Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Nesta aula, você encontrará orientações e direcionamentos de atividade para trabalhar com os alunos uma das habilidades de Ciências contempladas nas diretrizes da Base Nacional Comum Curricular. A habilidade não será contemplada em sua totalidade, sua propostas podem ter continuidade em aulas subsequentes. Este é considerado o quarto plano de aula de uma sequência de aulas relacionadas às mudanças de estado físico e sua relação com constituição submicroscópica da matéria. Assim, para saber mais sobre as temáticas desenvolvidas, você poderá consultar as aulas CIE9_01ME01, CIE9_01ME02 e CIE9_01ME03.
Nessa aula, a temática envolve propriedades específicas dos compostos, como o ponto de fusão e de ebulição, propriedades dependentes das interações entre as partículas constituintes, ou seja, elas podem ser interpretadas a nível submicroscópico em função de diferentes maneiras com que as partículas estão organizadas.
Os compostos iônicos são constituídos por íons carregados e a interação entre eles se dá através da atração eletrostática, sendo essa força que os mantém unidos muito forte. Por sua vez, os compostos moleculares são constituídos por moléculas, e as interações entre elas, as interações intermoleculares, é mais fraca. Essa interação mais fraca entre as moléculas faz com que a energia necessária para separá-las e fazê-las mudar de estado de agregação seja menor do que nos compostos iônicos.
Caso necessário, sugiro a leitura das páginas 74 a 92 do livro: CISCATO, C. A. M.; PEREIRA, L. F. Planeta Química. Editora Ática S.A. São Paulo, 1a edição, 2008, e página 8 da apostila sobre Determinações de ponto de fusão e ebulição, disponível em <http://www.ufjf.br/quimica/files/2014/08/Apostila-Laboratorio-QO1-vers%C3%A3o-1.3-2016.pdf> (acesso em 02/09/2018) .
Caso deseje uma leitura complementar para se aprofundar no tema, sugiro: REY, N. A. Ligações químicas: covalentes e iônicas, disponível em: <http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_ligacoes_quimicas.pdf> (acesso em 02/09/2018).
Materiais necessários para a aula: Projetor multimídia e/ou quadro negro, folhas sulfite, canetas coloridas e o material impresso:
Tabela com dados de temperatura de ebulição e fusão.
Atividade de indentificação.
Texto contendo a conceitualização do tema.
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Projete ou leia o tema da aula e comente com os alunos que nessa aula eles irão analisar dados a partir dos quais levantarão hipóteses sobre as diferenças entre as temperaturas de fusão e ebulição dos compostos, relacionando-as com a visão submicroscópica da matéria. Se você estiver seguindo a ordem dos planos desta unidade, aproveite para recordar os temas já trabalhados, como forma de conectar a temática desta presente aula:
- “O que acontece nos ponto de fusão e ponto de ebulição das substâncias?”
- “Como os compostos iônicos e moleculares se diferenciam?”
Contexto
Tempo sugerido: 5 minutos
Orientações: Dando início à aula, projete ou distribua cópias do slide e leia-o com a turma. Promova uma discussão inicial sobre a temática de modo que os alunos sintam-se estimulados a buscar respostas.
Para ajudá-los a expressar o sentido atribuído, incentive-os a explorar as informações das imagens, perguntado sobre:
- “O que as imagens apresentadas mostram?” (As respostas prováveis serão: a identidade do sal, a identidade do etanol.)
- “Quais as diferenças observadas nas identidades dos compostos apresentados?” (Provavelmente os alunos irão observar que cada um dos compostos possui valores diferentes dos pontos de fusão e ebulição e fórmulas químicas diferentes também.)
- “Quais as estruturas dos compostos das imagens?” (Provável resposta: C2H6O, para o etanol e NaCl para o cloreto de sódio)
- “Qual composto possui o maior ponto de ebulição?” (Resposta provável: Cloreto de sódio)
- “Qual composto possui o maior ponto de fusão?” (Resposta provável: Cloreto de sódio)
- “O é o cloreto de sódio é um composto iônico ou molecular?” (Provável resposta: Iônico.)
