Search

Os alunos ingressantes no curso de graduação de Licenciatura em Química, do Instituto Federal do Paraná – campus de Cascavel, ao iniciarem sua vida acadêmica, têm apresentado muitas dificuldades de aprendizagem nos conteúdos de química em decorrência do déficit existente dos conceitos básicos de química. Isso acaba resultando na desmotivação de seus estudos e na não continuidade de sua formação acadêmica, interrompendo, portanto, seu processo de formação profissional, o que representa uma consequência negativa quanto à demanda de profissionais qualificados nessa área na região. Buscando uma solução que possa minimizar esse conflito no processo ensino - aprendizagem, foi proposta e testada uma atividade pedagógica, utilizando uma metodologia ativa, baseada na aprendizagem significativa e na aprendizagem baseada em problemas, por meio de uma sequência didática, contextualizada com o tema Estação de Tratamento de Água. Nessa sequência didática, abordaram-se vários conceitos básicos de química, administrados por várias atividades teóricas e práticas laboratoriais. O objetivo, nesse sentido, foi o de proporcionar um melhor desempenho na performance dos alunos quanto ao seu aproveitamento de aprendizagem no componente curricular Química Geral e Experimental, uma disciplina curricular do plano pedagógico de seu curso, a qual servirá como um embasamento introdutório de conceitos básicos de química para alicerçar os demais componentes curriculares específicos de química no decorrer de sua vida acadêmica. Students that join Chemistry graduation, from Instituto Federal do Paraná – Campus Cascavel, when they start their academic life, they have been presented many learning disabilities in chemistry contents due to the existing deficit of basic chemistry concepts. This results into demotivation on their studies and in the non-continuity of their academic education, interrupting, therefore, their professional formation process, what represents a negative consequence regarding to the demand of qualified professionals in this area in the region. Looking for a solution that can minimize this conflict in the teaching-learning process, it was proposed and tested a pedagogic activity, by using an active methodology, based in the significative learning and in the learning based on problems, through a didactic sequence, contextualized with the theme Water Treatment Station. In this didactic sequence, it is approached many basic concepts of chemistry, administered by several activities of laboratory theory and practice. It is expected, in this sense, to enable a better performance of the students about their learning achievement in the curricular component General and Experimental Chemistry, a discipline of its pedagogical plan, which will be an introductory background of basic concepts of chemistry to underpin other specific curricular components of chemistry during their academic life.

Este trabalho faz uso da contextualização ao uso do biodiesel, desenvolvido em sete etapas estratégicas inseridas aos conteúdos de química orgânica de nomenclatura de funções orgânicas e reações de esterificação, sendo aplicada para 27 alunos da 3ª série do Ensino Médio de uma escola privada. Com o aumento do consumo de energia aliado ao crescimento populacional houve uma significativa expansão do agronegócio e da indústria no país para suprir as necessidades alimentícias e energéticas. As fontes de energia renováveis desempenham um papel fundamental no contexto energético, ambiental e socioeconômico do país. No decorrer da aplicação das aulas, observou-se grande interesse e participação na produção de biodiesel nas etapas que envolviam o laboratório de química, nas pesquisas que envolveram a produção de material e exposição na feira de ciências proporcionando um processo de aprendizagem coletiva na busca de novos conhecimentos. Por meio de aplicação de avaliação, observou-se ótimo desempenho dos discentes no uso da metodologia proposta. This work makes use of the contextualization of biodiesel use, developed in seven strategic stages inserted in the organic chemistry contents of organic function nomenclature and esterification reactions, being applied to 27 students of the 3rd grade of a private school. With the increase in energy consumption coupled with population growth, there is an expansion of agribusiness and industry in the country, to meet food and energy needs. Renewable energy sources play a key role in the country's energy, environmental and socioeconomic context. During the application of the classes, there was great interest and participation in the production of biodiesel in the steps that involved the chemistry laboratory, in research that involved the production of material and exposure at the science fair, providing a process of collective learning in the search for new knowledges. Through application of evaluation, it was observed great performance of students in the use of the proposed methodology.

