Plano de Aula - Catalisadores

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ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR 
Físico-Química II 
Instituição: Colégio Estadual Padre Antônio Vieira – CEPAV 
Disciplina: Química 
Ano Letivo: 2017 1° Bimestre: Série: 2º ano 
Professor: Stefanie Pedro de Souza 
Turma: 2ºA H/a: 50 min 
Data: 15/05/2017 
PLANO DE AULA 
1. Prática social inicial do conteúdo 
1.1. Unidade de conteúdo: Cinética Química – Catalisadores. 
Objetivo geral: Identificar a ação de um catalisador sobre a velocidade de uma reação. 
 
Tópico do conteúdo e objetivos específicos: 
Tópico 1: História dos Catalisadores. 
Objetivo específico: Como surgiu? Quem criou? Onde é encontrada? 
 
Tópico 2: O que é catalisador? 
Objetivo específico: Explicar o que é um catalisador e como surgiu essa teoria e como ela pode ser 
entendida a partir do experimento proposto? 
 
Tópico 3: O que é cinética Química? 
Objetivo específico: Explorar de uma forma contextualizada a importância do estudo da cinética 
Química. Como o estudo da cinética pode afetar a vida do aluno? 
 
1.2. Vivencia cotidiana do conteúdo 
a) O que os alunos já sabem sobre o conteúdo 
Existência de alguns fatores que influenciam na velocidade das reações químicas. Podem acelerar 
ou desacelerar a ocorrência de uma reação. 
 b) O que os alunos gostariam de saber a mais 
Quais os principais catalisadores e como eles afetam a reação? O que são catalisadores biológicos e 
onde podem ser encontrados (interdisciplinar com a biologia). 
 
2. Problematização 
2.1. Discussão sobre o uso e o efeito dos catalisadores nas reações químicas. 
O que é catalisador? Onde ele é usado? Onde está presente? Como funciona? Ele altera o 
mecanismo da reação? Podemos desacelerar uma reação? Ele altera o produto final da reação? O 
que é cinética Química? Como se dá seu estudo? Qual sua importância? 
 
Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Câmpus Campo Mourão 
 
2.2. Dimensões do conteúdo a serem trabalhadas 
- Conceitual / científica: O que é catalisador? Como ele funciona? 
- Social: Onde são usados? 
- Histórica: Quem deu início aos estudos? Como surgiu? 
 
3. Instrumentalização 
3.1. Ações didático–pedagógicas 
Exposição oral do professor e aula experimental. 
 
3.2. Recursos humanos e materiais 
Livros e internet. 
 
4. Catarse 
4.1. Síntese mental do aluno 
Catálise é a denominação dada à reação que ocorre na presença de um catalisador. 
A palavra catálise, do grego katálysis, foi introduzida, em 1835, pelos cientistas Jöns Jakob 
Berzelius e Wilhelm Ostwald que deram início aos estudos sobre catalisadores no início do século 
XIX. 
Em 1912 foi a vez do craking térmico, produzido exclusivamente pelo calor, já em 1936 
introduziu-se a argila (silicato natural de alumínio) como catalisador. E em 1954 a produção se 
aprimorou com a chegada dos zeólitos: silicatos mistos de alumínio e metais alcalinos obtidos 
sinteticamente (SOUZA). (histórico). 
Catalisador é a espécie química que faz com que as moléculas reagentes reajam com uma 
velocidade maior, ou seja, eles aceleram a reação. Se reunirmos estas duas definições poderíamos 
conceituá-las do seguinte modo: 
 Catalisadores são espécies químicas que possuem a propriedade de aumentar a velocidade de 
uma reação sem que esta sofra alterações permanentes, tanto no que diz respeito à composição 
química como à quantidade. Catálise é o nome dado a estas reações que acontecem na presença de 
catalisadores (SOUZA). 
 O sistema formado pelo catalisador e os reagentes determina como a catálise vai 
ocorrer. (conceitual) 
 
4.2. Expressão da síntese 
Aula prática e relatório que aborde os conceitos utilizados. 
 
5. Prática social final 
5.1. Nova postura prática 
- Saber mais sobre catalisadores; 
- Saber o conceito de catalisador e catálise; 
- Aprender a acelerar uma reação dispondo de métodos catalíticos. 
 