A imagem remete à singularidade de cada composto, ou seja, a sua identidade química: cada substância possui características que, em seu conjunto, as identificam. São as propriedades específicas de cada substância, e torna possível diferenciar umas das outras.
Questão disparadora
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Apresente o slide ou anote no quadro e/ou leie a questão para os alunos. A intenção é aproximar o aluno da habilidade que será trabalhada nessa temática e estimulá-los a buscar a resposta para a pergunta apresentada. Assim, comente com eles sobre o exemplo da foto do slide anterior, que mostra que cada composto possui diferentes pontos de ebulição e de fusão. Algumas questões extras podem ajudar a inseri-los no tema, como por exemplo:
- “Uma amostra de água apresenta um ponto de ebulição maior que 100oC, esta amostra é uma amostra de água pura ou uma mistura de alguma substância dissolvida em água?”
- “Álcool etílico (C2H6O) e o éter etílico (C2H6O) : eles possuem os mesmos elementos e a mesma fórmula molecular, mas possuem diferentes valores de ponto de fusão e ebulição (-114,1 oC, 78,37oC e -116,3 °C e 34,6 °C oC respectivamente). Por quê?”
Peça para que pensem a respeito, e anotem suas respostas. Possibilite que os alunos compartilhem suas considerações sobre o tema, e procure estimulá-los a pensar sobre o tema.
Mão na massa
Tempo sugerido: 30 minutos
Orientações: Nesse momento a turma deve ser distribuída em trios (ou da forma que achar mais interativo e prático para sua turma). Entregue a tabela com os dados das substâncias e a atividade impressa para todos os grupos.
Projete o slide e peça para que, a partir da análise dos dados tabelados, eles respondam às questões e levantem hipóteses que expliquem as diferenças observadas entre as temperaturas de fusão e as temperaturas de ebulição dos diferentes compostos. Após 10 minutos peça para que os trios se reunam dois a dois, apresentem suas respostas e hipóteses e, se for o caso, que reformulem a hipótese inicial.
Só após a troca entre os trios entregue o texto para leitura e conclusão dos trabalhos. O arquivo do texto está disponível nos materiais complementares. Eles devem ler o texto e revisar as hipóteses novamente. Por fim, devem usar o que aprenderam e identificar os dois compostos dizendo qual deles é molecular (o formol) e qual é um composto iônico (o cloreto de magnésio).
Materiais necessários para a aula: Projetor multimídia e/ou quadro negro, folhas sulfite, canetas coloridas e o material impresso:
Tabela com dados de temperatura de ebulição e fusão.
Atividade para impressão.
Texto contendo a conceitualização do tema.
Sistematização
Tempo sugerido: 10 minutos
Orientações: Esse momento deve ser construído juntamente com os alunos, que aqui já serão capazes de responder à questão disparadora: os pontos de fusão e ebulição diferem devido às diferenças estruturais: quanto maior a interação entre as partículas que constituem a substância, maior seu PE e PF. Antes de projetar os slides, pergunte se os alunos mudaram suas hipóteses após conversarem com o outro grupo e, principalmente, após lerem o texto. Só então projeto o slide e promova uma reflexão conjunta sobre toda a atividade, explorando cada item apontado no slide e a essência da aula: que as propriedades dos compostos têm relação estreita com a sua estrutura.
Como observaram, os compostos iônicos possuem pontos de fusão e de ebulição maiores do que os compostos moleculares. Nos compostos iônicos, a interação entre os íons é tão forte que os mesmo se mantêm fortemente presos em um reticulado. Ou seja, para vencer as forças de atração entre eles é necessário uma maior temperatura que corresponde a uma maior agitação térmica e, portanto, a uma maior energia.
Nos compostos moleculares observamos menores temperaturas de fusão e ebulição uma vez que as interações entre as moléculas são mais fracas e, portanto, mais fáceis de serem rompidas para mudarem de estado físico.
Por fim, fica claro que diferentes estruturas implica em diferentes propriedades físico-químicas.
