Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Dmitri Ivanovitch Mendeleiev A Tabela Periódica Volta Redonda, 2013. Lucas Prett, Thaísa de Souza, Yuri Gomes Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas Departamento de Química Dimitri Ivanovitch Mendeleev A Tabela Periódica Trabalho apresentado no curso de Química Licenciatura do ICEx como requisito parcial à aprovação na disciplina História da Química. Volta Redonda, 2013. SUMÁRIO Resumo................................................................................................................................................ Introdução........................................................................................................................................... 4 5 Capítulo 1 - O Cientista: trajetória de vida e contexto histórico................................................. 6 Capítulo 2 - Os problemas e métodos de pesquisa e a sua produção teórica...................................... 8 Por óxidos ácidos e básicos.................................................................................................... 8 Por valência............................................................................................................................ 8 Por elementos metálicos e não metálicos............................................................................... 9 Capítulo 3 - Teorias de periodicidade................................................................................................. 10 As tríades de Döbereiner........................................................................................................ 10 A classificação de Alexandre Émile Béguyer de Chancourtois............................................. 11 A lei das oitavas..................................................................................................................... 12 Meyer e Mendeleiev........................................................................................................... .... 12 Capítulo 4 - Os cientistas posteriores.................................................................................................. 17 Capítulo 5 - As possibilidades pedagógicas....................................................................................... 21 Considerações finais........................................................................................................................... 25 Bibliografia......................................................................................................................................... 26 RESUMO Desde a antiguidade, já se tinha o conhecimento do ouro, prata, estanho, cobre, chumbo e mercúrio, mas com o surgimento de muitos outros elementos, foi de extrema necessidade que os cientistas daquela época se preocupassem em elaborar maneiras de organizá-los de acordo com as características de cada um. O cientista John Dalton preparou no início do século XIX uma lista de elementos químicos, que tinham suas massas atômicas conhecidas. Muitas das massas adotadas por ele eram diferentes dos valores hoje adotados. Outros cientistas também contribuíram para o desenvolvimento de tabelas dos elementos e centralizaram o estudo sistemático da química de acordo com as massas atômicas dos elementos. Porém muitos cientistas achavam que esta lista não estava de fácil entendimento. Johan W. Döbereiner no ano de 1829 foi quem teve a primeira ideia de agrupar os elementos em forma de tríades. Muitos metais não podiam ser encaixados em tríades e o experimento por esse modelo fracassou. Em 1864, John A. R. Newlands sugeriu um segundo modelo. Que fazia uma comparação com o arranjo dos elementos químicos a uma escala musical, que existe uma repetição das notas a cada oitava. A sua analogia foi recusada pela Sociedade Química. Por várias décadas o arranjo da tabela periódica foi estudado e desenvolvido por muitos cientistas, mas até chegar à base teórica na qual conhecemos hoje muitas teorias também foram descartadas. E com base na observação química e não somente no desenvolvimento teórico que o cientista Mendeleiev começou a fazer o seu estudo para elaboração da tabela periódica. E aqui iremos abranger a vida e o trabalho do químico e físico, Dmitri Ivanovitch Mendeleiev. Palavras-chave: Tabela Periódica; Mendeleiev; Elementos Químicos. 