ads:
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS E DA
MATEMÁTICA
ANA MARIA CARDOSO DE OLIVEIRA
A QUÍMICA NO ENSINO MÉDIO E A CONTEXTUALIZAÇÃO: A FABRICAÇÃO DO
SABÃO COMO TEMA GERADOR DE ENSINO APRENDIZAGEM
NATAL
2005
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
ANA MARIA CARDOSO DE OLIVEIRA
A QUÍMICA NO ENSINO MÉDIO E A CONTEXTUALIZAÇÃO: A FABRICAÇÃO DO
SABÃO COMO TEMA GERADOR DE ENSINO APRENDIZAGEM
Dissertação apresentada à Pós-Graduação em Ensino de
Ciências Naturais e da Matemática, da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial
para obtenção do grau de Mestre.
Orientadores: Prof. Dr. Francisco Gurgel de Azevedo (in
memoriam)
Prof. Dr. Robson Fernandes de Farias.
Natal
2005
ads:
ANA MARIA CARDOSO DE OLIVEIRA
A QUÍMICA NO ENSINO MÉDIO E A CONTEXTUALIZAÇÃO: A FABRICAÇÃO DOS
SABÕES E DETERGENTES COMO TEMA GERADOR DE ENSINO APRENDIZAGEM
Dissertação apresentada à Pós-Graduação em Ensino de
Ciências Naturais e da Matemática, da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial
para obtenção do grau de Mestre.
Aprovado em
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Robson Fernandes de Farias – Orientador
Universidade Federal de Roraima - UFRR
Prof. Dr. Marcelo Brito Carneiro Leão
Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE
Prof. Dr. Otom Acelmo de Oliveira
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
A Deus, pela vida, pela força, capacidade e determinação que
ele me proporcionou e me proporciona todos os dias.
AGRADECIMENTOS
Ao término deste trabalho, tão importante para minha formação profissional,
quero agradecer de forma carinhosa àqueles que, direto ou indiretamente, contribuíram
para sua realização.
Em primeiro lugar agradeço a Deus, por todas as providências, bênçãos e
proteção que ele me concedeu ao longo desta jornada; e pela força para recomeçar nos
momentos de perda e de dor.
Ao meu orientador Gurgel (In memoriam), pela orientação, compreensão e
amizade;
À minha família que me apoiou e apóia, principalmente no sentido de interceder
por mim em orações para que eu concretizasse os meus sonhos, dentre os quais, fazer
mestrado seria primordial;
Ao meu noivo, Júnior, pela força e capacidade de me compreender e me amar
mesmo nos momentos de grande estresse; por entender a minha ausência e falta de
tempo.
Ao CEFET, principalmente na pessoa do meu coordenador, (coordenador da
GEFOR), professor Jailton Barbosa, pela amizade, pela força, pelo apoio e por abrir as
portas do CEFET, disponibilizando recursos materiais e pessoais para que eu
realizasse uma das etapas desse trabalho.
Ao professor Denílson, grande amigo e professor de Química do CEFET, que me
cedeu sua turma para que eu aplicasse o material didático e me ajudou muito durante
todo o processo;
À professora Yáscara, que abriu as portas de sua fábrica de sabões e
detergentes (fábrica Lavandeira), e abriu mão do seu tempo para nos atender (eu e os
alunos), a fim de que conhecêssemos o processo de fabricação do sabão de perto e
com profundidade.
Aos alunos da turma 3.01 que participaram do projeto, e não mediram esforços,
mostrando-se interessados em todo o tempo.
A todos do programa de Ensino de Ciências Naturais e da Matemática,
principalmente ao coordenador professor Ciclâmio Leite.
À profa. Márcia Gorette, pelas sugestões relevantes para esse trabalho.
As minhas amigas Ceição Lopes, Antônia Maria e Maria Dalva, pelo apoio moral
e espiritual, pela palavra amiga e por compreender a minha distância.
A todos que fazem à Casa do Trabalhador em Educação em Natal, onde
encontrei hospedagem e apoio, fiz amizades preciosas e importantes para me manter
nesta caminhada.
Ao professor Robson Fernandes de Farias, que aceitou me acompanhar durante
a conclusão deste trabalho, assumindo a orientação, e não mediu esforços para que
tudo se realizasse em tempo hábil.
RESUMO
O Conhecimento químico é fundamental à compreensão de processos físicos e
químicos que nos cercam, para fazer opção por uma vida com qualidade, promover e
acompanhar o desenvolvimento tecnológico. Porém, a formação de um pensamento
químico fruto de uma aprendizagem significativa, tem sido um desafio para educadores
em química de todo o país. Estudos apontam para a contextualização dos conteúdos
químicos como recurso para promover uma inter-relação entre conhecimentos escolares
e fatos/situações presentes no cotidiano dos alunos, imprimindo significado aos
conteúdos escolares, fazendo com que os alunos aprendam de forma significativa.
Nessa perspectiva, esta pesquisa foi realizada no sentido de contribuir com o ensino de
química e com o objetivo geral de propor um material didático que apresentasse uma
forma contextualizada de trabalhar alguns conceitos e conteúdos fundamentais da
Química, tendo como tema gerador de ensino aprendizagem a fabricação dos sabões e
detergentes. Com o fim de respaldar e justificar a escolha do enfoque contextualização e
a elaboração do material didático realizou-se uma pesquisa sobre o Ensino de Química
na rede pública e a relação deste com os contextos inerentes à realidade dos alunos.
Constatou-se que o Ensino de Química atual na rede pública é tradicional e
descontextualizado. Os resultados desta pesquisa acenam para a necessidade de
mudanças na forma como devem ser ensinados os conteúdos químicos. A segunda
parte da pesquisa consistiu justamente na elaboração da Unidade Didática de Ensino,
com o fim de promover a aprendizagem significativa de conhecimentos químicos a partir
do tema fabricação de sabões e detergentes. Verificou-se que o trabalho atingiu aos
objetivos propostos. Uma avaliação qualitativa mostrou que os alunos tornaram-se mais
participativos e interessados em estudar Química dessa forma. Relatos e depoimentos
dos alunos também demonstraram que houve uma aprendizagem significativa dos
conteúdos trabalhados e que os alunos são capazes de transferi-los para a
compreensão de situações reais. E uma avaliação quantitativa do material revelou que
87,09% dos alunos atingiram notas iguais ou superiores a média necessária à
aprovação. Espera-se que tenhamos contribuído para a melhoria do Ensino de Química,
e que esse seja apenas um começo de uma grande jornada.
Palavras-chave: Ensino de Química. Contextualização. Aprendizagem significativa.
Unidade Didática de Ensino.
RESUMEN
El conocimiento químico es muy importante a la comprensión de procesos físicos y
químicos que nos acercan, por una opción de una vida mejor con calidad, fomentando y
acompañando el desarrollo tecnológico. Sin embargo, la formación de un pensamiento
químico fruto de un aprendizaje significativo es hoy, en todo el país, un reto paro los
educadores de química. Estúdios señalan la contextualización de los contenidos
químicos como recurso para promover una interrelación entre conocimientos escolares
y hechos/situaciones presentes en el cotidaiano de los alumnos, añadiendo significado
a los contenidos escolares, proporcionando a los alumnos un aprendizaje significativo.
Con tal objetivo, la siguiente pesquisa se realizó con la intención de contribuir con la
enseñanza de química y con el propósito general de proponer un materila didáctico que
presentase una forma contextualizada de trabajar algunos conceptos y contenidos
fundamentales a la química, con tema generador de la enseãnaza y aprendizaje a la
fabricación de jabones y detergentes. Con objetivo de justificar la elección del
planteamiento de la contextualización y la elaboración del material didáctico, se hizo
una pesquisa acerca de la enseãnaza de química en al red pública de educación y la
relación de ésta con los contextos pertenecentes a la realidad de los alumnos. Se
observó que la enseñanza de química actual en la red pública de educación es
tradicional y descontextualizada. Los resultados de esta pesquisa muestran la
necesidad de cámbios la forma de como se enseñan los contenidos químicos. En la
segunda parte de la pesquisa, se produjo la elaboración de la unidad didáctica de
enseñanza, con el objetivo de promover el aprendizaje significativo de conocimientos
químicos a partir del tema de la fabricación de jabones y detergentes. Se observó que
el trabajo alcanzó los objetivos propuestos. Una evaluación cualitativa mostró que los
alumnos estuvieron más participativos e interesados al estudiar química de esta forma.
Relatos y decalraciones de los alumnos también indicaron que hubo un aprendizaje
significativo de los contenidos trabajados y que los alumnos son capaces de
transferirlos para la comprensión de situaciones reales. Y una evaluación cuantitativa
del material nos reveló que 87,09% de los alumnos obtuvieron apuntes iguales o
superiores a la media necesaria para la aprobación. Esperamos que hayamos
contribuído para mejorar la calidad de la enseñanaza de química y que este trabajo sea
solamente un comienzo de una gran jornada.
Palabras-llaves: enseñanza de Química, Contextualización, Aprendizaje significativo,
Unidad Didáctica de enseñanza.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Fluxograma do percurso metodológico 22
Figura 2 – Micela do surfactante em meio aquoso 27
Figura 3 – Esquema do mecanismo de limpeza do sabão 28
Figura 4 – Modelo mais realista de uma micela 29
Figura 5 – Representação das moléculas do agente surfactante
antes de atingir a concentração micelar crítica 36
Figura 6 – Tanque de saponificação . 44
Figura 7 – Tanque serpentinado para resfriamento da massa saponificada............. 45
Figura 8 – Máquina extrusora 46
Figura 9 – Máquina embaladora 46
Gráfico 1 – Categorias de respostas à primeira questão
do teste de sondagem 75
Gráfico 2 – Categorias de respostas à segunda questão
do teste de sondagem 75
Gráfico 3 – Resultado das médias dos alunos 86
Quadro 1– Questões de estudo sobre o Ensino de Química 48
Quadro 2 – Questões de estudo sobre o contexto sabões 49
Quadro 3 – Categorias de respostas da primeira questão – 1ª parte
do questionário 50
Quadro 4 – Categorias de respostas da segunda questão – 1ª parte
do questionário 51
Quadro 5 – Categorias de respostas da terceira questão – 1ª parte
do questionário 52
Quadro 6 – Categorias de respostas da quarta questão – 1ª parte
do questionário 55
Quadro 7 – Categorias de respostas da quinta questão – 1ª parte
do questionário 57
Quadro 8 – Categorias de respostas da sexta questão – 1ª parte
do questionário. 61
Quadro 9 – Categorias de respostas da primeira questão –2ª parte
do questionário . 66
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO 13
1.1 Metodologia 19
1.1.1 Do instrumento e sujeitos da pesquisa............................................................. 19
1.1.2 Da aplicação da Unidade Didática ................................................................... 21
1.1.3 Aspectos metodológicos e materiais ................................................................ 21
CAPÍTULO 2 CONSIDERAÇÕES TEÓRICAS 23
2.1 O que é contextualização? 23
2.1.1 Quando é que a Química é ensinada a partir de um contexto? 24
2.2 Sabões e detergentes: aspectos químicos 25
2.2.1 Quimicamente falando o que é sabão? 25
2.2.2 Atuação na limpeza 27
2.2.3 E o que são detergentes? 30
2.2.4 Biodegradabilidade (ação poluente) 33
2.2.5 Tensão superficial 35
2.2.6 A eficiência dos detergentes e o poder espumante 37
2.3 Sabões e detergentes: aspectos históricos 38
2.3.1 A indústria do sabão no Brasil 41
2.4 Fabricação de sabão: O processo industrial da fábrica Lavandeira 42
CAPÍTULO 3 PARTE EXPERIMENTAL E A ANTECIPAÇÃO
DE PARTE DOS RESULTADOS 47
3.1 O ensino de Química e a contextualização: uma investigação da
opinião dos alunos do ensino médio . 47
3.1.1 Do Objetivo da pesquisa 47
3.1.2 Das Questões de estudo 48
3.1.2.1 Parte 1: questões que visam colher informações a respeito do
ensino de química 48
3.1.2.2 Parte 2: questões específicas (sobre o contexto) 49
3.1.3 Resultados / comentários e discussões das respostas da primeira
parte do questionário 49
3.1.3.1 Considerações finais a respeito da primeira parte do questionário 62
3.1.4 Resultados / comentários e discussões das respostas da segunda
parte do questionário 65
3.1.4.1 Considerações finais a respeito da segunda parte do questionário 71
3.2 Unidade Didática 72
3.2.1 O que é uma Unidade Didática? 72
3.2.2 Objetivos específicos da Unidade Didática 73
3.2.3 Um relato da experiência em sala de aula e os resultados
imediatos dessa experiência 74
3.2.3.1 Relato da visita à fábrica de sabões e detergentes 79
3.2.3.2 Relato da aula experimental 80
CAPÍTULO 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 82
4.1 Uma análise da Unidade Didática 82
4.1.1 O papel e a importância da aula experimental 83
4.1.2 Relação entre os objetivos específicos da Unidade Didática
e o alcance dos mesmos 84
4.1.3 Avaliação quantitativa do material didático: reflexo do
desempenho dos alunos 85
CAPÍTULO 5 CONCLUSÃO 88
5.1 Sugestões 90
REFERÊNCIAS 92
ANEXO A – Unidade Didática 97
ANEXO B – Instrumentos 117
ANEXO C – Paródia “É preciso a sujeira tirar” 119
13
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
Sabemos que o desenvolvimento da Ciência Química contribui para o
desenvolvimento tecnológico e a melhoria da qualidade de vida das pessoas, isto é, o
crescimento tecnológico e social está atrelado ao crescimento da Química. Isto pode
ser percebido quando olhamos em nossa volta e nos deparamos com pilhas e baterias;
técnicas químicas de separação, que beneficiam à indústria como um todo,
principalmente a farmacêutica; aceleração do sistema produtivo rural; conservação de
alimentos; desenvolvimento de cosméticos e produtos para limpeza; enfim, a presença
da química no nosso dia-a-dia é mais que suficiente para justificar a necessidade de se
estudar química, por isso a Química é parte integrante e obrigatória da base nacional
comum, no currículo do ensino médio. Porém, a formação de um pensamento químico,
resultado de uma aprendizagem significativa, tem sido um desafio para educadores em
química em todo o país.
Uma das possibilidades dentre várias que se tem discutido é o uso de temas do
cotidiano para o desenvolvimento do conhecimento químico em sala de aula, ou seja,
um ensino mais contextualizado, onde contextos que façam parte do dia-a-dia do aluno
possam ser abordados de uma forma que o ajude a entender os fenômenos químicos
identificados no cotidiano. A contextualização é o recurso para promover inter-relações
entre conhecimentos escolares e fatos/situações presentes no dia-a-dia dos alunos,
contextualizar é imprimir significados aos conteúdos escolares, fazendo com que os
alunos aprendam de forma significativa.
14
Neste sentido, o objetivo geral desse trabalho, A química no ensino médio e a
contextualização: a fabricação do sabão como tema gerador de ensino aprendizagem
foi elaborar uma Unidade Didática de Ensino que permitisse trabalhar alguns conteúdos
da química de forma contextualizada, à luz dos Parâmetros Curriculares Nacionais -
PCN. A escolha do contexto se fundamentou em três pilares: a grande relevância social
do tema, visto que, sabão e derivados estão presentes em todas as casas, fazendo
parte da realidade de todos os alunos; a possibilidade de se trabalhar vários conteúdos
químicos de nível médio; e ao interesse dos alunos em conhecer como os sabões são
produzidos interesse manifestado em pesquisa anterior ao momento de definição do
contexto.
O tema fabricação de sabão é aqui proposto apenas como uma das inúmeras
possibilidades de se trabalhar o conhecimento químico em sala de aula de forma
contextualizada e significativa. A partir do tema foi possível desenvolver aprendizagens
relacionadas a conteúdos e a conceitos fundamentais como: identificação e
caracterização de funções químicas do tipo: hidróxidos, ésteres, álcoois, sais de ácidos
carboxílicos, dentre outras; reações de saponificação, reação de esterificação,
velocidade de reação e fatores que a influenciam; polaridade das moléculas e forças
intermoleculares; tensão superficial; solubilidade; água mole e água dura; surfactantes;
emulsificantes, sabão mole e sabão duro, dentre outros termos importantes.
Para Ausubel, (apud Peixoto, 2005), “as estratégias de ensino devem ser
orientadas no sentido de permitir que o aluno tenha o aprendizado significativo, ou seja,
algo que o faça perceber um sentido nas coisas que aprende, relacionáveis entre si e
que possam ter uma aplicação para o seu dia-a-dia”.
15
Entendemos que havendo a aprendizagem significativa, estará havendo ensino
que contribui para o exercício da cidadania, uma vez que o aluno está aprendendo algo
que pode ser usado por ele para intervir no seu dia-a-dia. Para Santos e Schnetzler
(2000, p.13) “[..], o ensino atual de nossas escolas está muito distante do que o cidadão
necessita conhecer para exercer sua cidadania”. Ainda segundo os autores citados,
usar o conhecimento químico com o fim de educar para o exercício da cidadania
significa inter-relacionar dois componentes básicos: a informação química e o contexto
social, pois para o cidadão participar da sociedade precisa não só compreender a
química, mas entender a sociedade em que está inserido. E de acordo com Santa
Maria et al. (2002, p.19), em artigo publicado na revista brasileira Química Nova na
Escola:
A partir de um bom aprendizado de química, o aluno pode torna-se um cidadão
com melhores condições de analisar mais criticamente situações do cotidiano.
Pode, por exemplo, colaborar em campanhas de preservação do meio
ambiente, solicitar equipamentos de proteção em sua área de trabalho, evitar
exposições a agentes tóxicos. Pode, portanto, ser um cidadão capaz de
interagir de forma mais consciente com o mundo.
