Criação de um Diagrama de Pourbaix

Desenvolvida por: Elcio … (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Química

Temática: Eletroquímica e Diagrama de Pourbaix

Esta atividade prática envolve a aplicação de conceitos de eletroquímica para a construção de um Diagrama de Pourbaix, uma ferramenta valiosa para entender a estabilidade de espécies químicas em diversos ambientes aquosos. Estudantes do 2º ano do Ensino Médio trabalharão em grupos para analisar e mapear a estabilidade do ferro (ou outro metal fornecido pelo educador) sob diferentes condições de pH e potencial eletroquímico. Através deste exercício, os alunos poderão visualizar as zonas de corrosão, passivação e imunidade dos metais, compreendendo assim, de forma direta, como estes fenômenos se manifestam na prática. A atividade culminará com a apresentação de cada grupo, onde discutirão as implicações práticas de seus diagramas para áreas como engenharia, proteção ambiental e preservação de estruturas metálicas. Esta atividade não só reforça o aprendizado teórico em eletroquímica mas também estimula habilidades de trabalho em equipe, análise crítica e aplicação de conhecimentos em contextos reais.

Objetivos de Aprendizagem

O objetivo desta atividade é proporcionar a estudantes do 2º ano do Ensino Médio um entendimento aprofundado sobre os conceitos de eletroquímica e sua aplicação na construção de Diagramas de Pourbaix, destacando a importância desses gráficos no entendimento da estabilidade química de metais em diferentes ambientes. Espera-se que, ao final da atividade, os alunos sejam capazes de identificar as zonas de corrosão, passivação e imunidade em um Diagrama de Pourbaix, relacionar estas zonas com processos químicos reais e discussões práticas sobre proteção de materiais e prevenção de corrosão. Além disso, a atividade visa desenvolver habilidades analíticas, colaboração em grupo e a capacidade de comunicar conhecimentos científicos de forma clara e eficaz.

Compreender os conceitos fundamentais de eletroquímica relacionados à estabilidade de metais.
Construir e interpretar Diagramas de Pourbaix para diferentes metais.
Relacionar os conceitos teóricos com aplicações práticas na engenharia e proteção ambiental.
Desenvolver habilidades de trabalho em equipe através da colaboração em grupos.
Aprimorar a capacidade de apresentação e discussão de resultados científicos.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático da atividade inclui uma revisão dos conceitos de eletroquímica, focando em reações de oxidação-redução, potenciais padrão de eletrodo, e o conceito e importância dos Diagramas de Pourbaix. Através da análise contextualizada, os alunos explorarão como esses conceitos se aplicam na prática, usando o exemplo do ferro para desenhar e interpretar o diagrama, identificando as diferentes regiões e o que elas representam em termos de estabilidade química do metal em diferentes condições de pH e potencial eletroquímico.

Fundamentos de eletroquímica
Diagramas de Pourbaix: conceito e construção
Estabilidade química dos metais em solução aquosa
Corrosão, passivação e imunidade dos metais
Aplicações práticas dos diagramas em contextos reais

Metodologia

A atividade será realizada através de uma metodologia ativa de aprendizagem, onde os alunos serão divididos em grupos e receberão conjuntos de dados para análise e criação dos Diagramas de Pourbaix. Essa abordagem permitirá que os estudantes assumam papel ativo em sua aprendizagem, promovendo a investigação, discussão em grupo e aplicação prática de teorias e conceitos. A parte final da atividade será dedicada às apresentações dos diagramas construídos pelos grupos, possibilitando a troca de percepções e aprofundamento do entendimento sobre a temática abordada.

Trabalho em grupo para análise de dados e construção de Diagramas de Pourbaix
Discussões em grupo para interpretação dos diagramas
Apresentações dos grupos e debates sobre as implicações dos diagramas
Feedback do professor e reflexão conjunta sobre o aprendizado

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será realizada em uma única aula de 60 minutos. Inicia-se com uma breve introdução teórica sobre eletroquímica e a importância dos Diagramas de Pourbaix (15 minutos), seguida pelo trabalho em grupo para a construção e análise dos diagramas (30 minutos), e finalizada com as apresentações dos grupos e discussões (15 minutos).

Aula 1 da atividade: Introdução, desenvolvimento e conclusão do projeto.

Avaliação

A avaliação será baseada na participação ativa dos alunos durante a atividade, na precisão e completude dos Diagramas de Pourbaix construídos, e na qualidade das apresentações. Os critérios de avaliação incluirão a compreensão dos conceitos de eletroquímica aplicados, a habilidade de trabalhar colaborativamente em equipe, e a capacidade de comunicar os resultados e suas implicações práticas de maneira clara. Será incentivado um ambiente de feedback construtivo, onde o professor destacará pontos fortes e áreas para melhoria em cada apresentação.

Materiais e ferramentas:

Para a realização dessa atividade, serão necessários os seguintes recursos: acesso à internet para pesquisa de dados adicionais sobre os metais escolhidos, lápis e papel para a construção dos diagramas, e uma lousa ou projetor para as apresentações finais dos grupos. Materiais de apoio, como artigos e vídeos explicativos sobre eletroquímica e Diagramas de Pourbaix, também serão disponibilizados pelo professor para auxiliar na compreensão dos conceitos.

Acesso à internet
Lápis e papel
Lousa ou projetor
Materiais de apoio sobre eletroquímica e Diagramas de Pourbaix

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