Dissolução em líquidos - Direção-Geral da Educação

XPLRANDOMATERIAISDISSOLUÇÃOLÍQUIDOSGuião Didáctico para ProfessoresemDirecção-Geral de Inovaçãoe de Desenvolvimento CurricularIsabel P. MartinsMaria Luísa VeigaFilomena TeixeiraCelina Tenreiro-VieiraRui Marques VieiraAna V. RodriguesFernanda Couceiro2

Biblioteca Nacional - Catalogação NacionalDissolução em líquidos: guião didáctico para professores.Isabel P. Martins... [et al.]. - (Ensino Experimental dasCiências nº 2)ISBN 972-742-241-1978-972-742-241-8I - Martins, Isabel P., 1948-CDU 37154373Ficha técnicaColecção Ensino Experimental das CiênciasExplorando materiais... Dissolução em líquidos2ª Edição - (Setembro, 2007)EditorMinistério da EducaçãoDirecção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento CurricularAutoresIsabel P. Martins, Maria Luísa Veiga, Filomena Teixeira, Celina Tenreiro-Vieira,Rui Marques Vieira, Ana V. Rodrigues e Fernanda CouceiroConsultores CientíficosMaria Arminda Pedrosa e Paulo Ribeiro-ClaroDesignManuela LourençoPaginaçãoOlinda SousaExecução gráficaTipografia Jerónimus LdaTiragem2500 Exe.Depósito Legal249105/06ISBN972-742-241-1978-972-742-241-8

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosIntroduçãoI234Enquadramento CurricularFinalidade das ActividadesEnquadramento ConceptualActividadesABCDEExplorando... Factores que influenciam o tempo dedissolução de um materialExplorando... Comportamento de materiais em contactocom águaExplorando... Limites de solubilidade de um material noutroExplorando... Reversibilidade da dissoluçãoExplorando... Conservação da massa na dissolução991013154652616756RecursosAprendizagens esperadasSugestões para avaliação de aprendizagens7172747AnexosCaderno de Registos para Crianças

6ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosEstrutura do LivroEste livro é um Guião Didáctico para Professores do 1º CEB e intitulase“ Explorando Materiais… Dissolução em Líquidos” e pretendeser uma base de apoio ao ensino do tema Dissolução de Materiais, decariz experimental.As actividades propostas poderão ser exploradas do 1º ao 4º anos deescolaridade, de acordo com o desenvolvimento cognitivo dascrianças, e ser abordadas pela ordem considerada mais apropriadapelo(a) professor(a).O livro está organizado em duas partes: o Guião Didáctico,propriamente dito, destinado a ser usado por professores, e oCaderno de Registos, para uso das crianças no acompanhamentodas actividades propostas (fotocopiável). Neste Caderno as criançasirão registar as suas ideias prévias, a planificação das actividades quefarão com o auxílio do(a) professor(a), os dados recolhidos durante arealização dos ensaios e as conclusões construídas a partir dos dados,tendo em conta as questões-problema iniciais.A organização do Guião Didáctico, equivalente para todos eles,embora salvaguardando as especificidades próprias de cada tema,está estruturada nas seguintes secções:— Enquadramento curricular, justificando a pertinência do temasegundo o Currículo Nacional do Ensino Básico (ME, 2001) e oPrograma do 1º CEB (ME, 1990; 2004);— Finalidade(s) das Actividades, explicitando o que sepretende que as crianças alcancem, globalmente, com arealização das actividades propostas;— Enquadramento conceptual,clarificando o conhecimento deconteúdo que os professores do 1º CEB deverão ter sobre o tema,de modo a poderem conduzir as tarefas e apoiar as crianças naexploração das suas ideias prévias com vista aosdesenvolvimentos (conceptuais e processuais) desejados. Nãose trata, evidentemente, de conhecimento de conteúdo própriopara o 1º CEB, mas constitui aquilo que deve ser o nível deconhecimento mínimo dos professores;