O reconhecimento do papel da Ciência Química na formação do cidadão tem
sido feito por alguns educadores em ciências brasileiros, os quais têm proposto uma
educação por meio desta Ciência, como se tem constatado em diferentes publicações
nacionais. Nesse sentido, destacamos vários trabalhos de pesquisa em Ensino de
Química, os quais têm como objeto essencial de pesquisa a preocupação em detectar
16
dificuldades de aprendizagem significativa em química e propor sugestões para superá-
las.
Em 1988, Lutfi, insatisfeito com a forma como era feito o ensino de química –
Ciência apresentada pronta, definida e descontextualizada – lança um livro, no qual,
apresenta a proposta de ensino Cotidiano e Educação em Química para o ensino de 2º
Grau. A proposta sugere trabalhar Aditivos e Conservantes em Alimentos como base de
ensino em química para o curso de Química Orgânica. Nela o autor discute a função
social da química a partir do cotidiano.
Estudos realizados por Santos e Schnetzler (2000), constataram que a química
ensinada na escola não tem nada a ver com a química da vida, e que os objetivos,
conteúdos e estratégias do ensino de química atual estão dissociados das
necessidades requeridas para um curso voltado para a formação da cidadania.
No livro Para Que(m) é Útil o Ensino? Alternativas para um ensino (de Química)
mais crítico, Chassot, 1995, enfatiza a necessidade de se fazer educação através da
Química ao invés de simplesmente ensinar química.
A Revista Química Nova (QN), trás o artigo de Teno et al (1996), o qual aborda a
utilização do conteúdo no Ensino de Química, demonstrando preocupação com
aspectos relativos à cidadania.
A Revista Química Nova na Escola (QNE), também traz grandes contribuições
no campo teórico e prático ao Ensino de Química. Nela encontramos vários relatos de
trabalhos que visam melhorar o ensino-aprendizagem em química, usando temas do
cotidiano, dentre os quais destacamos: Verani, Gonçalves e Nascimento (2000), em
artigo tratam de uma experiência desenvolvida junto a estudantes do ensino médio que
se refere a uma abordagem de conteúdos de química articulada a vivências cotidianas
17
dos alunos, no caso, usando como tema social “Sabões e detergentes”. Lima, et al
(2000), também em artigo, discorre sobre um trabalho que foi desenvolvido com duas
turmas da terceira série do ensino médio propondo a contextualização no ensino de
cinética química.
De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCN (BRASIL,
1999b, p.64):
[...], no Brasil, a abordagem química escolar continua praticamente a
mesma. Embora às vezes “maquiada” com uma aparência de
modernidade, a essência permanece a mesma, priorizando-se
informações desligadas da realidade vividas pelos alunos e pelos
professores.
E ainda, segundo Dantas (2002,p.2),
Durante os últimos anos, diversos trabalhos voltados para essa área vêm
sendo realizados, dentre os quais, citam-se: i) o projeto UNINDUS,
desenvolvido na Universidade de São Paulo, no período de 1990 a 1996, sob a
coordenação de ISUYAMA, que consiste na elaboração de material didático no
contexto da indústria brasileira, para ser usado nos níveis superior e médio; ii)
o material didático de química, elaborado para o telecurso 2000, em 1995,
também coordenado por ISUYAMA; iii) o projeto QUÍMICA NO CONTEXTO
PARA O ENSINO MÉDIO, desenvolvido na Universidade Federal da Bahia por
VIVEIROS e CEDRAZ, desde 1997 até o presente momento, utilizado via o
Programa de Pró-Ciências na Bahia, na forma de mini-cursos, para a
atualização de professores de Química que estão atuando no ensino médio.
18
Em todos esses trabalhos mencionados e em outros trabalhos publicados na
área de Formação de Professores de Química, fica evidente que, na maioria das vezes,
as dificuldades apresentadas pelos alunos quanto à Química no ensino médio estão
relacionadas à forma como essa disciplina é trabalhada na escola, reforçada pelo
despreparo de alguns professores. Maldaner (2000) discute com propriedade esse sério
problema da formação inicial de professores de química e sinaliza para a formação de
professor de química reflexivo e pesquisador de sua própria prática, capaz de se “soltar”
dos livros didáticos, isto é capaz de preparar seu próprio material de trabalho.
No capítulo dois fazemos algumas considerações teóricas sobre o que
seria o ensino contextualizado e um apanhado teórico sobre o contexto que
escolhemos. No capítulo três detalhamos e apresentamos os resultados e discussões
das duas etapas experimentais realizadas: i) pesquisa sobre o ensino de química atual
e contextos sociais próximos ao aluno; ii) elaboração e aplicação do material didático
proposto. No capítulo quatro constam os resultados e discussões a respeito da
correlação entre o objetivo geral desse trabalho e o alcance do mesmo. E no capítulo
cinco concluímos o trabalho correlacionando os resultados com a hipótese que
havíamos levantado e apresentamos sugestões para novos trabalhos de pesquisas.
Uma avaliação qualitativa dos resultados obtidos nos permite afirmar que os
alunos apreciaram o trabalho, se tornaram mais participativos e interessados em
realizar as pesquisas em tempo hábil, ou seja, demonstraram estar mais motivados com
esta forma de estudar química, o que nos leva a afirmar que o contexto escolhido foi
significativo para eles. E uma avaliação quantitativa nos permite concluir que o tema foi
importante para gerar aprendizagens significativas, pois de acordo com os resultados
87,09% dos alunos obtiveram notas acima de sete, média requerida para aprovação.
19
1.1 Metodologia
Especificar ou detalhar o percurso metodológico que escolhemos e que
culminaria na concretização da elaboração de uma Unidade Didática é não só o
cumprimento de mais uma parte do trabalho, mas, para nós, é nesse momento que
estaremos esclarecendo o caminho percorrido com o objetivo de se alcançar metas pré-
estabelecidas na gênese dessa proposta, ainda como objeto de desejo.
Partimos basicamente da hipótese que o ensino de química associado à prática
(contextualizado) garante um maior índice de aprendizagem significativa.
Optamos, primeiramente, por fazer uma pesquisa junto aos alunos do ensino
médio da rede pública. Utilizamos como instrumento de pesquisa questionários para
cada caso. As questões de estudo relacionadas a cada pergunta em particular, será
esclarecido a seguir nas próximas etapas no decorrer desse trabalho.
1.1.1 Do instrumento e sujeitos da pesquisa
Para fazermos o levantamento da opinião dos alunos sobre o ensino de química,
utilizamos como instrumento um questionário subdividido em duas partes: a primeira
parte de caráter mais geral, sobre o ensino de química e o conhecimento de indústrias
locais, contendo seis questões: duas fechadas e quatro abertas; e a segunda parte
mais específica, sobre a fabricação de sabão, contendo cinco questões, todas abertas.
20
E para validação do instrumento, este foi discutido durante a sua elaboração com dois
docentes vinculados ao Programa de Ensino de Ciências Naturais e Matemática.
A pesquisa foi realizada na cidade de Mossoró, na Escola Estadual Professor
Eliseu Viana. Participaram da resolução da primeira parte do questionário 58 alunos, do
turno vespertino, de duas turmas da terceira série do ensino médio, sendo 69,00%
mulheres e 31,00% homens. E da resolução da segunda parte, participaram 54 alunos,
das mesmas turmas, 68,52% mulheres e 31,48% homens. Salientamos que as partes
do questionário foram aplicadas em dois dias diferentes, porém seguidos, a fim de que
os alunos não se sentissem cansados. O questionário foi aplicado pela a própria
pesquisadora, que esclareceu o objetivo da pesquisa e os objetivos de cada questão
em particular. Os alunos levaram em média quarenta minutos para responder cada
parte do questionário.
Na elaboração do instrumento demos preferência às questões abertas, embora
tenhamos sentido dificuldade em organizar as respostas e codificá-las, as julgamos
conveniente porque não era objetivo da pesquisa antecipar respostas pré-elaboradas e
sim dar total liberdade de opinião aos entrevistados e proporcioná-los todas as
alternativas possíveis de respostas.
O resultado desta pesquisa serviu de base, sustentação e orientação, para a
construção do segundo momento desse trabalho de mestrado: a elaboração de uma
Unidade Didática que orienta um ensino contextualizado a partir do tema fabricação de
sabão.
21
1.1.2 Da aplicação da Unidade Didática
Depois de elaborada a Unidade Didática foi aplicada junto aos alunos da 3ª série
do Ensino Médio, do Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte
– Unidade de Ensino Descentralizada de Mossoró, em oito blocos de duas aulas,
totalizando 16 aulas de 45 minutos cada, e três encontros no horário inverso ao das
aulas, um para a aula de campo (visita a fábrica), outro para a aula de laboratório e
outro para a apresentação dos seminários. As aulas foram ministradas no período de
24/03 a 05/05 e foram planejadas de acordo com o horário, sendo que das três aulas
semanais de Química foi-nos cedido duas pelo professor da disciplina.
A turma era constituída de 31 estudantes, sendo 54.83% da turma residente em
Mossoró e 45,16% nas cidades circunvizinhas.
1.1.3 Aspectos metodológicos e materiais
A metodologia utilizada foi: aulas expositivas, com o uso de retroprojetores e
transparências, permitindo e garantindo o máximo possível à participação / interação
dos alunos; atividades individuais e em grupo; discussões após cada atividade
desenvolvida; aula de campo: visita a fábrica de sabão Lavandeira, aula de laboratório
(uma vez que a escola dispõe de laboratório), e apresentação de seminários pelos
alunos.
22
Figura 1. Fluxograma do percurso metodológico.
Relação ensino de
química/contextualização
Instrumento
questionário
Aspectos gerais (seis
questões)
Aspectos específicos
(cinco questões)
58 alunos
54 alunos
Base de
sustentação e
orientação
Unidade
didática
Resultados e
discussões
Fundamentação
teórica
23
CAPÍTULO 2 CONSIDERAÇÕES TEÓRICAS
2.1 O que é contextualização?
Segundo os PCN (BRASIL, 1999a, p.137) “contextualizar o conteúdo que
se quer aprendido significa, em primeiro lugar, assumir que todo conhecimento
envolve uma relação entre o sujeito e o objeto”. Entendemos por essa relação
entre sujeito e objeto, a relação de concretização que deve existir entre o aprendiz
e o que se aprende. E essa concretização se dá quando envolvemos e
comprometemos o sujeito com o conhecimento, com a elaboração e a (re) criação
do objeto. Isso pode ser conseguida com pontes feitas a partir de contextos que
são próximos e significativos. Então, contextualizar significa muito mais que
informar, que situar, significa também tornar participes da elaboração, (re) criação
do conhecimento e das implicações sociais desse conhecimento; contextualizar
significa permitir mais que um contato superficial, permite a integração dos
indivíduos à sociedade de uma forma mais ativa e eficaz. Ainda de acordo com os
PCN (BRASIL, 1999a, p.138):
O tratamento contextualizado do conhecimento é o recurso que a escola
tem para retirar o aluno da condição de espectador passivo. Se bem
trabalhado permite que, ao longo da transposição didática, o conteúdo
do ensino provoque aprendizagens significativas que mobilizem o aluno
e estabeleçam entre ele e o objeto do conhecimento uma relação
recíproca.
24
2.1.1 Quando a Química é ensinada a partir de um contexto?
A química é ensinada dentro dessa perspectiva, quando o contexto (mundo
físico, natural e tecnológico) proporciona bons momentos de reflexão/interação com os
alunos. É comum vermos materiais didáticos (livros) que se autodenominam
contextualizados por apresentarem junto à apresentação dos conteúdos textos
contendo informações de funcionamento de indústrias associado aos processos e
produtos (aplicação e destino desses produtos), ou coisa semelhante; restringindo os
contextos sociais à mera transmissão e informação, deixando, no entanto, de apropriar-
se do potencial de formação que implicaria a partir destes contextos se fossem
realmente aproveitados para promover um diálogo do aluno com o conhecimento, no
sentido de procurar implicar os alunos em problemas sociais, éticos, tecnológicos e
ambientais.
25
2.2 Sabões e detergentes: aspectos químicos
2.2.1 Quimicamente falando o que é sabão?
Sabões são sais de metais alcalinos obtidos a partir de ácidos carboxílicos de
cadeia longa.
Exemplo: dodecanoato de sódio ou laurato de sódio, principal constituinte do
sabão de coco para limpeza.
Os sabões são feitos pela saponificação de gorduras e óleos. Saponificação é o
caso especial de hidrólise em meio alcalino, em que um éster reage com uma base para
produzir um álcool e um sal de ácido.
26
Observe que a molécula de óleo ou de gordura é um triéster (apresenta três grupos funcionais éster). Os
radicais R, R
1
e R
2
– que são derivados de ácidos graxos (ácidos monocarboxílicos com cadeia normal que contém
acima de 10 carbonos, sempre em número par) – podem ser iguais ou diferentes entre si. No óleo os radicais R, R
1
e
R
2
são predominantemente insaturados e na gordura os saturados predominam. Um subproduto da manufatura dos
sabões é a glicerina, da qual se pode obter a nitroglicerina, poderoso explosivo e que também tem largo emprego em
produtos farmacêuticos, tintas, no acabamento de papel, bem como em lubrificantes, bacteriostáticos, fluidos
hidráulicos e umectantes.
Os sabões e os detergentes são espécies químicas que contêm grandes grupos
hidrocarbônicos, os grupos hidrofóbicos (que não tem afinidade pela água), e um ou
mais grupos hidrofílicos (que tem afinidade pela água). O grupo hidrófobo do sabão
interage fortemente com a gordura, e, o hidrófilo, com a água, o que promove a mistura
da gordura com a água. A capacidade de limpeza dos sabões e detergentes depende de
sua capacidade de formar emulsões com materiais solúveis nas gorduras. Na emulsão
os íons constituinte do sabão ou detergente envolvem a sujeira de modo a colocá-la em
um envelope solúvel em água, a micela.
Óleo ou
gordura
27
FIGURA 2. Micela do surfactante (do inglês surface active agents = surfactants) em meio aquoso após atingir a
concentração crítica (concentração na qual é possível a formação de micelas). As partes hidrofóbicas se atraem e os
grupos negativos (partes hidrófilas) se repelem entre si e ao mesmo tempo fazem ligações de hidrogênio com a água.
(Fonte: Borsato et al.,1999. p.9.)
2.2.2 Atuação na limpeza
A ação dos sabões na limpeza foi esclarecida ao longo das décadas de 30 e 40,
do século XX, destacando-se a atuação do químico James Willian McBain (1882-1953).
A água por si só não consegue remover certos tipos de sujeira, como, por
exemplo, restos de óleo. Isso acontece porque as moléculas de água são polares e as
de óleo, apolares. O sabão exerce um papel importantíssimo na limpeza porque
consegue, por assim dizer, jogar nos dois times, no das substâncias polares e no das
apolares. Sendo o sabão um sal de metal alcalino (mais freqüentemente de sódio) de
ácido carboxílico, ao se dissolver na água sofre um processo de dissociação semelhante
àquele de qualquer sal solúvel, fornecendo o cátion do metal e o ânion carboxilato.
Sabemos hoje que esse ânion é um anfifílico, isto é, uma espécie química que tem
28
simultaneamente afinidades com a água e com os solventes orgânicos. Dessa maneira
ao lavarmos um prato sujo de óleo, forma-se o que chamamos de micela, uma gotícula
microscópica de gordura envolvida por sais de ácidos carboxílicos, os sabões,
orientadas com o grupo hidrofóbico direcionado para dentro (interagindo com o óleo) e a
extremidade hidrofílica para fora (interagindo com a água).
A espécie química sabão pode ser representada por:
FIGURA 3. Esquema do mecanismo da limpeza usando sabão. (1) Um prato sujo com uma substância apolar, por
exemplo, óleo. (2) O sabão é adicionado à água. (3) Quando as partículas de sabão se aproximam da sujeira, a parte
hidrofóbica interage com ela, e a extremidade hidrófila com a água. (4) Forma-se uma micela, facilmente removida ao
enxaguar o material. (Fonte: Peruzzo e Canto, 2000, p. 371.)
29
A água interage apenas com a parte externa da micela, que é polar. Assim, essa
micela é facilmente levada pela água, o que torna fácil remover, com auxílio do sabão,
sujeiras apolares.
FIGURA 4. Ampliação de uma micela. (Fonte: Peruzzo e Canto, 2000, p. 371.)
O processo de formação de micelas é denominado emulsificação. Emulsão é a
dispersão coloidal de um líquido em outro, geralmente estabilizada por um terceiro
componente tensoativo (emulsificante) que se localiza na interface entre as duas fases
líquidas. Dizemos que o sabão atua como emulsificante ou emulsionante, ou seja, ele
tem a propriedade de fazer com que o óleo se disperse na água formando micelas.
30
Os detergentes sintéticos atuam da mesma maneira que os sabões, porém
diferem deles na estrutura do íon que os formam, por serem sais de ácidos sulfônicos ou
sais de amônio, ambos com cadeias hidrocarbônicas longas.
Os sabões de sódio – Obtidos da reação de ácidos graxos com hidróxido de
sódio, NaOH – possuem consistência mais dura. São usados, por exemplo, na
fabricação de barras de sabão para limpeza e de sabonetes.
Sabões de potássio – obtidos da reação de ácidos graxos com hidróxido de
potássio, KOH – possuem consistência mais mole e são usados, por exemplo, na
fabricação de cremes de barbear.
2.2.3 E o que são detergentes?
O termo detergente se origina do latim Detergere que tem como significado
limpar, fazer desaparecer. Neste contexto, todo produto químico que se destina à
limpeza é um detergente. Mesmo sabendo que todo produto destinado à remoção de
sujidades é um detergente, no dia-a-dia, os termos sabões e detergentes são usados de
maneira distinta, principalmente associada ao estado físico do produto: sabões são
sólidos e detergentes são líquidos.
