Contextualização, dialogia e parceria no estudo da ligação iônica: uma abordagem microgenética

Acredito que um ensino contextualizado e dialógico valoriza a experiência cultural dos alunos e pode contribuir para a formação de cidadãos críticos, agentes de transformações, visando à construção de um mundo mais justo, solidário e fraterno. Este ensino vai além da transmissão de informações, propicia o desenvolvimento intelectual e moral dos alunos, num clima afetivo e motivacional favorável. Neste sentido, na presente investigação, objetivei criar condições para um ensino contextualizado e dialógico, na introdução à linguagem da química. Além disso, pretendi analisar a evolução do desempenho individual de alguns alunos, considerando as contribuições de suas interações com os colegas e comigo, ao longo de uma seqüência didática. Participaram da pesquisa vinte e nove alunos de uma de minhas turmas de 8a.série do ensino fundamental, do Núcleo Pedagógico Integrado, Escola de Aplicação da Universidade Federal do Pará. A turma era constituída por doze meninos e dezessete meninas, com idades variando de treze a quinze anos. A partir de uma demonstração da condução da corrente elétrica na água com sal e da não condutividade elétrica no sal sólido, desafiei os alunos a explicarem tal fato, tendo em vista a construção do conceito de ligação iônica. Primeiro, cada aluno formulou uma resposta escrita. Depois, eles se reuniram em grupos formados espontaneamente, discutiram suas respostas e formularam uma resposta escrita consensual. Em seguida, com base nas respostas escritas individuais e nas formuladas pelos grupos espontâneos, considerando também a participação dos alunos nestes grupos, formei outros grupos, recombinando os alunos. Estes grupos recombinados também discutiram e apresentaram uma resposta escrita consensual. Posteriormente, os grupos apresentaram e discutiram suas respostas com toda a turma. Por último, cada aluno formulou, por escrito a sua explicação para o fato observado. Participei das discussões dos grupos, fomentando a discussão entre os alunos e só acrescentando informações novas quando considerei que eles tinham debatido suficientemente o assunto entre eles. Gravei as aulas em vídeo e em áudio e, posteriormente, transcrevi as fitas. Escolhi sete alunos que participaram de um dos grupos recombinados para comparar suas respostas escritas individuais e a contribuição das interações com os colegas e comigo para a transformação de tais respostas. Os resultados mostraram que todos os alunos chegaram, ao final, a uma explicação teórica aceitável para o fenômeno observado, partindo de descrições ou explicações fundamentadas em generalizações empíricas ou explicações que incorporavam termos teóricos, mas sem domínio conceitual. Estas transformações ocorreram durante as interações, com os colegas e comigo, nas quais predominou uma abordagem comunicativa interativa dialógica. Os alunos que participaram ativamente das discussões tiveram oportunidade de argumentar e ser contestados, de reformular suas hipóteses ou adotar outras. Discuto a necessidade de buscar outras maneiras de contextualizar o ensino; de envolver todos os alunos nas discussões dos grupos; de construir a generalização da explicação teórica e aplica-la a novos contextos; de fomentar e avaliar o clima afetivo e motivacional e o desenvolvimento de uma sociedade de parceiros na sala de aula. Além disso, reflito sobre a importância desta pesquisa para a minha formação.

Estudo da influência do tempo de reação e do teor de “Na” na síntese de zeólitas

Este trabalho objetiva sintetizar zeólita tipo “A” utilizando como matéria-prima caulim de enchimento. A síntese das Zeolitas foi realizada em curto tempo e sem agitação. Os materiais de partida e o produto obtido foram identificados e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Granulométrica e Análise Térmica Diferencial e Gravimétrica (DTA e TG). No processo de síntese foi utilizado como fonte de sílica e alumina o metacaulim, que foi calcinado na temperatura de 600 °C, por 2 horas de patamar de queima em um forno tipo mufla. Como fonte de sódio se utilizou uma solução de hidróxido de sódio 5 M, no sistema também foi adicionado água destilada. Foram realizadas diversas sínteses no interior de uma estufa a 110 °C. A variação no tempo de reação e no teor de sódio foram as variáveis estudadas no processo. Os resultados da síntese da zeólita A se mostraram satisfatório, principalmente no tempo de 10 h e com a relação Al/Na = 0,57. O tempo de reação e a quantidade de sódio são diretamente proporcionais à formação de outra fase zeolítica denominada hidroxisodalita. A partir da zeólita A, por troca iônica com uma solução de cloreto de cálcio foi possível obter a zeólita 5A sem agitação.

Effect of cerium loading on structure and morphology of modified Ce-USY zeolites

Este trabalho descreve detalhadamente o efeito da quantidade de cério na estrutura e morfologia da zeólita NH4USY. Ce-USY (2-25% m/m de CeO₂) foi obtido por impregnação úmida de CeCl₃ seguida de calcinação a 550ºC por 8 h. Em quantidades baixas (2-10%), foi observado que as espécies de cério encontram-se nas posições de troca iônica na rede, enquanto em maiores teores (15-25%) pequenos agregados formaram-se na superfície da HUSY. Difratometria de raios X (XRD) mostrou apenas reflexões relacionadas à HUSY, confirmando a alta dispersão das espécies de cério, porém as análises por espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) detectaram CeO_x para os materiais acima de 10%. A reação do CeCl₃ com NH₄USY produziu NH₄Cl, o qual se decompõe em HCl, ocasionando a desaluminização da rede. Os materiais apresentaram um aumento da razão Lewis/Brønsted com o aumento da quantidade de cério, devido a interação do excesso de cério com os grupos OH da USY e consequente formação de espécies CeO_x.

