Acompanha: Sugestão de roteiro de atividades experimentais com gerenciamento dos compostos gerados para o conteúdo de reações químicas, p. 53. / O conhecimento químico é de suma importância para o desenvolvimento sustentável, para melhores formas de alimentação e energia. Neste sentido, a aprendizagem acerca desta área de estudo deve ocorrer pelo uso de metodologias favoráveis ao desenvolvimento sustentável e com caráter motivador. Uma possibilidade é através da contextualização e experimentação. A contextualização da questão ambiental é citada nos Parâmetros Curriculares Nacionais como elemento de promoção de aprendizagem, e a experimentação é descrita como o fazer com as mãos, sentir e manipular, analisar criteriosamente e articular a prática à teoria. Este trabalho foi desenvolvido para o 1º ano do Ensino Médio sobre o conteúdo de reações químicas, contemplando a realização de atividades experimentais com gerenciamento das substâncias produzidas. Para isso, foram realizados: (i) elaboração e aplicação de uma Proposta de Experimentos; (ii) seleção de turmas para sua aplicação; (iii) verificação dos conhecimentos de reações químicas e gerenciamento de resíduos, antes a após a aplicação da mesma. As respostas fornecidas pelos estudantes, nos pré-teste e pós-teste realizados, permitiram comparar o efeito da aplicação da Proposta de Experimentos ao qual foi executada em 18 horas-aula. As mudanças conceituais sobre reações químicas foram registradas e permitiram verificar novas formas de interpretação da transformação, que passou da simples observação macroscópica dos aspectos físicos, para o nível teórico, incluindo os conhecimentos submicroscópicos, onde se encontram as interações entre substâncias e formação de novos compostos. O enfoque nas questões ambientais, com o gerenciamento dos compostos produzidos em aula pelos alunos evidenciou uma maior conscientização entre a maioria dos participantes sobre a problemática do descarte indevido de substâncias e da necessidade de avaliar as implicações do despejo de materiais tóxicos no meio ambiente. / The chemical knowledge is of paramount importance for the sustainable development for better forms of feeding and energy. In this sense, the learning about this study area should occur with the use of methodologies in sustainable development and motivating character. One possibility is through contextualization and experimentation. The contextualization of environmental issues is mentioned in the National Curricular Parameters and element to promote learning, and experimentation is described as “do with hands”, feel and manipulate, analyze critically and articulate practice to theory. This paper was developed for the first year of high school about the content of chemical reactions, contemplating the conducting experimental activities, with management of substances produced. For this, was performed: (i) Preparation and implementation of a proposed experiments. (ii) Selection of classes for its application. (iii) Verification of knowledge of chemical reactions and waste management before and after the application of the same. The answer provided by students, in pretest and posttest, was possible to compare the effect of application of proposed experiments, which was performed is eighteen weeks. The conceptual changes about chemical reactions were registered and allowed to verify new ways of the interpretation and of the transformation, from simple macroscopic observation of the physical aspects to the theoretical level, including knowledge microscopic, where the interactions are found between substances and formation of new compounds. The focus on environmental issues with management of compounds in class by students showed a greater awareness among the majority of participants on the problem of improper disposal of substances and of to assess the implication of dump toxic materials into the environment.