4 INTRODUÇÃO [...] Onde se descobrirá a aventura intelectual complexa e corajosa dum professor de Química. Recolocada no seu contexto, a descoberta da classificação periódica dos elementos toma um sentido bem diferente daquele que lhe damos hoje. (BERNADETTE BENSAUDE- VINCENT em Elementos para uma História das Ciências, Michel Serres, pag.77). Para poder ter um entendimento melhor de toda a trajetória de vida de Mendeleiev e de suas pesquisas para o desenvolvimento da teoria e da elaboração da tabela periódica, iremos abranger muitas outras teorias e métodos utilizados por outros cientistas, a fim de poder fazer uma simples comparação de pensamentos e elucidar o que foi de suma importância para que tabela chegasse ao que é hoje. Deve-se antes de tudo conhecer o estudo da periodização para que se possa ser ensinado em sala de aula, de uma forma fácil e clara. O estudo da História da Química é de extrema necessidade para poder contextualizar a descoberta da tabela periódica, pois através dela consegue-se projetar uma linha de desenvolvimentos teóricos de grandes cientistas que participaram de forma direta ou indiretamente para a criação do que se conhece hoje do estudo periódico dos elementos. Sabendo de toda a dificuldade passada pelos cientistas e pelas contradições de Mendeleiev, é que hoje quando são ensinadas em sala de aula a sua teoria de organização dos elementos, pode-se evitar que os alunos tenham as mesmas duvidas dos cientistas. 5 O CIENTISTA: TRAJETÓRIA DE VIDA E CONTEXTO HISTÓRICO Dmitri Ivanovitch Mendeleiev natural de Tobolsk, hoje Tyumen Oblast, na Sibéria, Rússia, nasceu no ano de 1834. Era o caçula dos 17 irmãos. Filho do diretor da escola local e da diretora de uma fábrica de cristais fundada pelo seu avô. Destacava-se na área de Ciências desde muito cedo quando ainda estava na escola primaria. Após o falecimento de seu pai, a fábrica de sua mãe foi destruída por um incêndio. Por decisão de sua mãe a fábrica não foi reconstruída para poder investir na educação de Mendeleiev. Passaram a morar então na cidade de Moscovo, para que Mendeleiev pudesse ingressar na universidade, mas por motivos políticos da época a universidade só aceitava alunos moscovitas e Mendeleiev não foi aceito. Tiveram que se mudar então para São Petersburgo, onde a situação política era a mesma, não aceitavam estudantes de outras regiões. Porém por influência de sua mãe, que conversou com o diretor do instituto pedagógico central e descobriu que o diretor era amigo de seu finado marido, apesar da burocracia, o favoritismo prevaleceu e Mendeleiev conseguiu uma vaga. Graças ao professor Alexander Voskresenki, despertou um grande interesse pela química.Graduou-se em 1856 em Química, na Universidade de São Petersburgo, onde atuou como professor até o ano de 1890. Conseguiu também uma verba do governo em 1859 para estudar no exterior durante dois anos. Seu primeiro destino foi Paris, para estudar sobre a vida e os experimentos de Henri Victor Regnault, um dos mais renomados experimentalistas da época na Europa. O próximo destino foi Alemanha, para estudar com Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen, responsáveis pela invenção do espectroscópio e do bico de Bunsen. Mendeleiev tinha o comportamento bastante explosivo o que se tornou um fator ruim para o desenvolvimento de algumas pesquisas, e o fez desistir das aulas, mas continuou morando na Alemanha e fez do seu apartamento um laboratório, onde passava horas fazendo experimentos e trabalhando sozinho fez muitas descobertas. Passou a estudar a dissolução do álcool em água, descobriu estruturas atômicas e propriedades de alguns gases. Casou-se em 1862 com Feozva Nikítichna Lescheva e teve três filhos. No ano de 1871 separou-se por estar vivendo infeliz. Casa-se pela segunda vez no ano de 1882 com Ana Ivánovna Popova, com quem tem quatro filhos. Diversos trabalhos de química e física foram desenvolvidos por Mendeleiev, que se interessava também por: Expansão de Líquidos, Temperatura Crítica de Gases, Natureza e Origem do Petróleo, Natureza de Soluções, Recursos Naturais da Rússia, entre tantas coisas. Mendeleiev não contribuiu com a descoberta de nenhum elemento químico presente na tabela periódica, entretanto, elaborou um método para organização dos 63 elementos conhecidos naquela época e pôde prever de existência de vários. Participou de um congresso em Karlsruhe, na Alemanha em 1860, onde muitos cientistas discutiam sobre pesos atômicos e pesos equivalentes dos elementos. Mendeleiev passou a adotar os pesos atômicos como uma característica fundamental dos átomos. A partir disso, Mendeleiev começou a desenvolver alguns estudos sobre uma nova forma de organizar os elementos químicos, de acordo com os seus pesos atômicos. Escreveu um livro de química orgânica em 1861. Em 1869, enquanto escrevia seu livro de química inorgânica, Dmitri Ivanovitch Mendeleiev organizou os elementos na forma da tabela periódica. 