Plano de Aula | Metodologia Técnica | Funções Orgânicas: ]Éster
Palavras Chave | ésteres, ácidos carboxílicos, álcoois, esterificação, propriedades físicas, propriedades químicas, aplicações industriais, indústria de fragrâncias, indústria de alimentos, experiência prática, mercado de trabalho |
Materiais Necessários | vídeo curto sobre produção de perfume, computador com projetor, béqueres, tubos de ensaio, pipetas, ácido acético, etanol, ácido sulfúrico (catalisador), banho-maria, funil de separação, frasco limpo, água |
Códigos BNCC | EM13CNT104: Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis. |
Ano Escolar | 3º ano do Ensino Médio |
Disciplina | Química |
Unidade Temática | Química Orgânica |
Objetivos
Duração: (10 - 15 minutos)
A finalidade desta etapa é garantir que os alunos compreendam a origem e as propriedades dos ésteres, estabelecendo uma base sólida para atividades práticas e experimentais subsequentes. A ênfase no desenvolvimento de habilidades práticas e na conexão com o mercado de trabalho é crucial para preparar os alunos para aplicações reais no contexto industrial e comercial.
Objetivos principais:
1. Compreender que os ésteres são provenientes da reação entre ácidos carboxílicos e álcoois.
2. Identificar as propriedades e características dos ésteres.
Objetivos secundários:
- Reconhecer a importância dos ésteres em diferentes aplicações industriais e comerciais.
Introdução
Duração: (10 - 15 minutos)
A finalidade desta etapa é garantir que os alunos compreendam a origem e as propriedades dos ésteres, estabelecendo uma base sólida para atividades práticas e experimentais subsequentes. A ênfase no desenvolvimento de habilidades práticas e na conexão com o mercado de trabalho é crucial para preparar os alunos para aplicações reais no contexto industrial e comercial.
Contextualização
Os ésteres são compostos orgânicos amplamente utilizados na indústria devido às suas propriedades únicas. Eles são responsáveis pelos aromas e sabores de muitas frutas e flores, além de serem componentes essenciais em produtos como perfumes, alimentos e produtos de limpeza. Compreender a química dos ésteres e suas reações é crucial para diversas aplicações práticas no mercado de trabalho.
Curiosidades e Conexão com o Mercado
Os ésteres têm uma presença significativa na vida cotidiana e na indústria. Por exemplo, o éster acetato de etila é usado como solvente em tintas e vernizes, enquanto o butanoato de etila é um dos compostos que conferem o aroma característico do abacaxi. Na indústria de fragrâncias, os ésteres são ingredientes fundamentais para a criação de perfumes e produtos de higiene pessoal. Entender essas aplicações pode abrir portas para carreiras em áreas como engenharia química, farmacêutica e de alimentos.
Atividade Inicial
Para despertar o interesse dos alunos, exiba um vídeo curto (3-5 minutos) que mostra a produção de um perfume, destacando a importância dos ésteres na criação de fragrâncias. Em seguida, faça a pergunta provocadora: 'Vocês já imaginaram como seria o mundo sem os aromas artificiais criados pelos ésteres?'
Desenvolvimento
Duração: (45 - 60 minutos)
A finalidade desta etapa é proporcionar uma compreensão aprofundada e prática sobre a formação e propriedades dos ésteres, conectando o conhecimento teórico com aplicações reais no mercado de trabalho. Através da reflexão, experimentação prática e exercícios de fixação, os alunos poderão consolidar o conteúdo aprendido e reconhecer a relevância dos ésteres em diversas indústrias.
Tópicos a Abordar
- Reação de esterificação: Processo de formação de ésteres.
- Propriedades físicas e químicas dos ésteres.
- Aplicações industriais dos ésteres.
- Importância dos ésteres na indústria de fragrâncias e alimentos.
Reflexões Sobre o Tema
Oriente os alunos a refletirem sobre como a química dos ésteres impacta diretamente suas vidas cotidianas. Questione como a ausência dessas substâncias poderia afetar a produção de alimentos, perfumes e medicamentos. Promova uma discussão sobre a importância de compreender as reações químicas para o desenvolvimento de novos produtos no mercado.
Mini Desafio
Criação de um Éster: Experiência Prática
Os alunos realizarão uma experiência prática para sintetizar um éster a partir de um ácido carboxílico e um álcool. A atividade deve ser realizada em pequenos grupos, permitindo que cada aluno participe ativamente do processo.
Instruções
- Divida os alunos em grupos de 3 a 4 integrantes.
- Distribua os materiais necessários para cada grupo: béqueres, tubos de ensaio, pipetas, ácido acético, etanol, ácido sulfúrico (catalisador) e água.
- Cada grupo deve adicionar 10 mL de ácido acético e 10 mL de etanol em um béquer.
- Com cuidado, adicione 2-3 gotas de ácido sulfúrico ao béquer e misture suavemente.
- Aqueça a mistura em banho-maria por aproximadamente 10 minutos.
- Após o aquecimento, transfira a mistura para um funil de separação e adicione água para lavar a solução.
- Separe a camada orgânica (éster) da camada aquosa e transfira para um frasco limpo.
- Oriente os alunos a observarem o aroma do éster formado e compararem com o cheiro inicial dos reagentes.
Objetivo: Demonstrar na prática a reação de esterificação, permitindo que os alunos observem as mudanças e características dos ésteres formados. Esta atividade visa consolidar o conhecimento teórico por meio de uma experiência prática e interativa.
Duração: (20 - 30 minutos)
Exercícios de Fixação e Avaliação
- Explique a reação de esterificação, incluindo os reagentes e produtos envolvidos.
- Descreva as propriedades físicas dos ésteres que foram observadas durante a atividade prática.
- Liste três aplicações industriais dos ésteres e explique a importância de cada uma.
- Compare a reação de esterificação com outras reações de formação de compostos orgânicos, destacando suas diferenças e semelhanças.
Conclusão
Duração: (10 - 15 minutos)
A finalidade desta etapa é consolidar o conhecimento adquirido pelos alunos, promovendo uma reflexão crítica sobre o conteúdo apresentado e suas aplicações práticas. Ao recapitular os principais pontos e discutir a importância dos ésteres, os alunos poderão internalizar melhor as informações e reconhecer a relevância do tema para suas vidas e futuras carreiras.
Discussão
Facilite uma discussão entre os alunos sobre o tema dos ésteres, incentivando-os a refletirem sobre o que aprenderam durante a aula. Questione-os sobre a experiência prática, os mini desafios e os exercícios de fixação. Pergunte como eles acham que a compreensão da química dos ésteres pode ser aplicada em suas vidas cotidianas e no mercado de trabalho. Promova uma troca de ideias sobre as diversas aplicações dos ésteres na indústria de fragrâncias, alimentos e outros setores.
Resumo
Resuma e recapitule os principais conteúdos apresentados durante a aula, enfatizando a reação de esterificação, as propriedades físicas e químicas dos ésteres, e suas aplicações industriais. Reforce a importância de compreender a formação dos ésteres e como suas características são relevantes em diversos contextos industriais e comerciais.
Fechamento
Explique como a aula conectou a teoria com a prática e com as aplicações no mercado de trabalho. Destaque a importância dos ésteres na vida cotidiana e como o conhecimento adquirido pode abrir portas para carreiras nas indústrias químicas, farmacêuticas e de alimentos. Reforce a relevância do conteúdo aprendido e agradeça a participação ativa dos alunos.