CAPES / O presente estudo teve como foco avaliar a obtenção e caracterização de fotocatalisadores a base de TiO2 imobilizados sobre vidro borosilicato. A síntese do semicondutor foi realizada segundo o método sol-gel, tendo sido utilizado um desenho multivariado fundamentado em planejamento fatorial de experimentos, para avaliar os efeitos de variáveis experimentais de interesse sobre a microestrutura, aderência e atividade fotocatalítica do material, para a qual o corante reativo Azul QR-19 e o efluente da indústria de explosivos água vermelha foram utilizados como substratos modelo. Dentre as variáveis estudadas, adição de prata (Ag), polietilenoglicol (PEG) e peróxido de hidrogênio (H2O2), foi observado que apenas a adição de prata e H2O2 resultaram em efeito significativo na influência das respostas estudadas. Após a obtenção de amostras de vidro borosilicato-TiO2-Ag segundo condições otimizadas, as mesmas foram caracterizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) com associação com espectrômetria de energia dispersiva (EDS) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios de caracterização de microestrutura realizada através de MEV indicaram uma boa distribuição e uniformidade do material, enquanto as técnicas de EDS e FTIR confirmaram a presença nas amostras obtidas dos elementos Ag, O e Ti bem como frequências de absorção típicas em 600 cm-1 atribuída a ligação O-Ti-O. Um estudo cinético realizado com objetivo de avaliar em um intervalo de tempo maior a atividade fotocatalítica do material vidro borosilicato-TiO2-Ag, e sua eficiência para a degradação de espécies químicas nitroaromáticas constituintes de um efluente da indústria de explosivos nitroaromáticos, mostrou nas condições de estudo uma redução de demanda química de oxigênio (DQO) de 32%, redução de fenóis de 52% e descoloração superior a 98%, com degradação total dos compostos nitroaromáticos, identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. / This study focused on evaluating the obtaining and characterization of TiO2-based photocatalysts immobilized on borosilicate glass. The synthesis of semiconductor was performed according to the sol-gel method, based on a multivariate design factorial design of experiments, to evaluate the effects of experimental variables of interest on the microstructure, adhesion and photocatalytic activity of the material, for which the blue QR-19 reactive dye and the effluent from the explosives industry, red water, were used as model substrates. Among the variables studied, the addition of silver (Ag), polyethylene glycol (PEG) and hydrogen peroxide (H2O2), it was observed that only the addition of silver and H2O2 resulted in significant effect on the influence of the studied responses. After obtaining samples of borosilicate glass-TiO2-Ag second optimized conditions, they were characterized by scanning (SEM) electron microscopy associated with energy dispersive spectrometer (EDS) and infrared spectroscopy with Fourier transformed (FTIR). Microstructure characterization tests performed by SEM showed a good distribution and uniformity of material while techniques EDS and FTIR confirmed the presence in the samples of the elements silver, titanium and oxygen as well as frequencies of typical absorption at 600 cm -1 assigned connecting O-Ti-O. A kinetic study to evaluate on a larger time interval the photocatalytic activity of the material borosilicate glass-TiO2-Ag, and its efficiency for the degradation of chemical constituents nitroaromáticas species of an effluent of nitroaromatic explosives industry, showed the conditions of study a reduction of chemical oxygen demand (COD) of 32%, reduction of phenols 52% and greater than 98% discoloration, with complete degradation of nitroaromatic compounds identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry.

Acompanha: Sugestão de roteiro de atividades experimentais com gerenciamento dos compostos gerados para o conteúdo de reações químicas, p. 53. / O conhecimento químico é de suma importância para o desenvolvimento sustentável, para melhores formas de alimentação e energia. Neste sentido, a aprendizagem acerca desta área de estudo deve ocorrer pelo uso de metodologias favoráveis ao desenvolvimento sustentável e com caráter motivador. Uma possibilidade é através da contextualização e experimentação. A contextualização da questão ambiental é citada nos Parâmetros Curriculares Nacionais como elemento de promoção de aprendizagem, e a experimentação é descrita como o fazer com as mãos, sentir e manipular, analisar criteriosamente e articular a prática à teoria. Este trabalho foi desenvolvido para o 1º ano do Ensino Médio sobre o conteúdo de reações químicas, contemplando a realização de atividades experimentais com gerenciamento das substâncias produzidas. Para isso, foram realizados: (i) elaboração e aplicação de uma Proposta de Experimentos; (ii) seleção de turmas para sua aplicação; (iii) verificação dos conhecimentos de reações químicas e gerenciamento de resíduos, antes a após a aplicação da mesma. As respostas fornecidas pelos estudantes, nos pré-teste e pós-teste realizados, permitiram comparar o efeito da aplicação da Proposta de Experimentos ao qual foi executada em 18 horas-aula. As mudanças conceituais sobre reações químicas foram registradas e permitiram verificar novas formas de interpretação da transformação, que passou da simples observação macroscópica dos aspectos físicos, para o nível teórico, incluindo os conhecimentos submicroscópicos, onde se encontram as interações entre substâncias e formação de novos compostos. O enfoque nas questões ambientais, com o gerenciamento dos compostos produzidos em aula pelos alunos evidenciou uma maior conscientização entre a maioria dos participantes sobre a problemática do descarte