6 Mendeleiev foi um dos que defendeu a hipótese da origem inorgânica do petróleo. Em 1955, o elemento atômico n.º 101 da tabela periódica recebeu o nome de Mendelévio (Md), que é um elemento químico de número atômico 101 (101 prótons e 101 elétrons) e de massa atômica igual a 258 u. Com propriedades as, radioativa, transurânica, do grupo dos actinídeos. O elemento químico Md foi sintetizado pela primeira vez em 1955 por uma equipe de cientistas norte-americana liderada por Albert Ghiorso. Em 1862, por ter criado a tabela periódica recebeu o Prêmio Demidov que foi um prêmio científico nacional do Império Russo, concedido anualmente a membros da Academia de Ciências da Rússia. Um dos mais prestigiosos e antigos prêmios científicos do planeta, sua tradição influenciou outros prêmios da área, incluindo o Prêmio Nobel. Em 1882, por ter relacionado o peso atômico ao montar a tabela periódica, juntamente com Lothar Meyer, recebeu a Medalha Davy que é uma medalha de bronze concedida anualmente pela Real Sociedade de Londres, desde 1877, para premiar “descobertas recentes em qualquer ramo da química”. A medalha é acompanhada por um prêmio monetário de mil libras. Em 1905, por sua contribuição para ciências no campo de química e física, recebeu a Medalha Copley que é um prêmio no domínio das ciências. É a medalha de maior prestígio atribuída pela Royal Society e, também, a mais antiga. Foi concedida pela primeira vez em 1731. Visitou vários cientistas durante suas viagens pela Europa. Em uma dessas viagens foi ao laboratório do casal Pierre e Marie Curie. Faleceu, vitimado por uma gripe, em 1907, já praticamente cego. Fig. 1: Dmitri Ivanovitch Mendeleiev (http://quimicaelementar.wordpress.com) 7 OS PROBLEMAS E MÉTODOS DE PESQUISA E A SUA PRODUÇÃO TEÓRICA Para saber como Mendeleiev desenvolveu seu trabalho sobre a tabela periódica e quais as dificuldades que teve que enfrentar, iremos voltar na história e relatar os experimentos primeiros. De acordo com o que foi visto em Elementos para uma história das ciências por Michel Serres (1996), a classificação dos elementos químicos torna possível uma descrição da característica dos mesmos e possibilita a investigação para a descoberta de novos elementos e se torna também um fator importante no desenvolvimento da ciência. Após o surgimento da teoria atômica de Dalton, surgiu também uma ideia de que os átomos não eram totalmente diferentes, podendo haver características e propriedades de certos átomos de um determinado elemento com alguma semelhança a outros elementos e de acordo com o aumento de elementos conhecidos houve o aumento do interesse pela classificação. Muitas tentativas para fazer a classificação foram lançadas, muitas fracassadas e outras aperfeiçoadas. Tomaram como base diversas propriedades dos elementos, como caráter ácido e básico, teoria de valência, característica metálica, entre outras. Fig. 2: Tabela de Elementos Químicos de Dalton (http://museuvirtualliebig.jimdo.com) Ainda por Serres (1996), segue a trajetória das classificações: Por óxidos ácidos e básicos; Os elementos foram separados em dois grandes grupos de acordo com as características ácidas e básicas dos mesmos, combinados com água. Porém existem alguns óxidos que não são combinados com água, tornando esse tipo de classificação inadequada. Por valência; Essa teoria para classificação foi considerada inconstante, apesar de ser utilizada como propriedade classificativa. 8 Por elementos metálicos e não metálicos; Um elemento era caracterizado como metal, se possuísse um brilho metálico no estado sólido e fosse um bom condutor de eletricidade, caso contrário era um não metal. Por muito tempo esse foi o critério de definição, que impedia uma classificação rigorosa dos elementos. A massa atômica então era a propriedade que melhor caracterizava um elemento. Depois de muito estudo e grandes avanços é que hoje sabemos que a característica fundamental de um átomo é o número atômico. No entanto, durante as pesquisas e estudos de grandes cientistas a massa atômica foi base para a classificação dos elementos, como foi abordado por Serres (1996). 9 TEORIAS DE PERIODICIDADE Foram muitas teorias criadas para que se encontrasse uma classificação adequada da periodicidade dos elementos, a seguir são abordadas algumas teorias de grande relevância para a descoberta da classificação atual. 