theran D. Química geral. São Paulo: Livros técnicos e científicos, 1982. SOLOMONS, T. W. Graham. Química orgânica. v. I e II.6. ed. Rio de Janeiro: LCT,1996. VOGEL, A. I. Química analítica qualitativa. São Paulo: Mestre Jou, 1981. Sites BRASIL PLASTICS. Disponível em: http://www.plastico.com.br. Acesso em: 15 fev. 2009. EDUCAÇÃO E PESQUISA EM QUÍMICA. Disponível em: http://www.mundoquimica.hpg.ig.com.br. Acesso em: 30 mar. 2009. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Disponível em: http://www.iupac.org. Acesso em: 23 dez. 2008. MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Disponível em: http://www.mma.gov.br. Acesso em: 18 mar. 2009. PETROBRAS. Disponível em: http://www.petrobras.com.br. Acesso em: 23 mar. 2009. REVISTA NEW SCIENTIST. Disponível em: http://newscientist.com/. Acesso em: 12 jan. 2009 SBQ (Sociedade Brasileira de Química). Disponível em: http://www.sbq.org.br. Acesso em: 10 jan. 2009. SOCIEDADE BRASILEIRA PARA O PROGRESSO DA CIÊNCIA. Disponível em: http://www.sbpcnet.org.br. Acesso em: 30 mar. 2009.

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