Contextualização da química ambiental no ensino médio a partir da construção de um titulador automático controlado por arduino para análises da acidez em água de Parintins-AM

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Castro, Francisco Braga de
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/5460134436861973
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Instituto de Ciências Exatas; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Química
• Palavras-chave em Português: Química - Estudo e ensino; Arduino (Controlador programável); Controladores programáveis; Água - Análise; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Titulador automático; Arduino UNO; Ensino médio; Química ambiental
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9821

Na química quantitativa os métodos volumétricos são muito utilizados na caracterização e determinação da concentração de um analito. A técnica de titulação volumétrica baseia-se na reação completa de um volume conhecido de uma amostra com um volume determinado de um reagente de natureza e concentração conhecidas, denominada de solução-padrão, sendo definida como titulante e a solução cuja concentração se pretende determinar designa-se por titulado. A titulação volumétrica é um método bastante utilizado pelos químicos para a determinação e caracterização de amostras desde muito tempo. Dentre os métodos volumétricos destaca-se a titulação ácido-base, o foco deste trabalho. Entretanto, o processo de determinação de ácido-base vem gerando problemas no manuseio, como por exemplo o ponto de viragem fora do tempo determinado e o uso de indicadores tóxicos. Assim, o titulador automático é uma alternativa de análises mais precisas e confiáveis, esse instrumento analítico é baseado no movimento do pistão com um motor síncrono – bomba peristáltica – com auxílio de uma placa de Arduino UNO e a programação IDE, um software responsável pela comunicação do programa de computador. Neste contexto, o trabalho tem como objetivo desenvolver um titulador automático com o auxílio de uma placa de Arduino UNO para determinação da acidez de água de diferentes localidades de Parintins propondo avaliar a qualidade e precisão do uso de software para a substituição dos trabalhos manuais no laboratório com a validação do método com a titulação potenciométrica e sua aplicação de ensino experimental de Química Ambiental para alunos de Ensino Médio. Neste trabalho foi demonstrado que o titulador automático além de ser de fácil aquisição/construção e de baixo custo, este consegue executar os comandos e realizar as análises mais precisas quando comparado ao titulador tradicional. As padronizações realizadas com o titulador automático foram comparadas com a titulação clássica, e este não apresentou diferenças significativas com aplicação do teste t próximo de 95% de confiança. Além disso, este protótipo pode ser desenvolvido e aplicado no contexto do âmbito escolar para uma aprendizagem mais significativa do aluno, possibilitando o estudo com as medidas de pH como atividade didática. A experimentação no ensino de química é considerada uma alternativa de abordagem complementar. De acordo com as revisões da literatura sobre o tema existem diversas perspectivas e empecilhos com o ensino experimental. E mesmo com os desafios da inserção da aula experimental no âmbito escolar, é importante que os educadores superem essa barreira. Pois a experimentação no ensino de química é capaz de fortalecer o processo de aprendizagem do aluno. E como perspectivas deste trabalho, um maior estudo com a titulação automática é necessário para o aprofundamento acerca das possibilidades da utilização deste protótipo, assim também como o desenvolvimento de outros projetos de química envolvendo o Arduino como uma nova alternativa na construção de projetos.