Dificuldades conceituais no aprendizado de equilíbrios químicos envolvendo reações ácido-base

Abstract

Recebido em 16/2/11; aceito em 27/6/11; publicado na web em 16/8/11 CONCEPTUAL PROBLEMS IN THE LEARNING OF CHEMICAL EQUILIBRIUM THROUGH ACID-BASE REACTIONS.Common student misunderstandings regarding chemical equilibrium are reported taking into account the response of freshman students to some typical questions involving acid-base reactions. Language has been shown to be one of the main issues associated with students´ difficulties on this subject, such as in the case of concentration and amount of substance (mol). Another usual problem was observed in questions involving buffer solutions after addition of a reagent. A number of recommendations have emerged from the results presented in this work as an attempt to enhance the learning of this topic in general chemistry courses given to first-year students.Keywords: chemical equilibrium; acid-base reactions; learning difficulties. INTRODUÇÃOA tendência de uma reação química ocorrer pode ser prevista inteiramente com base nas propriedades dos reagentes e produtos à luz das leis da termodinâmica. Isto sugere que aspectos relacionados com o mecanismo ou a velocidade de recombinação dos átomos, à medida que reagentes se transformam em produtos, não são levados em consideração neste nível macroscópico de transformação da matéria. O sistema atinge uma situação de equilíbrio quando não há tendência de mudança nas quantidades de reagentes e produtos.Equilíbrios químicos são fundamentais para a compreensão de diferentes aspectos da transformação de substâncias químicas como, por exemplo, em processos industriais, biológicos e ambientais. A abrangência do tema faz com ele seja recorrente em diversas disciplinas de Química, quer seja no nível qualitativo quanto no quantitativo. A dificuldade da transmissão de conhecimentos relacionados a equilíbrios químicos de maneira conceitual e consistente é claramente reconhecida por professores do Ensino Médio e Superior.1-5 Especialmente no Ensino Médio, a invocação do princípio de Le Chatelier ("fuga ante a força") é recorrente e induz os alunos a graves erros conceituais como, por exemplo, a noção de que o sistema responde a um estímulo causando mudanças nas concentrações das espécies envolvidas, mas depois retorna à situação inicial para contrabalançar a ação exercida inicialmente.6,7 Muitas vezes a resposta certa a um questionamento é obtida empregando-se este princípio, embora a justificativa seja cientificamente inapropriada. do equilíbrio para a esquerda como resposta à adição de um "reagente" presente no lado direito. Como a atividade (ou concentração) da água é invariável, essa explicação não é correta e são poucos os estudantes que percebem a influência da diluição (diminuição da concentração das espécies químicas pela adição do solvente) no deslocamento do referido equilíbrio.Outro exemplo bastante evidente do uso inapropriado do princípio de Le Chatelier fica evidenciado ao se fazer uma análise das respostas de ingressantes nos cursos de Química do IQUSP, aos quais tem sido aplicada uma prova na primeira semana de aulas co...

Avaliação de medidas de pH de amostras de água mineral engarrafada como proposta para o ensino de ácidos e bases em nível superior

“…Assim, evidencia-se a importância de serem utilizadas estratégias de experimentação, permitindo aos alunos pensarem em situações relacionadas ao seu cotidiano, por meio do análises práticas de ensino (Guimarães, 2009) Essa forma de abordagem permite despertar no aluno a curiosidade e compreensão da importância do conteúdo aprendido, possibilitando-o, aplicar o conhecimento aprendido em sala de aula em sua vida cotidiana, tornando-se um cidadão mais crítico, pois utiliza esse conhecimento para a análise e resolução de problemas reais, como por exemplo, tomar a decisão de qual um melhor combustível, não somente pelo seu custo, e sim levando em relação aspectos científicos, ambientais e econômicos, aproximando também esse aluno a compreender os conceitos científicos, que pareciam sem solução ou difíceis de entender apenas em teoria (Guimarães, 2009;Hoffmann, 2001;Perrenoud, 1999) Deste modo, inferimos a relevância do uso da contextualização para a elaboração de materiais didáticos no âmbito do Ensino de Química, neste caso no Ensino de Química Geral no campo do Ensino Superior, pois torna-se um princípio norteador auxiliador na compreensão dos alunos acerca dos conceitos científicos na maioria das vezes abstratos, mas estão presentes no seu dia a dia. Com base nisso, alguns conceitos que normalmente os alunos apresentam dificuldades de compreensão, como no caso de ácidos e bases, onde apresentam dificuldades de aprendizagem acerca das suas reações, podem tornar-se mais significativos (Bertotti, 2011).…”

“…No entanto, os estudantes apresentam certas dificuldades em aplicar esses conceitos no dia a dia, assim como expressam concepções distorcidas sobre o assunto (Bertotti, 2011;Figueira, 2010;Cardoso et al, 2014). Um exemplo da aplicação do conceito de ácidos e bases no dia a dia do aluno, pode ser a análise do rótulo de uma água mineral com gás normalmente vendida no varejo.…”

O Estágio De Docência Em Química: Um Relato De Experiência a Partir Da Didática Da Química

“…& Ideias analisá-las de modo que pudessem perceber e compreender a relação do conteúdo apresentado com questões cotidianas como a azia estomacal e utilização de antiácidos. Nesse roteiro, constavam perguntas como o tempo de efervescência do comprimido em diferentes temperaturas e concentração e a causa do efeito observado Bertotti (2011). relata algumas dificuldades que os alunos possuem quando se trata de Equilíbrio Químico.…”

Aprendizagem de conceitos de equilíbrio químico em solução aquosa no contexto de um curso de graduação em química

“…Depois da discussão (3º momento -60 minutos) em sala de aula os alunos foram organizados, totalizando 8 grupos de estudantes, cada grupo recebeu uma folha com a questão abaixo, adaptada da original que consta no artigo de Bertotti (2011). Esta questão exigiu dos estudantes conceitos químicos mais abstratos.…”

“…A literatura relata as dificuldades de ensino-aprendizagem do equilíbrio químico sendo este considerado um dos conceitos mais difíceis no currículo de química, devido à abstração necessária para compreender principalmente o nível teórico-conceitual (ADAMS, 1940;PEREIRA, 1989;BERQUIST;HEIKKINEN, 1990;TYSON, TREAGUST e BUCAT, 1999;SOLOMONIDOU;STAVRIDOU, 2001;RAVIOLO;AZNAR, 2003;PIQUETE;HEIKKINEN, 2005;ÖZMEN, 2007;BERTOTTI, 2011). Segundo Quílez-Pardo e Solaz-Portoléz (1995), isto se deve ao seu caráter abstrato e demanda de domínio de vários conceitos subordinados, tais como reações ácido-base e suas teorias, solubilidade e reações de oxidação e redução (VOSKA;HEIKKINEN, 2000).…”