indevido de substâncias e da necessidade de avaliar as implicações do despejo de materiais tóxicos no meio ambiente. / The chemical knowledge is of paramount importance for the sustainable development for better forms of feeding and energy. In this sense, the learning about this study area should occur with the use of methodologies in sustainable development and motivating character. One possibility is through contextualization and experimentation. The contextualization of environmental issues is mentioned in the National Curricular Parameters and element to promote learning, and experimentation is described as “do with hands”, feel and manipulate, analyze critically and articulate practice to theory. This paper was developed for the first year of high school about the content of chemical reactions, contemplating the conducting experimental activities, with management of substances produced. For this, was performed: (i) Preparation and implementation of a proposed experiments. (ii) Selection of classes for its application. (iii) Verification of knowledge of chemical reactions and waste management before and after the application of the same. The answer provided by students, in pretest and posttest, was possible to compare the effect of application of proposed experiments, which was performed is eighteen weeks. The conceptual changes about chemical reactions were registered and allowed to verify new ways of the interpretation and of the transformation, from simple macroscopic observation of the physical aspects to the theoretical level, including knowledge microscopic, where the interactions are found between substances and formation of new compounds. The focus on environmental issues with management of compounds in class by students showed a greater awareness among the majority of participants on the problem of improper disposal of substances and of to assess the implication of dump toxic materials into the environment.

CAPES / O presente estudo teve como foco avaliar a obtenção e caracterização de fotocatalisadores a base de TiO2 imobilizados sobre vidro borosilicato. A síntese do semicondutor foi realizada segundo o método sol-gel, tendo sido utilizado um desenho multivariado fundamentado em planejamento fatorial de experimentos, para avaliar os efeitos de variáveis experimentais de interesse sobre a microestrutura, aderência e atividade fotocatalítica do material, para a qual o corante reativo Azul QR-19 e o efluente da indústria de explosivos água vermelha foram utilizados como substratos modelo. Dentre as variáveis estudadas, adição de prata (Ag), polietilenoglicol (PEG) e peróxido de hidrogênio (H2O2), foi observado que apenas a adição de prata e H2O2 resultaram em efeito significativo na influência das respostas estudadas. Após a obtenção de amostras de vidro borosilicato-TiO2-Ag segundo condições otimizadas, as mesmas foram caracterizadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) com associação com espectrômetria de energia dispersiva (EDS) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios de caracterização de microestrutura realizada através de MEV indicaram uma boa distribuição e uniformidade do material, enquanto as técnicas de EDS e FTIR confirmaram a presença nas amostras obtidas dos elementos Ag, O e Ti bem como frequências de absorção típicas em 600 cm-1 atribuída a ligação O-Ti-O. Um estudo cinético realizado com objetivo de avaliar em um intervalo de tempo maior a atividade fotocatalítica do material vidro borosilicato-TiO2-Ag, e sua eficiência para a degradação de espécies químicas nitroaromáticas constituintes de um efluente da indústria de explosivos nitroaromáticos, mostrou nas condições de estudo uma redução de demanda química de oxigênio (DQO) de 32%, redução de fenóis de 52% e descoloração superior a 98%, com degradação total dos compostos nitroaromáticos, identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. / This study focused on evaluating the obtaining and characterization of TiO2-based photocatalysts immobilized on borosilicate glass. The synthesis of semiconductor was performed according to the sol-gel method, based on a multivariate design factorial design of experiments, to evaluate the effects of experimental variables of interest on the microstructure, adhesion and photocatalytic activity of the material, for which the blue QR-19 reactive dye and the effluent from the explosives industry, red water, were used as model substrates. Among the variables studied, the addition of silver (Ag), polyethylene glycol (PEG) and hydrogen peroxide (H2O2), it was observed that only the addition of silver and H2O2 resulted in significant effect on the influence of the studied responses. After obtaining samples of borosilicate glass-TiO2-Ag second optimized conditions, they were characterized by scanning (SEM) electron microscopy associated with energy dispersive spectrometer (EDS) and infrared spectroscopy with Fourier transformed (FTIR). Microstructure characterization tests performed by SEM showed a good distribution and uniformity of material while techniques EDS and FTIR confirmed the presence in the samples of the elements silver, titanium and oxygen as well as frequencies of typical absorption at 600 cm -1 assigned connecting O-Ti-O. A kinetic study to evaluate on a larger time interval the photocatalytic activity of the material borosilicate glass-TiO2-Ag, and its efficiency for the degradation of chemical constituents nitroaromáticas species of an effluent of nitroaromatic explosives industry, showed the conditions of study a reduction of chemical oxygen demand (COD) of 32%, reduction of phenols 52% and greater than 98% discoloration, with complete degradation of nitroaromatic compounds identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry.

