Conteúdos
– Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação das Massas
– Balanceamento de equação química
Objetivos
– Reconhecer uma equação química
– Identificar os produtos e reagentes em uma equação química
– Distribuir valores na equação química de forma que a fórmula esteja equilibrada
1ª Etapa: Início de conversa
A química é uma ciência cujo objeto de estudo são os materiais e as substâncias. É possível estudá-la em três perspectivas: constituição, propriedades e transformação. No âmbito da transformação, a Estequiometria é a forma de calcular quantidades de reagentes e produtos em uma reação química e envolve cálculos matemáticos simples para conhecer a proporção correta de substâncias a serem usadas. Nessa aula, espera-se que o aluno compreenda a primeira etapa para o estudo da Estequiomentria: o balanceamento de equações químicas.
2ª Etapa: Objeto Virtual de Aprendizagem
Na segunda etapa, os alunos utilizarão o Objeto Virtual de Aprendizagem (OVA) Balanceamento de Equações Químicas, elaborado pela PhET Interactive Simulations. Esse OVA possui duas modalidades: Introdução e Jogo. (FIGURA 1)
Figura 1. Tela inicial do OVA Balanceamento de Equações Químicas
A modalidade Introdução, possibilita que o estudante tenha conhecimento dos fundamentos para o balanceamento de equações químicas, para isso, pode balancear três equações químicas diferentes: síntese de amônia (FIGURA 2A), hidrólise (FIGURA 2B) e queima do metano (FIGURA 2C).
A
B
C
Figura 2. Modalidade Introdução: A – síntese de amônia; B – hidrólise; C – queima do metano.
É possível que o estudante escolha duas ferramentas que facilitam a visualização das quantidades de átomos envolvidos no balanceamento da equação química: balança (FIGURA 3A) e barra (FIGURA 3B).
A
B
Figura 3. Balanceando a equação da síntese de amônia: A – usando a ferramenta balança; B – usando a ferramenta barra.
Quando o balanceamento é finalizado corretamente, ocorre a mudança da coloração azul para amarela (FIGURA 4). No caso do uso da ferramenta balança, é possível observar o equilíbrio, já no caso da barra, ocorre a mudança do sinal diferente (≠) para o de igual (=).
A
B
C
Figura 4. Finalização do balanceamento da equação da síntese de amônia usando diferentes ferramentas de visualização.
3ª Etapa: O jogo do OVA
Após a introdução com o simulador, na terceira etapa da aula, o(a) professor(a) poderá usar a função Jogo (Figura 5). O jogo possui três níveis de dificuldade. O ideal é que se inicie no nível 1 para, posteriormente, progredir de nível.
Figura 5. Tela inicial da modalidade jogo do balanceamento de equações químicas.
De forma análoga à modalidade Introdução, o jogo consiste na adição dos coeficientes para balancear a reação que for dada (FIGURA 6). O diferencial é que as ferramentas de visualização não estão mais disponíveis. Dessa forma, cabe ao aluno fazer a contagem para a verificação correta do balanceamento.
A
B
C
Figura 6. Modalidade jogo do balanceamento de equações químicas: A – nível 1; B – nível 2; C – nível 3.
4ª Etapa: Finalizando a discussão
Para finalizar a aula, o(a) professor(a) poderá fazer alguns exercícios com os alunos. Seguem algumas sugestões com os respectivos gabaritos.
1. (Mackenzie-SP) A equação corretamente balanceada é:
a) 2 Fe + O2 → Fe2O3
b) 2 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3
c) 4 Fe + O2 → Fe2O3
d) Fe + 3 O2 → Fe2O3
e) 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3
Resposta correta: E
2. (UFCE – Universidade Federal do Ceará ) A equação
Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2
mostra que:
a) A reação está balanceada.
b) Há maior quantidade de átomos de alumínio nos produtos que nos reagentes.
c) Os coeficientes que ajustam a equação são: 2, 3, 1 e 3.
d) A massa dos reagentes é igual a dos produtos.
Resposta correta: C
3. (UEPA – Universidade do Estado do Pará) Considerando-se a equação química não balanceada
Mg + HCl → MgCl2 + H2
e admitindo-se, num balanceamento, o coeficiente 6 (seis) para cada produto, o coeficiente de cada reagente será, respectivamente:
a) 3 e 6.
b) 6 e 6.
c) 6 e 12.
d) 12 e 6.
e) 12 e 12.
Resposta correta: C
Materiais Relacionados
Recomenda-se que o(a) professor(a) acesse algum material preliminar para conhecer um pouco mais sobre experimentação no ensino de química e estrutura atômica:
1 – “Reações Químicas: fenômeno, transformação e representação”. Acesso em 28 de julho de 2018.
2 – “Estudo sobre dificuldades de alunos do Ensino Médio com estequiometria”. Acesso em 28 de julho de 2018.
3 – “O uso do software PhET como ferramenta para o ensino de balanceamento de reação química”. Acesso em 28 de julho de 2018.