1. As "Tríades" de Döbereiner. Johann Wolfgang Döbereiner (1780 – 1849) professor de Química na Universidade de Jena foi considerado o primeiro precursor do estudo da periodicidade. Deu início a teoria das tríades em 1817, porém só em 1829, Döbereiner conseguiu chamar a atenção para o fato de se conseguir achar a média aritmética da massa atômica de um elemento utilizando outrosdois elementos, segundo Maar (2011). Foi assim que começou a dividir os elementos em grupos de três, que deu o nome de tríades. Exemplo: Cloro - 35,457 Bromo - 79,916 Iodo - 126,92 Sendo a média aritmética das massas atômicas do cloro e do iodo igual 81,19. Fig. 3: Tabela por Döbereiner (http://cbse.myindialist.com/chemistry-x-periodic-classification-of- elements-dbereiners-triads) Muitos outros cientistas e pensadores também aparecem ao longo da história da ciência fazendo estudos sobre a periodicidade dos elementos, como os cientistas a seguir que são mencionados por Maar (2011): - Jeremias Benjamin Richter, que é considerado como primeiro químico a considerar as ideias de periodicidade na química; - Sir Humphry Davy, que fala sobre as analogias observadas nas substâncias; - Louis Jacques Thenard apresentou em 1813 uma classificação periódica que incluía os metalóides em um único grupo e os metais divididos de acordo com a afinidade entre eles e o oxigênio; - André Marie Ampère, faz criticas referentes à classificação de Thenard e propõe a adoção de uma classificação de ordem natural. Ele a define assim: “Por classificação natural eu entendo 10 uma disposição de corpos em grupos com base em características suficientemente importantes para considerá-las capazes de determinar todas as propriedades secundárias. Essas características são os vários modelos de combinação de compostos, sua capacidade calorífica e seu volume atômico no estado sólido.”; - O sistema de Gmelin, foi o químico que mais deu créditos ao trabalho de Döbereiner, mas embora parta das Tríades ele não se baseia somente nelas; - Oliver Wolcott Gibbs, defendeu um sistema intitulado como “completo e novo” de classificação de elementos com base em analogias; - Carl Alexander Martius, se ocupou com as analogias referentes aos metais do que depois seria o grupo VIII da tabela periódica; - Sir John Gladstone, aperfeiçoou o esquema de Gmelin, adicionando os pesos atômicos, o que também reflete em uma classificação com base em relações numéricas; - Ernst Lenssen, autor da modificação no sistema de tríades em 1857, colocava os elementos conhecidos em ordem de acordo com seus pesos atômicos; - James Blake, agrupou os elementos químicos com base na relação entre a estrutura química e a atividade fisiológica; 2. A Classificação de Alexandre Émile Béguyer de Chancourtois. Ainda segundo Maar (2011), o engenheiro francês e geólogo Chancourtois, foi o primeiro a abordar um sistema de classificação baseado na massa atômica. Porém o seu trabalho foi considerado obscuro, e o impediu de ter aceitação dos outros cientistas da época. Mas o esquema por ele estudado deixa claro e evidente a existência de uma periodicidade. Fig. 4: Tabela por DeChancourtois (http://www.infoescola.com/quimica/historia-da-tabela-periodica/) 11 3. A Lei das Oitavas Newlands fez uma verificação no ano de 1864 que se baseasse na massa atômica, um elemento, apresentaria propriedades semelhantes ao oitavo elemento posterior a ele. Esta relação foi chamada de Lei da oitavas que Newlands dizia ser uma repetição assim como ocorre na escala musical. Inicialmente seu sistema de classificação foi ridicularizado pela Sociedade Química de Londres, mas com a sua classificação sistemática surge o princípio da classificação atual. Fig. 5: Tabela por Newlands (http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40421997000100014&script=sci_arttext) 4. Meyer e Mendeleiev No livro de Serres (1996), vemos que o sistema periódico só alcança a plenitude a partir de 1964 com a primeira classificação de Lothar Meyer e com as novas tabelas de Mendeleiev. Julius Lothar Meyer é lembrado hoje principalmente pela contribuição em relação à tabela periódica. Fig. 6: Tabela de Meyer (Maar (2011) pág. 969) 12 Foi então que em 1869, o distinto químico e físico russo Mendeleiev, juntamente com Meyer, desconhecedores dos trabalhos de Newlands e da sua Lei das Oitavas, descobriram uma relação importante entre o peso atômico dos elementos e as suas propriedades físicas e químicas. Mendeleiev então criou uma espécie de carta para cada um dos 63 elementos conhecidos naquela época, que continha o símbolo do elemento, a