Acompanha: Guia didático para o ensino de funções químicas inorgânicas ácidos e óxidos por meio da experimentação investigativa num enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) / As pesquisas em Ensino de Química têm apontado que as atividades experimentais investigativas podem ser usadas, para uma maior participação do estudante no processo de ensino e aprendizagem. Dessa forma, esse estudo se refere a um trabalho desenvolvido no ano letivo de 2013, em contra turno, no período vespertino, na modalidade projeto, que visou abordar os conceitos de Química por meio de um tema sociocientífico: a chuva ácida. Nesse sentido, o objetivo geral deste trabalho foi verificar as contribuições da experimentação investigativa em um enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) para o ensino e aprendizagem das funções inorgânicas ácidos e óxidos. A pesquisa foi realizada com 25 alunos de 1º e 2º ano do Ensino Médio de um colégio da rede estadual do Estado do Paraná. A abordagem metodológica utilizada foi à qualitativa de natureza interpretativa, com observação participativa. Para a coletados dados utilizaram-se, questionários, anotações em diário de campo, pesquisas bibliográficas, elaboração e análise de mapas conceituais, produção de vídeos e fotos. As atividades desenvolvidas foram divididas em oito momentos pedagógicos, nas quais se buscou estabelecer as relações entre Ciência e Tecnologia e suas implicações para sociedade, abordando os conteúdos funções inorgânicas, ácidos e óxidos, entre outros. Os principais resultados evidenciaram que a utilização da experimentação investigativa em um enfoque CTS despertou a curiosidade e a motivação, oferecendo uma nova dinâmica para o Ensino de Química, favorecendo uma participação ativa dos alunos na construção do conhecimento, tais como: planejar, levantar e testar as hipóteses, avaliar os resultados e propor soluções para a questão investigada. Além dessa verificação, cita-se como resultado uma evolução dos conceitos e significados científicos de Química em relação às concepções prévias dos estudantes, contribuindo para mudança de atitudes e ações em relação ao meio ambiente, que possibilitou reflexões sobre as implicações sociais da Ciência e da Tecnologia, culminando com a construção de História em Quadrinhos, abordando conceitos químicos e demonstrando habilidades como comunicação e tomada de decisão. / Research in Chemistry Teaching have pointed out that the investigative experimental activities can be used for increased student participation in the process of teaching and learning. Thus, this study refers to a work in the academic year 2013, in counter part, in the afternoon, in design mode, which aimed to address the chemistry concepts through a social-scientific theme: acid rain. In this sense, the objective of this study was to assess the contributions of the investigative experiment in a science focus, Technology and Society (STS) for teaching and learning functions of inorganic acids and oxides. The survey was conducted with 25 students of 1st and 2nd year of high school a college of the state of Paraná. The methodological approach used was the qualitative interpretative nature, with participatory observation. To collect the data we used, quizzes, notes in field diary, literature searches, preparation and analysis of conceptual maps, production of videos and photos. The activities were divided into eight educational moments in which we sought to establish the relationship between science and technology and its implications for society by addressing the content inorganic functions, acids and oxides, among others. The main results showed that the use of investigative experimentation in a CTS approach aroused the curiosity and motivation by offering a new dynamic for the Chemistry Teaching, encouraging the active participation of students in the construction of knowledge, such as: planning, raising and testing hypotheses, evaluate the results and propose solutions to the issue investigated. In addition to this check, is quoted as a result of an evolution of the scientific concepts and meanings of Chemistry in relation to previous conceptions of students, contributing to changing attitudes and actions in relation to the environment, which allowed reflections on the social implications of science and technology, culminating in the construction of Comic addressing chemical concepts and demonstrating skills such as communication and decision making.