Ab Initio correlated all electron Dirac-Fock calculations for eka-francium fluoride (E119F)

Resultados obtidos por cálculos Dirac-Fock correlacionados de 4 componentes para o fluoreto do elemento E119 (Eka-Frâncio) com base estável e precisa, livre de prolapso variacional, são reportados neste trabalho. No nível CCSD(T), a distância de equilíbrio R_e, frequência harmônica ω_e e energia de dissociação D_e são 2,432 Å, 354,97 cm_-1 e 116,92 kcal mol_-1, respectivamente. Também são reportados base livre de prolapso variacional de 4 componentes para o elemento 119, uma curva analítica de energia potencial precisa e o espectro vibracional a partir dos dados obtidos no nível CCSD(T). Nossos resultados sugerem que a molécula E119F deva ser menos iônica que seus fluoretos alcalinos homólogos mais leves, em contraste com o senso químico comum baseado nas propriedades periódicas - era de se esperar nesta molécula a ligação química mais iônica possível. Também encontramos que a correção do tipo modelo de carga para negligenciar as integrais do tipo SS resulta em erros insignificantes e acelera os cálculos cerca de 3 vezes no nível CCSD(T) e cerca de 4 vezes no nível DFT/B3LYP.

Adsorção de nitrato em caulinita a partir de rejeito de caulim modificado com uréia

Este estudo avalia a eficiência, viabilidade e espontaneidade de processos de adsorção do íon nitrato em caulinita sem tratamento e modificada com uréia, empregando como material de partida o rejeito de processamento de caulim do rio Jari. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X e espectroscopia IV (DRX, FRX e FTIR). As medidas de pH de equilíbrio foram efetuadas por potenciometria e as concentrações de equilíbrio (Ce) de nitrato medidas por cromatografia iônica. Quantidades adsorvidas no equilíbrio (qe), constantes de distribuição (K_d=qe/Ce), fator de separação (R_L) e variação de energia livre de Gibbs (ΔGº), foram calculados com base nos dados experimentais de adsorção. Os resultados de DRX e FTIR confirmaram a formação do complexo caulinita-uréia a partir do tratamento efetuado no rejeito de caulim. Os seguintes dados foram obtidos nos processos de adsorção de nitrato, no rejeito de caulim natural e tratado com uréia: q_Max= 18,17 e 14,1 mmol kg^-1; K_d=0,7-2,2 e 0,45-1,5 L Kg^-1; R^L= 0,35-0,85 e 0,25-0,80; ΔGº= -9,3 a -5,8 e -9,1 a -5,4 kJ mol^-1, respectivamente. Os valores de K_d, ΔGº e R_L são típicos de processos de adsorção física (fisissorção), viáveis e espontâneos e os de q_Max indicam que a retenção de nitrato em rejeito de caulim natural é mais eficiente do que em rejeito modificado com uréia.

Desorption of heavy metals from ion exchange resin with water and carbon dioxide

Adsorption and regeneration of ion exchange resins were studied using a subcritical solution of a CO₂-H₂O mixture and a fixed bed column. The commercial Amberlite IRC-50/IRC-86 cation exchange resins and Amberlite IRA-67 anion exchange resin were tested for heavy metals (Pb, Cu, Cd) adsorption from a solution with different initial metal concentrations at different temperatures. After adsorption, the loaded resins were regenerated with water and carbon dioxide at different temperatures and a pressure of 25 MPa. The efficiency of the IRC-50 resin was lower than that of the IRC-86 resin for the adsorption of metals like Cd, Cu and Pb. Results obtained for desorption of these metals indicated that the process could be used for Cd and in principle for Cu. Sorption of metal ions depended strongly on feed concentration. Mathematical modeling of the metal desorption process was carried out successfully as an extraction process. For this purpose, the VTII Model, which is applied to extraction from solids using supercritical solvents, was used in this work.

Evaluation of ionic degradation and slot corrosion of metallic brackets by the action of different dentifrices

OBJETIVO: avaliar in vitro a degradação iônica e corrosão do fundo do slot de braquetes metálicos submetidos à escovação com dentifrícios, realizando análises da composição química por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e qualitativa por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). MÉTODOS: foram selecionados 38 braquetes divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n = 7). Dois grupos (n = 5) funcionaram como controles positivo e negativo. Aparelhos ortodônticos simulados foram confeccionados com fios de aço inoxidável 0,019" x 0,025" e anéis elastoméricos. Os grupos foram divididos de acordo com o tratamento de superfície: G1 (Máxima Proteção Anticáries®); G2 (Total 12®); G3 (Sensitive®); G4 (Branqueador®); Controle Positivo (saliva artificial) e Controle Negativo (sem tratamento). Foram realizados 28 ciclos de escovação e avaliações antes (T0) e após (T1) o experimento. RESULTADOS: o teste de Wilcoxon indicou não existir diferença nas concentrações iônicas de titânio (Ti), cromo (Cr), ferro (Fe) e níquel (Ni) entre os grupos. O grupo G2 apresentou redução significativa (p < 0,05) na concentração do íon alumínio (Al) e os grupos G3 e G4 apresentaram aumento significativo (p < 0,05) nas concentrações do íon alumínio. A análise em MEV mostrou aumento nas características indicativas de corrosão dos grupos G2, G3 e G4. CONCLUSÃO: a análise por EDS revelou que os grupos controle e G1 não sofreram alterações na composição química. O grupo G2 apresentou degradação na quantidade de íons Al, e G3 e G4 sofreram aumento na concentração de Al. A imersão em saliva artificial e o dentifrício Máxima Proteção Anticáries® não alteraram o polimento de superfície. Os dentifrícios Total 12®, Sensitive® e Branqueador® alteraram o polimento de superfície.