O século XX ficou marcado pelo rápido crescimento econômico, que provocou um grande aumento da poluição ambiental.Em resposta aos impactos ambientais negativos causados pelas atividades humanas, em especial as atividades industriais, alguns eventos começaram a surgir com objetivo de sensibilizar a população acercadas consequências de seus atos, e diversas medidas começaram a ser tomadas visando reduzir os danos ambientais. A preocupação com a questão ambiental serviu como um estímulo para o surgimento da chamada química verde, a qual busca a sustentabilidade através da síntese e do uso de produtos químicos menos nocivos ao meio ambiente. Um exemplo de aplicação destes produtos é, a substituição de solventes e catalisadores orgânicos comuns pelo uso de Líquidos Iônicos. Os líquidos iônicos são substâncias eletrolíticas líquidas, a temperaturas abaixo de 100 ºC, e são compostos exclusivamente por íons. A síntese dos líquidos iônicos geralmente se divide em duas etapas, a primeira é a formação do zwitterion e a segunda é a troca aniônica, o líquido iônico pode ser moldado de acordo com as necessidades da reação. Neste trabalho foram sintetizados quatro diferentes zwitterions (4,5a-b)a partir da tributilamina e da tiriisooctilamina, com a 1,3-propanosultona e a 2,4-butanosultona. A partir deles foram sintetizados nove diferentes líquidos iônicos alcanosulfonatos derivados de alquilaminas (6,7,8,9a-b) de interesse ambiental.E a partir da troca aniônica dos LI’s 8a-b,9b com tetrafluoroborato de sódio (NaBF4) foram sintetizados os LI’s 10a-b,11b. Para caracterização dos compostos foram realizadas análises de termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de infravermelho (IV) e análise de ressonância magnética nuclear (RMN). Através das análises foi possível observar a formação do produto desejado, de modo que os compostos apresentaram bons rendimentos. Twentieth century was characterized by rapid economic growth, which caused a large increase in environmental pollution. In response to the negative environmental impacts caused by human activities, especially industrial activities, some events came as a way to raise people awareness about the consequences of their actions, and several actions began to be taken to reduce environmental damage. The with environmental pollution served as a stimulus for the advent of the so-called green chemistry, which seeks sustainability through the synthesis and use of less environmentally harmful chemicals. An example of the application of these products is the replacement of common organic solvents and catalysts by the use of Ionic Liquids. Ionic liquids (IL’s) are liquid electrolyte substances at temperatures below 100 °C and are composed exclusively of ions. Synthesis of IL’s is generally divided into two stages, the first is the formation of zwitterion and the second is anionic exchange, the ionic liquid can be shaped according to the needs of the reaction. In this work four different zwitterions (4,5a-b) were synthesized from tributylamine and triisooctylamine, with 1,3-propanosultone and 2,4-butanosultone. From these, nine different alkaline sulfonate ionic liquids derived from alkylamines (6,7,8,9a-b) of environmental interest were synthesized,and from anionic exchange of IL’s8a-b,9b with sodium tetrafluoroborate (NaBF4), IL’s10a-b,11b were synthesized. To characterize the compounds, thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) analyses were performed. Through the analyses it was possible to observe the formation of the desired product, so that the compounds presented good yields.

