...

Visualização Prática da Química Envolvida nas Cores e sua

by user

on
Category: Documents
7

views

Report

Comments

Transcript

Visualização Prática da Química Envolvida nas Cores e sua
Visualização Prática da Química Envolvida nas Cores e
sua Relação com a Estrutura de Corantes
Fabio Machado da Silva, Ana Dionéia Wouters e Shirlei Beti de Aguiar Camillo
Este artigo apresenta uma metodologia simples de abordar a relação existente entre cores, espectro eletromagnético e estrutura química de corantes. Dois experimentos ilustram, respectivamente, a existência da relação
entre cores complementares e a provável causa do processo de descoramento de tecidos por água sanitária,
considerando as modificações estruturais que ocorrem no corante presente no tecido.
ensino de química, cores, estrutura de corantes
Recebido em 27/10/06, aceito em 11/6/08
46
T
endo como base conceitos físicos e químicos relacionados às
cores e estrutura de corantes,
este trabalho procura esclarecer
os fundamentos científicos, muitas
vezes difíceis de serem abordados
em aula. Para isso, uma metodologia
baseada em três momentos pedagógicos (Angotti e Delizoicov, 1990) foi
aplicada em escolas de Ensino Médio
da cidade de Santa Maria (RS) e para
calouros do curso de Química Licenciatura Plena da Universidade Federal
de Santa Maria (UFSM).
Metodologia
Inicialmente, uma problematização
sobre a existência das variadas cores
que nossos olhos podem detectar foi
feita. Para isso, um texto contando um
pouco da história e do uso de corantes (Minatti, 2006) foi distribuído para
os alunos. Este continha algumas
perguntas como, por exemplo:
1) Apesar da influência que as cores nos causam, o que sabemos
a seu respeito?
2) Por que quando se pinga água
sanitária em um tecido, ele acaba descolorindo?
Em um segundo momento, foi
QUÍMICA NOVA NA ESCOLA
feita a organização do conhecimento.
- CD;
Fazendo-se uso de retroprojetor, foi
- Isopor;
apresentado um suporte científico
- Lanterna;
para que os alunos ficassem aptos a
- Soluções de corantes usados
responder às questões abordadas.
para tingir tecido;
Neste, destacam-se alguns conceitos
- Copo;
fundamentais como de espectro ele- Estilete.
tromagnético, cores
Procedimento
complementares, coEste
artigo
apresenta
uma
- Na lateral menor
rantes e sua estrutura
metodologia simples de
da caixa de sapato,
química característiabordar a relação existente
fazer duas fendas
ca, apresentados por
entre cores, espectro
paralelas com a ajumeio de ilustrações
eletromagnético e estrutura
da de um estilete;
coloridas a fim de
química de corantes.
- Fixar o CD no inteatrair a atenção e farior da caixa com a
cilitar a compreensão
parte gravável voltada para as
dos alunos.
fendas (utilizar, para esse fim,
Por fim, foi feita a aplicação do
tiras de isopor);
conhecimento adquirido, no qual os
- Colocar o copo contendo a
alunos participaram da realização de
solução de corante dentro da
dois experimentos fáceis de serem
caixa, entre as fendas e o CD;
executados em sala de aula.
- Acoplar a lanterna próxima à
Experimento 1
fenda inferior, fazendo com
que a luz branca incida sobre
Mostra a relação existente entre
a solução (Figura 1). Para isso,
a cor apresentada pelo objeto (cor
a caixa deverá estar fechada e
complementar) e a cor absorvida no
o ambiente externo com pouca
espectro eletromagnético.
iluminação;
Material:
- Observar no CD, através da
fenda superior, a absorção da
- Caixa de sapato;
Visualização Prática da Química Envolvida nas Cores
N° 29, AGOSTO 2008
cor do espectro eletromagnético
que nos permite enxergar sua
cor complementar: a cor da
solução de corante.
Figura 1: Representação do sistema
elaborado para a visualização das cores
complementares.
Nota: Para que o aluno consiga
distinguir as cores do espectro eletromagnético que foram absorvidas pelo
corante, é recomendável a observação
das cores provenientes da incidência
da luz branca no CD antes da introdução da solução de corante na caixa.
Experimento 2
Ilustra a ação da água sanitária
sobre o corante presente no tecido,
sugerindo uma provável causa para
o fenômeno.