Como sabão é um tipo de detergente, quimicamente podemos estabelecer as
seguintes diferenças entre estes termos:
Sabões são produtos que apresentam substâncias orgânicas tensoativas naturais
derivados de ácidos graxos, que em meio aquoso adquirem características aniônicas.
31
Detergentes são produtos que apresentam substâncias orgânicas tensoativas
sintéticas que, em meio aquoso podem adquirir características aniônicas, catiônicas,
anfóteras ou não-iônicas. Os detergentes assemelham-se aos sabões quanto as suas
estruturas e apresentam o mesmo tipo de ação sobre óleos e gorduras.
Quanto aos radicais Hidrofílicos:
Como o sabão se origina da hidrólise e neutralização de triglicérides de origem
vegetal e/ou animal, o seu grupo polar é o radical carboxila:
Os detergentes sintéticos, que se originam de diferentes processos, podem
apresentar radicais hidrofílicos, como os grupos:
32
−
↑
↓
−− O
S
R
O
O
+
−− 3CHNR
3
CH
|
3
CH
|
(tensoativo aniônico) (tensoativo catiônico)
Quanto à solubilidade:
Os sabões quando formados predominantemente por estearato de sódio (gordura
saturada), não apresentam boa solubilidade em água dura. Na presença de água dura
(água rica em íons cátions como: Ca
2+
e/ou Mg
2+
e/ou Ba
2+
ou até os íons Fe
2+
e Fe
3+
),
formam compostos insolúveis que precipitam, atuando assim de modo insatisfatório nos
processos de lavagem. Isso pode diminuir ou até anular completamente a eficiência da
limpeza. O que se observa na prática, é que o sabão é tanto mais solúvel quanto menor
for a cadeia hidrocarbônica ou quanto mais duplas ligações apresentar.
33
Os detergentes sintéticos, cuja estrutura lipofílica é formada geralmente por
cadeias de 12 átomos de carbono, formam sais solúveis na presença de tais cátions,
sendo, portanto, mais eficiente nas águas duras.
2.2.4 Biodegradabilidade (ação poluente):
Os sabões e detergentes sintéticos praticamente não sofrem modificações
químicas nos processos de lavagem com água (salvo formações de sais de cálcio,
magnésio e outros, quando se usam as chamadas águas duras que contêm esses sais),
e encontram-se, portanto, presentes nas águas residuais de escoamento das operações
de lavagem, incorporando-se ao esgoto doméstico. A carga de poluição decorrente da
presença desses sabões e detergentes sintéticos em esgotos domésticos é muito
pequena se comparada a de outros poluentes (resíduos, dejetos orgânicos, etc.)
usualmente presentes no esgoto; apesar disso, ela pode contribuir de maneira bastante
desfavorável para a poluição das águas receptoras e pode dificultar os procedimentos
normais de tratamento de esgotos residuais.
Por natureza química, os sabões feitos de matérias graxas são totalmente
biodegradáveis (decompostos por microorganismos que vivem em ambientes
aquáticos), pois são biocompatíveis e não interferem na fauna e na flora aquáticas;
usualmente, ao entrar em contato com as águas receptoras, eles reagem com os sais de
cálcio, magnésio, ferro e outros, formando compostos insolúveis em água rapidamente
biodegradados em sua parte orgânica e não possibilitando a formação de espumas em
34
cursos de água. Os aditivos usados na formulação de produtos comerciais à base de
sabões normalmente não apresentam qualquer ação poluente. Assim, o uso de produtos
de limpeza, nos quais os sabões feitos de gorduras e óleos animais ou vegetais
constituem o surfactante ativo, não trás qualquer inconveniente sob o aspecto ecológico.
Os produtos formados a partir de detergentes sintéticos, por sua vez, geralmente
empregam ingredientes ativos do tipo aniônico como os sais sódicos de alquilbenzeno
sulfonados ramificados (BAS) ou lineares (LAS) e pequenas quantidades de
ingredientes ativos do tipo não-iônico e possuem como aditivo mais importante o
tripolifosfato de sódio (Na
5
P
3
O
10
), sem o qual a ação dos detergentes sintéticos perde
muito em desempenho, pois este atua como agente seqüestrante, melhorando a
atuação dos detergentes em água dura.
A presença desses derivados de BAS ou de LAS no esgoto causa o
inconveniente de formação acentuada de espuma nos cursos de águas receptoras (1 a
20 ppm é suficiente para formar espuma). Tanto a cadeia alifática do BAS como os do
LAS podem se biodegradar completamente, desde que exista um meio aeróbico
adequado e transcorra um tempo apropriado. O LAS se degrada muito mais depressa
que o BAS porque um detergente é mais biodegradável quanto mais linear for seu
radical lipolífico (apolar). A biodegradação é normalmente causada por microorganismos
que utilizam as cadeias como fonte de carbono.
35
Como a biodegradabilidade do BAS e do LAS depende da existência de
condições aeróbicas, o tratamento aeróbico do esgoto, ou a presença de condições de
oxigenação intensa de águas receptoras permite a redução acentuada dos possíveis
malefícios decorrentes da ação desses surfactantes. As condições usuais de tratamento
aeróbico de esgoto não permitem a biodegradabilidade do BAS, mas tão somente do
LAS. O processo de biodegradação do LAS é tão rápido que 30 a 50% dele é degradado
antes de chegar à estação de tratamento de esgoto. É biodegradável mesmo em
condições anaeróbicas.
2.2.5 Tensão superficial
Temos falando que os sabões e detergentes são agentes tensoativos, ou seja,
são substâncias capazes de alterar fundamentalmente as propriedades da superfície e
da interface das soluções aquosas, isto é, alteram a tensão superficial da água. Mas, o
36
que é tensão superficial? Tensão superficial pode ser entendida como a tendência das
moléculas da superfície em serem puxadas para dentro, com isso o líquido apresenta
tendência de reduzir ao mínimo sua área superficial, e na superfície do líquido parece
existir um fino filme que a cobre. Quanto maior for esta tensão, mais rijo parece ser o
filme da superfície. Na realidade a tensão superficial é conseqüência de forças
intermoleculares elevadas.
Todos os agentes tensoativos têm uma característica em comum, possuem a
espécie química ativa com uma parte com afinidade pela água (hidrofílica) e outra parte
avessa a essa (hidrofóbica). Quando um agente tensoativo entra em contato com a
água, tende a ocupar a superfície do sistema. A parte hidrofílica fica voltada para a
solução e a parte hidrofóbica para o ar conforme podemos observar na figura 5. Esta
disposição provoca uma diminuição da tensão superficial da água.
FIGURA 5. Disposição das partículas do agente surfactante antes de atingir a concentração micelar crítica. A parte
hidrófila interage, na superfície, com as moléculas de água. (Fonte: Borsato et al.,1999. p.8.)
Se aumentarmos a concentração do agente tensoativo na água, este tende a
ocupar a parte interna da solução, formando inicialmente dímeros, trímeros, tetrâmeros
37
(agregados de duas, três e quatro moléculas, respectivamente), até que em determinada
concentração formam micelas. A esta concentração denominamos concentração micelar
crítica, característica a cada um dos agentes tensoativos e que depende da temperatura
e da composição da solução aquosa (a presença de Na
2
SO
4
, por ex., pode diminuir a
concentração crítica). A partir da concentração crítica é que se manifesta a ação
detergente.
2.2.6 A eficiência dos detergentes e o poder espumante
No dia-a-dia as donas de casa associam a produção de espumas à eficiência do
sabão ou detergente usado. A espuma resulta de uma estrutura regular de partículas de
tensoativos ligados na interface à molécula de água e que conseguem “segurar”
partículas de gases, quimicamente, a espuma é um sistema coloidal constituído de
bolhas de gases muito pequenas dispersas em um meio líquido, como no caso da
espuma de sabão. Em aplicações normais, principalmente no campo doméstico, a
formação e a estabilidade da espuma é uma característica desejada basicamente por
efeito estético. No entanto, para uso industrial, onde estão envolvidos forte agitação,
turbulência e jatos de alta pressão, a formação de espuma pode diminuir a eficiência da
detergência, pois se formam cavitações, (formação de bolhas de vapor ou de gás em um
líquido por efeito de forças de natureza mecânica), nos sistemas de circulação e
bombeamento das soluções. Tensoativos de baixa espuma são empregados em muitos
processos industriais para limpeza de garrafas, dornas, tanques, metais, instalações de
38
laticínios e processamentos têxteis, assim como também para limpeza de utensílios
domésticos e industriais. Os detergentes utilizados em máquinas de lavagem não devem
formar espuma, ou produzi-la em quantidade mínima. Como todos os bons detergentes
a base de tensoativos aniônicos produzem espuma, torna-se necessário a adição de
agentes antiespuma na preparação.
Sujeiras sólidas em geral aderem aos tecidos através de uma película de gordura.
O mecanismo de lavagem (limpeza) é o mesmo que descrevemos anteriormente.
Portanto deve ser observado que a espuma não tem qualquer relação com o processo.
2.3 Sabões e detergentes: aspectos históricos
A fabricação do sabão é uma das atividades industriais mais antigas de nossa
civilização. Historiadores afirmam que sua origem remonta a um período anterior ao
século XXV a.C. Nesses mais de 4500 anos de existência, a Indústria Saboeira evoluiu,
sofreu modificações na técnica graças a muitas experiências práticas e a estudos
teóricos da natureza química das matérias primas, desenvolvidas por incansáveis
pesquisadores. Tecnicamente falando a Indústria Saboeira nasceu muito simples e tinha
uma maior relação de dependência das atividades agropastoris do que no presente
momento. A história conta que os primeiros sabões eram obtidos por um demorado
processo, no qual, misturavam-se os dois ingredientes: cinza vegetal, rica em carbonato
de potássio e gordura animal, e esperava-se que eles se reagissem. As gorduras eram
obtidas principalmente de cabras e carneiros e as cinzas de determinadas espécies
39
arbóreas e algas marinhas. Na realidade, o sabão nunca foi descoberto, mas surgiu
gradualmente a partir dessas combinações brutas de materiais alcalinos e matérias
graxas. O sábio romano Plínio, o velho, autor da obra História Natural, descreve a
fabricação do sabão duro e do sabão mole no século I. O médico grego Galeno (130-
200 d.C.), que fez carreira, fama e fortuna em Roma, também descreve uma técnica
segundo a qual o sabão podia ser preparado com gorduras e cinzas, apontando sua
utilidade como medicamento para a remoção de sujeira corporal e de tecidos mortos da
pele.
No século XIII, a Indústria do Sabão foi introduzida na França, advinda da Itália e
da Alemanha. No século XIV, passou a se fixar na Inglaterra. Na América do Norte o
sabão era fabricado artesanalmente até o século XIX. A partir daí surgem as primeiras
fábricas. No Brasil a Indústria do sabão data da segunda metade do século XIX.
Dois grandes avanços marcaram a revolução na produção de sabões. Em 1791,
Nicolas Leblanc, (1742-1806), farmacêutico francês, após dezesseis anos de pesquisa,
sintetizou o carbonato de sódio (barrilha), através do aquecimento de cloreto de sódio
com ácido sulfúrico. O produto era tratado com coque e calcário em forno produzindo a
barrilha. Com essa descoberta não era mais preciso pegar o álcali necessário à
saponificação de cinzas da madeira. Atualmente a barrilha é obtida pelo processo
Solvay, mais prático e econômico. Michel Eugéne Chevreul, (1786-1889), químico
francês, entre 1813 e 1823 esclareceu a composição química das gorduras naturais e
mostrou que a formação do sabão era na realidade uma reação química. Nessa época,
Domier completou esta pesquisa recuperando a glicerina das misturas da saponificação.
Assim, os fabricantes do século XIX puderam ter uma idéia do processo químico
40
envolvido, bem como dispor da matéria prima necessária, e então, com estas
descobertas a fabricação do sabão tornou-se uma grande indústria.
A primeira versão dos detergentes surgiu na Europa, durante a primeira Guerra
Mundial (1914-1918). Os primeiros detergentes eram obtidos da sulfatação (reação com
ácido sulfúrico) dos álcoois graxos (isto é, com cadeias de número de átomos de
carbono superior a oito), obtidos de gorduras animais (sebo) e vegetais (óleo de coco),
seguida de neutralização por hidróxido de sódio. Obtendo-se assim os alquilsulfatos de
sódio, dos quais, o mais usado é o dodecilsulfato de sódio, também chamado de
laurilsulfato de sódio.
De início, os detergentes eram usados em lavagens da indústria têxtil. Como eles
se mostraram bastante eficientes passaram a ser usados com excelente desempenho
na limpeza doméstica, na fabricação de xampus e de cremes dentais, principalmente na
América do Norte. Com vinte anos de fabricação, os detergentes já eram mais
comercializados do que os sabões. A sua solubilidade em água dura tem sido o fator
mais importante na aceitação dos detergentes sintéticos.
Na década de 30, do século XX, no mercado alemão e mais tarde nos Estados
Unidos, foram desenvolvidos os alquilbenzenossulfonatos de sódio, dos quais o dodecil
ou laurilbenzenossulfonato é o mais comum. Ainda hoje é o componente ativo das
principais marcas de sabão em pó e detergentes líquidos do comércio. O
dodecilbenzenossulfonato de sódio é formado por matérias primas provenientes da
indústria petroquímica.
41
2.3.1 A Indústria do Sabão no Brasil
No Brasil, a indústria do sabão nasceu de forma artesanal como em todo o
mundo. As donas de casa fabricavam-no usando sebo de carneiro e banha de porco
como matérias primas. Eram sabões de qualidade inferior aos sabões importados de
Portugal, conhecidos como Sabão do Reino.
As primeiras fábricas de sabão se instalaram em São Paulo e no Nordeste do
País, estavam associadas às fábricas de óleos vegetais, com a finalidade de aproveitar
os subprodutos destas, principalmente de óleo de algodão. Esta foi considerada a
primeira etapa da indústria de sabão no Brasil. Segundo Borsato, et al (1999, p.4),
Foram pioneiras na produção industrial de sabão no Brasil, as indústrias
Matarazzo, SANBRA, Alimonda (em Pernambuco), Martins e Irmãos (no
Maranhão) e Peixoto Gonçalves (em Alagoas). As Indústrias Silva, Pereira e
Almeida, que deram origem à União Fabril Exportadora; a Carlos Pereira
Indústrias Químicas; à Cia Carioca; a Phebo (em Belém do Pará) e a Gessy
(em São Paulo) só iniciaram suas atividades muitos anos depois, após a
Primeira Guerra Mundial.
Atualmente os principais fabricantes de sabão em barra e sabonetes utilizam
modernos processos contínuos, trabalham com matérias primas de excelente qualidade
e recuperam a glicerina como subproduto. Avalia-se que o Brasil possui cerca de 400
indústrias de sabão e sabonete. A grande maioria destas são pequenas fábricas
familiares que trabalham artesanalmente e estão espalhadas por todo o território
42
nacional. Embora possa parecer que a produção de sabão e sabonete seja feita de
forma descentralizada, esta não é bem a verdade. Estima-se que 75% do mercado
brasileiro de sabão esteja atendido por apenas 10 indústrias. No caso de sabonetes, a
concentração é ainda maior, uma vez que apenas cinco empresas respondem por 90%
da produção nacional.
2.4 Fabricação de sabão: O processo industrial da fábrica Lavandeira
Aspectos gerais
A fábrica Lavandeira está localizada no bairro Boa Vista da cidade de
Mossoró/RN, está no mercado desde a década de 60 e constitui uma das três fábricas
existentes na cidade. Foi fundada por José Andrade Silva, parente próximo do atual
proprietário. A Lavandeira emprega hoje 13 pessoas fixas no setor de fabricação do
sabão comum, incluindo operadores de máquinas, embaladores e os responsáveis pelo
transporte.
Nesta fábrica o processo de saponificação é mecanizado e contínuo. São
produzidos 5000 kg de sabão por dia.
43
Das matérias primas
Para produzir sabão comum, a fábrica utiliza sebo bovino, 60% em massa; óleo
vegetal, 7%; a carga (barrilha – Na
2
CO
3
), 6%; e aproximadamente 27% é a lixívia ou
álcali (hidróxido de sódio - NaOH). O sebo, o óleo e o álcali são as matérias primas
essenciais à fabricação do sabão. E a carga e as essências que são adicionados ao
sabão após o processo de saponificação são chamadas de matéria primas
coadjuvantes.
As matérias primas são importadas de outros estados: o sebo bovino do Goiás, o
óleo vegetal do Maranhão e a carga de Maceió. E no auxílio da preparação do sabão,
usa-se casca de castanha para ser queimada e aquecer as matérias primas, esta é
adquirida na Usibrás – Usina Brasileira de Óleos e Castanhas da própria cidade.
A fabricação do sabão
No tanque de saponificação (reator), onde se realiza a saponificação, figura 6, os
óleos e gorduras são aquecidos de maneira que a temperatura de fusão fique em torno
de 60° C. O aquecimento é feito a vapor de água. Este passa por uma serpentina que
gira dentro do tanque de saponificação com função múltipla de aquecer e agitar o
sistema. A água na forma de vapor segue até uma máquina térmica, onde é
condensada, em seguida passa por uma cascata artificial e retorna para a caldeira, onde
44
é novamente aquecida pela queima da casca da castanha e torna a fazer o mesmo
percurso. Sendo assim, uma boa parte da água é totalmente recuperada e,
periodicamente, completada ou substituída.
FIGURA 6. Tanque de saponificação.