Frente ao cenário de esgotamento das reservas mundiais de petróleo e a demanda mundial por energia renovável, aliado a necessidade de novas tecnologias para produção de biocombustíveis e o potencial energético das palmáceas, o presente trabalho teve por objetivo a síntese de ésteres metílicos, tendo como matéria-prima o óleo da amêndoa de macaúba, a partir da reação de transesterificação empregando o ácido p-toluenossulfônico (95%) como catalisador. Para tanto foi necessário a caracterização do óleo da amêndoa e o estudo e planejamento das variáveis tempo, razão molar óleo:álcool e percentual de catalisador. Em seguida a avaliação do teor de ésteres por termogravimetria dos ensaios de transesterificação, e por fim, com base nestes dados, a obtenção de um modelo matemático que explicasse satisfatoriamente o rendimento em percentual de ésteres em função das variáveis estudadas. Os resultados apontam o ótimo estado de conservação do óleo utilizado bem como sua composição em termos de ácidos graxos, constituída, predominantemente, pelo ácido oleico, composto este, monoinsaturado e formado por uma cadeia carbônica mediana, o que propicia uma boa qualidade ao combustível produzido. Por meio do perfil termogravimétrico e do espectro na região do infravermelho para o óleo da amêndoa de macaúba pôde-se observar a estabilidade térmica do mesmo até cerca de 220ºC, com um único intervalo de volatilização, que ocorreu até a temperatura de 420ºC, bem como bandas características de absorção dos principais grupos funcionais presentes em suas moléculas, que acabaram se deslocando e alterando suas intensidades de absorção para os ésteres transesterificados. Três planejamentos foram realizados para os ensaios de transesterificação, dois fracionários e um terceiro utilizando a metodologia do Delineamento do Composto Central Rotacional com um fatorial 22, que originou o modelo matemático para o sistema. Com base nos dados obtidos dos planejamentos 1, 2 e 3 foi possível concluir que a faixa de tempo reacional ideal para as condições estudadas é de 2 a 4,5 horas. A razão molar óleo:metanol deve ser superior a estequiometria da reação que é de 1:3. O percentual de catalisador deve ser igual ou superior a 11,5 % para que o teor de ésteres atenda ao exigido pela legislação ANP 2014, que é de 96,5%. A melhor condição encontrada para o rendimento em percentual de ésteres metílicos foi processada utilizando 11,5% de catalisador, razão molar óleo:metanol de 1:6, temperatura de 65ºC, 200 rpm de agitação e tempo reacional de 4,25 horas, atingindo um rendimento de 99%. A partir do modelo matemático gerado, foi comprovada a validade deste para as condições experimentais, com um erro percentual médio de 1%. Against the backdrop of the depletion of world oil reserves and global demand for renewable energy, combined with the need for new technologies for production of biofuels and the energy potential of palm trees, this study aimed to the synthesis of methyl esters, with the matter macaúba the raw almond oil from the transesterification reaction using p-toluenesulfonic acid (95%) as catalyst. Therefore it was necessary to characterize the almond oil and the study and planning between time, molar ratio of oil: alcohol and catalyst percentage. Then, the evaluation of the content by thermogravimetric esters of transesterification trials, and finally, on the basis of these data, obtaining a kinetic model to explain the percentage yield of esters according to the variables. The results show the great oil conservation status used and its composition in terms of fatty acids, consisting predominantly by oleic acid, compound this, monounsaturated and formed by a median carbon chain, which provides a good quality to that produced fuel. By means of thermogravimetric profile and the spectrum in the infrared region for macaúba almond oil could observe the thermal stability of about 220ºC even with a single range of volatilization, which occurred until the temperature of 420ºC and characteristic absorption bands of the main functional groups present in the molecules which eventually moving and changing its absorption intensities for the biodiesel produced. Three schedules were performed for transesterification trials, two and a third fraction using the methodology of the Delineation Central Composite Rotational with a factorial 22, which gave the mathematical model for the system. Based on the data obtained from the plans 1, 2 and 3 it was concluded that the range of reaction time ideal for the conditions studied is 2 to 4,5 hours. The molar ratio of oil: methanol must be greater than the stoichiometry of the reaction is 1:3. The catalyst percentage should be equal to or greater than 11,5% for the income as a percentage of esters meets the required legislation by the ANP in 2014, which is 96,5%. The best condition found for the percentage yield of methyl esters was processed using 11,5% catalyst molar ratio of oil: methanol 1:6, 65°C temperature, 200 rpm agitation and reaction time of 4,25 h, reaching a yield of 99%. From the generated mathematical model has been established for the validity of the experimental conditions, with an average percentage error of 1%.