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Estratégias práticas para o ensino de polímeros

Estratégias de Ensino

As estratégias práticas para o ensino de polímeros que apresentamos aqui possibilitam um aprendizado mais facilitado sobre essa classe de materiais.
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Antes de conhecer as estratégias práticas para o ensino de polímeros que este texto propõe, é importante relembrar alguns princípios básicos sobre essa importante classe de materiais para o ser humano.

Os polímeros são macromoléculas formadas a partir da união de vários monômeros. Veja um exemplo de fórmula estrutural do polímero polietileno:

 

Fórmula estrutural do polietileno
Fórmula estrutural do polietileno

Como é possível perceber, a fórmula estrutural do polietileno apresenta a união de monômeros de etileno. Para isso, a ligação pi existente no monômero etileno foi rompida, como na demonstração a seguir:

Equação da formação do polímero polietileno
Equação da formação do polímero polietileno

De uma forma geral, os polímeros são classificados em naturais e sintéticos. Veja exemplos:

a) Naturais:

b) Sintéticos

  • Polietileno;

  • Cloreto de polivinila;

  • Polipropileno;

  • Teflon;

  • Poliacetato de vinila;

  • Poliacrilnitrila;

  • Poliestireno;

  • Kevlar;

  • Baquelite;

  • Buna-n e buna-s.

Estratégias práticas para o ensino de Polímeros

O objetivo deste texto é propor ao educador algumas estratégias práticas para o ensino de polímeros para que o estudante seja capaz de compreender de forma prática as características desses materiais.

Neste texto, propomos a identificação de um polímero natural e a utilização de um polímero sintético para produzir uma “geleca”. Educador, antes de iniciar a atividade prática, é fundamental trabalhar os conceitos de polímeros sintéticos e naturais com os estudantes.

1) Identificação de um polímero natural

O polímero natural a ser identificado é o carboidrato amido, o qual é formado por monossacarídeos chamados de glicose. Para realizar a identificação, vamos utilizar os seguintes materiais:

  • Estante para tubo de ensaio;

  • 6 tubos de ensaio;

  • Solução de iodo;

  • Pedaços de pão;

  • Macarrão em pedaços bem pequenos;

  • Pedaços de batata;

  • Pedaços pequenos de maçã;

  • Pedaços pequenos de abacaxi;

  • Pedaços pequenos de pera;

Para realizar o experimento, basta seguir o procedimento:

  • Colocar os pedaços de cada um dos alimentos em tubos de ensaio diferentes;

  • Em seguida, gotejar, por meio de um conta-gotas (pelo menos seis gotas), a solução de iodo sobre cada tipo de alimento;

  • Observar o que acontece.

A explicação sobre o experimento é um pouco complexa, mas muito importante. O amido é formado por dois polímeros diferentes, a amilose e a amilopectina. Ambas sofrem uma reação de complexação com o iodo, o que resulta na mudança de coloração:

  • Amilose com iodo = complexo azul

Fórmula estrutural da amilose
Fórmula estrutural da amilose

  • Amilopectina com iodo = complexo vermelho

Fórmula estrutural da amilopectina
Fórmula estrutural da amilopectina

Assim, quando gotejamos iodo sobre um alimento e a cor resultante é roxa, isso indica a presença da mistura amilose e amilopectina, já que a combinação das cores azul e vermelho resulta na cor roxa.

2) Produção de geleca a partir de um polímero sintético

O polímero sintético a ser utilizado é um plástico (PVA) denominado de acetato de polivinila. Ele é muito utilizado na produção de colas brancas e isopor. Para desenvolver a “geleca”, os materiais necessários são:

  • Água boricada (encontrada em farmácia);

  • Cola de isopor;

  • Bicarbonato de sódio;

  • Corante alimentício.

O procedimento a ser seguido para a produção do plástico é bem simples:

  • Colocar o bicarbonato em um recipiente, como um cadinho ou copo descartável, para facilitar a sua retirada;

  • Colocar 50 mL de água boricada em um béquer;

  • Adicionar bicarbonato de sódio na água boricada contida no béquer e misturar bastante. Essa adição e mistura de bicarbonato de sódio deve ser feita até que não sejam produzidas bolhas na água boricada;

  • Adicionar todo o conteúdo de um tubo de cola de isopor no béquer com a água boricada e o bicarbonato de sódio;

  • Adicionar algumas gotas do corante alimentício para dar cor ao material produzido;

  • Mexer bastante com o auxílio de uma colher ou baqueta.

Conclusão e explicação

Quando misturamos bicarbonato de sódio com a água boricada, ocorre a seguinte reação química:

H3BO3 + NaHCO3 → Na3BO3 + H2CO3

Na reação, foram formados borato de sódio (Na3BO3) e o ácido carbônico, que é instável e decompõe-se em água e CO2. Por isso, vemos a formação de bolhas na água do béquer. A presença do borato de sódio é fundamental porque ele reagirá com a cola de isopor, que apresenta o polímero acetato de polivinila, cuja estrutura é:

Fórmula estrutural do acetato de polivinila
Fórmula estrutural do acetato de polivinila

Quando o borato de sódio está presente na mesma solução que o acetato de polivinila, são originadas cadeias tridimensionais que interagem com as moléculas de água e resultam em um gel. Nesse gel, temos um cruzamento entre as cadeias do polímero acetato de polivinila. O borato de sódio dá origem a pontes que unem as cadeias do acetato de polivinila, formando uma rede entre elas, o que resulta em um material extremamente viscoso e distensível. Quanto maior a quantidade de borato, mais redes formam-se e a estrutura passa a se tornar cada vez mais rígida.


Por Me. Diogo Lopes Dias

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