Após o aquecimento das gorduras adiciona-se, lentamente, o álcali, que está em
solução aquosa a 50%, procede-se a homogeneização dos componentes. A agitação é
necessária, pois a gordura animal ou óleo vegetal é insolúvel e não miscível na água, de
modo, que a reação em um recipiente sem agitação seria muito lenta, limitando-se a
interface. A reação de saponificação conforme descrita no item 2.2.1 é lenta e
exotérmica (libera calor). Como visto no item citado, após a saponificação temos o
sabão e a glicerina como produtos da reação. Na fábrica Lavandeira a glicerina não é
separada do sabão, mas fica misturado a este, pois ela é um hidratante e dá certa
transparência ao produto.
45
Durante a saponificação são feitos testes laboratoriais simples para saber se a
reação já está completada. Após o término desta etapa acrescenta-se a carga (a
barrilha), também conhecida como material de recheio, que serve para baratear o custo
e tornar o produto mais sólido e viável. Então a massa saponificada (sabão) é
impulsionada através de uma tubulação até aos cilindros também serpentinados para
resfriamento, figura 7, onde recebe a adição de essências, matérias primas
coadjuvantes, que dão um odor agradável ao sabão. A capacidade de produção da
fábrica é de 2500 kg por vez e o processo completo dura 4 horas, sendo 2 horas gastas
na saponificação.
FIGURA 7. Tanques serpentinados para resfriamento da massa saponificada.
Depois desta etapa, o sabão é levado à extrusora, figura 8, onde é moído e
depois transformado em barras. Logo a seguir as barras passam pela máquina
embaladora, figura 9, que envolve as barras de sabão no plástico a fim de que ele não
46
absorva umidade. Esta é a etapa final do processo, em seguida o produto é
comercializado.
FIGURA 8. Máquina extrusora.
FIGURA 9. Máquina embaladora.
47
CAPÍTULO 3 PARTE EXPERIMENTAL E A ANTECIPAÇÃO DE PARTE DOS
RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 O Ensino de Química e a Contextualização: uma investigação da opinião dos
alunos do ensino médio
3.1.1 Do objetivo da pesquisa
Com o objetivo de investigar se o ensino de química da rede pública é
satisfatório e se atende às orientações dos PCN quanto à contextualização, fizemos um
levantamento da opinião dos alunos a respeito do ensino de química vigente na rede
pública, (o que constituiu a primeira parte desta pesquisa), e, se eles (os alunos)
conhecem as indústrias químicas locais - contextos sociais, (segunda parte da
pesquisa), sobretudo a Indústria do sabão. Acreditamos ser esta pesquisa de grande
contribuição para a reflexão daquele educador em química que está preocupado não só
em atender às orientações legais, em cumprir conteúdos, mas também atender as
necessidades pessoais do educando.
Pesquisas realizadas nestas últimas décadas mostram que o ensino de química
está desvinculado do contexto social no qual estão inseridos os alunos, o que o torna
inútil e desnecessário segundo Chassot (1995). Destacamos vários trabalhos
publicados pela Revista Química Nova na Escola, cujos artigos são relatos de trabalhos
48
desenvolvidos com o fim de se promover o ensino de conteúdos químicos de forma
contextualizada.
3.1.2 Das questões de estudo
3.1.2.1 Parte 1 - Questões que visam colher informações a respeito do Ensino de
Química
PLANO DE QUESTIONÁRIO (O que
queremos saber)
POSIÇÃO NO QUESTIONÁRIO.
Se o estudo de química é
significativo para o aluno
Questão 1 (subjetiva)
Se o aluno relaciona o que ele
aprende na escola com o seu dia-
a-dia
Questão 2 (objetiva)
Concepção do aluno sobre o
ensino de química vigente nas
escolas
Questão 3 (objetiva)
Se o aluno tem conhecimento dos
contextos químicos sociais
próximos a ele (indústrias
químicas)
Questão 4 (objetiva)
Levantar informação sobre
alguma experiência cotidiana que
ele tenha feito uso do
conhecimento químico
Questão 5 (subjetiva)
Como
o aluno pensa que deveria
ser o ensino ou o estudo de
química
Questão 6 (subjetiva)
Quadro 1: Questões de estudo sobre o Ensino de Química
49
3.1.2.2 Parte 2 - Questões específicas (sobre o contexto)
PLANO DE QUESTIONÁRIO (O que
quero saber)
POSIÇÃO NO QUESTIONÁRIO
Se o aluno sabe dar a definição
química do sabão
Questão 1 (subjetiva)
O aluno tem idéia de como o sabão
é obtido
Questão 2 (subjetiva)
Concepção que o aluno tem de
sabão bom ou ruim
Questão 3 (subjetiva)
Saber se o aluno conhece o histórico
do sabão
Questão 4 e 2 (subjetivas)
Se o aluno conhece as fábricas de
sabão de sua cidade
Questão 5: (subjetiva)
Quadro 2: Questões de estudo sobre o contexto sabões
3.1.3 Resultados / comentários e discussões das respostas da primeira parte do
questionário
Na primeira questão do questionário de caráter mais geral, perguntamos aos
alunos se eles achavam importante e/ou interessante estudar química (Anexo B).
Tínhamos como objetivo saber se estudar química era pouco ou muito significativo para
o aluno e o grau de apreciação dos alunos por essa disciplina.
As respostas foram organizadas em categorias com os respectivos percentuais
Categorias de respostas referentes à 1ª questão:
50
I - Não explicitam o porquê, nem justificam, apenas respondem
afirmativamente.
20,65%
II – Relacionam com conceitos conteúdos necessários para o
estudo na escola e/ou para concorrer no vestibular
25,85%
III - Relativa à motivação/grau de complexidade dos conteúdos 8,70%
IV - Relaciona com fatos e acontecimentos diários 44,80%
Quadro 3: Categorias de respostas da primeira questão – 1ª parte do questionário
Diante das respostas apresentadas pelos alunos, todos acham importante e/ou
interessante estudar química. Dos entrevistados: 20,65% não fizeram quaisquer
comentários e/ou justificativas, o que indica a falta de percepção da importância e
emprego da química no seu dia-a-dia, deixando evidente que o ensino não está sendo
adequado no sentido de ser significativo para o aluno; 25,85% relacionaram a
importância ou interesse de estudar química a conceitos/conteúdos necessários para o
estudo na escola ou para concorrer no vestibular, o que traduz uma visão limitada,
tradicional e sem utilidade prática e social do ensino de química; 8,70% acham
interessante e/ou importante estudar química, porém, não se sente motivado a estudá-
la por achar complexo ou por não verem onde aplicar o que estuda. Percebemos que o
ensino de química caracterizado pela forma de expressão desse grupo é aquele que se
resume apenas a conteúdos específicos da disciplina de química, a fórmulas e
expressões numéricas, sem as devidas contextualizações; e os 44,80% restantes,
dizem que estudar química é importante e/ou interessante porque a química está
51
relacionada com fatos/conhecimentos diários. O que nos permite levantar a hipótese de
que esse grupo de alunos percebe o uso da química e suas aplicações diversas.
Quando indagados sobre a utilização de conhecimentos químicos para resolver;
interpretar ou compreender uma situação prática do seu dia-a-dia, encontramos as
seguintes categorias de respostas:
Respostas à 2ª questão:
I - Respondem negativamente 29,30%
II - Respondem apenas afirmativamente 39,66%
III – Respondem afirmativamente e relacionam às situações /
acontecimentos diários.
31,04%
Quadro 4: Categorias de respostas da segunda questão – 1ª parte do questionário
Nota-se que 29,30% não consegue fazer nenhuma aplicação do que estuda para
resolver, interpretar, compreender, ou tomar decisão. Estamos diante de um dado que
mostra a falta de percepção da importância e utilização da Química. 39,66% respondem
apenas afirmativamente, sem mencionar quaisquer relações de aplicações desse
conhecimento. Talvez porque não o exigimos explicitamente na questão, talvez por não
conseguirem fazer tais relações. E 31,04% relatam ter usado o conhecimento químico
na interpretação de situações caseiras ou na interpretação de informações sobre
produtos químicos. Consideramos relevante o grupo de alunos que consegue fazer tais
relações, no entanto, a maioria não o faz, percebemos uma ineficiência do tipo de
52
aprendizagem em química que está acontecendo, o que pode ser atribuído parte a
falhas no processo de ensino-aprendizagem.
Com o objetivo de sabermos qual a concepção do aluno sobre o ensino de
química vigente na escola, solicitamos nessa questão que fizessem um comentário
sobre o ensino atual. As questões estão agrupadas na tabela a seguir:
Respostas à 3ª questão:
Quadro 5: Categorias de respostas da terceira questão – 1ª parte do questionário
Analisando os comentários dos alunos, 6,80% se eximem de fazer comentários
sobre o ensino de química. Admite-se a possibilidade de eles não terem uma posição
crítica formada, não sabendo nem sequer dizer nada a respeito. 10,40% consideram o
ensino bom ou ótimo, mas também se isentam de fazer maiores comentários. Uma
forma de resumir o que pensa sem se dá ao trabalho de fazer uma análise mais crítica,
talvez por não ter conhecimento suficiente para tal análise, ou por achar que a escola,
I - Não responderam 6,80%
II - Respondeu apenas que considera o ensino bom ou ótimo 10,40%
III - Considera o ensino bom e/ou interessante/importante/enfatiza a
necessidade de aulas práticas
27,80%
IV - Considera o ensino bom/relaciona ao fato do professor ser bom 25,80%
V - Considera o ensino regular 13,70%
VI - Considera o ensino péssimo o
u ruim e/ou tradicional e/ou cansativo
e monótono/atribui a falta de recursos, de bons professores e de aulas
de laboratório.
15,50%
53
mais precisamente o ensino de química, tem que ser do jeito que está sendo e que não
precisa mudar em nada. 13,70% dos alunos consideram o ensino regular, salientamos
que alguns desse grupo argumentaram que gostariam que o ensino melhorasse,
principalmente incluindo aulas práticas. 27,80% consideram o ensino bom e/ou
interessante/importante, porém enfatizaram a necessidade de aulas práticas para tornar
o ensino mais atrativo e interessante. 25,80% consideram o ensino bom e atribuem ao
fato de o professor ser bom. Percebemos que aproximadamente 50% dos entrevistados
fazem referência à aula prática de química como sendo um recurso para salvar as
aulas, torná-las mais interessante e interativa, proporcionando uma melhor
compreensão daqueles conceitos químicos que são ensinados. Embora já inclusas nas
categorias de respostas, gostaríamos de destacar literalmente as colocações de alguns
alunos:
1º► O ensino de química nas escolas públicas não é muito adequado para
aprendermos o básico, é que nos laboratórios não há condição de se fazer
aulas práticas;
2º► O ensino público hoje, como sabemos, ainda é um pouco lento devido à
situação precária dos professores e da escola em si. Talvez a química fosse
mais clara se as aulas fossem mais práticas;
3º► O ensino de química que recebemos na escola é um ensino de forma
teórica, que às vezes dá até cansaço de estar escutando e não praticando.
(grifo nosso);
4º► Bom, mas nosso ensino é muito teórico, não temos aulas práticas. São
raras entre muitas teorias que utilizamos o laboratório.
5º► Até o momento se torna um ensino bastante “fraco”, pois seria melhor que
nós fôssemos para um laboratório de química para aprender mais sobre suas
fórmulas;
54
6º► O ensino não é muito bom, pois não utilizamos muito o laboratório e eu
gostaria de aprender mais sobre química, não só na teoria, mas também na
prática.
Como podemos ver claramente os alunos apresentam um grande anseio de ter
aulas de laboratório, as quais são apontadas como solução para tornar o ensino de
química mais envolvente.
Na fala do terceiro aluno, podemos perceber a direção única do ensino, no
sentido professor → aluno; o aluno se coloca na posição de receptor e não de
participante do processo.
Na questão seguinte indagamos aos alunos se eles conheciam as principais
indústrias locais com relação à história das produções, e à aplicação (destinos e usos)
dos materiais produzidos pelas mesmas e os resíduos químicos produzidos. Obtivemos
as respostas organizadas no quadro a seguir:
Respostas à quarta questão:
55
I - HISTÓRIA DAS PRODUCÕES
Ii - Afirmaram conhecer 20,69%
Iii - Negaram conhecer 75,61%
II - APLICAÇÃO DOS PRODUTOS PRODUZIDOS
IIi - Afirmaram conhecer 58,62%
IIii - Negaram conhecer 37,68%
III - RESÍDUOS QUÍMICOS PRODUZIDOS
IIIi - Afirmaram conhecer 12,07%
IIIii - Negaram conhecer 84,23%
IV - EXIMIRAM-SE DE RESPONDER A QUESTÃO 3,70%
Quadro 6: Categorias de respostas da quarta questão – 1ª parte do questionário
Considerando ser o estado do Rio Grande do Norte, por fatores de localização
geográfica, um estado onde predominam as indústrias: petrolífera, salineira, do álcool,
do sabão, principalmente na cidade de Mossoró e na circunvizinhança onde se tem a
extração, refino e transporte do petróleo; a extração e beneficiamento do sal, fábricas
de sabão e de derivados, etc, constituem-se num vasto campo de exploração para fazer
uma aproximação real e social dos conteúdos químicos. Objetivávamos com esta
pergunta, embora de uma forma geral, saber se o aluno tem conhecimento em menor
ou em maior grau destes contextos químicos próximos a ele.
Os PCN orientam que os conhecimentos químicos sejam abordados priorizando-
se situações vividas pelos alunos e sugere que conhecimentos sobre a indústria
56
química sejam inseridos a fim de fazer uma aproximação social dos conteúdos
químicos, para que a química seja ensinada de forma aplicada e se torne mais atrativo
e motivante o estudo da química. De acordo com as respostas dos alunos, na sua
maioria, 75,61%, desconhecem a história das produções, como e quando surgiu, por
exemplo, a indústria do sal, do petróleo, do sabão.
Com relação à aplicação dos produtos, a maior parte, 58,62%, afirmaram
conhecer. Acreditamos que esta maior parte tenha interpretado a questão da aplicação
dos produtos produzidos como: o sabão serve para lavar roupa, louça, etc, do petróleo
sai à gasolina, o querosene, que são combustíveis. E talvez os 37,68% que negaram
conhecer a aplicação dos produtos tenham interpretado a questão com mais
profundidade, como o fato de estes produtos serem à base da fabricação de
fertilizantes, inseticidas, tecidos, plásticos, fibras, etc. Dos participantes, 3,70% se
recusaram a responder a questão, o que nos parece não terem conhecimento ou terem
interpretado a questão de forma muito complexa.
Com o objetivo de sabermos se o aluno consegue estabelecer pontes entre o
que ele aprende na escola e o seu dia-a-dia, se o que ele aprende na escola é
significativo para interpretar, aplicar, compreender transformações físicas e químicas,
que estão em sua volta, é que solicitamos, na questão cinco do questionário, que eles
relatassem alguma situação por eles vivenciada, que tivesse relação com o que eles
estudam ou estudaram em química. As respostas estão organizadas nas categorias a
seguir.
57
Respostas à quinta questão:
I - Referiram-se a experiências caseiras 20,00%
II - Fizeram alusão a algumas aulas de campo. 8,48%
III - Relacionaram a experiência que o professor fez na sala de
aula
32,00%
IV - Nunca vivenciaram nada que tenha relação com o estudo
da química
24,14%
V - Não responderam à questão 15,38%
Quadro 7: Categorias de respostas da quinta questão – 1ª parte do questionário
O ensino de química, na maioria das vezes, tem se resumido a cálculos
matemáticos, memorizações de fórmulas e nomenclatura de compostos, sem levar em
consideração aspectos práticos, vivenciais, aplicabilidade e utilidade desse tipo de
ensino. Na pesquisa pudemos notar que poucos alunos (20,00% que fizeram
referências a experiências caseiras) estabeleceram alguma relação entre o que
estudam na escola e no seu dia-a-dia. Algum (uns) desse grupo se referiu à produção
do álcool a partir do suco de frutas; algum (uns), à fabricação de sabão; algumas
meninas disseram usar algum conhecimento químico no momento de fazer um bolo.
Estão citadas a seguir, tal como pronunciadas, as falas de alguns dos alunos que
estão neste grupo:
58
1º►Já participei de uma fabricação de sabão junto com minha tia.
2º► A queima de fogos. (citado por dois alunos).
3º► Sim, uma preparação de uma bomba caseira, a preparação de um bolo
caseiro.
4º► Na cozinha, ao misturarmos ingredientes para preparar comidas
realizando assim reações químicas. Exemplo: quando coloco fermento em um
copo com leite.
5º► Em uma simples mistura que realizamos ao fazermos um suco, podemos
observar que os ingredientes se dissolvem, passando a ser misturas
heterogêneas, um simples fato do cotidiano como esse, pode-se observar uma
grande relação com a química.
6º► Sim, coloca suco de acerola ou caju ou outras frutas com três xícaras de
açúcar e uma colher de chá de fermento biológico. Espera uns dias e obtém o
álcool.
Fica evidente que este percentual de alunos, um tanto significativo, percebem
que esses processos citados por eles envolvem reações químicas complexas, que
embora eles não as conheçam com profundidade ou ao menos superficialmente, mas
eles conseguem relacionar as reações ocorridas como sendo objetos de estudo da
química. É importante a percepção deles, e o seria ainda mais se tivessem essas
experiências exploradas e discutidas na sala de aula, aproveitando este contexto
cotidiano para se ensinar conteúdos e conceitos fundamentais.
Alguns dos entrevistados, 8,48% fizeram alusão a aulas de campo como sendo
uma experiência vivenciada por eles que tinha relação com o que estudou em química.
