65ª Reunião Anual da SBPC

G. Ciências Humanas - 7. Educação - 12. Ensino de Ciências

A natureza interdisciplinar inerente no cálculo dos ângulos de ligações do carbono em modelos moleculares artesanais.

Jânio José Ferreira Barros - Licenciatura em Química - IFPE Campus Vitória Danilo Roberllan M. de Siqueira - Licenciatura em Química - IFPE Campus Vitória Wlisses Guimarães Souza - Prof. Msc./Orientador - Licenciatura em Química - IFPE Campus Vitória Cláudio Henrique Alves Perdigão - Prof. Msc./Orientador - Licenciatura em Química - IFPE Campus Vitória

INTRODUÇÃO:

Um dos maiores problemas no aprendizado de química na série inicial do ensino médio é nos assuntos referentes às ligações químicas e à geometria madeira unidas por botões de pressão, e o de Tanaka, que utiliza cera e palitos de madeira. Porém estes e os demais modelos apresentam vários problemas, sendo um dos principais a angulação entre as ligações no átomo estudado.molecular, devido as dificuldade de visualização pelos alunos, “este problema acaba se refletindo em outras disciplinas e/ou áreas, como a bioquímica e a biologia molecular, uma vez que o comportamento químico e bioquímico das moléculas depende de seu arranjo estrutural.” (Gonçalvez at, 2007). Para resolver esta dificuldade foram criados diferentes tipos de modelos moleculares físicos, como o de Black e Dole, que utiliza esferas de

OBJETIVO DO TRABALHO:

Objetivou-se chegar o mais próximo possível do valor angular entre as ligações do átomo de carbono nos modelos moleculares que são comercializados para o ensino de química no nível médio.

MÉTODOS:

A pesquisa teve como base o modelo molecular proposto por Souza (2012), em sua dissertação de mestrado, onde o mesmo se utilizou de materiais reutilizáveis na confecção dos modelos. Utilizou-se dos cálculos matemáticos do volume da esfera, encontrada em antitranspirantes do tipo roll-onb, e do comprimento do arco formado pela distância entre as ligações.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

O modelo molecular físico desenvolvido por Souza (2012) é composto por seis esferas de cores diferentes que representam: hidrogênio, cloro, oxigênio, nitrogênio, enxofre e carbono, sendo este último representado pela cor preta. Para determinar as ligações do átomo de carbono, sua esfera representativa é colocada num cubo que possua aresta de medida igual ao diâmetro da esfera, de modo a se fazer furos em vértices que são diametrais em relação à face e alterados em relação à face oposta. Tendo o diâmetro da face medida igual ao dobro do raio vezes a raiz quadrada de dois, as ligações teriam angulações de aproximadamente 162 graus. Para consertar este valor deve-se levar em consideração que o comprimento de um arco é o quociente entre o produto de PI com o raio e o ângulo desejado por 180 graus, a partir de cálculos podemos verificar então que o ângulo deve ser determinado pelo quociente entre o produto de 180 graus com o comprimento do arco pelo produto entre PI e o raio.

CONCLUSÕES:

Pelo processo artesanal de construção do modelo molecular de Souza (2012), conseguimos observar que a angulação formada entre as ligações do átomo de carbono realmente possuem um valor muito próximo de 109 graus e 28 minutos. No entanto para se chegar a este valor é preciso que os furos que servirão como posições das ligações, do átomo de carbono, possuam entre si uma distância que deve ser de aproximadamente 1,91 vezes a medida do raio da esfera. Desta forma, é preciso que se tome cuidado no momento de fazer os furos em vértices opostos, a fim de evitar que os mesmos fiquem com uma distância igual a do diâmetro da face do cubo, que será o dobro do raio da esfera vezes a raiz quadrada de dois, já que este é o resultado mais provável.

Palavras-chave: Tetraedro regular, Modelo molecular, Interdisciplinaridade.