Reações de oxidação-redução no ensino básico e secundário

Abstract

A grande maioria dos fenómenos que ocorrem na Natureza traduzem transformações químicas, ou seja, reações químicas. Entre os vários tipos de reações químicas, destacam-se as reações de oxidação-redução e a sua relevância na Sociedade em geral. O ensino/ aprendizagem dos conceitos relativos a este tipo de reações químicas constituiu uma fonte inspiradora para a realização deste trabalho académico. O presente documento encontra-se dividido em duas partes distintas. A primeira parte tem como foco os conceitos teóricos relacionados com as reações de oxidação-redução. A segunda parte consiste numa componente prática, na qual são exploradas diferentes atividades experimentais e analisados os resultados. As atividades experimentais executadas são passíveis de serem aplicadas em contexto escolar. As atividades experimentais foram selecionadas, tendo em conta conceitos teóricos fundamentais ao nível dos processos de oxidação-redução. A avaliação do poder redutor de metais e a construção de uma série eletroquímica são duas das atividades propostas cuja execução permitirá aos alunos adquirir conceitos importantes, tais como os de esponeidade das reações de oxidação-redução. A construção de pilhas e de baterias põe em foco a utilização das reações de elétrodo para a obtenção de energia elétrica. A realização da eletrólise da água, com recurso a uma fonte de energia externa, mostra, por outro lado, que é possível executar reações não espontâneas. A partir das observações e resultados obtidos experimentalmente, apresentam-se sugestões metodológicas e elaboraram-se cinco protocolos experimentais para diferentes anos de escolaridade, desde o 7º ano até ao 12º ano. Pretende-se que os protocolos experimentais apresentados sejam encarados como uma ferramenta de importante trabalho, possível de ser utilizada na área da Física e Química.

The vast majority of phenomena that occur in nature reflect chemical changes, or chemical reactions. Among the various types of chemical reactions, there are the oxidation-reduction reactions and their relevance in society in general. The teaching / learning of concepts related to this type of chemical reactions were a source of inspiration for the execution of this academic work. This document is divided into two parts. The first part focuses on the theoretical concepts related to oxidation-reduction reactions. The second part consists of a practical component in which are explored different experimental activities and analyzed the results. The performed experimental activities are likely to be implemented in schools. The experimental activities were selected having in mind basic theoretical concepts at the level of oxidation-reduction processes. The evaluation of reducing power metal and the construction of an electrochemical series are two of the proposed activities whose implementation will allow students to achieve important concepts such as the alacrity of oxidation-reduction reactions. The construction of batteries and batteries spotlights, the use of electrode reactions for obtaining electric energy. The realization of water electrolysis using an external power source, shows on the other hand it is possible to perform not spontaneous reactions. From the observations and experimental results, are presented methodological suggestions and drafted up five experimental protocols for different school years, from the 7th grade to the 12th grade. It is intended that the experimental protocols presented are seen as an important work tool, it can be used in the field of Physics and Chemistry.