massa atômica e as propriedades referentes a ele. Organizou-as em ordem crescente de acordo com as massas atômicas, e agrupando-as de acordo com as propriedades semelhantes. Fig. 7: Primeiro esboço da Tabela de Mendeleiev – fevereiro 1869 (http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40421997000100014&script=sci_arttext) O químico e físico ainda teve de admitir que alguns elementos estavam com o peso atômico mal determinado. E para manter a ideia da periodicidade, a posição de alguns elementos não correspondia ao que era, devido ao peso atômico determinado pelos cientistas da época, e teve como método analítico principal de Canizzaro e assim a posição destes teve de ser alterada. Fig. 8: Correção feita por Mendeleiev dos pesos atômicos (Maar (2011) pág. 987) 13 Ainda por Serres (1996), podemos perceber que ocorreram também as inversões de outros pares de elementos como argônio e potássio, cobalto e níquel e tório e protactínio. A tabela teve então a ordenação de acordo com os óxidos dos elementos com propriedades semelhantes, o que possibilitou à Mendeleiev a previsão de outros compostos, de elementos que ainda não tinham sido descobertos. As previsões não foram somente de novos elementos, mas também de suas propriedades. Fig. 9: Esboço da Tabela de Mendeleiev (http://www.infoescola.com/quimica/classificacao-periodica-de-mendeleev/) Fig. 10: Tabela de Mendeleiev Publicada em 1869 (Maar (2011) pág. 983) 14 Fig. 11: Tabela de Óxidos de Mendeleiev (Maar (2011) pág. 985) É o caso dos elementos análogos ao alumínio e ao silício, mas com pesos atômicos entre 65 e 75. Estes elementos foram descobertos pouco tempo depois e denominados gálio e germânio, respectivamente. Fig. 12: Previsões do GálioMendeleiev (http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40421997000100014&script=sci_arttext) 15 Fig. 13: Previsões do Germânio de Mendeleiev (http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40421997000100014&script=sci_arttext) Mendeleiev conseguiu ter todas as suas previsões verificadas e confirmadas, com a descoberta dos elementos que preenchiam as lacunas que faltavam na classificação periódica. As inversões que foram feitas se mantiveram e posteriormente foram explicadas. Foi também atribuído um número a cada elemento para que eles ficassem ordenados, chamado de número atômico, que é correspondente ao número de elétrons do átomo neutro do elemento e que é igual ao número de prótons em seu núcleo. A tabela apresentava semelhanças entre os elementos tanto na horizontal, quanto na vertical e diagonal, o que fazia com ela tivesse uma vantagens sobre as outras. Outros cientistas utilizaram a tabela de Mendeleiev como base para o desenvolvimento da tabela atual, que fornecem informações referentes de cada um dos 118 elementos conhecidos. 16 OS CIENTISTAS POSTERIORES A classificação periódica desenvolvida por Mendeleiev foi utilizada posteriormente por alguns cientistas até chegar ao que conhecemos hoje. Fig. 14: Cientistas Posteriores à Mendeleiev (Maar (2011) pág. 1012) Vemos em Uma Breve História da Química, Da Alquimia às Ciências Moleculares Modernas, por ARTHUR GREENBERG (2009), que 92 dos elementos ocorrem de modo natural e que pareciam terminar no urânio cujo número atômico é 92, e de fato o urânio é o elemento químico encontrado naturalmente em quantidade significativa e ultratraços de netúnio e plutônio ocorrem em minérios de urânio. Porém, existem elementos sintéticos que preenchem as lacunas da tabela, um exemplo de elemento sintético é o tecnécio (Tc) de número atômico 43, que foi o primeiro elemento sintetizado, mas ainda não se sabia que pelo decaimento de urânio podia ser encontrado traços de tecnécio de maneira natural, isso foi descoberto um tempo depois. Muitos outros elementos foram sintetizados a partir de elementos naturais, como por exemplo, o Frâncio de número atômico 87, sintetizado a partir do Actínio por Marguerite Perey no ano de 1939. Segundo Maar (2011), a tabela de Mendeleiev ainda precisava de algumas modificações, e foi o que o químico tcheco Bohuslav Braumer (1855 – 1935), amigo de Mendeleiev, começou a fazer, tendo estudado as terras raras, propôs “uma série dentro da série” de elementos. 