OFICINA DE ARTE E CIÊNCIA

OFICINA DE CIÊNCIA E ARTE - CURSO DE LICENCIATURA EM QUIMICA 

       A oxidação de metais é um fenômeno químico fundamental que não apenas influência a durabilidade e a funcionalidade de diversos materiais, mas também possui implicações significativas nas indústrias e no meio ambiente. A oxidação ocorre quando um metal reage com o oxigênio, resultando na formação de óxidos metálicos. Este processo pode levar à corrosão, que compromete a integridade estrutural de objetos metálicos, como pontes, edifícios e veículos. Portanto, entender os mecanismos de oxidação é essencial para a engenharia de materiais, permitindo a escolha de ligas metálicas mais resistentes e a implementação de técnicas de proteção, como galvanização e pintura.

    Além das questões práticas, a oxidação de metais também está intimamente ligada a discussões socioambientais e econômicas. A dependência da sociedade moderna em relação a recursos não renováveis, como o petróleo e os minérios metálicos, levanta preocupações sobre a sustentabilidade e a

necessidade de alternativas energéticas. A análise dos processos de oxidação pode contribuir para a busca por novos materiais e tecnologias que reduzam o impacto ambiental, promovendo práticas mais sustentáveis. Assim, a educaçãosobre a oxidação de metais não se limita ao conhecimento técnico, mas também se entrelaça com a formação de cidadãos críticos e conscientes, que podem contribuir para soluções inovadoras em um mundo em constante mudança.

    Neste contexto, a oficina de oxidação de metais se torna uma ferramenta valiosa para os alunos, permitindo que eles explorem não apenas os conceitos teóricos, mas também as aplicações práticas desse fenômeno. Ao investigar a oxidação em diferentes metais e suas implicações, os alunos poderão

desenvolver uma compreensão mais profunda sobre as propriedades dos materiais e sua adequação a diversas aplicações. Essa experiência prática é essencial para a formação de profissionais capazes de analisar e propor soluções seguras e sustentáveis, considerando o contexto local e as necessidades da sociedade.

O objetivo desta Oficina é proporcionar aos alunos uma compreensão prática dos processos de oxidação de metais, analisando suas propriedades e implicações socioambientais. Os alunos deverão investigar diferentes tipos de metais, suas reações com o oxigênio e as medidas que podem ser adotadas para prevenir a corrosão.

Materiais Necessários

• Amostras de diferentes metais (ferro, cobre, alumínio entre outros);
• Ácido acético a 5% (vinagre comercial);
• Água destilada;
• Comprimido de permanganato de potássio (comprar na farmácia);
• Sal (para simular eletrólitos);
• Recipientes transparentes plasticos maiores que a tela (comprar);
• Telas de pintura 30 x 30 cm (comprar uma ou duas por equipe);
• Canetas e papel para anotações;
• Equipamentos de proteção individual (luvas, óculos de segurança);
• Diário de bordo (obrigatório).

Coleta do Material métalico

Figura 1- Coleta do material proximo a lab de Quimica 

Fonte: Autora

Figura 2- Material selecionado pelos acadêmicos 

Fonte: Autora

O material deve inicialmente ser recolhido do ambiente mais próximos dos participantes, metais que foram descartados e posteriomente complementar com outros metais que precisar para formar as gravuras.

Escolha do Metal

Cada grupo deve escolher um metal para investigar.

Figura 3- Material escolhido pelo Grupo 3 

Figura 4- Material escolhido pelo grupo 2

Figura 4- Material escolhido pelo grupo 1

Preparação dos Experimentos

• Colocar amostras de metal em cima da tela.
• Adicionar água destilada com o ácido acético a 5% com sal de cozinha (NaCl) ou Agua destilada com permaganto e, em alguns recipientes, adicionar sal para simular diferentes condições.

Observação

 Os grupos devem observer, registrar em forma de imagens e anotar as mudanças nas amostras ao longo de uma semana.

Análise dos Resultados

Discutir as observações e analisar as condições que aceleraram ou retardaram a oxidação.

Propostas de Soluções

Cada grupo deve elaborar propostas para prevenir a oxidação e discutir suas implicações socioambientais.

Apresentação

Os grupos apresentaram  suas descobertas e soluções para a turma.

6. Avaliação da Oficina

Os alunos deverão entregar uma apresentação em slides ou PDF  escrito que contenha:

• Descrição dos experimentos realizados;
• Observações e análises dos Resultados;
• Propostas de soluções para minimizar a oxidação;
• Reflexões sobre a importância da oxidação de metais no contexto socioambiental

Telas elaboradas

Figura 6 - Tela elaborada pelo Grupo 1

                                                Figura 6 - Tela elaborada pelo Grupo 1

Figura 6 - Tela elaborada pelo Grupo 1

• Responder as Questões do formulário no google

Essas entregas estarão diretamente conectadas às atividades sugeridas, permitindo que os alunos demonstrem não apenas a compreensão dos conceitos teóricos, mas também a capacidade de aplicar esse conhecimento de forma prática e crítica. A apresentação final servirá como uma oportunidade para desenvolver habilidades de comunicação e trabalho em equipe, essenciais para o futuro profissional de cada aluno.