Vejamos as expressões de alguns alunos:
59
1º► Eu presenciei no museu Câmara Cascudo em Natal/RN; onde descobri
várias utilidades do petróleo e os seus derivados.
2º► Eu presenciei no museu Câmara Cascudo em Natal/RN, de onde é tirado
o petróleo e descobri que existem substâncias tiradas do petróleo para fazer a
acetona (substância que nós utilizamos para fazer esmalte).
3º► Visitei a Salinor, fiquei sabendo da produção, importância e envolvimento
da Química com o sal. Também fizemos uma experiência do gás metano em
sala de aula.
Outro grupo dos entrevistados vale salientar que o maior percentual, 32,00%, se
referiu as experiências feitas na sala de aula pelo professor, como sendo algo
vivenciado por eles que tem relação com o estudo de química. Destacamos as
seguintes falas dos alunos:
1º► Eu presenciei uma experiência que o meu professor fez na sala de aula
sobre o gás metano.
2º► Vivenciei a produção do gás metano.
3º► Eu vivenciei a experiência de como é feito o gás metano, já presenciei
também o cobre jogado no fogo, pois ele se transforma e fica de várias cores,
mais precisamente verde.
Gostaríamos de registrar que todos os 32,00% desse grupo se referiu à
experiência do gás metano demonstrada pelo professor em sala. Embora alguns
60
tenham feito referência também a alguma outra experiência, a que fora citada por todos
foi esta. Acreditamos que esta foi à única experiência feita na terceira série.
Ainda com relação a esta questão, 24,14% dos entrevistados afirmaram nunca
ter vivenciado nada que tenha relação com o estudo de química. E 15,38% não
responderam à questão. O que nos leva a afirmar que mesmo que os alunos tenham
estudado estabelecendo algumas relações com situações cotidianas, talvez esta
relação tenha sido apenas como uma referência, não foi um estudo significativo e
aprofundado que os permitisse usar seus conhecimentos químicos para resolver,
interpretar, explicar acontecimentos do dia-a-dia. E ainda, a forma como os alunos
fazem menção a alguns fatos nos quais eles percebem usar algum conhecimento é
superficial e não demonstra que houve realmente aprendizagem de conteúdos e
conceitos corretos.
Na última questão dessa primeira parte da pesquisa pedimos que os alunos
falassem como eles gostariam de estudar química. As respostas foram organizadas e
agrupadas nas categorias que se segue:
Respostas à sexta questão:
61
I - Que tivesse mais aulas práticas (de laboratório) 63,79%
II - Que tivesse mais aulas práticas no laboratório e que
envolvesse mais o cotidiano
18,96%
III - Que tivesse aulas práticas, aulas de campo, pesquisas
variadas e recursos como: apostilas, livros, bons professores,
etc.
17,25%
Quadro 8: Categorias de respostas da sexta questão – 1ª parte do questionário
Observamos que 100% dos alunos apontam para o fato de se ter aulas de
laboratório, sendo que 63,79% sugerem somente aulas de laboratório. Confirmando o
que já havíamos citado anteriormente, que os alunos gostam das aulas de laboratório e
apostam nelas para salvar o ensino de química. Eles acreditam que com as aulas de
laboratório eles irão aprender muito.
Um outro grupo, 18,96% dos alunos enfatizou além das aulas de laboratório que
o ensino envolvesse assuntos do dia-a-dia. Este grupo está coerente com o que temos
apontado. É interessante notar o anseio dos alunos em mudar, diversificar a forma
como está o ensino atual. Um grupo menor, 17,25% foi mais sugestivo, além do uso do
laboratório, sugeriu aulas de campo, pesquisas e mais recursos como livros, apostilas e
bons professores. Lembramos que o grupo faz boas sugestões, ter recursos é
imprescindível, porém, o que é mais importante, é ter um profissional comprometido
com o educar através da química. Afirmamos isso porque através da nossa experiência
enquanto professora da rede pública estadual durante três anos, percebemos que é
62
possível trabalhar com experimentos simplificados, utilizando materiais alternativos, e a
busca destes, por si só, pode influenciar positivamente no desenvolver do processo.
Enquanto na nossa cidade conhecemos realidades de escolas privadas que tem um
laboratório um tanto equipado e não é utilizado porque os profissionais que ministram a
disciplina não se empenham em fazê-lo.
3.1.3.1 Considerações finais a respeito da primeira parte do questionário
Infelizmente são poucos os alunos, menos da metade, que percebem a
importância da química no seu dia-a-dia. Talvez porque a química é ensinada de uma
forma não muito atrativa para eles. Na maioria das vezes é empregada uma
metodologia tradicional de ensino baseado em fórmulas, regras de nomenclatura e
classificação de compostos, e não estabelecendo pontes com outros conhecimentos ou
com conhecimentos cotidianos, diminuindo assim o interesse dos alunos. Vemos que
apesar de todos considerarem o fato de estudar química importante e/ou interessante,
na sua maioria, eles não conseguem mostrar o quanto aprender química é significativo
como instrumento relevante na compreensão, investigação, produção e
desenvolvimento sócio-econômico e que a química está intimamente ligada e interfere
no dia-a-dia deles.
Os depoimentos dos alunos nesta pesquisa só reforçam o que acreditamos e
defendemos: o potencial das aulas experimentais como veículo facilitador da
compreensão ou construção de conhecimentos científicos.
63
Estamos de acordo que a experimentação deve estar presente no ensino de
química e das ciências de um modo geral, não só no sentido comprobatório de
conceitos científicos, mas também como um instrumento contextualizado e
contextualizante, e que cumpram não apenas o seu papel primário de tornar as aulas
mais atrativas, mas que exista uma preocupação em relacioná-las ao cotidiano do
estudante, dando mais significado ao que se estar estudando, valorizando os
conhecimentos prévios dos alunos e as interações sócio-ambientais.
Fica evidente, também, que o grau de aprovação de uma disciplina pelos alunos
é completamente dependente da imagem e da postura do professor que a ministra.
Para fundamentarmos essa afirmação destacamos mais colocações de alguns alunos:
1º► O ensino é bom, pois temos um professor que sabe nos passar todas as
idéias da química muito bem. (grifo nosso);
2º► O ensino é muito bom, por nós termos um professor de qualidade para
nos ensinar à química;
3º► O ensino que nós recebemos em química aqui nesta escola para mim é
um ensino bom, porque o professor esclarece bem o assunto estudado. (grifo
nosso)
A visão dos alunos a respeito do professor apresentada nesses depoimentos é
extremamente tradicionalista, na qual o professor é visto pelos alunos como detentor do
conhecimento, que está ali para passar conhecimento, uma visão unilateral do ensino,
reflexo da prática vigente.
64
De acordo com Vanin (1995, p.35), “[...] bons professores são essenciais para
colocar em ação as potencialidades dos alunos capazes”. Pelos depoimentos dos
alunos percebemos a importância e a responsabilidade do papel do professor: O
professor esforçado, o bom professor, pode conseguir desenvolver o grande potencial
dos seus alunos, envolvê-los e fazê-los gostar não só da disciplina que ministra, mas
amantes do conhecimento, amantes da arte de aprender.
Diante das respostas dos alunos à quarta questão, e considerando que este
questionário foi aplicado já no terceiro bimestre da terceira série do ensino médio, onde
se pressupõe que eles (os alunos) já tenham estudado a maior parte dos compostos da
química orgânica, percebemos que os alunos estudaram os compostos da química
orgânica sem estudar como eles são obtidos, processos e tecnologias e sem saber que
estes compostos são produtos primários que constituem o ponto de partida para a
síntese de um grande número de produtos acabados. Produtos como o eteno (etileno) o
propeno (propileno) o butano e o buteno (butileno), que geram como produtos
acabados: os álcoois (metanol, etanol, etilenoglicol, glicerina, entre outros), o aldeído
fórmico, a acetona e os diversos polímeros. E estes outros produtos acabados
apresentam as mais diversas aplicações, por exemplo, como fertilizantes, explosivos,
inseticidas, fungicidas, detergentes, fibras sintéticas, borracha sintética, adesivos,
corantes, resinas, tintas, e solventes.
Sabemos que todos os dias estamos em contato com fatos e acontecimentos
que têm relação com o estudo da Química. Observando as expressões dos alunos,
(principalmente nas respostas dadas à quinta questão), somos levados a pensar que
eles não estudaram muitos dos conteúdos propostos de Química, ou estudaram de
forma mecânica e não aprenderam a fazer quaisquer relações com o mundo em que
65
vivem. Interessante notar como eles consideram um fato novo algo que já se vem
fazendo há várias décadas, como a separação dos componentes do petróleo e
destino/uso dos mesmos. E que eles precisaram ir a uma aula de campo para perceber
a importância da Química. Isto nos leva a uma reflexão: como se dá o ensino de
química? Existe ou não uma aproximação do que se estuda com a realidade do aluno?
E o que precisamos fazer para mudar esta situação? Analisando os dados da pesquisa
já temos resposta às duas primeiras indagações: o ensino se dá de forma
tradicionalista, mecânica e isolada dos contextos vivenciados pelos alunos. A resposta
à terceira indagação, expressando um pouco de pretensão na nossa proposta,
tentaremos apresentar no decorrer desse trabalho um exemplo ou uma sugestão de
como solucionar ou amenizar um pouco destes problemas.
Ainda, refletindo sobre as respostas da questão cinco, percebemos claramente a
precariedade do ensino público quanto às aulas práticas. Além de reforçar o que já
havíamos falado que o ensino de química estar distante da realidade dos alunos.
3.1.4 Resultados / comentários e discussões das respostas da segunda parte do
questionário
Quando pensamos em desenvolver esse trabalho de mestrado, depois de muitas
leituras sobre os sabões e detergentes, vimos à possibilidade de trabalharmos vários
conteúdos químicos importantes através desse tema. Nesse momento da pesquisa
objetivávamos saber qual o conhecimento que os alunos tinham a respeito dos sabões
e detergentes, que são bens de consumo secundário, mas que são indispensáveis à
66
vida saudável, e que faz parte da vida de todos eles. Decidimos fazer esta pesquisa
fundamentarmos a elaboração de um Material Didático - nossa intenção inicial.
Na primeira questão perguntamos o que é sabão (anexo B). A finalidade dessa
indagação era verificar se os alunos sabiam dá uma definição química do sabão, ou ao
menos demonstrar de alguma forma que conhecem as matérias primas que formam o
sabão. Podemos organizar as respostas nas seguintes classes:
Primeira questão:
I - Um produto para limpeza doméstica e/ou para tirar manchas e
gorduras.
72,22%
II -
Uma substância formada por vários processos químicos ou
produto feito com vários elementos químicos que serve para
limpeza diária.
25,93%
III - Não responderam. 1,85%
9: Categorias de respostas da primeira questão – 2ª parte do questionário
Analisando cuidadosamente as definições dos alunos para o sabão, nenhum
deles apresentou uma definição de sabão como sendo o produto de uma reação
química entre álcalis e óleos ou gorduras. Definiram-no de forma simplista, apenas
67
como sendo um produto para limpeza doméstica. Somos impulsionados a afirmar que
os alunos não sabem definir quimicamente o sabão.
Segunda questão:
Na segunda questão perguntamos se eles conheciam o processo de obtenção
do sabão. Com essa questão queríamos confirmar ou reforçar a impressão que tivemos
referente à primeira questão. Seria uma outra forma do aluno falar o que ele sabia
sobre a química do sabão, se ele tem idéia ou não de como se obtém o sabão. Para
nossa surpresa apenas um aluno (1,85%) disse que conhecia o processo de obtenção
do sabão, e 98,15% afirmaram não conhecer. Alguns fizeram comentários como – não
conheço porque não tive oportunidade; não conheço, mas gostaria de conhecer.
Percebemos o interesse do aluno em conhecer. E é diante dessa realidade que
percebemos a ineficiência da escola e mais especificamente do Ensino de Química.
Alunos, para os quais, resta apenas um bimestre letivo para concluir a educação básica
não têm idéia do processo químico de fabricação de sabão, pelo menos é o que o
questionário nos leva a concluir.
68
Terceira questão:
Nessa questão perguntamos aos alunos: você acha que para o sabão ser bom
ele tem que produzir espuma? Se desejar pode fazer um comentário. Queríamos saber
se o aluno tem noção de sabão bom ou ruim e se ele associa isto ao fato de produzir
espuma. 51,85% dos alunos responderam afirmativamente; 40,74% responderam
negativamente e 7,41% disseram não saber. Dentre os 51,85% que disseram sim,
25,92% teceram alguns comentários, dos quais, destacamos:
1º►Sim, a partir do conhecimento do dia-a-dia é que cheguei a esta
conclusão.
2º►Acredito que sim, pois se não fizer espuma terá aspecto gorduroso.
3º►Sim, pois a espuma é o que determina a qualidade do produto, por ser ela
a responsável pela limpeza.
Dentre os 40,74% que disseram não, 16,67% fizeram comentários, tais como:
1º►Não, basta limpar bem os objetos.
2º►Não, depende do tipo de composto que ajuda na limpeza e do cheiro que
ele pode dar a roupa, sem estragar o tecido, ou a confecção, ou a pele.
69
3º►Não, pois a partir da prática, conheço sabão que faz espuma e não tira
sujeira.
Percebemos nas expressões dos alunos que responderam afirmativamente, que
a partir de experiências do dia-a-dia e de significados e interpretações errôneas de
fenômenos naturais, eles constroem os seus conceitos em relação a tais fenômenos.
Esse é o momento da escola intervir. É partindo do que os alunos pensam e de como
eles interpretam determinados fenômenos que podemos (nós educadores) contribuir
para a formação da interpretação e do pensamento científico.
Nesse grupo, os alunos acreditam na relação entre a produção de espuma e a
eficiência do sabão. Com certeza eles desconhecem por completo o mecanismo básico
de atuação do sabão na limpeza, assim sendo eles atribuem a limpeza à formação de
espuma: bolhas de ar presas em um meio líquido. Na fala do terceiro aluno ele diz que
é a espuma quem determina a qualidade do produto. Podemos também dizer que eles
não só desconhecem o mecanismo de atuação do sabão como também desconhecem
que para um sabão ter um bom desempenho na limpeza também depende da natureza
química da água de lavagem, pois as águas duras prejudicam o desempenho dos
sabões.
Dos alunos que responderam negativamente (40,74%), o segundo aluno na sua
fala denota ter noção da atuação química do sabão, que o que realmente importa é o
tipo de composto (pode ser interpretado como o tipo de partícula ou íon) que ajuda na
limpeza. O terceiro aluno usa o seu conhecimento cotidiano para revelar que a
produção de espuma não tem relação com a eficiência do sabão. Consideramos
importantes as respostas destes alunos, e acreditamos estarem estes, com uma visão
70
menos obscura do que o primeiro grupo. Isso mostra que se o Ensino de Química
tivesse outra dimensão, mais voltada para o cotidiano, teríamos mais pessoas (alunos)
com pensamentos menos obscuros com relação à atuação do sabão.
Quinta questão:
Quando perguntamos aos alunos se eles conheciam a história do sabão, por
exemplo, quando ele surgiu, 100% dos alunos responderam que não conhecem a
história do surgimento do sabão. Analisando as respostas dos alunos, concluímos que
eles nunca estudaram nada significativo sobre o sabão. Talvez tenha visto algo como
mero exemplo. Podemos deduzir que eles não estudaram os sais de ácidos carboxílicos
(sabões) ou se estudaram, fizeram-no apenas no âmbito do reconhecimento e
identificação dessa função. E ainda, que a História das Ciências, importante na
compreensão de fatos presentes e elemento imprescindível na contextualização, é
inexistente.
Sexta questão:
Intencionando saber se os alunos tinham acesso fácil (próximo) às fábricas de
sabão que existem na cidade de Mossoró/RN, perguntamos se eles “conheciam” as
71
fábricas de sabão de Mossoró. 44,44% afirmaram conhecer pelo menos uma; 55,56%
disseram não conhecer. Também pedimos que eles citassem as proximidades (o bairro
ou ponto de referência onde se localiza a fábrica), a fim de já fazermos a escolha de
uma delas para uma possível aula de campo e também para sabermos se eles
conheciam mais fábricas (fabriquetas) do que as que já havíamos feito o levantamento.
3.1.4.1 Considerações finais a respeito da segunda parte do questionário
Diante dos resultados desta pesquisa, percebemos a não funcionalidade do
Ensino de Química. Conhecer sobre sabões e detergentes permite ao aluno: escolher
melhor o produto que deseja usar sem ser fortemente influenciados pelos aspectos
perceptuais; ficar livre de conhecimentos errôneos difundidos pelo senso comum, e
fazer escolhas que contribuam para a sua qualidade de vida, do ponto de vista higiênico
e econômico.
72
3.2 Unidade Didática
3.2.1 O que é uma Unidade Didática?
Uma Unidade Didática pode ser entendida como uma seqüência de aulas sobre
determinado tema com a finalidade de atingir objetivos predeterminados (Campos &
Nigro, 1999).
A Unidade Didática intitulada “Ensinando Química de forma contextualizada a
partir do tema fabricação de sabões e detergentes”, foi elaborada para contextualizar o
ensino de Química. O tema favorece a introdução de conteúdos/conceitos
fundamentais tais como: identificação e caracterização de funções químicas do tipo:
hidróxidos, ésteres, álcoois, sais de ácidos carboxílicos, dentre outras; reações de
saponificação, reação de esterificação, fatores que a influenciam a velocidade de uma
reação; polaridade das moléculas e forças intermoleculares; tensão superficial;
solubilidade; água mole e água dura; surfactantes; emulsificantes, sabão mole e sabão
duro, dentre outros termos importantes.