17 Foi então que em 1902 as terras raras foram acrescentadas à tabela entre as séries 8 e 9 e nos grupos IV, V e VI, podendo ainda prever elementos desconhecidos. Fig. 15: Tabela de Brauner (Maar (2011) pág. 1004) Heinrich Biltz (1865 – 1943) no ano de 1902 modificou a tabela apresentada por Brauner, substituindo o conjunto de elementos de terras raras por um único símbolo, o de somatória, que ocupou um lugar na tabela, foi ele o precursor da ideia de colocar todos os elementos de terras raras no lugar destinado ao lantânio. Fig. 16: Tabela de Heinrich Biltz (Maar (2011) pág. 1005) 18 Ainda por Maar (2011), em 1894, William Strutt Lorde Rayleigh (1842 – 1919) e Sir William Ramsay (1852 – 1916) descobriram Hélio em certos minerais, o Hélio já era conhecido desde 1868. Ramsay e Strutt isolaram do ar os gases nobres em 1898, obtiveram Argônio, Neônio, Criptônio e o Xenônio. O que os químicos tinham como dificuldade era em que lugar da tabela elaborada por Mendeleiev o Argônio iria se encaixar, foi então que Ramsay sugeriu que ele ficasse situado entre o grupo do Cloro e do Potássio. Surgiu então o grupo 0 e os gases ora se encontravam na direita da tabela, ora na esquerda. Centenas de tabelas ainda foram modificadas depois destas, mas todos utilizando os princípios da tabela de Mendeleiev. Henry Moseley (1887 – 1915) era um cientista britânico que fez a descoberta de que os números de prótons presentes no núcleo de algum átomo iriam ser sempre iguais. Esta ideia foi utilizada para o número atômico dos átomos de maneira ordenada e crescente, fazendo com que os problemas da tabela de Mendeleiev sumissem. A tabela periódica hoje é baseada no número atômico devido aos estudos de Moseley, tornando a tabela bem diferente do que era a de Mendeleiev. O aperfeiçoamento da tabela não parou no trabalho de Moseley, outros químicos também fizeram algumas modificações, com a descoberta de novos elementos e tornando o número de massa atômica mais preciso, sem modificar os conceitos originais. A última contribuição na modificação da tabela periódica foi feita na década de 50, pelo químico Glenn Seaborg (1912 – 1999). Em 1940 o cientista fez a descoberta do elemento químico Plutônio, e também foi o responsável pela descoberta de todos os elementos transurânicos, elementos de número atômico 94 ao 102. Fez modificações na tabela organizando a série dos actinídeos abaixo da dos lantanídeos. Seaborg recebeu também o prêmio Nobel em química pelas modificações feitas na tabela periódica, recebeu uma homenagem quando o elemento de número atômico 106 recebeu o nome de Seabórgio. A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) estabeleceu a numeração utilizada nos grupos da tabela periódica atual. Esta numeração é feita de 1 a 18 em algarismos arábicos, começando da esquerda para a direita. Fig. 17: Foto de Seaborg (http://explicatorium.blogspot.com.br/2008_10_01_archive.html) 19 Fig. 18: Tabela Periódica Atual (http://tecciencia.ufba.br/tabela-periodica) 20 AS POSSIBILIDADES PEDAGÓGICAS É um desafio constante para os professores a obtenção da motivação da aprendizagem dos alunos, com isso surge uma gama de novas metodologias e estratégias de ensino que sejam acessíveis. Hoje com o constante uso da internet é possível utilizar os recursos oferecidos para levar para dentro da sala de aula um material moderno e motivador. A seguir serão citados alguns vídeos que relatam juntamente com a história da ciência, a evolução da tabela periódica de forma simples e bastante didática, e também alguns jogos que poderão ajudar na compreensão do desenvolvimento histórico e principalmente no entendimento do aluno em relação à matéria ensinada. Com o auxílio de alguns artigos relacionados a práticas pedagógicas de ensino das ciências, podemos abrir um leque de possibilidades para um método de ensino motivador. Como vemos nos artigos da Química Nova na Escola a abordagem da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Lei nº 9394/96), no seu Art. 22, determina que a educação básica deva assegurar ao educando uma formação que lhe possibilite o exercício da cidadania e o progresso no trabalho e em estudos futuros.O conhecimento do mundo físico e natural surge ainda no ensino fundamental, no qual o aluno é formalmente introduzido a alguns conceitos básicos da química, física e biologia. Neste contexto, alguns obstáculos devem ser superados pelos estudantes no ensino de ciências, tais como o aprendizado de um novo vocabulário (o cientifico) (Oliveira, 2008). Visando tornar o ensino dos conceitos científicos mais claros e acessíveis, muitos professores buscam utilizar diferentes ferramentas pedagógicas em sala de aula. O objetivo é promover um aumento na qualidade do ensino, tornando a sala de aula mais agradável e atraente para os alunos por meio de modelos, figuras, ilustrações, jogos, e experimentação investigativa (Ferreira ET AL., 