As atividades experimental investigativa

 Nivel  5

Os alunos realizarão experimentos em grupos, onde cada grupo escolherá um metal específico para investigar. Eles deverão conduzir experimentos simples para observar a oxidação em diferentes condições (umidade, temperatura, presença de eletrólitos) e documentar suas observações. Além disso, os grupos deverão discutir e apresentar soluções para minimizar a oxidação e seus impactos ambientais.

Algumas questões podem ser introduzidas para a realização da experimentação investigativa:

• Como os conceitos de quantização de energia e orbitais atômicos podem explicar a facilidade ou dificuldade com que um metal perde elétrons durante a oxidação?
• Qual a relação entre a estrutura eletrônica do metal e a sua reatividade frente à oxidação?
• Como a teoria dos orbitais moleculares pode ser utilizada para descrever a formação de óxidos metálicos?
• De que forma a presença de água e íons no ambiente influencia a energia de ionização dos átomos metálicos, facilitando ou dificultando a oxidação?
• Como as variações de temperatura afetam a agitação térmica dos átomos e, consequentemente, a probabilidade de ocorrência de colisões entre os átomos do metal e as moléculas de oxigênio?

Resultados ( em construção) 

Autoavaliação 

ETAPAS	ATITUDES	REALIZEI COM FACILIDADE	REALIZEI	REALIZEI COM DIFICULDADE	NÃO REALIZEI
ETAPA I	Discutir sobre oxirredução e sua importância na química no cotidiano
	identifiquei as principais ideias apresentadas sobre a oxirredução e sua importância na química.
	Relacionei o conceito de átomo e suas partes constituintes.
	Pratiquei a escrita de uma análise de habilidades de interpretação de textos científicos.
ETAPA II	Reconheci termos científicos nos textos apresentados sobre a estrutura eletrônica dos átomos e os princípios que regem a distribuição dos elétrons e os princípios quânticos na química.
	Refletir sobre os diferentes tipos de ligações químicas e suas características.
	Analisei como a oxirredução explica as interações entre átomos.
	Percebi as propriedades dos materiais e suas aplicações práticas.
	Relacionei a teoria química com a prática cotidiana
	Compreendi a importância da experimentação no ensino de química.
ETAPA III,IV e V	Conseguir aplicar o método científico em investigações químicas
	Elaborei um resumo sobre as principais oxidações de metais e suas propriedades
	Realizei experimentos que mostram visualmente as reações de oxirredução.
	Compartilhei com os colegas os experimentos pesquisados na forma de textos no word.
	Integrei os experimentos de oxirredução na química quântica ou dos materiais.
	Planejei e produzi o experimento em parceria com os colegas.
	Fui capaz de aplicar esses conhecimentos nas avaliações Formais.
	Elaboração do relatório do experimento de oxidação de metais.

 

AUTO AVALIAÇÃO GERAL	CONCEITO
Qual conceito você daria para o seu desempenho individual?
Qual conceito você daria para o seu desempenho em Equipe?

[1] Critérios da auto avaliação

  

[1] Excelente – Cumprir todos os requisitos avaliativos  solicitados

Bom – Eu cumprir parcialmente os requisitos avaliativos solicitados

Ruim – Não Cumprir os requisitos avaliativos solicitados

Referências bibliográficas

1.PALMA, Maria Helena Cunha; TIERA, Vera Aparecida de Oliveira. Oxidação de metais. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 18, p. 52-54, nov. 2003. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc18/A12.PDF. Acesso em: 01set. 2024

2.GENTIL, V. Corrosão. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1987. GRUPO PEQS. Química na sociedade. Brasília: Universidade de Brasília, 2000.

3.MASTERTON, W.L.; SLOWINSKI, E.J. e STANITSKI, L.C. Princípios de Química. Trad. J.S. Peixoto. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1990.

4. SCHUMANN, W. Gemas do mundo. 8ª ed. Trad. R.R. Franco e M. Del Rey. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1995.

5.BROWN, T.L.; LEMAY, H.E. e BURSTEN, B.E. Química: ciência central. Trad.H. Macedo. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1999. DE MARI, J. Automóveis. VEJA, n. 1619, p. 72-73, 1999.

6.PERUZZO,T.M e CANTO, E.L. Química: na abordagem do cotidiano. São Paulo: Moderna, 2000.

7.SANJUAN, Maria Eugênia C. et al. Maresia: uma proposta para o ensino de eletroquímica. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 31, p. 190-197, 2009. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc31_3/07-RSA-2008.pdf. Acesso em: 14 out. 2023.