Plano de Aula | Metodologia Técnica | Funções Orgânicas: Anidrido Orgânico

Objetivos

Duração: 15 - 20 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é garantir que os alunos compreendam os conceitos fundamentais dos anidridos orgânicos, incluindo a sua formação e propriedades, e como esses conhecimentos podem ser aplicados em contextos práticos e no mercado de trabalho. Este entendimento é essencial para a formação de um pensamento crítico e habilidades práticas que são altamente valorizadas em diversas carreiras científicas e industriais.

Objetivos principais:

1. Entender a formação dos anidridos orgânicos a partir da combinação de dois ácidos carboxílicos com eliminação de uma molécula de água.

2. Identificar propriedades e características dos anidridos orgânicos.

3. Aplicar o conhecimento dos anidridos orgânicos em contextos práticos e situações do mercado de trabalho.

Objetivos secundários:

1. Desenvolver habilidades práticas relacionadas à síntese e manuseio de compostos orgânicos.

Introdução

Duração: 15 - 20 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é garantir que os alunos compreendam os conceitos fundamentais dos anidridos orgânicos, incluindo a sua formação e propriedades, e como esses conhecimentos podem ser aplicados em contextos práticos e no mercado de trabalho. Este entendimento é essencial para a formação de um pensamento crítico e habilidades práticas que são altamente valorizadas em diversas carreiras científicas e industriais.

Contextualização

Anidridos orgânicos são compostos químicos derivados de ácidos carboxílicos, resultantes da eliminação de uma molécula de água entre dois grupos carboxila. Estes compostos são essenciais na síntese de diversos produtos químicos utilizados em indústrias farmacêuticas, de polímeros e de fragrâncias. Compreender a química dos anidridos é fundamental para o desenvolvimento de produtos inovadores e sustentáveis, que têm um impacto direto em nosso dia a dia.

Curiosidades e Conexão com o Mercado

Os anidridos orgânicos, como o anidrido acético, são amplamente utilizados na acetilação de compostos, uma reação importante na produção de aspirina, um dos medicamentos mais utilizados no mundo. Além disso, os anidridos desempenham um papel crucial na fabricação de polímeros, como o polietileno tereftalato (PET), utilizado em garrafas plásticas e embalagens. Conhecer suas propriedades e aplicações pode abrir portas para carreiras em diversas áreas da química industrial e farmacêutica.

Atividade Inicial

Projete um vídeo curto (2-3 minutos) mostrando a produção industrial de aspirina, enfatizando o uso do anidrido acético no processo. Após o vídeo, faça a seguinte pergunta provocadora: Como a compreensão dos anidridos orgânicos pode influenciar a inovação na indústria farmacêutica?

Desenvolvimento

Duração: 50 - 55 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é garantir que os alunos compreendam detalhadamente a formação, propriedades e aplicações dos anidridos orgânicos através de atividades práticas e reflexivas. Esta abordagem prática visa fortalecer o conhecimento teórico com experiências reais, promovendo um aprendizado significativo e relevante para o mercado de trabalho.

Tópicos a Abordar

1. Formação dos anidridos orgânicos a partir de ácidos carboxílicos
2. Propriedades físicas e químicas dos anidridos orgânicos
3. Aplicações dos anidridos orgânicos na indústria farmacêutica e de polímeros
4. Reações químicas envolvendo anidridos orgânicos

Reflexões Sobre o Tema

Oriente os alunos a refletirem sobre a importância de compreender a formação e as propriedades dos anidridos orgânicos. Pergunte como esse conhecimento pode ser útil na criação de novos produtos químicos e na solução de problemas industriais. Incentive-os a pensar sobre o impacto ambiental e econômico das reações químicas que envolvem anidridos.

Mini Desafio

Síntese de Anidrido Acético em Laboratório

Os alunos irão realizar a síntese de anidrido acético a partir de ácido acético em laboratório. Esta atividade prática permitirá que eles observem a formação de anidridos orgânicos e compreendam as condições necessárias para a reação.

Instruções

1. Divida os alunos em grupos de 4 a 5 pessoas.
2. Distribua os materiais necessários: ácido acético, agente desidratante (por exemplo, anidrido fosfórico), vidro de relógio, béquer, pipeta e equipamento de segurança (luvas, óculos de proteção, avental).
3. Peça aos alunos para medirem 20 mL de ácido acético e colocá-lo em um béquer.
4. Instrua os alunos a adicionar cuidadosamente 10 g de anidrido fosfórico ao ácido acético enquanto mexem suavemente.
5. Permita que a mistura reaja por 10-15 minutos, observando qualquer mudança de temperatura e formação de precipitado.
6. Após a reação, oriente os alunos a separar o anidrido acético formado utilizando técnicas de destilação simples.
7. Peça aos grupos que anotem suas observações e discutam os resultados, focando na formação e nas propriedades do anidrido acético.

Objetivo: Permitir que os alunos realizem uma síntese química prática, compreendendo o processo de formação de anidridos orgânicos e observando suas propriedades em um ambiente de laboratório.

Duração: 30 - 35 minutos

Exercícios de Fixação e Avaliação

1. Explique o processo de formação de um anidrido orgânico a partir de dois ácidos carboxílicos.
2. Liste três propriedades físicas e químicas dos anidridos orgânicos e forneça exemplos.
3. Descreva uma aplicação industrial importante dos anidridos orgânicos e explique seu impacto econômico.
4. Proponha uma reação química envolvendo um anidrido orgânico e explique o mecanismo da reação.

Conclusão

Duração: 15 - 20 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é garantir que os alunos consolidem os conhecimentos adquiridos sobre anidridos orgânicos, refletindo sobre suas aplicações práticas e relevância industrial. Este momento de conclusão visa reforçar a conexão entre teoria e prática, promovendo uma compreensão aprofundada e significativa do conteúdo.

Discussão

Promova uma discussão aberta sobre o que foi aprendido durante a aula. Pergunte aos alunos como a compreensão dos anidridos orgânicos pode ser aplicada em diferentes contextos da indústria química e farmacêutica. Incentive-os a refletirem sobre os desafios enfrentados durante a síntese no laboratório e como esses desafios podem ser superados em um ambiente industrial. Peça para compartilharem seus pensamentos sobre a importância das propriedades dos anidridos orgânicos para o desenvolvimento de novos produtos e soluções industriais.

Resumo

Recapitule os principais conteúdos apresentados na aula, destacando a formação dos anidridos orgânicos a partir de ácidos carboxílicos, as propriedades físicas e químicas desses compostos e suas aplicações na indústria. Enfatize a importância da eliminação de uma molécula de água no processo de formação dos anidridos e como isso influencia suas propriedades e reatividades.

Fechamento

Explique como a aula integrou teoria, prática e aplicações ao conectar a formação e propriedades dos anidridos orgânicos com suas aplicações industriais. Ressalte a importância do conhecimento químico para o desenvolvimento tecnológico e inovação na indústria. Finalize destacando como a compreensão desses conceitos pode influenciar positivamente a carreira dos alunos em áreas científicas e industriais.