Material
- Tiras de tecido jeans tingidas
com os corantes utilizados no
experimento anterior;
- Água sanitária;
- Conta-gotas.
Procedimento
- Pingar gotas de água sanitária
sobre o tecido;
- Esperar alguns minutos para a
efetiva ação do produto;
- Observar o fenômeno e prever
suas causas (Figura 2).
Figura 2: Ação, em retalhos de tecidos
tingidos, do íon hipoclorito presente na
água sanitária.
QUÍMICA NOVA NA ESCOLA
Nota: Uma sugestão seria disponibilizar o rótulo da água sanitária
para os alunos, assim eles podem
identificar o agente responsável pelo
descoramento do tecido.
2, puderam supor a provável causa
do descoramento do tecido causado
pelo íon hipoclorito (ClO-), componente da água sanitária.
A avaliação dos resultados foi feita
por meio da análise das respostas
Resultados e discussão
dos alunos às questões propostas.
Para enxergarmos um objeto coloNotou-se que a maioria não aprerido, este deve ser capaz de absorver
sentou dificuldades em respondê-las,
a radiação eletromagnética na região
sendo que os calouros do curso de
visível do espectro eletromagnético,
Química demonstraram mais objetique ocorre na faixa de comprimentos
vidade e certeza nas respostas. Um
de onda entre 400 e 700 nanômetros,
exemplo é a resposta dada por um
aproximadamente (Minatti, 2006). A
grupo de alunos à questão 2:
cor observada é a cor complementar
“O íon hipoclorito presente na
à absorvida no espectro.
água sanitária reage com as moléEntretanto, para que o composto
culas de corante presente no tecido,
orgânico responsável pela coloração
fazendo com que deixe de existir a
apresentada pelo
conjugação entre as
tecido seja capaz
ligações duplas e,
Este trabalho procura
de absorver tal raconseqüentemente,
esclarecer os fundamentos
diação eletromaga ocorrência de rescientíficos dos conceitos
nética, é necessário
sonância eletrônica.
físicos e químicos
que sua estrutura
Assim, o corante deirelacionados às cores e
química possibilixa de apresentar sua
estrutura de corantes.
te a ocorrência de
cor original, já que
ressonâncias elenão apresenta mais
trônicas (Saron e Felisbert, 2006).
a característica fundamental para
Simplificadamente, pode-se dizer que
absorver a radiação eletromagnética
é necessário a presença de ligações
na região visível do espectro”.
duplas conjugadas e grupos que
Considerações finais
interfiram na densidade eletrônica do
anel aromático na estrutura química
Sabe-se que conceitos químido corante (Bessler e Neder, 2004). A
cos e físicos que envolvem cores e
Figura 3 exemplifica esse fato.
corantes podem ser abordados de
Com a realização dos experimenmaneira bem mais complexa, não
tos, os alunos puderam compreender
sendo esse o objetivo deste trabalho.
os tópicos abordados durante a
A linguagem empregada e os experiaula. Por meio do Experimento 1,
mentos realizados contribuíram para
visualizaram as cores da região via aproximação da química vista em
sível do espectro eletromagnético e
sala de aula e o cotidiano dos alunos,
comprovaram a existência de cores
tornando as aulas mais dinâmicas e
complementares. Com o Experimento
de interesse de todos. A metodologia
Figura 3: A - Forma colorida do corante azobenzeno: apresenta um sistema de ligações
duplas conjugadas; B - Forma incolor do corante: sem conjugação de ligações devido
à redução do grupo azo (Bessler e Neder, 2004).
Visualização Prática da Química Envolvida nas Cores
N° 29, AGOSTO 2008
47
utilizada (Angotti e Delizoicov, 1990)
foi capaz de estimular o pensamento
crítico e reflexivo dos alunos e, juntamente com o tema ‘cores e corantes’,
proporcionou a interdisciplinaridade
entre as ciências física e química.
Referências
ANGOTTI, J.A. e DELIZOICOV, D.
Metodologia do Ensino de Ciências. São
Paulo: Cortez, 1990.
MINATTI, E. Corantes: a química nas
cores. QMCWEB – Revista Eletrônica do
Departamento de Química da UFSC.
Disponível em: <http://www.qmc.ufsc.
br/qmcweb/artigos/dye/corantes.html>.
Acesso em 2 set. 2006.
SARON, C. e FELISBERTI, M.I. Ação
de colorantes na degradação e estabilização de polímeros. Química Nova, vol.
29, n. 1, p. 124-128, 2006.
BESSLER, K.E. e NEDER, A.V.F.