2010) no ensino de ciências. O uso de jogos está descrito nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), pois desenvolve a capacidade afetiva a as relações interpessoais, permitindo ao aluno colocar-se no ponto de vista do outro, refletindo, assim, sobre os seus próprios pensamentos (Brasil, 1997). Os PCN somados ao Ensino Médio consideram importante a diversificação dos recursos e materiais didáticos (Brasil, 2002). Ainda pelo artigo, o Ensino da Química e, em particular, o tema Tabela Periódica, praticado em um grande número de escolas, está muito distante do que se propõe, isto é, o ensino atual privilegia aspectos teóricos de forma tão complexa que se torna abstrato para o educando. [...] A elaboração da tabela periódica tal qual é conhecida hoje é um bom exemplo de como o homem, através da ciência, busca a sistematização da natureza. A tabela reflete, assim, de forma bastante intensa, o modo como o homem raciocina e como ele vê o Universo que o rodeia. (Trassi e cols., 2001, p. 1335-1336). Tendo em vista todas estas citações acima mencionadas, é que iremos abordar o ensino da tabela periódica em sala de aula, pois como já vimos se utiliza muito da teoria sem procurar mostrar para o aluno o que os cientistas tiveram de dificuldade e de forma pratica como todo aquele sistema periódico foi montado. Uma maneira de ensinar através da história da ciência como tudo foi evoluindo ao redor do método de periodização até hoje, de forma a motivar a aprendizagem dos alunos segundo Matthews, é a utilização de alguns vídeos como os citados a seguir: 21 Vídeo explicativo sobre a evolução da descoberta dos elementos químicos: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=gzAy4rQ3jNo#! Vídeo de 8 minutos e 50 segundos que relata desde a teoria atômica de Dalton até a descoberta da Periodicidade por Mendeleiev. De forma clara e de humanização da matéria mostra aos alunos uma visão de que tudo que nos rodeia envolve a química e as ciências. Possibilita também a percepção de que a ciência é mutável e instável e que, por isso, o pensamento cientifico atual está sujeito a transformações. O Sonho de Dmitri Mendeleiev http://www.youtube.com/watch?v=kogHkZx72hU Vídeo de duração de 19 minutos e 17 segundos, que se trata de todo esforço para se conseguir uma classificação adequada para os elementos descobertos, desde o tempo dos alquimistas até o renomado cientista Mendeleiev. O vídeo aborda o contexto histórico da época vivida antes de Mendeleiev até a sua chegada, e demonstra como foram as experiências dos alquimistas e posteriormente dos cientistas para se obter informações sobre as características presentes em cada elemento e de que forma um elemento combinava-se com outro de propriedades semelhantes. 22 A utilização deste vídeo como método de ensino possibilita uma compreensão melhor dos conceitos científicos conhecidos por traçar seu desenvolvimento aperfeiçoamento, e a história permite uma compreensão mais profícua do método cientifico e apresenta os padrões de mudança na metodologia vigente. Fig. 19: Caricatura de Mendeleiev (http://artapeintelesultuturor.blogspot.com.br/2012_01_29_archive.html) Outras maneiras de buscar a motivação dos alunos para o ensino da história das ciências, sobre o desenvolvimento da tabela periódica e do criador da principal teoria para a classificação correta da mesma, Mendeleiev, são a utilização de jogos. A seguir apresentaremos um jogo encontrado em um artigo de ensino pedagógico que serve como alternativa didática no ensino da tabela periódica. O Super Trunfo da Tabela Periódica Fig. 20: Carta Super Trunfo da Tabela Periódica (http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc32_1/05-EA-0509.pdf) O jogo foi desenvolvido baseado no jogo já existente de cartas chamado Super Trunfo® que são encontrados sobre diversos assuntos. Utilizando então a estrutura do jogo já existente, o jogo foi modificado de forma a promover a abordagem dos elementos químicos da tabela periódica de forma diferente e para atrair os alunos. 