Metais: propriedades e utilização

1. Metais: propriedades e utilização Liselena Farias Terek PCNP Ciencias da Natureza Química

2. Objetivos: Compreender a importância histórica dos metais no desenvolvimento das civilizações. Estudo dos metais visando a construção de conceitos químicos de maneira contextualizada e interelacionada com as questões tecnológica, ambientais e sociais. Entender as propriedades dos metais com estreita relação de sua aplicabilidade no cotidiano e sistema produtivo.

3. Analisando a condutibilidade elétrica de alguns materiais Precauções: Cuidado com choques elétricos: • Quando do manuseio do aparelho de condutibilidade elétrica. • Ao testar o aparelho unindo os fios desencapados. • Cada vez que for limpar os terminais com palha de aço, desligar da tomada o aparelho.

4. Conceitos que podem ser construídos com o experimento

5. Questões para provocar interesse e evocação das idéias Quais os materiais utilizados? Complete a tabela indicando os materiais que permitem que a lâmpada acenda ou não: O aço pintado conduz a corrente elétrica? O que apresentam em comum os materiais que conduzem a corrente elétrica?

6. Questões para provocar interesse e evocação das idéias Compare o latão e o aço: o que apresentam em comum? O que são ligas metálicas? Compare a condutibilidade elétrica da água do mar com a dos metais que permitam que a lâmpada acenda? Por que alguns materiais não conduzem a corrente elétrica como nos metais?

7. Outras sugestões de trabalho considerando a a condutibilidade elétrica como foco: Corrosão dos metais Emprego dos metais no cotidiano ( Construção de tabelas do tipo)

8. Analisando a densidade de alguns materiais Objetivo: Compreender o conceito de densidade e verificar a densidade de alguns metais.

9. Analisando a densidade de alguns materiais Recomendações Técnicas: • Organize grupos de no máximo 4 alunos. • Oriente os alunos para anotarem a massa da amostra, o volume inicial da água na proveta antes da adição da amostra na água. • A amostra deverá ter diâmetro menor do que o de uma proveta de 25mL. • O volume inicial da água deve ser tal que possa cobrir totalmente a amostra. • Auxilie os alunos a organizarem uma tabela para anotação dos dados.

10. Analisando a densidade de alguns materiais

11. Questões para provocar interesse e evocação das idéias • Quais metais você conhece e para que são utilizados? • Como podemos identificar os metais? • Você já deve ter ouvido falar que o ferro é mais denso do que o alumínio. Como você explica este fato? • Você já se questionou por que um prego afunda na água do mar e um navio flutua? • Por que o tronco de uma árvore, mais pesado do que o pedregulho, “bóia na água ao passo que o pedregulho afunda nela? • Compare os valores obtidos da densidade do metal por você obtida com a tabela a seguir e identifique este metal.

12. METAL DENSIDADE (g/cm3) METAL DENSIDADE (g/cm3) Alumínio 2,7 Mercúrio 13,5 Chumbo 11,3 Níquel 8,9 Cobre 8,9 Ouro 19,3 Estanho 7,2 Platina 21,4 Ferro 7,8 Prata 10,5 Magnésio 1,7 Titânio 4,5 Tabela 1- Densidade de alguns metais. (Handbook of Chemistry and Physics).

13. Conceitos químicos que podem ser desenvolvidos com o experimento:

14. Outras sugestões de trabalho considerando a densidade dos metais como foco: Aplicações do metais na sociedade de acordo com a densidade. Substituição dos metais por outros materiais, tais como: plásticos, destacando os aspectos positivos e negativos. Reciclagem de metais Dilatação térmica dos metais. Os metais e o meio Ambiente

15. Analisando a reatividade dos metais Objetivo: Interação dos metais com outras substâncias e o problema da corrosão. Classificar metais segundo sua reatividade, através da reação com ácido (HCl)

16. Reação dos metais com ácido Precauções e recomendações técnicas: Orientar o aluno : • A respeito das técnicas e regras de segurança no manuseio do HCl. • Para observar com detalhes os metais: cor, brilho, maleabilidade, et. • Identificarem cada tubo de ensaio e o respectivo metal. • Colocarem ao mesmo tempo os metais nos tubos de ensaio. • Não inalaram os vapores desprendidos pelo experimento. • Cuidados com o descarte dos materiais. .

17. Reação dos metais com ácido

18. Questões para provocar interesse e evocação das idéias • O que aconteceu? • Ocorreu uma transformação química? Qual a evidência? • Que gás liberou? • Qual o nome deste gás? • O que aconteceu com o metal? • O que tem na solução após a interação do metal com o ácido? • O que provocou a formação do gás? • Por que o H2 não ficou na solução?

19. Questões para provocar interesse e evocação das idéias • Uma pessoa resolveu colocar na sua casa de praia um portão de ferro enquanto que seu vizinho optou por um portão de alumínio. Qual dos dois você considera que fez a melhor opção? Justifique sua resposta. • Muitos acabamentos metálicos de ferro, como os de portões, grades, recebem antes da pintura uma camada de zarcão. Qual a finalidade desta camada? Justifique. • Você já deve ter tido contato com: uma colher de aço, uma medalha de bronze, um utensílio de latão. O que significa para você as palavras aço, bronze e latão?

20. Conceitos químicos que podem ser desenvolvidos com o experimento:

21. Metais - Reatividade. Sugestão de tabela para organização dos dados

22. Metais - Reatividade. Discussões: Mg (S) + HCl (aq.) MgCl2(aq.) + H 2(g) Zn (S) + HCl (aq.) ZnCl2 (aq.) + H 2(g) Fe (S) + HCl (aq.) FeCl2(aq.) + H 2(g) Cu (S) + HCl (aq.) x • Ordem crescente de reatividade:Mg>Zn>Fe>Cu