5.2. Ações do aluno 
- A importância de um catalisador nas reações químicas; 
- Levar o conhecimento para o dia a dia buscando pesquisar sobre o uso dos catalisadores no 
cotidiano. 
 
 
 
 
 
 
Aula Experimental: Identificar a ação de um catalisador sobre a velocidade de uma reação. 
 
Professora: Stefanie Pedro de Souza 
 
Aluno:......................................................................................... Nº:.......... Data: ...../...../.......... 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Uma reação química é um rearranjo de átomos provocado pelas colisões (choques) entre as 
partículas dos reagentes. Para que ocorra uma reação química duas condições são necessárias: 
- existir afinidade química entre as substâncias. 
- haver colisões entre as moléculas dos reagentes que levem a quebra de suas ligações para 
formação de novas ligações (rearranjo dos átomos dos reagentes para formação dos produtos). 
Em alguns casos, as reações são resultado de colisões entre íons e moléculas, íons e íons e 
íons e átomos neutros. 
Alguns fatores alteram a frequência de colisões entre os reagentes de uma reação química, 
aumentando ou diminuindo a velocidade com que ela ocorre. Tais fatores podem ser: 
- superfície de contato; 
 - temperatura; 
- catalisadores ou inibidores; 
- pressão; 
- concentração de reagentes. 
A reação 2H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g) praticamente não ocorre em temperatura ambiente. 
 Se adicionarmos, porém, um pouco de platina em pó, a mistura H2 e O2 explodirá no mesmo 
instante. 
 Dizemos, então, que a platina agiu como catalisador da reação e escrevemos: 
2H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g) 
 Sabemos que a velocidade de uma reação química pode ser aumentada com o aumento da 
concentração dos reagentes e/ou com o fornecimento de energia (calor, eletricidade, luz, etc.). Essas 
alternativas, porém, são caras, principalmente nas indústrias químicas. Por outro lado, uma pequena 
quantidade de catalisador (sem sofrer desgaste) pode, em muitos casos, acelerar uma reação, 
tornando o processo muito mais barato. Por isso os catalisadores são largamente empregados — nas 
indústrias petroquímicas, na produção de plásticos, na fabricação de produtos de borracha, etc. —, o 
que justifica o grande esforço despendido na pesquisa de novos e melhores catalisadores. 
 Catalisadores chamados enzimas exercem um papel importante em nosso organismo. Por 
exemplo: quando usamos água oxigenada para desinfetar um corte, aparece uma “efervescência”, 
devida à liberação de O2 gasoso (pela reação: 2H2O2 2 H2O + O2); essa reação é catalisada 
pela enzima chamada catalase, que existe em nosso sangue, e o O2 liberado é o que age como 
bactericida sobre o ferimento. Outro exemplo, também muito importante, são as enzimas existentes 
na saliva e no suco gástrico, que possibilitam a digestão dos alimentos. 
 Outro exemplo a ser lembrado é o da camada de ozônio, cuja destruição é provocada por 
reações catalisadas por compostos orgânicos fluorclorados; por esse motivo, tais compostos estão 
sendo banidos dos sprays, geladeiras, aparelhos de ar condicionado, etc 
 
2. OBJETIVO 
Analisar/ identificar a ação de um catalisador nas reações químicas. 
 
3. METODOLOGIA 
 
3.1. PARTE 1: 
 
3.1.1. MATERIAIS E REAGENTES 
 
- 2 comprimidos efervescentes contra azia 
- 2 copos de vidro 
- detergente 
 
3.1.2. PARTE EXPERIMENTAL 
 
Triture um comprimido de antiácido efervescente e reserve. Pegue dois copos e acrescente 
água até 3/4 de seu volume. Acrescente 5 gotas de detergente em cada um dos copos com água e 
adicione, no primeiro copo, o comprimido sem triturar e, no segundo copo, o triturado. Observe e 
anote no caderno as observações feitas. 
 