23 Assim foram criadas as cartas de acordo com a figura mostrada anteriormente, cada carta tem o nome do elemento escrito, Numero Atômico, Massa Atômica, Ponto de Ebulição, Ponto de Fusão, Densidade, Eletronegatividade e Configuração Eletrônica. No verso das cartas, foi adicionado também um breve histórico do elemento químico, contendo as informações como o nome do descobridor do elemento e o local onde é encontrado. As regras do jogo são as seguintes: Participantes: dois ou mais jogadores; Objetivo: ficar com todas as cartas do adversário por meio dos confrontos de valores de cada elemento; Idade: não determinado, entretanto, como se trata de um jogo com fins didáticos, envolvendo conceitos de química, é relevante que o jogador tenha noções sobre os elementos químicos e suas propriedades (o ideal é a partir da 8ª série do Ensino Fundamental); Preparação: as cartas deverão ser distribuídas em números iguais para cada um dos jogadores. Cada jogador recolhe suas cartas e segura de modo que os adversários não possam vê-las. As cartas conterão informações sobre os elementos como: número atômico; massa atômica; ponto de ebulição; ponto de fusão; densidade; eletronegatividade; configuração eletrônica. Como jogar: a) Se você é o primeiro a jogar, escolha uma carta e, entre as informações contidas nesta, diga o que você quer confrontar com as cartas de seu adversário. Por exemplo: maior ponto de ebulição; menor densidade. Quando seu adversário escolher a carta que ele colocará em disputa, você deve colocar a carta na mesa e, em seguida, seu adversário repete o mesmo ato, confrontando os valores. Quem tiver o valor mais alto ou mais baixo, ganha as cartas da mesa; b) o próximo jogador será o que venceu a rodada anterior. Assim prossegue o jogo até que um dos participantes fique com todas as cartas do jogo, vencendo a partida; c) se dois ou mais jogadores abaixam cartas com o mesmo valor máximo ou mínimo, os demais participantes deixam suas cartas na mesa e a vitória é decidida entre os que empataram. Para isso, quem escolheu inicialmente diz um novo item a ser verificado na próxima carta, ganhando as cartas da rodada quem tiver o valor mais alto ou mais baixo do novo item. Jogo extraído do artigo Tabela Periódica - Um Super Trunfo para Alunos do Ensino Fundamental e Médio, Química Nova Na Escola, Vol. 32, Nº 1, Fevereiro 2010. As elaborações de métodos cada vez mais modernos e lúdicos possibilitam uma aprendizagem melhor, e promove a motivação dos alunos. Assim, a abordagem da história da química e das ciências em geral se torna mais agradável, uma vezem que os alunos já estão motivados, torna mais fácil à compreensão de novos assuntos e teorias em sala de aula. 24 CONSIDERAÇÕES FINAIS A realização deste trabalho nos possibilitou um melhor entendimento da importância do ensino da história das ciências como método de ensino aos alunos, pois deixa claro que ter o conhecimento das dificuldades que passaram os cientistas ao longo do desenvolvimento teórico científico, faz com que atualmente os professores não cometam os mesmos erros ao investigar as teorias, e ao repassá-las aos alunos, que de fato aprenderão de forma mais profunda e completa. Uma prova de que uma investigação detalhada e baseada na história das ciências é importante, mas nem sempre é abordada de maneira satisfatória, somos nós, os próprios alunos, que ao estudarmos as ciências no ensino médio, não conseguimos ter uma percepção clara da teoria que nos era apresentada e hoje podemos ter certeza de que se tivéssemos aprendido a teoria juntamente com o ensino da história teríamos uma gama de conhecimentos muito mais abrangentes. A maior dificuldade encontrada para a realização deste trabalho foi a pouca divulgação dos desenvolvimentos da construção da tabela periódica em fontes seguras e principalmente como explicar de maneira clara e de melhor compreensão as teorias utilizadas para a criação da tabela, pois por mais que tenhamos o conhecimento de como a tabela periódica funciona, fica um pouco complicado explicar o porquê dos elementos estarem dispostos daquela forma. 25 BIBLIOGRAFIA Maar, J. H. História da Química – Segunda Parte, De Lavoisier ao Sistema Periódico Florianópolis – SC, Papa Livros, 2011 (p. 899 - 1019). Serres, M.; Bensaude-Vincent, B. Elementos para uma HISTÓRIA DAS CIÊNCIAS, Vol. III Lisboa, Terramar, 1996 (p. 77 - 102). Greenberg, A. Uma Breve História da Química – Da Alquimia às Ciências Moleculares Modernas, São Paulo, Blucher, 2009 (p. 340 - 343). http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc32_1/05-EA-0509.pdf http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc31_1/06-RSA-5907.pdf http://www.tabelaperiodicacompleta.com/ http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=gzAy4rQ3jNo#! http://www.youtube.com/watch?v=kogHkZx72hU http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40421997000100014&script=sci_arttext http://www.infoescola.com/quimica/historia-da-tabela-periodica/ http://www.e-biografias.net/dmitri_mendeleiev/ http://www.tabelaperiodica.com.br/histtabela.htm 26
Compartilhar