73
3.2.2 Objetivos específicos da Unidade Didática
Os objetivos que se desejam alcançar com a seqüência de aulas preparadas
são:
1) tornar as aulas de química mais agradáveis, diversificadas e associadas à
prática;
2) constatar que existem diferenças, no que diz respeito à aprendizagem, entre o
ensino tradicional e um ensino contextualizado e experimental.
3) superar as dificuldades quanto à compreensão da linguagem química e
compreender a função industrial e social da química;
4) promover mútua ajuda dos alunos no processo de ensino-aprendizagem,
através de atividades em grupo;
5) possibilitar aos alunos o conhecimento do processo de fabricação do sabão e
das informações químicas necessárias para compreendê-lo;
6) promover a aprendizagem de conteúdos e conceitos fundamentais.
7) entender o mecanismo de atuação do sabão na limpeza;
8) desenvolver a técnica, em pequena escala, da fabricação do sabão em barra;
9) proporcionar momentos de discussões sobre os possíveis impactos ambientais
causados pela Indústria do Sabão;
10) levar os alunos a formular hipóteses sobre o que está sendo ou que vai ser
ensinado.
74
3.2.3 Um relato da experiência na sala de aula e os resultados imediatos desta
experiência
No primeiro contato que tivemos com os alunos, numa conversa informal, uma
semana antes da primeira aula, esclarecemos os objetivos deste trabalho, bem como a
importância da participação dos alunos no mesmo. Num momento da conversa abrimos
um espaço para que os alunos expressassem qual a opinião deles a respeito da idéia
do projeto. Eles manifestaram interesse pelo projeto e se mostraram cheios de
expectativas. Visto que os alunos se mostravam interessados, fizemos um
levantamento das idéias prévias dos alunos a respeito do contexto escolhido.
Entregamos a cada um deles uma folha contendo duas questões, o que denominamos
de questionário sondagem. Os alunos levaram em média 10 minutos para respondê-lo.
Na primeira questão perguntamos: O que é sabão? E na segunda: Você conhece o
processo de obtenção do sabão? Comente.
Tínhamos como objetivo primário saber se os alunos sabiam definir quimicamente
o sabão e se já conheciam superficialmente ou em detalhes o modo de fabricação do
sabão. Também, implicitamente estávamos querendo perceber se o contexto iria
despertar interesse nos alunos ou se seria algo que eles já conheciam e, portanto, não
despertaria nenhum tipo de interesse.
A seguir o gráfico das categorias de respostas da 1ª questão do referido
questionário sondagem:
75
11%
11%
11%
67%
I
II
III
IV
77%
11%
4%
4%
4%
I
II
III
IV
V
Gráfico 1 – Respostas à primeira questão do teste de sondagem.
I- É um composto químico ou algo utilizado para limpeza pessoal e/ou doméstica.
II- Mistura de substância que reage com a gordura ou que dissolve as gorduras.
III- Sabão é um sal, que tem no íon uma cadeia carbônica e é utilizado para limpeza.
IV- É uma união de uma série de produtos químicos, dos quais não tenho conhecimento.
V- Não sei como o sabão é formado, nem a sua estrutura,
Gráfico das respostas da 2ª questão:
Gráfico 2 – Respostas à segunda questão do teste de sondagem.
I - Não.
II - Faz-se a partir de animais como cachorros.
III - Feito com a junção de um ácido graxo com uma base, era fabricado misturando gorduras
com cinzas.
IV - Só sei que utiliza banha ou sebo ou gordura vegetal.
76
Após analisarmos as respostas dos alunos percebemos não só que o trabalho
seria interessante para eles, como também, a necessidade de desenvolvê-lo, a fim de
que proporcionássemos uma aprendizagem significativa de conteúdos químicos
necessários à compreensão do processo de fabricação do sabão em si, bem como da
atuação de sabão como agente de limpeza; logo, julgamos o contexto adequado.
Na primeira aula entregamos o material didático (anexo A) para eles e
orientamos para que fizessem a leitura da página de um a quatro. Pedimos que eles
dissessem se alguma coisa os surpreendia no texto. Alguns fizeram referência à história
do sabão, que não sabiam que era tão antigo. E alguns questionaram: mas se o sabão
é feito de gorduras, como pode o mesmo atuar na remoção de gorduras? Travou-se
uma boa discussão sobre os contextos históricos que levaram a descoberta do sabão.
Nesse momento pudemos esclarecer várias dúvidas dos alunos, principalmente com
relação matérias primas e origem destas.
Apresentamos a definição química do sabão, discutimos bem o íon fórmula do
sabão (conforme consta na Unidade Didática em anexo), enfatizando a parte hidrófoba
e hidrófila. Fizemos uma recapitulação da definição de ácidos e bases de Arrhenius e
de reações de neutralização.
Na segunda aula, começamos trabalhando o grupo funcional dos ácidos
carboxílicos, discutimos o fenômeno da ionização e comparamos ácidos orgânicos com
inorgânicos, principalmente quanto à composição química, estado físico destes ácidos,
solubilidade, etc. Também trabalhamos a nomenclatura dos ácidos carboxílicos.
Discutimos sobre óleos e gorduras. Os alunos apresentaram curiosidades como: a que
função química pertencem os óleos e gorduras? Qual a diferença entre óleos e
77
gorduras? O momento foi oportuno e favorável para discutirmos a composição química
dos triglicérides, e as reações de esterificação e hidrólise dos mesmos.
Na aula seguinte, as discussões foram direcionadas para o aspecto biológico e
eles perguntaram coisas do tipo: a reação de esterificação ocorre no nosso organismo
ou apenas a hidrólise das gorduras que ingerimos? Esclarecemos as dúvidas e
curiosidades dos alunos e trabalhamos as funções químicas álcool e éster: grupo
funcional, nomenclaturas e formas de obtenção destas substâncias ou onde podem ser
encontradas naturalmente. Encaminhamos a atividade de um a sete para casa,
(Unidade Didática em anexo). Passamos na sala antes do próximo encontro para
pegarmos a atividade encaminhada para casa a fim de que pudéssemos ler e analisar
para comentarmos na aula seguinte.
Na quarta aula, começamos a aula com a discussão da atividade para casa. Na
discussão da questão um trabalhamos forças intermoleculares, na dois, revisamos as
definições de álcool, de éster e a reação de esterificação. As questões de três a sete
causaram muito entusiasmo nos alunos e alguns chegaram a dizer: - professora,
queremos entender melhor tudo que escrevemos. Discutimos por alguns momentos
sobre gorduras saturadas e insaturadas; alimentação saudável; composição química da
margarina; colesterol, a presença e a função deste na membrana lipoprotéica das
células animais e a ausência nas células vegetais.
Gostaríamos de salientar a questão quatro, na qual pedimos para que eles
consultassem o rótulo do óleo comestível utilizado em casa, quanto às informações
referentes às gorduras totais. E a questão cinco, onde solicitamos que eles citassem
alguma outra informação que os tivesse chamado a atenção no rótulo. Então, eles
citaram as seguintes expressões:
78
1 – Sem colesterol;
2- Livre de transgênicos e com ômega três;
3- Rico em vitamina E.
Durante a aula pedimos para que eles argumentassem porque essas expressões
haviam chamado à atenção deles. E alguns falaram em estratégias de marketing nas
expressões um e dois, e o caráter implícito da propaganda enganosa da frase um, uma
vez que nenhum óleo vegetal pode apresentar colesterol. Da expressão três, alguns
questionaram o que é ômega três, pois eles já haviam lido essa informação em outros
alimentos e não a compreendiam. Alguns relataram não saber que os óleos eram ricos
em vitamina E, que protege as membranas e ajuda no crescimento. Enfim, discorremos
toda a atividade no sentido de esclarecer todas as dúvidas possíveis dos alunos.
No quinto encontro, mostramos como podemos obter sabão a partir de óleos e
gorduras, apresentamos a reação de saponificação, (a hidrólise alcalina das gorduras,
seguida da neutralização dos ácidos orgânicos, originado os sais de ácidos
carboxílicos: os sabões). No momento esclarecemos os termos sabão mole e sabão
duro. Conversamos também sobre a diferença entre sabões e detergentes.
Apresentamos a função química ácido sulfônico e sais de ácidos sulfônicos (que são a
base dos detergentes), discutimos os termos surfactantes e tensoativos, enfatizando
que os sabões são tensoativos aniônicos.
Ao final da aula, pedimos que eles levantassem questões que esperavam ser
esclarecidas com a aula de campo (como sugere no material didático), a qual seria no
nosso próximo encontro. E eles levantaram alguns questionamentos como: quais os
destinos e usos do glicerol produzido como produto secundário da fabricação do
sabão? Ele é separado do sabão? Como o glicerol pode ser separado do sabão? Quais
79
as matérias primas usadas na fabricação do sabão? Essa matéria prima é comprada na
nossa região ou estado? Ou ainda na nossa cidade? As matérias primas para a
fabricação do sabão são caras?
3.2.3.1 Relato da visita à fábrica de sabões e detergentes
Na visita a Indústria de sabões e detergentes os alunos acompanharam todo o
processo na nossa companhia e sob a orientação da proprietária da fábrica, (também
professora do curso de Química da Universidade Estadual do Rio Grande do Norte).
Foram dadas informações gerais sobre a fabricação do sabão. Nessa oportunidade, os
alunos puderam ver de perto todo o processo de fabricação dos sabões e detergentes,
desde a mistura das matérias primas até a embalagem do produto. Os alunos
participaram e fizeram perguntas além do que havia sido planejado por eles, como por
exemplo:
Qual a duração do processo?
A formação do sabão só ocorre a quente?
A fabricação do sabão polui o meio ambiente?
Existem resíduos neste processo que são descartados?
Por que o sabão precisa ser embalado em embalagens plásticas? É só uma
questão de estética?
Durante a visita estas e outras perguntas foram esclarecidas pela professora
supracitada.
80
Começamos o sétimo encontro discutindo as questões de oito a dezessete
sugeridas no material didático. Na ocasião, revisamos a função química álcool, a partir
do glicerol, e as fórmulas químicas que representam os óleos/gorduras e o sabão.
Como sugere o material, pedimos para que os alunos dissessem o que mais lhes
chamou a atenção na fábrica de sabão, e eles fizeram as seguintes colocações:
A falta de segurança, já que os trabalhadores não usavam vestes adequadas,
nem equipamentos de segurança individual como luvas, máscaras, protetores
auditivos, etc;
a forma de aquecimento a vapor do processo de saponificação;
a ausência de um especialista em segurança do trabalho;
a máquina térmica;
a confecção de embalagens na própria fábrica e a reutilização dos plásticos
(pedaços remanescentes), não deixando quase resíduo;
o processo em que a água usada para aquecimento a vapor era recuperada,
fazendo-a passar por uma cascata para resfria-la.
3.2.3.2 Relato da aula experimental
A aula de laboratório teve início com os alunos produzindo uma pequena
amostra de sabão. Como mostra o material didático em anexo, antes mesmo de fazer o
experimento eles foram confrontados com uma questão prévia, esta foi o eixo
desencadeador de uma satisfatória discussão sobre a atuação do sabão na limpeza,
81
onde tivemos oportunidade de trabalhar e esclarecer os termos químicos hidrófobo,
hidrófilo e micelas.
No segundo momento da aula de laboratório, realizamos o procedimento
experimental II, onde testamos algumas propriedades dos sabões e detergentes.
Durante a aula, em alguns momentos, os alunos se mostraram um pouco confusos e
angustiados por não saberem explicar os fatos ocorridos, principalmente no que se
refere à atuação dos sabões e detergentes na água dura e quanto à ação de agentes
emulsificantes. Após a segunda parte experimental não fizemos de imediato o
fechamento da aula, despedimos os alunos e encaminhamos como pesquisa as
questões de vinte a vinte e sete do material, as quais, recolhemos dois dias depois.
Com a pesquisa os alunos foram capazes de dar respostas coerentes ao que estava
sendo questionado.
No encontro seguinte fizemos o fechamento da aula, ocasião na qual, discutimos
o que é agente tensoativo, tensão superficial, emulsão, agente emulsificante e, ainda
foi-nos possível falar sobre fatores que influenciam na velocidade das reações
químicas, como, superfície de contato e temperatura. Em seguida discutimos o texto
sobre biodegradabilidade dos sabões e detergentes e mais uma vez foram abordados
aspectos biológicos, quando eles apontaram as enzimas produzidas pelos
microorganismos naturais capazes de reconhecer as moléculas do sabão e dos
detergentes de cadeia linear.
Ao final da aula, orientamos os alunos para a preparação de seminários,
conforme se encontra sugerido no material.
82
CAPÍTULO 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Uma análise da Unidade Didática
A unidade Didática foi elaborada com o objetivo geral de contextualizar e
promover uma aprendizagem significativa de conceitos e conteúdos fundamentais em
Química a partir do estudo da química dos sabões e detergentes, realidade na vida
pessoal e no cotidiano de todos.
Os resultados desse trabalho mostram que houve a contextualização dos
conteúdos, no sentido de estabelecer inter-relações entre os conhecimentos escolares
e fatos/situações presentes no dia-a-dia dos alunos, e que foi possível tirar o aluno da
situação de receptor passivo, tornando-o motivado e participativo durante as aulas e em
busca do conhecimento. Isto pôde ser detectado através do alto grau de participação
dos alunos nas atividades propostas, na motivação deles para responder e fazer
perguntas.
Percebemos que o material permitiu uma interação satisfatória, superando o que
havíamos planejado. Além da contextualização o material também tornou possível a
interdisciplinaridade de alguns conhecimentos do campo da Biologia e da Física. Da
Biologia no momento em que os alunos levantaram questionamentos a respeito da
biossíntese das matérias graxas pelos organismos (seres humanos), do colesterol e
ausência deste nas células vegetais, e quando relacionam a produção de enzimas com
a biodegradabilidade dos sabões e detergentes. E no campo da física, quando eles
83
recorrem ao conhecimento de vetores em física para explicar as forças que geram a
tensão superficial dos líquidos.
Na nossa análise também verificamos o senso de responsabilidade dos alunos
em entregar as atividades propostas nos prazos combinados, demonstrando interesse
no processo.
Uma das respostas a esse material didático está claro nos depoimentos dos
alunos, quando no final, pedimos para que eles fizessem colocações a respeito do
mesmo, as quais estão citadas literalmente a seguir:
“Esse estudo permitiu que saíssemos da rotina”.
“Achei que estudar dessa forma melhorou o interesse da turma”.
“... nos aproximou da realidade”.
“Achamos que realmente a contextualização foi atingida, ao
compreendermos melhor as atitudes do senso comum, como por exemplo,
deixar a roupa de molho”.
“Passei para minha família as experiências que aprendi: que o sabão não
precisa fazer espuma para ser bom, e que é importante deixar as roupas de
molho, pois dar mais tempo para a formação das micelas”.
4.1.1 O papel e a importância da aula experimental
Como apontam as pesquisas os alunos gostam e preferem aulas experimentais,
na nossa experiência não foi diferente. A aula experimental como recurso
84
contextualizado despertou grande motivação nos alunos. No procedimento I aparece
um experimento com caráter comprobatório (mais uma vez, além da visita à fábrica) dos
estudos teóricos que estávamos fazendo, e os alunos se empolgaram muito em saber
que de forma relativamente simples, eles conseguiam reproduzir um processo que já
conheciam em larga escala.
No experimento II, esteve mais presente a relação com fatos e situações do
cotidiano, tornando possível a compreensão das emulsões, da atuação dos sabões e
detergentes na limpeza, houve um momento de despertamento e valorização dos
conhecimentos prévios dos alunos, os quais se mostraram incentivados a investigar e a
procurar explicações para os fatos observados experimentalmente.
4.1.2 Relação entre os objetivos específicos da Unidade Didática e o alcance dos
mesmos
De acordo com os resultados obtidos durante e após as aulas pode-se fazer uma
análise para verificar se os objetivos específicos propostos (capítulo 3) foram atingidos.
Analisando o interesse e a participação dos alunos, já contemplamos os
objetivos 1 e 2 sendo alcançados. Uma vez que os alunos apresentaram não só
melhores resultados do ponto de vista qualitativo, mas também quantitativo, como está
descrito a seguir.
Com as atividades escritas, a apresentação dos seminários, percebemos a
superação e a desenvoltura dos alunos quanto a compreensão da linguagem química e
85
da percepção da função social e industrial da Química, atingindo aos objetivos 3, 4, 6 e
7. Nas atividades em grupo, na aula de campo e nas aulas de laboratório pudemos
atender aos objetivos 5 e 8, e mais uma vez contemplar o 6 e o 7.
Também na aula de laboratório, momento em que os alunos tentavam explicar o
comportamento dos sabões e detergentes na água dura, percebemos que eles se
esforçavam em levantar hipóteses sobre o fato experimental, contemplando o objetivo
10.
Com o estudo e o debate do texto sobre biodegradabilidade dos sabões e
detergentes atendemos ao objetivo 9.
4.1.3 Avaliação quantitativa do material: reflexo do desempenho dos alunos
Durante e após a aplicação do material foi feita uma análise quantitativa do
mesmo. Essa análise levou em conta a avaliação do desempenho dos alunos durante
as aulas, tendo como base a freqüência e a participação nas atividades envolvidas; a
argüição oral, principalmente na apresentação dos seminários; as atividades escritas,
individuais e coletivas.
Na apresentação dos seminários os alunos fizeram referência aos
conhecimentos adquiridos com a aula de laboratório, a mudança de pensamento em
relação ao conhecimento difundido pelo senso comum e o conhecimento científico.
Gostaríamos de destacar que um dos grupos que apresentaram os seminários
fez uma paródia (anexo C), com base na música É preciso saber viver de J. Quest.
