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PLANO DE AULA/AÇÃO Unidade Concedente: Escola de Educação Básica João Roberto Moreira Turma: 2° ano do ensino médio Carga Horária: 2 H/A Data: 11/05/2018 Professora: Karina Souza Costa TITULO: Cálculos Estequiométricos OBJETIVOS: Compreender o conteúdo de estequiometria através de um procedimento experimental; Entender a lei da conservação das massas de Lavoisier através da reação de um comprimido efervescente; Compreender as leis ponderais. RECURSOS DIDÁTICOS: Giz; Quadro negro; Laboratório de ciências. PROCEDIMENTOS DIDÁTICO-METODOLÓGICOS: No início da aula, será realizado uma breve introdução sobre conceitos básicos de estequiometria apenas para relembrar o conteúdo que fora passado na ultima aula; Logo após será utilizado o quadro negro para explanar os cálculos estequiométricos explicando o que ocorre na reação de efervescência do comprimido para auxiliar os alunos no pós-laboratório; Em seguida será realizado o procedimento experimental; No término da aula os alunos realizarão o pós laboratório para ser entregue e corrigido na próxima aula como forma de avaliação. CONTEÚDO: Cálculos estequiométricos A palavra estequiometria (do grego stoicheon, elemento e metron, medida), foi introduzida por Richter em 1792, referindo-se às medidas dos elementos químicos nas substâncias. Modernamente, a estequiometria compreende as informações quantitativas relacionadas a fórmulas e equações químicas. Ela está baseada nas leis ponderais, principalmente na lei da conservação das massas e na lei das proporções fixas (ou definidas). (MORTIMER, 2005) A lei da conservação das massas (Lavoisier, 1785) pode ser enunciada como “a soma das massas dos reagentes é sempre igual à soma das massas dos produtos”. Já a lei das proporções fixas (Proust, 1799) pode ser enunciada como “uma substância, qualquer que seja sua origem, apresenta sempre a mesma composição em massa”. (PERUZZO, 1998) As leis ponderais, importantes para o estabelecimento da química como ciência, estão subjacentes à teoria atômica de Dalton, que é a base da explicação das relações ponderais nas reações químicas. Por meio de cálculos estequiométricos, pode-se calcular as quantidades de substâncias que participam de uma reação química a partir das quantidades de outras substâncias. (MORTIMER, 2005) A efervescência do comprimido é causada pelo dióxido de carbono (CO2) produzido na reação do bicarbonato de sódio (NaHCO3) com algum ácido contido no comprimido, geralmente o ácido cítrico (H3C6H5O7). (GALIAZZI, 2004) Nesse caso, há formação do dihidrogenocitrato de sódio (NaH2C6H5O7), como mostra a equação balanceada abaixo: NaHCO3(aq) + H3C6H5O7(aq) → NaH2C6H5O7(aq) + H2O(l) + CO2(g) Essa reação só ocorre quando os reagentes estão dissolvidos em água. É por isso que esses comprimidos podem ser guardados por muito tempo em embalagens bem fechadas. (GALIAZZI, 2004) A massa de dióxido de carbono produzido será calculada subtraindo-se a massa final (mf) da massa inicial (mi): m(CO2) = mi - mf O cálculo da massa de bicarbonato de sódio contida em cada comprimido que é o objetivo deste experimento, será efetuado aplicando-se uma regra de três entre as quantidades estequiométricas da reação do bicarbonato de sódio com o ácido cítrico e os dados experimentais. (GALIAZZI, 2004) De onde resulta: M(NaHCO3)= m(CO2). M(NaHCO3)/ M(CO2) onde M(NaHCO3) e M(CO2) são as massas molares do NaHCO3 e do CO2. (GALIAZZI, 2004) Procedimento Experimental: Estudando estequiometria através da reação de um comprimido efervescente. Introdução: A estequiometria é imprescindível, principalmente na indústria, para o cálculo do rendimento dos processos industriais e da quantidade de reagentes necessária para atingir as expectativas de produção. Para isso, é necessário conhecer as equações que representam as reações químicas envolvidas. (PERUZZO, 1998) A palavra estequiometria (do grego stoicheon, elemento e metron, medida), foi introduzida por Richter em 1792, referindo-se às medidas dos elementos químicos nas substâncias. Modernamente, a estequiometria compreende as informações quantitativas relacionadas a fórmulas e equações químicas. Ela está baseada nas leis ponderais, principalmente na lei da conservação das massas e na lei das proporções fixas (ou definidas). (MORTIMER, 2005) Objetivo: Verificar a reação envolvida na efervescência de um comprimido antiácido em água e calcular o teor de bicarbonato de sódio (NaHCO3) a partir da massa de dióxido de carbono (CO2) produzido na efervescência. Materiais e reagentes: 1 comprimido antiácido efervescente; Um copinho descartável de tomar café; Água; Balança simples. Procedimento Experimental: 1º) Coloca-se água até a metade do copinho descartável; 2º) Pesa-se na balança o copo com água e também o comprimido antiácido ainda na embalagem; 3º) Anota-se essa massa, que será considerada a massa inicial (m1); 4°) Coloca-se o comprimido na água, tomando o máximo cuidado para não haver perda de material (para isso, é bom tampar a boca do copo descartável com a embalagem do comprimido); 5º) Pesa-se novamente o conjunto; 6º) Anota-se a massa final (m2). Pós laboratório Escreva a equação que descreve a reação que ocorreu. Resposta NaHCO3(aq) + H3C6H5O7(aq) → NaH2C6H5O7(aq) + H2O(l) + CO2(g) Calcule a quantidade de massa do dióxido de carbono (CO2) produzido na efervescência. Resposta m (CO2) = m1 - m2 Calcule através da massa de dióxido de carbono (CO2) produzido na efervescência, o teor de bicarbonato de sódio (NaHCO3) presente no comprimido. Resposta M (NaHCO3) -------- M (CO2) M (NaHCO3) -------- m (CO2) m (NaHCO3) = m(CO2). M (NaHCO3) M (CO2) AVALIAÇÃO: A avaliação deve ser qualitativa e quantitativa, contínua, permanente, verificando o grau de aprendizagem dos alunos e motivando-os na busca do conhecimento. Será avaliada participação do aluno no momento que fora solicitado o conhecimento prévio e no decorrer do procedimento experimental, também será avaliado a lista de exercícios pós laboratório descrito no final procedimento que será entregue e corrigida na próxima aula. REFERÊNCIAS: GALIAZZI, M; GONÇALVES, F.P. A Natureza Pedagógica da Experimentação: Uma Pesquisa na Licenciatura em Química, Quim. Nova, Vol. 27, 2004. PERUZZO, F.M.; CANTO, E.L. Química na abordagem do cotidiano 3. 2. ed. São Paulo: Moderna, 1998. MORTIMER E.F; MACHADO A.H. Química.Volume unico. Ensino Médio, São Paulo, Scipione, 2005. Estagiário(a): ___________________ Orientador(a) do IFPR __________________ Visto do(a) Orientador(a) da unidade concedente: _____________________
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