3.2. PARTE 2: 
 
3.2.1.MATERIAIS E REAGENTES 
 
- 2 comprimidos efervescentes contra azia 
- 2 copos de vidro 
- detergente 
- água à temperatura ambiente e água gelada 
 
 
3.2.2. PARTE EXPERIMENTAL 
 
Pegue 2 copos. No primeiro, adicione água bem gelada; no segundo, água à temperatura 
ambiente. Acrescente 5 gotas de detergente em cada um dos copos com água e adicione, em cada 
um, separadamente, um comprimido efervescente. Observe e anote no caderno as observações. 
 
3.3. PARTE 3: 
 
3.3.1. MATERIAIS E REAGENTES 
 
- 10mL de H2O2 (aq) 20 volumes 
- 1 pedaço pequeno de batata crua 
- 1 proveta de 10mL 
- 2 tubos de ensaio 
 
3.3.2. PARTE EXPERIMENTAL 
Coloque 5 mL de H2O2 (aq) 20 volumes em cada um dos tubos de ensaio. Adicione, em um 
deles, o pedaço de batata e observe. Anote no caderno as observações. 
 
4. PERGUNTAS 
 
4.1. Sabendo que o comprimido efervescente contra azia contém bicarbonato de sódio (NaHCO3) 
e uma substância de caráter ácido (H+), e que ao ser dissolvido em água ocorre a reação 
NaHCO3(aq) + H
+ (aq) Na
+
(aq) + H2O(l) + CO2(g), e considerando os 10 segundos iniciais, em 
qual dos copos houve maior liberação de gás carbônico? 
4.2. Em qual dos copos a reação foi mais enérgica e rápida? Por quê? 
4.3. Sabendo que o comprimido efervescente contra azia contém bicarbonato de sódio (NaHCO3) 
e uma substância de caráter ácido (H+), e que ao ser dissolvido em água ocorre a reação 
NaHCO3(aq) + H
+
(aq) Na
+
(aq) + H2O(l) + CO2(g), e considerando os 10 segundos iniciais, em 
qual dos copos houve maior liberação de gás carbônico? 
4.4. Em qual dos copos a reação foi mais enérgica e rápida? Por quê? 
4.5. Sabendo que a água oxigenada sofre decomposição segundo a reação 
4.6. 2H2O2(aq) 2 H2O(l) + O2(g), qual a diferença o observada nos dois tubos? O que causou 
essa diferença? 
 
5. RELATÓRIO 
 O relatório deve conter as seguintes partes: 
- Introdução 
- Objetivo 
- Parte experimental 
- Resultados e Conclusões 
- Bibliografia 
- Anexo: Resolução do questionário 
 
6. BIBLIOGRAFIA 
 
FELTRE, Ricardo; Química volume 2: Físico Química. Ed. Moderna. São Paulo, 2004. 6ª Edição. 
Cap. 4. 
SILVA, Wesley P; Influência de Catalisadores na velocidade das Reações Químicas. Portal do 
Professor, 2008. Acesso em maio de 2017. Disponível em: 
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=899. 
SOUZA, Líria A; Cinética Química: Catalisadores. Mundo Educação. Acesso em maio de 2017. 
Disponível em: http://www.mundoeducacao.com/quimica/catalisadores.htm. 
SOUZA, Líria A; Cinética Química: Catalise. Mundo Educação. Acesso em maio de 2017. 
Disponível em: http://www.mundoeducacao.com/quimica/catalise.htm.