Conceito para a aprendizagem sobre as Reações Químicas
Autor: QuíNox | Publicado: 2011-09-30T17:21:00-07:00





No primeiro número de química, nova na escola discutimos as concepções atomistas de estudantes e como elas interferem na aprendizagem sobre a natureza atômica da matéria. Neste artigo abordaremos as reações químicas, também um conceito central para o aprendizado da química e cujo entendimento depende do reconhecimento de que a matéria é formada por átomos e que esses átomos são conservados nessas transformações químicas. Vários estudos, disponíveis na literatura, mostram que os alunos têm, sobre os diversos fenômenos classificados como reações químicas, concepções bem diferentes daquelas aceitas pela comunidade científica. Os estudantes nem sempre reconhecem as entidades que se transformam e as que permanecem constantes, e tendem a centrar suas explicações nas mudanças perceptíveis que ocorrem com as substâncias, sequer fazendo referência às mudanças em nível atômico-molecular. Os raciocínios de conservação da massa, mesmo quando já utilizados para outros fenômenos, não são automaticamente transferidos para as situações envolvendo reações químicas. Uma das maiores dificuldades que os alunos do ensino médio e fundamental enfrentam ao estudar as reações químicas está relacionada à grande extensão e generalidade desse conceito. Estudantes dificilmente reconhecem similaridades entre fenômenos que têm aspectos perceptivos bem diferenciados. Afinal, o que pode haver em comum entre fenômenos tão diferentes como a combustão de uma vela, o enferrujamento de um prego ou a dissolução de um comprimido antiácido? Essa dificuldade em ultrapassar os aspectos perceptivos faz com que os alunos muitas vezes não reconheçam o papel de reagentes e produtos não tão perceptíveis, como por exemplo os gases. Estudantes tendem, também, a generalizar algumas explicações válidas para mudanças de estado, ou mesmo a confundir uma transformação química com uma mudança de estado. Assim, muitos estudantes não conseguem perceber que, na combustão de uma vela, a parafina ou estearina é o combustível que está sendo queimado.
O fato de parte da parafina (estearina) se fundir no processo leva o estudante a pensar que o que queima é o pavio, enquanto a parafina apenas ‘derrete’.
Da mesma forma, alguns alunos tendem a tratar a ferrugem como um tipo de “mudança de estado do ferro”, em que “o ferro virá pó”. Nesse último caso, o estudante tende a ignorar a alteração de massa que ocorre no sistema, afirmando que o prego enferrujado pesa o mesmo que o prego sem ferrugem, pois “ferro e ferrugem são a mesma coisa, em formas diferentes”.
É muito comum, também, que o estudante recorra a uma espécie de transmutação para explicar as
transformações químicas. Segundo esse tipo de explicação, não apenas um tipo de substância pode ser transmutado em outra como também a matéria pode ser transmutada em energia. Assim, “a madeira queimada vira carvão, cinza e energia”, ou “o ferro vira ferrugem”.
Nesse tipo de explicação, a transformação não é vista como resultado da interação entre diferentes substâncias que resultam em substâncias diferentes, mas como a realização de uma certa ‘potencialidade’ da substância transmutada. Assim, o ferro vira ferrugem porque “o ferro tem uma tendência natural a se enferrujar”. A mesma idéia de potencialidade é usada, por exemplo, para explicar porque os ácidos reagem com metais. Segundo essa idéia, “o ácido é capaz de queimar e de corroer”, por isso “corrói o metal”. Um outro tipo de explicação utilizada pelos estudantes é a animista, em que se atribui comportamentos típicos dos seres vivos às substâncias.
A transformação é muitas vezes vista como a realização de uma certa ‘vontade’ da substância. Uma experiência usada para demonstrar que o oxigênio é consumido nas combustões, muito comum em livros de ciências, consiste em fixar uma vela num prato, ao qual se adiciona um pouco de água. Quando se coloca um copo sobre a vela acesa, ela se apaga em pouco tempo e o nível da água dentro do copo fica mais alto.
Ao explicar porque isso ocorre, um estudante afirmou que “o fogo puxa a água do prato sobre o qual está o copo na esperança de encontrar oxigênio, pois entro dele o oxigênio acabou”.
Mesmo quando o estudante reconhece que a causa da transformação pode ser atribuída a interações entre as
substâncias reagentes, ele pode atribuir diferentes status aos reagentes. Nesse sentido, transformações são
frequentemente causadas por um agente ativo que atua sobre um objeto passivo.
Assim, na reação entre zinco e ácido clorídrico, o ácido é visto como o agente ativo, aquele que “ataca o
metal”, enquanto o zinco é o agente passivo que é “atacado pelo ácido”. É importante assinalar que essa idéia
pode ter sua origem na forma como professores e livros didáticos se referem a essas transformações.
Ao usarmos esse tipo de linguagem para descrever processos químicos podemos estar, inconscientemente, ocultando o fato de que todos os reagentes tem o mesmo status numa transformação química, e que esta é o resultado da interação entre os reagentes,não da ação de um, ativo, sobre o outro, passivo.
A dificuldade em perceber que as mudanças observadas nas transformações químicas são consequência
de rearranjos dos átomos leva estudantes a não usarem adequadamente o raciocínio de conservação de massa,muitas vezes já empregado com facilidade em relação a outros fenômenos, como mudanças de estado e dissoluções. Muitos estudantes tendem a prever que uma reação de precipitação ocasiona um aumento de
massa do sistema, pois “um sólido foi formado, e os sólidos são mais pesados que os líquidos”.
O estudante que desenvolve esse tipo de idéia provavelmente confunde densidade com massa. De maneira semelhante, há uma tendência a prever a conservação da massa na reação entre carbonato de cálcio e ácido clorídrico, mesmo quando essa é realizada em sistemas abertos. “A massa será a mesma, pois o gás não pesa nada.”
Um outro tipo de dificuldade envolvendo a aplicação dos raciocínios de conservação da massa às transformações químicas ocorre quando o estudante não percebe o papel de reagentes gasosos, como no caso do oxigênio na queima de um pedaço de lã de aço (‘bombril’). A tendência é afirmar que a massa não se altera porque “o bombril virou pó, mas tem o mesmo peso”.
Mais uma vez, a dificuldade em prever as mudanças de massa no sistema está relacionada a uma eneralização de raciocínios de conservação válidos para mudanças de estado mas não para transformações químicas.



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