86
13%
32%
55%
média entre 6,0 e
6,9
média entre 7,0 e
8,0
média acima de 8,0
Incluíram-na como uma forma didática de abordar termos e definições químicas. A
paródia foi tocada, por dois alunos do grupo que tocavam violão e cantada por todos.
Depois cada componente do grupo explorou um pouco do que disseram cantando. Foi
bastante notório a criatividade e a capacidade do fazer diferente desse grupo.
O resultado quantitativo do desempenho dos alunos foi organizado e está
explicitado no gráfico a seguir:
Gráfico 3 – Resultado das médias dos alunos
Conforme está explicitado no gráfico 3 , dos 31 alunos que participaram desse
estudo, apenas 13% obtiveram média abaixo de 7,0, média exigida pela instituição para
aprovação. Os alunos que se enquadram nesse percentual não apresentaram um grau
de envolvimento satisfatório, sentavam-se no fundo da sala e não participavam
efetivamente. Apresentaram desinteresse e faziam as atividades apenas como meras
obrigações, sem aquele interesse que os demais demonstravam. Além do mais, as
87
atividades eram simples, sem demonstrar que houve o crescimento desejado. No
entanto, gostaríamos de registrar que em conversas informais com o professor de
Química e com outros professores, ficamos sabendo que o desinteresse pelo estudo
desse grupo não está restrito apenas ao campo da Química, mas é geral. Não podemos
avaliar agora os fatores que levou a tal desinteresse, mas reconhecemos a
necessidade de promover meios para tentar resgatar e resolver as dificuldades pelas
quais passam os alunos nesse nível de estudo.
O fato de 87% dos alunos conseguirem ficar na média 7,0 ou superior, ficou
evidente que o método é adequado para se trabalhar no ensino médio.
88
CAPÍTULO 5 CONCLUSÃO
Na gênese desse trabalho de mestrado, almejávamos dar contribuições ao
Ensino de Química, na defesa e ação em prol daquilo que acreditamos: um ensino
contextualizado garante um maior índice de aprendizagem significativa.
Além de percebermos o grande desinteresse dos alunos pelo estudo da Química,
buscamos elementos que justificassem e fortalecessem a escolha do trabalho que
pretendíamos desenvolver, que seria elaborar uma Unidade Didática de ensino
contextualizado. Nesta busca optamos por fazer uma pesquisa sobre o Ensino de
Química atual na rede pública e seus reflexos no nível de aproximação com a realidade
dos alunos.
Da pesquisa que fizemos junto ao alunado da rede pública de ensino (capítulo 3),
sobre o Ensino de Química e a aproximação desse ensino aos contextos sociais
próximo ao aluno, pudemos concluir que o Ensino de Química, conforme prática vigente
nas escolas públicas é um ensino tradicional, descontextualizado, que deixa muito a
desejar, principalmente no campo experimental. Dessa forma, pouco desperta o
interesse dos alunos para a compreensão e para a busca do conhecimento químico.
De posse dos resultados desses elementos, partimos para a elaboração da
Unidade Didática (capítulo 3). O resultado da aplicação desse material nos leva a
concluir que a proposta de ensino foi adequada no sentido de promover uma
aprendizagem significativa de conteúdos e conceitos fundamentais em química, de
forma que este aprendizado ficou evidente na avaliação da proposta e nos depoimentos
89
dos estudantes, revelando mudanças de algumas atitudes de sua prática cotidiana,
conforme consta nos resultados descritos no capítulo 4, dos quais, pudemos concluir:
I. À medida que as aulas eram ministradas, houve um aumento significativo da
colaboração entre os alunos e da participação deles nas diversas atividades
desenvolvidas. Com isso o rendimento correspondeu às expectativas esperadas.
II. Foi constatado através de relatórios escritos e depoimentos verbais dos alunos
que esta forma de ensinar química é mais atraente, e, que deveria ser esta a realidade
em todas as escolas: procurar não só relacionar o que se estuda com contextos, mas
usar os contextos para se estudar química.
III. O Contexto foi significativo para os alunos, pois não basta só escolher o
contexto, é necessário que este seja significativo não só para o professor, mas,
sobretudo para o aluno. Isso pode ser percebido nos depoimentos e empolgação dos
próprios alunos.
IV. O estudo de conceitos e conteúdos químicos, usando como tema gerador de
ensino a fabricação de sabão, foi adequado para gerar aprendizagens significativas,
isto foi verificado no momento em que os alunos comentaram sobre a transferência do
que aprenderam para resolver situações do seu dia-a-dia. Como por exemplo, os
alunos compreenderam melhor a necessidade de se deixar uma roupa de molho
durante a lavagem, no momento em que compreenderam como o sabão atua na
limpeza, aonde vimos que a partícula do sabão precisa do contato suficiente com a
sujeira para poder envolvê-la em aglomerados micelares e assim eliminá-la.
V. Outros conteúdos de química podem ser ensinados usando-se este material
contextualizado, dentre os quais, podemos citar: ligações químicas, rendimento de
reação e velocidade de reação.
90
Concluímos também que o material atende aos objetivos pré-estabelecidos, e
corresponde ao que está proposto pelos Parâmetros Curriculares Nacionais – PCN
quanto à contextualização, imprimindo significado aos conteúdos escolares e
proporcionando uma aproximação do Ensino de Química com a realidade do aluno.
5.1 Sugestões
Acreditamos na potencialidade dos temas sociais, sobretudo da Indústria
Química, como eixos contextualizantes. Além de pesquisas apontarem a sua
importância e eficiência para que o aluno entenda as múltiplas relações entre a Ciência,
Tecnologia e Sociedade. Para que outros trabalhos possam ser realizados nesse
sentido, apresentamos as seguintes sugestões:
Explorar outros tipos de Indústrias tais como alimentos, dentro de um
contexto local, regional; bebidas alcoólicas, como por exemplo, a
fabricação da cachaça; indústria do sal; indústria do petróleo, dentre
outras, cujos conteúdos possam ser explorados no ensino médio.
Utilizar esse mesmo material, aproveitando para uma exploração, com
profundidade de assuntos como: ligações químicas, rendimento de uma
reação, velocidade de reação e estequiometria, uma vez que esses
conteúdos não foram explorados nessa nossa primeira utilização do
material.
91
Utilizar-se da história da Ciência, conhecimento imprescindível para
integralização e contextualização dos conhecimentos científicos.
92
REFERÊNCIAS
• ALLINGER, N. L. et al. Química orgânica. Rio de Janeiro: Guanabara
Dois, 1985.
• ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química – questionando a vida
moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001.
• ARCE, C. R.; LEYVA, L. G.; DÍAZ, A. A. Metodologia de la enseñanza de
la Química II. La Habana: Editorial Pueblo y Educación, 1990.
• BARBOSA, A. L. In: Dicionário de Química. 2. ed. Goiânia: Editora –AB,
2000.
• BARBOSA. A. B.; SILVA, R. R. Xampus. Química Nova na Escola, [S.l.],
n.2, p.3-6, 1995.
• BITTENCOURT FILHA, A. M. B.; COSTA, V.G.; BIZZO, H.R. A avaliação da
qualidade de detergentes a partir do volume de espuma formado. Química
Nova na Escola, [S.l.], n.9, p. 43-45, 1999.
• BORSATO, D.; MOREIRA, I.; GALVÃO, D. F.; Detergentes Naturais e
sintéticos: um guia técnico. Londrina: UEL, 1999.
• CAMPOS, M. C. C.; NIGRO, R. G. Didática das Ciências: O ensino-
aprendizagem como investigação. São Paulo:FTD, 1999.
• CARVALHO, A. M. P.; GIL-PEREZ, D. Formação de professores de
Ciências. 2. ed. São Paulo: Cortez, 1995.
• CHASSOT, A. Alfabetização Científica: questões e desafios para a
educação. 3. ed. Ijuí: Unijuí, 2003.
• ______ . Para que(em) é útil o Ensino? Canoas: Ed. da ULBRA, 1995.
93
• CHISHOLM, J.; JOHNSON, M. Introdução à Química. In: ALDER, A. (Ed.).
Introdução às Ciências – Livros Paradidáticos de Ciências. Rio de Janeiro:
Editora Lutécia, 1983.
• DANTAS, Josivânia Mariza. Fermentação da cana de açúcar: um
contexto para o ensino de álcoois. 2002. 73 f. Dissertação (Mestrado em
Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias) – Departamento de
Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2002.
• DICKSON, T. R. Química: enfoque ecológico. México D. F.: Limusa, 2000.
• FARIAS, R. F. Para gostar de ler a História da Química. Campinas:
Editora Átomo, 2003. v. 2.
• FELTRE, Ricardo. Química Orgânica. 4. ed. São Paulo: Moderna, 1997.
v.3.
• FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente Química –
Ciências, Tecnologia & Sociedade. São Paulo: FTD, 2001. v.3.
• LOPES, A. R.C. Livros Didáticos: Obstáculos ao aprendizado da Ciência
Química. Química Nova, São Paulo, v.15; n.3, p.251-254, jul. 1992.
• IZUYAMA, R.; TIEDEMANN, P. W.; VIVEIROS, A. M. V. Ensino de Química
no contexto da sociedade brasileira. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE
BRASILEIRA DE QUÍMICA, 18., 1995, Caxambu, MG: Ed.035,1995. Livro
de Resumos.
• JUSTI, R. S.; RUAS, R. M. Aprendizagem de química, reprodução de
pedaços isolados do conhecimento? Química Nova na Escola, [S.l.], n.5,
p.24-27, 1997.
• KINALSKI, A. C.; ZANON, L. B. O leite como tema organizador de
aprendizagens em química no ensino fundamental. Química Nova na
Escola, [S.l.], n.6, p.15-19, 1997.
94
• LASZLO, Pierre. A Nova Química. In: CRUZ,A.O. (Ed.). Biblioteca Básica
de Ciência e Cultura. Lisboa: Instituto Piaget, 1995. v. 34.
• LEMBO, Antônio. Química Orgânica – Realidade e Contexto. São Paulo:
Ática, 1999. v.3.
• LIMA, J.F.L. et al. A Contextualização no Ensino de Cinética Química.
Química Nova na Escola, [S.l.], n.11, p. 26-29, 2000.
• LONGMAN, A. W. Quim Com: Química em la comunidad. 2. ed. México D.
F.: American Chemical Society, 1998.
• LUFTI, M. Cotidiano e educação em Química: os aditivos em alimentos
como proposta para o Ensino de Química no Segundo Grau. Ijuí: Unijuí,
1998.
• MACHADO, A. H. Aula de Química. Discurso e conhecimento. Ijuí: Unijuí,
1999.
• MALDANER, O. A. A formação inicial e continuada de professores de
Química – professores/pesquisadores. Ijuí: Unijuí, 2000.
• BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais –
Ensino Médio: Bases Legais. Brasília, 1999a.
• BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais –
Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias.
Brasília, 1999b. v. 3.
• MÓL, G.S. SANTOS, W. L. P. (Orgs.). Química na Sociedade. Brasília:
UnB, 1998. v. 1.
• MOREIRA, M. A. Teorias de aprendizagens. São Paulo: EPU, 1999.
• MORETTO, E.; FETT, R. Óleos e Gorduras vegetais: processamentos e
análises. 2. ed. Florianópolis: UFSC, 1989.
95
• NÚÑEZ, Isauro Beltrán. O Ensino por problemas e trabalho experimental
dos estudantes – reflexões teórico-metodológicas. Química Nova, [S.l.],
v.25, n. 6b, p.1197-1203, 2002.
• PEIXOTO, Décio Pinheiro. Ensino de Química e Cotidiano. Disponível
em:‹http://www.moderna.com.br/artigos/quimica/0025› Acesso em: 27.jan.2005.
• PERUZZO, T.M.; CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 2.
ed. São Paulo: Moderna, 2000. v. 3.
• RODRIGUES. J. F.; JUCÁ, M. E. W. Reflexões sobre a utilização de
metodologias para o ensino de química geral. Química Nova, [S.l.], v.16,
p.60-62, 1993.
• RODRIGUES, J. R. et al. Uma abordagem alternativa para o ensino da
função álcool. Química Nova na Escola, [S.l.], v.12, p. 20-23, 2000.
• SANTA MARIA, L. C. et al. Petróleo: um tema para o Ensino de Química.
Química Nova na Escola, [S.l.], n.15, p.19-23, 2002.
• SANTOS, W. L. P.; SCHNETZLER, R. P. Educação em química:
compromisso com a cidadania. 2 ed. Ijuí: Unijuí, 2000.
• ______ . Ensino de química e cidadania. Química Nova na Escola, [S.l.],
n.4, p. 28-34, 1996.
• SILVA, R. M. G. Contextualizando Aprendizagens em Química na
Formação Escolar. Química Nova na Escola, [S.l.], n. 18, p. 26-30, 2003.
• SOLOMONS, T. W. G. Química Orgânica. 6 ed. Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos, 1996.
• TENO, Alice M. et al. A utilização do cotidiano no ensino de química.
Química Nova, [S.l.], v.9, n.2, p. 172-173, 1986.
96
• USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química Orgânica. 10 ed. São Paulo:
Moderna, 1997. v.3.
• VANIN, J. A. Alquimistas e Químicos: o passado, o presente e o futuro.
São Paulo: Moderna, 1995.
• VERANI, C. N.; GONÇALVES, D. R.; NASCIMENTO, M. G. Sabões e
detergentes como tema organizador de Aprendizagens no Ensino Médio.
Química Nova na Escola, [S.l.], n.12, p.15-19, 2000.
• ZANON, I. B.; PALHARINI, E. M. A Química no Ensino Fundamental de
Ciências. Química Nova na Escola, [S.l.], n.2, p. 15-18, 1995.
Anexo A – Unidade Didática
97
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS E
MATEMÁTICA
Ensinando química de forma contextualizada a partir do tema fabricação de sabões e
detergentes.
AUTORES:
ANA MARIA CARDOSO DE OLIVEIRA
FRANCISCO GURGEL DE AZEVEDO (IN MEMORIAM)
Unidade Didática produzida para ser utilizada na “escola laboratório” como parte da aplicação prática da
dissertação de mestrado intitulada: “A Química no Ensino Médio e a contextualização: a fabricação do
sabão como tema gerador de ensino aprendizagem”.
NATAL – RN
MARÇO DE 2005
Anexo A – Unidade Didática
98
Um dos materiais mais fascinantes produzidos pelo homem é o sabão. Embora
muitos não se dêem conta de sua importância, é inegável que, com ele, nossa vida é
muito mais higiênica e perfumada. A história da humanidade relata um passado com
grandes epidemias, como a gripe espanhola e cólera, desenvolvidas devido à falta de
assepsia pessoal e ambiental e ausência de saneamento básico. Portanto a higiene
tem importância fundamental em nossas vidas, pois, com um simples lavar de mãos,
evita-se doenças simples e complexas.
Você conhece a história do surgimento do sabão?
A história do sabão
As referências mais antigas aos sabões remontam ao início da Era Cristã. O sábio romano Plínio,
o velho (Gaius Plinius Secundus, 23 d.C. – 79 d.C.), autor da célebre História natural, menciona a
preparação de sabão a partir do cozimento do sebo de carneiro com cinzas de madeira. De acordo com
sua descrição, o procedimento envolve o tratamento repetido da pasta resultante com sal, até que seja
alcançado o produto final. Segundo Plínio, os fenícios conheciam esta técnica desde 600 a.C.
O médico grego Galeno (130 d.C. - 200d. C.), que fez carreira, fama e fortuna em Roma, também
descreve uma técnica segundo a qual o sabão podia ser preparado com gorduras e cinzas, apontando
sua utilidade como medicamento para a remoção da sujeira corporal e de tecidos mortos da pele. O
alquimista árabe Geber (Jabin Ibn Hayyan), em escrito do século VIII da Era Cristã, também menciona o
sabão como agente de limpeza.
No século XIII, a indústria do sabão foi introduzida na França, procedente da Itália e da
Alemanha. No século XIV, passou a se estabelecer na Inglaterra. Na América do Norte, o sabão era
fabricado artesanalmente até o século XIX. A partir daí, surgem as primeiras fábricas. No Brasil, a
indústria dos sabões data da segunda metade do século XIX.
(Texto extraído de VANIN, J.A. Alquimistas e químicos. São Paulo: Moderna, 1994.)
Ensinando Química de forma contextualizada a partir do
tema fabricação de sabões e detergentes.
Para ler!
Anexo A – Unidade Didática
99
Quimicamente falando, o que é sabão?
O sabão é na verdade um tipo de sal, obtido pela combinação de um ácido
orgânico com uma base inorgânica contendo sódio ou potássio. Veja o exemplo do
palmitato de sódio (hexadecanoato de sódio).
Mas de onde vem esse ácido orgânico e essa base inorgânica?
O ácido orgânico pode ser encontrado nos óleos e gorduras e a base inorgânica
pode ser obtida a partir da água do mar por um processo chamado eletrólise.
Acompanhe o esquema:
Anexo A – Unidade Didática
100
Do ponto de vista químico, o que são óleos e gorduras?
Óleos e gorduras são ésteres, ou melhor, triésteres. De um modo geral eles
devem ser chamados lipídios ou lípidos, que é o termo amplo que engloba todas as
substâncias gordurosas do reino vegetal e animal (do grego lipos, “gordura”). Óleos e
gorduras podem ser obtidos a partir de reações de esterificação como:
Óleo ou
gordura
Sabões
(sais)
Ácido
orgânico
Base
inorgânica
+
Anexo A – Unidade Didática
101
Ácido graxo é o nome dado a um ácido carboxílico que possua uma cadeia
carbônica longa, em geral com 12 ou mais átomos de carbono. Os ácidos graxos
normalmente encontrados nas gorduras são o oléico (18 C), o esteárico (18 C) e o
palmítico (16 C), sob a forma de ésteres (oleatos, estearatos e palmitatos).