Química em tubos de ensaio. São Paulo:
Edgard Blücher, 2004.
Fabio Machado da Silva ([email protected]
com.br), licenciado e mestre em química pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), é doutorando em Química (área de concentração: Química
Orgânica) e graduando em Química Industrial pela
UFSM. Ana Dionéia Wouters ([email protected]
br), licenciada e mestre em química pela UFSM,
é doutoranda em Ciências Farmacêuticas (área
de concentração: Insumos Farmacêuticos) pela
Universidade de São Paulo (USP). Shirlei Beti de
Aguiar Camillo ([email protected]), graduada em química e mestre em Engenharia Florestal
(Tecnologia de Produtos Florestais) pela UFSM, é
professora do curso de Química Licenciatura Plena
na UFSM.
Para saber mais
GUARATINI, C.C.I. e ZANONI, M.V.B.
Corantes têxteis. Química Nova, v. 23, n.
1, p. 71-78, 2000.
PASCHOAL, F.M.M. e TREMILIOSEFILHO, G. Aplicação da tecnologia de
eletrofloculação na recuperação do
corante índigo blue a partir de efluentes
industriais. Química Nova, v. 28, n. 5, p.
766-772, 2005.
VIDOTTI, E. e ROLLENBERG, M.C.E.
Espectrofotometria derivativa: uma estratégia simples para a determinação simultânea de corantes em alimentos. Química
Nova, v. 29, n. 2, p. 230-233, 2006.
CAMILLO, S.B.A.; SILVA, F.M. e
WOUTERS, A.D. Visualização prática da
química envolvida nas cores e sua relação com a estrutura de corantes. In: 29ª
Reunião Anual da Sociedade Brasileira
de Química, 2006, Águas de Lindóia - SP.
Anais da 29ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - Química é
energia: transforma a vida e preserva o
ambiente, 2006. Disponível em <https://
sec.sbq.org.br/resumos/29RA/T1505-1.
pdf>. Acesso em jun. 2008.
Abstract: Practical visualization of the Chemistry Involved in the Colors and its Relationship to the Structure of Coloring. This article presents a simple methodology of approaching the relationship
among colors, electromagnetic spectrum and the chemistry structures of the coloring. Two experiments illustrate, respectively, the existence of the relationship between the complemental colors
and the probable cause of the fading process of fabrics by household bleach, considering the structural modifications that happen in the coloring which is in the fabric.
Keywords: Chemistry teaching, colors, structures of coloring.
48
Errata
Errata do artigo A importância
da síntese de fármacos – Cadernos
Temáticos de Química Nova na
Escola 3, maio/2001
Contribuição de Fábio Welligton
A. de Jesus, Graziano Souza Oliveira, Ronan Batista - Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia.
Na página 17 e 18, onde se
lê “SK&F 8600029”, leia-se “SK&F
86002”.
Na página 17 onde se lê “[...]
Entretanto, na busca de métodos de
separação, esta mistura de benzoínas quando tratada em meio básico,
permitiu a formação da benzoína
(6), isomérica, como único produto,
representando um método de ‘purificação’, visto que um único produto
foi obtido. Esta benzoína, (6), após
ser tratada com tiouréia, convergiu
no intermediário (7) [...]”, leia-se “[...]
Entretanto, na busca de métodos de
QUÍMICA NOVA NA ESCOLA
separação, a mistura de benzoínas
(4) + (5), quando tratada em meio
básico, permitiu a formação de uma
mistura de benzoínas tautoméricas
(6) + (6a) que, por sua vez, após
tratamento com tiouréia, converteu-se
no único intermediário (7), representando assim um método de ‘purificação’, visto que um único produto foi
obtido.”
Página 17, Figura 2:
Na conversão de 2 em 3, onde se
lê PhCH2N(CH2)2Cl, CH2Cl2H2O, leiase PhCH2N(CH3)3Cl, CH2Cl2-H2O.
Na conversão de 3 em 4, onde se
lê FC2H4CHO, leia-se F-C6H4CHO.
A estrutura correta da benzoína
5 é:
Visualização Prática da Química Envolvida nas Cores
No tratamento em meio básico da
mistura 4 + 5, há também a formação
da benzoína abaixo:
Página 22, figura 10:
Na redução do nitro-intermediário
45 para a amina 46, onde se lê SOCl2,
EtOH, leia-se SnCl2.
Na ciclização do intermediário
48 em 49, onde se lê H2O2, leia-se
H2O, EtOH.
O acoplamento de 50, deve acontecer com a amina abaixo, para a
formação da sulfonamida 51:
N° 29, AGOSTO 2008
Fly UP