Acompanha: Guia didático para o ensino de funções químicas inorgânicas ácidos e óxidos por meio da experimentação investigativa num enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) / As pesquisas em Ensino de Química têm apontado que as atividades experimentais investigativas podem ser usadas, para uma maior participação do estudante no processo de ensino e aprendizagem. Dessa forma, esse estudo se refere a um trabalho desenvolvido no ano letivo de 2013, em contra turno, no período vespertino, na modalidade projeto, que visou abordar os conceitos de Química por meio de um tema sociocientífico: a chuva ácida. Nesse sentido, o objetivo geral deste trabalho foi verificar as contribuições da experimentação investigativa em um enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) para o ensino e aprendizagem das funções inorgânicas ácidos e óxidos. A pesquisa foi realizada com 25 alunos de 1º e 2º ano do Ensino Médio de um colégio da rede estadual do Estado do Paraná. A abordagem metodológica utilizada foi à qualitativa de natureza interpretativa, com observação participativa. Para a coletados dados utilizaram-se, questionários, anotações em diário de campo, pesquisas bibliográficas, elaboração e análise de mapas conceituais, produção de vídeos e fotos. As atividades desenvolvidas foram divididas em oito momentos pedagógicos, nas quais se buscou estabelecer as relações entre Ciência e Tecnologia e suas implicações para sociedade, abordando os conteúdos funções inorgânicas, ácidos e óxidos, entre outros. Os principais resultados evidenciaram que a utilização da experimentação investigativa em um enfoque CTS despertou a curiosidade e a motivação, oferecendo uma nova dinâmica para o Ensino de Química, favorecendo uma participação ativa dos alunos na construção do conhecimento, tais como: planejar, levantar e testar as hipóteses, avaliar os resultados e propor soluções para a questão investigada. Além dessa verificação, cita-se como resultado uma evolução dos conceitos e significados científicos de Química em relação às concepções prévias dos estudantes, contribuindo para mudança de atitudes e ações em relação ao meio ambiente, que possibilitou reflexões sobre as implicações sociais da Ciência e da Tecnologia, culminando com a construção de História em Quadrinhos, abordando conceitos químicos e demonstrando habilidades como comunicação e tomada de decisão. / Research in Chemistry Teaching have pointed out that the investigative experimental activities can be used for increased student participation in the process of teaching and learning. Thus, this study refers to a work in the academic year 2013, in counter part, in the afternoon, in design mode, which aimed to address the chemistry concepts through a social-scientific theme: acid rain. In this sense, the objective of this study was to assess the contributions of the investigative experiment in a science focus, Technology and Society (STS) for teaching and learning functions of inorganic acids and oxides. The survey was conducted with 25 students of 1st and 2nd year of high school a college of the state of Paraná. The methodological approach used was the qualitative interpretative nature, with participatory observation. To collect the data we used, quizzes, notes in field diary, literature searches, preparation and analysis of conceptual maps, production of videos and photos. The activities were divided into eight educational moments in which we sought to establish the relationship between science and technology and its implications for society by addressing the content inorganic functions, acids and oxides, among others. The main results showed that the use of investigative experimentation in a CTS approach aroused the curiosity and motivation by offering a new dynamic for the Chemistry Teaching, encouraging the active participation of students in the construction of knowledge, such as: planning, raising and testing hypotheses, evaluate the results and propose solutions to the issue investigated. In addition to this check, is quoted as a result of an evolution of the scientific concepts and meanings of Chemistry in relation to previous conceptions of students, contributing to changing attitudes and actions in relation to the environment, which allowed reflections on the social implications of science and technology, culminating in the construction of Comic addressing chemical concepts and demonstrating skills such as communication and decision making.