► Considere a seguinte tabela, que mostra os pontos de fusão de ácidos graxos saturados.
Ácido graxo
(entre parêntese e o
nome oficial)
Número
de carbonos
Ponto de fusão
(ºC)
Láurico (dodecanóico)
Mirístico (tetradecanóico)
Palmítico (hexadecanóico)
Esteárico (octadecanóico)
Araquídico (eicosanóico)
12
14
16
18
20
44,2
53,9
63,1
69,6
76,5
Para pensar e
responder!
Anexo A – Unidade Didática
102
1► Qual o fator responsável pelo aumento do ponto de fusão quando vamos do ácido láurico ao
araquídico?
2► Escolha um ácido e um álcool qualquer e escreva uma reação que mostre a formação de um éster
(reação de esterificação).
Óleo x gordura: Qual a diferença?
Os óleos e gorduras também são denominados glicerídeos, triglicerídeos ou
triglicérides, pois os mesmos não são glicerídeos simples, são formados pela reação de
diferentes ácidos graxos com o glicerol. Os primeiros são líquidos a temperatura
ambiente e as gorduras ésteres sólidos. Nas gorduras, os radicais R
1
, R
2
e R
3
são
predominantemente saturados, isto é, pelo menos dois deles são derivados de ácidos
graxos saturados, enquanto nos óleos ocorre predominância de radicais insaturados.
Veja um exemplo:
Nesse triglicerídeo, dois entre os radicais são saturados; portanto, trata-se de
uma gordura. De maneira simplificada, ela pode ser representada assim:
Anexo A – Unidade Didática
103
Observação: Nos radicais do tipo C
15
H
31
, o número de H
é maior que o dobro do número de
carbonos, o que caracteriza um radical saturado. No radical C
17
H
33
, o número de H é menor que o dobro
do número de carbonos; logo, ele é insaturado.
3► Os ésteres de ácidos graxos tanto favorecem a formação de colesterol no organismo quanto menos
insaturações tiverem. O colesterol pode causar sérios problemas à saúde. Sob esse aspecto, é melhor se
alimentar com óleo ou com gordura? Por quê?
4► Consulte o rótulo da lata de óleo comestível que você utiliza em sua casa. Que informações trás a
respeito das gorduras totais (saturadas, monoinsaturadas e poliinsaturadas) e do colesterol?
5► Que outras informações contêm no rótulo que lhe chamou a atenção? (Sugestão: consulte as marcas
Sinhá, Siol, Primor).
6► Consulte agora o rótulo do depósito de margarina que você utiliza na alimentação. Que informações
trás a respeito das gorduras totais (saturadas, monoinsaturadas e poliinsaturadas) e do colesterol?
7► Por que tanto na margarina como no óleo tem a mesma informação sobre o colesterol?
Para pensar
pesquisar e
responder!
Anexo A – Unidade Didática
104
Mas, como podemos obter sabão a partir de óleos e gorduras?
Os sabões podem ser obtidos fervendo gordura em presença de uma base,
realizamos uma reação química que produz sabão. Essa reação, a hidrólise básica de
um triéster de ácidos graxos e glicerol, é chamada reação de saponificação. Veja o
processo global:
A saponificação mais eficiente é feita a quente. Nela a soda (hidróxido de sódio)
ou potassa (hidróxido de potássio) atacam os referidos ésteres, deslocando o glicerol e
formando, com os radicais ácidos assim liberados, sais sódicos ou potássicos. Esses
sais são os sabões, que, passando por um processo de purificação e adição de outros
ingredientes, transformam-se nos produtos comerciais. Os sabões produzidos com
soda são chamados sabões duros, e os com potassa, sabões moles.
Anexo A – Unidade Didática
105
.
8► A que função química pertence o glicerol? Que outro(s) nome(s) ele pode receber?
9► Cite algumas aplicações práticas e industriais do glicerol.
10► Escreva a fórmula estrutural que representa, de forma genérica óleos e gorduras de origem vegetal
e animal, e a fórmula estrutural genérica do sabão.
E o que são detergentes?
O termo detergente se origina do latim “Detergere” que tem como significado
limpar, fazer desaparecer. Neste contexto, todo produto químico que se destina à
limpeza é um detergente. Mesmo sabendo que todo produto destinado à remoção de
sujidades é um detergente, no dia-a-dia, os termos sabões e detergentes são usados de
maneira distinta, principalmente associada ao estado físico do produto: sabões são
sólidos e detergentes são líquidos.
Os detergentes são compostos orgânicos sintéticos, cujas estruturas se
assemelham às dos sabões e que apresentam o mesmo tipo de ação sobre óleos e
Para pesquisar
e responder!
Anexo A – Unidade Didática
106
gorduras. Os detergentes mais comuns são os sais de ácidos sulfônicos com cadeias
longas. A seguir a molécula de dodecanossulfato de sódio.
Tanto os sabões quanto os detergentes derivados de ácidos sulfônicos, por
apresentarem respectivamente os grupos –COO
-
e –SO
3
-
, são denominados tensoativos
aniônicos, conhecidos também como surfactantes, ou seja, são substâncias que
diminuem a tensão superficial de um líquido.
Todo sabão é detergente, e todo detergente é surfactante.
11► Consulte o rótulo do sabão em pó e do “detergente” que você utiliza. Que informações aparece a
respeito da composição química?
surfactante
detergente
sabão
Consulte!
Anexo A – Unidade Didática
107
- Momento anterior:
12► Elaboração de questões (curiosidades e dúvidas) que se espera serem esclarecidas com a aula de
campo.
- Momento posterior: (Conversando sobre aula de campo)
13► O que mais lhe chamou a atenção na fábrica de sabão?
14► Quais as matérias primas utilizadas na fábrica visitada?
15► Quais os destinos do glicerol produzido?
16► Descreva o processo de obtenção do sabão que você viu na prática.
17► Em grupo tentem representar através de um fluxograma o processo de fabricação de sabão da
fábrica visitada.
Vamos fazer sabão!
Para
pensar!
Visitando uma fábrica
de sabões e
detergentes!
Anexo A – Unidade Didática
108
Questão prévia
18► Os sabões são produzidos a partir de óleos e gorduras através de reação de saponificação.
Sabendo-se disto, como é possível o próprio sabão retirar “sujeiras” em geral, gorduras e óleos dos
utensílios domésticos?
AULA EXPERIMENTAL I
Procedimento I: Produzindo sabão.
-Materiais e reagentes necessários:
Dois béqueres de 250 ml
Chapa aquecedora
Bastão de vidro
50g de gordura vegetal
15 ml de álcool etílico 92,6 ºGL
15ml de hidróxido de sódio –
NaOH – 50% em massa
Uma proveta.
Uma seringa
1º) Coloque a gordura vegetal em um béquer e leve para aquecer em temperatura
baixa, até que se torne líquida. Reserve.
2º) Num outro béquer coloque o álcool e a solução de hidróxido de sódio e leve para
aquecer na chapa elétrica até a fervura.
3º) Retire o béquer da chapa e adicione imediatamente a gordura vegetal derretida
sobre a mistura de álcool e soda cáustica ainda quente e misture com a baqueta de
vidro até obter uma pasta lisa e uniforme que irá endurecer após o resfriamento.
Lembre-se: a qualidade do sabão depende deste procedimento.
Anexo A – Unidade Didática
109
Como funciona o sabão? Ou melhor, como os sabões e detergentes atuam na
limpeza?
Os sabões e os detergentes são compostos de espécies químicas que
contêm grandes grupos hidrocarbônicos, os grupos hidrofóbicos (que não tem
afinidade pela água), os grupos hidrofílicos (que tem afinidade pela água). O Grupo
hidrofóbico do sabão interage fortemente com a gordura e, o hidrofílico, com a água,
o que promove a mistura da gordura com a água. A capacidade de limpeza dos
sabões e detergentes depende de sua capacidade de formar emulsões com
materiais solúveis nas gorduras. Na emulsão, os íons constituintes do sabão ou
detergente envolvem a “sujeira” de modo a colocá-la em um envelope solúvel em
água, a micela.
FIGURA 1. Micela do surfactante (do inglês surface active agents = surfactants) em meio aquoso após atingir a
concentração crítica (concentração na qual é possível a formação de micelas). As partes hidrofóbicas se atraem e as
hidrofílicas se repelem entre si e ao mesmo tempo formam ligações de hidrogênio com a água. (Fonte: Borsato et
al.,1999. p.9.)
Anexo A – Unidade Didática
110
Atuação na limpeza
A ação dos sabões na limpeza foi esclarecida ao longo das décadas de 30 e 40,
do século XX, destacando-se a atuação do químico James Willian McBain (1882-1953).
A água por si só não consegue remover certos tipos de sujeira, como, por
exemplo, restos de óleo. Isso acontece porque as moléculas de água são polares e as
de óleo, apolares. O sabão exerce um papel importantíssimo na limpeza porque
consegue, por assim dizer, “jogar nos dois times”, no das substâncias polares e no das
apolares. Sendo o sabão um sal de metal alcalino (mais freqüentemente de sódio) de
ácido carboxílico, ao se dissolver na água sofre um processo de dissociação
semelhante àquele de qualquer sal solúvel, fornecendo o cátion do metal e o ânion
carboxilato. Sabemos hoje que esse ânion é um anfifílico, isto é, uma espécie química
que tem simultaneamente afinidades com a água e com os solventes orgânicos. Dessa
maneira ao lavarmos um prato sujo de óleo, forma-se o que chamamos de micela, uma
gotícula microscópica de gordura envolvida por íons orginados dos sais de ácidos
carboxílicos, sabões, orientados com a parte hidrófoba direcionada para dentro
(interagindo com o óleo) e a extremidade hidrófila para fora (interagindo com a água).
A espécie química do sabão pode assim ser representa
Anexo A – Unidade Didática
111
FIGURA 2. Esquema do mecanismo da limpeza usando sabão. (1) Um prato sujo com uma substância apolar, por
exemplo, óleo. (2) O sabão é adicionado à água. (3) Quando essas partículas de sabão se aproximam da sujeira, a
cadeia apolar interage com ela, e a extremidade polar interage com a água. (4) Forma-se uma micela, facilmente
removida ao enxaguar o material. (Fonte: Peruzzo e Canto, 2000, p. 371.)
A água interage apenas com a parte externa da micela, que é polar. Assim, essa
micela é facilmente levada pela água, o que torna fácil remover, com auxílio do sabão,
sujeiras apolares.
Anexo A – Unidade Didática
112
FIGURA 3. Ampliação de uma micela. (Fonte: Peruzzo e Canto, 2000, p. 371.)
O processo de formação de micelas é denominado emulsificação. Emulsão é a
dispersão coloidal de um líquido em outro, geralmente estabilizada por um terceiro
componente tensoativo (emulsificante) que se localiza na interface entre as duas fazes
líquidas. Dizemos que o sabão atua como emulsificante ou emulsionante, ou seja, ele
tem a propriedade de fazer com que o óleo se disperse na água formando micelas.
Os detergentes sintéticos atuam da mesma maneira que os sabões, porém
diferem deles na estrutura do íon (espécie química ativa), por serem sais de ácidos
sulfônicos com cadeias hidrocarbônicas longas.
Anexo A – Unidade Didática
113
Vamos testar na prática algumas propriedades do sabão!
Questão prévia
19► As donas de casa normalmente associam a eficiência do sabão ou de um detergente com a
quantidade de espuma que os mesmos provocam. Você acha que as usuárias do sabão estão corretas
em pensar assim?
20► Você já ouviu falar em água dura? Por que nela os sabões não atuam satisfatoriamente?
AULA EXPERIMENTAL II
Procedimento I: Testando as propriedades dos sabões e detergentes.
-Materiais e reagentes necessários:
Quatro tubos de ensaio
Água destilada
Água de um sabão em pedra
qualquer
Água do sabão produzido no
procedimento I
Detergente
Giz em pó
Um béquer
Óleo comestível
Fita de pH.
► Parte I:
1º) Teste o pH (com a fita) das águas de sabão que você dispõe. Anote.
2º) Dissolva o giz em pó num pouco de água destilada dentro do béquer.
Anexo A – Unidade Didática
114
3º) Divida a água de giz em três tubos de ensaio
4º) Enumere os tubos para identificá-los
5º) No tubo um acrescente água de um sabão qualquer; no tubo dois, detergente; e no
tubo três, água do sabão produzido. Agite.
6º) Descreva o que você observa.
7º) Você consegue explicar o que você observa?
8º) Quem você acha que é mais eficiente o sabão ou o detergente? Como você explica
quimicamente o fato observado observa?
► Parte II:
1º) Coloque água comum e um pouco de óleo comestível (algumas gotas) em um tubo
de ensaio. Agite e observe.
2º) Repita o 1º procedimento, sendo que antes de agitar, adicione algumas gotas de
detergente.
3º) Registre o que você observa.
Procedimento II: Os sabões e detergentes e a tensão superficial da água.
Uma agulha
Um béquer
Água comum
Detergente
Anexo A – Unidade Didática
115
1º) Coloque água no béquer até ficar quase cheio. Coloque a agulha sobre a superfície
da água cuidadosamente. Deixe-a flutuar. Em seguida acrescente uma(s) gotinha(s) de
detergente. O que acontece?
2º) Explique o fato ocorrido com a agulha.
21► O que é um agente tensoativo?
22► O que é uma emulsão?
23► O que são grupos hidrofóbicos e hidrofílicos?
24► Comparem e comentem a eficiência das duas emulsões realizadas na aula experimental II.
25► Como ocorre o processo de eliminação da “sujeira” (gordura)?
26► Por que os sabões e detergentes são chamados agentes tensoativos?
27► Você acha necessário deixar as roupas no molho no processo de lavagem?
28► De acordo com a aula prática quais os fatores que influenciam numa reação química? Explique-os.
29► Qual o grupo funcional dos ácidos carboxílicos, dos álcoois e dos ésteres, respectivamente?
Para pensar e
responder!
Anexo A – Unidade Didática
116
O uso de sabões e detergentes e o meio ambiente
Biodegradabilidade
Diariamente, sabões e detergentes usados nas residências atingem o sistema de esgotos e
acabam indo parar em rios e lagos. Lá com o movimento das águas, formam uma camada de espuma na
superfície, que impede a entrada de oxigênio, essencial para a vida dos peixes.
As aves aquáticas também são muito prejudicadas com a poluição da água por sabões e
detergentes. Elas possuem um revestimento de óleo em suas penas e bóiam na água graças à camada
de ar que fica presa debaixo delas. Quando este revestimento é removido, essas aves não conseguem
mais boiar e se afogam.
Após algum tempo, esses resíduos de sabão são decompostos sob a ação dos microrganismos
que vivem no ambiente aquático. A esse processo damos o nome de biodegradação.
Sabões são fabricados a partir de substâncias presentes na natureza viva (os óleos e as
gorduras). E existem muitos microorganismos especializados em degradá-los. Todo sabão é
biodegradável.
Já os detergentes sintéticos podem ou não ser biodegradáveis. Experiências mostram que os
detergentes de cadeia carbônica não ramificada são biodegradáveis, ao passo que os de cadeia
ramificada não são.
(Extraído de PERUZZO, F. M. e CANTO, E.L. Química na abordagem do cotidiano. São Paulo: Moderna, 2000)
30► Este texto surpreende você em algum aspecto? Comente?
Agora, em grupo, prepare-se para uma apresentação oral,
de no máximo 30 minutos, do que você aprendeu sobre os sabões,
detergentes e a química envolvida no processo de obtenção dos
sabões.
Para ler!
Anexo B - Instrumentos
117
QUESTIONÁRIO DE INVESTIGAÇÃO I: Questões gerais sobre o ensino de química e
as relações deste com os contextos sociais.
1) Você acha importante e/ou interessante estudar química?
2) Você utiliza conhecimentos químicos para resolver; interpretar ou compreender uma
situação prática do seu dia-a-dia?
( ) sim ( ) não
- Outra resposta:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3) Faça um comentário sobre o ensino atual de química da sua escola.
4) Você conhece as principais indústrias locais no que diz respeito a:
a) História das produções:
( ) sim ( ) não
b) Aplicação dos produtos produzidos por essas indústrias (destinos e usos):
( ) sim ( ) não
c) Resíduos químicos produzidos:
( ) sim ( ) não
5) Relate alguma situação que você vivenciou e que tenha relação com o que você
estudou em química.
6) Na sua opinião como você gostaria de estudar química?
Anexo B - Instrumentos
118
QUESTIONÁRIO DE INVESTIGAÇÃO II: Questões sobre o contexto sabões.
1) O que é sabão?
2) Você conhece o processo de obtenção do sabão?
3) Você acha que para o sabão ser bom ele tem que produzir espuma? Se desejar
pode fazer algum comentário.
4) Você conhece a história do sabão, por exemplo, quando e como ele surgiu?
5) Você conhece as fabricas de sabão daqui de Mossoró? Se sim, cite qual(is) e a(s)
proximidade(s).
Anexo C - Paródia
119
Paródia da Música “É preciso saber viver” de J. Quest.
É PRECISO A SUJEIRA TIRAR
I
O sabão que utilizamos tem função particular
De eliminar sujeiras com o grupo apolar
Que é a parte hidrofóbica a qual do óleo é afim
E este grupo atuará assim
Se dissolvendo no óleo haverá uma atração
Entre as parte apolares envolvendo o sujeirão
E formando as micelas com um fim que é singular
Refrão
É preciso a sujeira tirar (3x)
Para limpar vamos tirar
II
Sua parte hidrofílica que afinidade tem
Com este meio aquoso nas micelas agem bem
E na sua superfície as tensões irão quebrar
Para que a sujeira a água possa tirar
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
