Itendificação De Cation Do Grupo 1

Introdução

Investigações sugerem que o ensino da Química deveria centrar-se nos estudos sobre as substâncias e os materiais (a constituição, as propriedades e as transformações). Melhor dizendo: a partir desse estudo, espera-se que os estudantes possam compreender, interpretar e analisar algumas das características do mundo que o rodeia (Silva, Núñez, 2008).

Na década de 1960, o processo de ensino e aprendizagem centrava-se em conhecer os elementos, os compostos químicos e suas transformações, e descrever sua obtenção e aplicações. Já na década seguinte a discussão dirige-se aos aspectos conceituais da Química com ênfase nos princípios químicos. Entre eles, a estrutura atômica e molecular, a termoquímica e o equilíbrio químico. Na década de 1980 e 1990, encontramos muitas discussões sobre as concepções alternativas, a partir das quais se começa a perceber que os estudantes possuíam representações próprias para o fenômeno químico. É nesse aspecto que entra a expressão dificuldade de aprendizagem, a qual tem sido usada nas pesquisas de ensino de Ciências como forma de descrever uma situação em que o estudante não tem sucesso na aprendizagem de um conteúdo.

No ensino de Química, as dificuldades de aprendizagem dos conceitos e habilidades manifestam-se nas variadas concepções alternativas dos estudantes e nos erros na solução de situações problema e de exercícios. Um aspecto interessante para o qual as investigações vêm sinalizando é que as dificuldades de aprendizagem são similares em diferentes países, culturas, condições sociais e econômicas (Pozo, Goméz-Crespo, 1998).

Segundo Kempa (1991), as dificuldades de aprendizagem, de modo geral, estão vinculadas à natureza das idéias prévias (concepções alternativas) ou à pouca aquisição para estabelecer conexões significativas com os conceitos que se deseja ensinar; às relações entre a demanda ou complexidade de uma tarefa a ser aprendida e a capacidade do estudante para organizar e processar a informação; à competência lingüística; à pouca coerência entre o estilo de aprendizagem do estudante e o estilo de ensino do professor.

Suarez Yánez (1995) agrega à discussão de Kempa (1991) o critério da internalidade (origem interna) ou externalidade (origem externa) da dificuldade de aprendizagem. Dentre as de origem interna, encontram-se o estilo da aprendizagem, a capacidade do estudante para organizar e processar informação, a competência linguística. Com relação às de origem externa, podemos citar a natureza do objeto de estudo, a demanda das tarefas e o estilo de ensino.

Tal discussão é corroborada por Jiménez Aleixandre (2007) sinalizando que as dificuldades de aprendizagem estão relacionadas: à matéria, sob o ponto de vista macroscópico e microscópico; à linguagem química, sejam fórmulas, equações químicas, modelos, etc.; às características das reações químicas, tais como calor de reação, equilíbrio químico e velocidade (rapidez) das reações químicas; aos tipos de reações químicas (ácido-base e redox) e aos processos eletroquímicos.

enero de 2011 • educación química

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Figura 1. Esquema de separação da mistura de cátions do grupo III (Baccan, 1995).

Ao procurar a transposição didática (Lopes, 1999), observa-se a importância de se procurar caracterizar as propriedades dos materiais a partir da análise experimental de identificação macroscópica e sua respectiva explicação microscópica. Particularmente no ensino superior são utilizadas, de modo geral, ferramentas como atividades experimentais que propiciem não apenas a relação micro-macro, mas também que possa promover o desenvolvimento de habilidades específicas da profissão do químico. Nestes experimentos a observação dos fenômenos se dá no nível macroscópico e, a partir deste, procura-se explicar microscopicamente.

Em uma investigação realizada por Dantas et al. (2008) sobre a marcha analítica da aula experimental em livros de ensino superior, os autores observaram que estes materiais, em geral, iniciam com breve desenvolvimento histórico e não associam aspectos teóricos com a atividade experimental. Este argumento subsidia a intencionalidade deste trabalho considerando a necessidade de materiais de apoio que auxiliem os estudantes do ensino superior na construção do conhecimento químico minimizando as dificuldades de aprendizagem.

O que pretendemos neste artigo é olhar para tais questões no ensino superior na disciplina de química analítica e discutir as etapas de identificação de cátions com o objetivo de auxiliar no entendimento dos conceitos envolvidos no processo de identificação. Para tanto, procuramos conhecer qual a sequencia mais apresentada em livros didáticos do ensino superior. A partir desta identificação inicial, foi elaborado um texto de apoio para abordar estes conceitos na disciplina.

O que sinalizam os livros didáticos do ensino superior: o comportamento de hidróxidos e sulfetos em solução aquosa

Na disciplina de química analítica qualitativa os íons Alumínio (III), Ferro (III), Crômio (III), Níquel (II), Cobalto (II), Manganês (II) e Zinco (II), constituem o que se denomina de grupo III. Alguns livros didáticos muito utilizados nesta disciplina (Baccan, 1995; Vogel, 1981) registram como agentes precipitantes para este grupo, os hidróxidos e os sulfetos. Com exceção do alumínio, os cátions deste grupo têm uma característica bastante peculiar, pertencem a primeira fila dos metais de transição e, por isto, têm forte tendência de formar complexos.

De modo geral, no contexto brasileiro, nas aulas de Química Analítica Qualitativa, os estudantes recebem uma amostra desconhecida, sólida ou líquida, para realizar o processo de separação e identificação dos íons presentes. Na primeira etapa de separação, os íons dos elementos Alumínio (III), Ferro (III) e Crômio (III) formam hidróxidos muito pouco solúveis em solução alcalina. A solução sobrenadante é constituída pelos complexos de Níquel (II), Cobalto (II), Manganês (II) e Zinco (II). De maneira geral, o procedimento realizado é semelhante ao que é mostrado na Figura 1.

Nota-se que neste esquema, a partir de uma amostra contendo uma mistura de cátions do grupo III, é necessário adicionar ácido clorídrico concentrado e amônia para dar condições favoráveis para ocorrer a precipitação desejada. Isto significa que avaliar o meio reacional é muito importante para

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