Solução – mistura de soluções (titulação ácido e base)

Desenvolvida por: Alex D… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Química

Temática: Reações Ácido-Base

A titulação ácido-base representa uma fascinante abordagem prática para a compreensão das reações de neutralização e dos conceitos de molaridade, ácidos e bases. Nesta atividade, os alunos do 3º ano do Ensino Médio terão a oportunidade de explorar esses conceitos através de um laboratório interativo. Utilizando-se de uma solução ácida de concentração desconhecida e de uma base de concentração conhecida, os estudantes vão determinar a concentração da solução ácida. A observação das mudanças de cor provocadas pelo indicador adicionado permitirá aos alunos identificar o ponto de viragem da titulação. Esta prática não só permitirá a eles aplicar seus conhecimentos prévios de química de forma prática, como também desenvolverá habilidades de raciocínio científico, estimativa, e compreensão das incertezas e limitações inerentes aos procedimentos experimentais. A atividade culminará com uma discussão em grupo para interpretar os dados coletados, comparar resultados, e discutir as variações e possíveis erros experimentais, enraizando ainda mais a compreensão dos conceitos químicos e das técnicas de laboratório.

Objetivos de Aprendizagem

Esta atividade é elaborada não apenas para facilitar a compreensão dos princípios básicos das reações de neutralização e da teoria ácido-base, mas também para desenvolver habilidades práticas de laboratório, pensamento crítico e analítico e a capacidade de trabalhar coletivamente para resolver problemas. Os alunos aprenderão a planejar e executar uma titulação ácido-base, a analisar meticulosamente cada passo do procedimento, a calcular a concentração da solução ácida e a avaliar as incertezas e limitações envolvidas. Este experimento fomentará uma abordagem ativa no aprendizado de química, permitindo aos estudantes conectar teoria e prática, aprimorar suas técnicas de laboratório e estimular uma discussão rica e informativa sobre seus achados, preparando-os assim para compreender os processos científicos de forma mais holística.

Executar uma titulação ácido-base para determinar a concentração de uma solução ácida desconhecida.
Aplicar conceitos de molaridade e neutralização ácido-base.
Desenvolver habilidades de raciocínio crítico e análise de dados.
Aprimorar a comunicação científica através de discussões em grupo.
Compreender e interpretar incertezas e limitações de procedimentos experimentais.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT205: Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
EM13CNT301: Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Conteúdo Programático

O programa da atividade está centrado nos conceitos fundamentais da química ácido-base, incluindo definições de ácidos e bases, molaridade, neutralização e titulação. Além disso, os estudantes irão explorar a utilização de indicadores ácido-base e suas mudanças de cor para determinar os pontos de viragem. Ao realizar a atividade prática de titulação, os alunos terão a chance de aplicar seus conhecimentos teóricos em um contexto experimental, entender as etapas e a precisão necessária em procedimentos de laboratório e discutir os resultados e suas implicações.

Conceitos de ácidos, bases e molaridade.
Procedimentos e aplicação da titulação ácido-base.
Uso de indicadores e identificação do ponto de viragem.
Análise e interpretação de dados experimentais.

Metodologia

Através de uma abordagem de aprendizagem ativa, os alunos serão diretamente envolvidos no processo de aprendizagem, praticando a titulação ácido-base em laboratório sob orientação cuidadosa. Serão formados pequenos grupos para fomentar a colaboração, permitindo que os estudantes discutam e planejem as etapas do experimento, façam predições, e, subsequentemente, realizem a experimentação. Após o experimento, os grupos discutirão os resultados, considerando as possíveis fontes de erro e as implicações dos seus achados, estimulando assim o pensamento crítico e a análise científica.

Preparação da solução ácida desconhecida e da base titulante.
Utilização do indicador ácido-base e determinação do ponto de viragem.
Registro e análise dos dados obtidos no experimento.
Discussão em grupo para interpretação dos resultados.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será dividida em duas aulas de 30 minutos cada. Na primeira aula, ocorrerá a introdução aos conceitos necessários e à preparação para o experimento. Na segunda aula, os alunos realizarão a atividade prática de titulação e discutirão os resultados em grupos.

Aula 1: Introdução aos conceitos de titulação ácido-base e preparação do experimento.
Aula 2: Execução da titulação ácido-base e discussão dos resultados.

Avaliação

A avaliação desta atividade prática será realizada considerando diversos critérios, como a precisão e a exatidão na execução do procedimento de titulação, a capacidade de trabalhar em equipe, a qualidade da anÃ¡lise e interpretação dos dados, assim como a participação na discussão em grupo sobre os resultados. Serão valorizadas a reflexão crítica sobre as etapas realizadas, o entendimento e a explicação das incertezas e limitações encontradas no experimento. Um relatório de laboratório será solicitado de cada grupo, no qual deverão constar os procedimentos adotados, os dados coletados e uma discussão sobre os resultados e suas implicações.

Materiais e ferramentas:

Para a realização desta atividade, será necessário dispor de um laboratório de química equipado com buretas, erlenmeyers, pipetas, balões volumétricos e outros utensílios comuns de laboratório. Além disso, é essencial ter uma solução ácida de concentração desconhecida, uma base de concentração conhecida para servir como titulante, e um indicador ácido-base apropriado. Também será importante contar com acessórios de segurança, como luvas e óculos de proteção.

Laboratório de química com equipamentos básicos.
Solução ácida de concentração desconhecida e base titulante de concentração conhecida.
Indicador ácido-base.
Equipamentos de segurança (luvas, óculos de proteção).

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