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos— As Actividades apresentam-se estruturadas em subtemáticasque irão ser objecto de exploração experimental e organizadassegundo um formato facilitador do trabalho de alunos(as) eprofessor(a): propósitos da actividade, contexto de exploração emetodologias de desenvolvimento.Cada actividade engloba uma ou mais questões-problema formuladasnuma linguagem próxima da das crianças, as quais serão objecto deexploração experimental, individualmente ou em grupo, conformedecisão do(a) professor(a). As actividades do tipo investigativo estãoestruturadas de modo a que as crianças compreendam o que é umensaio controlado; saibam prever factores que poderão afectar, nocaso particular em estudo, o valor da variável a medir; sejam capazesde distinguir dados de uma observação, sua interpretação econclusões a extrair; confrontem resultados obtidos com previsõesfeitas e percebam os limites de validade da conclusãode cada um dosensaios realizados.— Recursos didácticos, equipamentos e dispositivos duradourose materiais consumíveis necessários para a realização doconjunto das actividades propostas (as quantidades dependerãodo número de ensaios a realizar, a decidir pelo(a) professor(a));— Aprendizagens esperadas, do domínio conceptual, processuale atitudinal, que as actividades, no seu conjunto, poderãopromover nos alunos, com vista ao desenvolvimento decompetências preconizadas no Currículo Nacional do EnsinoBásico;— Sugestões para avaliação das aprendizagens, exemplificandoquestões, às quais os alunos deverão ser capazes de responder deforma adequada, após a realização das actividades propostas.Embora estejam apresentadas na parte final do livro, tal nãoimpede que o(a) professor(a) as vá explorando com os alunos àmedida que progride no tema.Ao longo do Guião Didáctico, particularmente na metodologia deexploração das actividades, utiliza-se sinalética própria orientadorade tarefas a realizar pelos alunos (anotações, previsões, conclusões),de cuidados a ter com a manipulação de instrumentos e materiais eprocedimentos a seguir, conforme se ilustra:7

8ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosAnotar no caderno de registosFazer previsõesCElaborar conclusãoCondições de segurança

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosExplorando materiais...DISSOLUÇÃO em LÍQUIDOSIEnquadramento curricularO Currículo Nacional do Ensino Básico (2001) apresentaorientações que apontam para o desenvolvimento decompetências das crianças tais como “Observação damultiplicidade de formas, características e transformaçõesque ocorrem nos materiais”, “Explicação de algunsfenómenos com base nas propriedades dos materiais” e“Realização de actividades experimentais simples, paraidentificação de algumas propriedades dos materiais,relacionando-os com as suas aplicações”.O tema Dissolução não aparece de forma explícita noPrograma do 1º CEB (1990, 2004). Contudo podemossubentender que a sua exploração é adequada e pertinente,uma vez que nesse documento se propõe “Realizarexperiências com alguns materiais e objectos de usocorrente”; “Comparar alguns materiais segundo algumasdas suas propriedades (flexibilidade, resistência,solubilidade, dureza, transparência, combustibilidade…)”;“Agrupar materiais segundo essas propriedades”;“Relacionar essas propriedades com a utilidade dosmateriais”.2Finalidade das actividades— Verificar a diversidade de comportamentos de materiaisdistintos na formação de soluções (no estado líquido);— Identificar e explorar alguns dos factores que influenciamesses comportamentos;— Compreender algumas características das soluções.9

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos3Enquadramento conceptualA dissolução é um fenómeno que resulta de interacções dasunidades estruturais do soluto com unidades estruturais dosolvente, neste sentido pode dizer-se que se trata de umfenómeno de interacção soluto-solvente através deinteracções entre unidades estruturais de ambos. A naturezadas unidades estruturais de um e outro é factordeterminante da possibilidade de ocorrência de interacçõesentre elas. A extensão da dissolução será tanto maior quantomais intensas forem as interacções entre as unidadesestruturais do soluto e do solvente, o que implica quesimultaneamente ocorram rupturas de interacções solutosolutoe solvente-solvente.No caso do açúcar para uso doméstico e restauração (cujocomponente principal é a sacarose — uma substância dogrupo dos açúcares), a sua dissolução em água ocorreporque há moléculas de água que interactuam com as desacarose, traduzindo-se em ruptura das interacções entre asmoléculas da sacarose (entre si) e entre parte das moléculasde água (entre si), por força de as interacções entremoléculas de água e de sacarose serem mais intensas do queentre moléculas de cada uma das substâncias entre si, daíque resulta maior proximidade entre as moléculas desacarose e (parte das) moléculas de água na solução obtida,vulgarmente designada água açucarada. Trata-se, pois, deprocessos simultâneos que envolvem ruptura de interaçõesentre moléculas de cada um dos componentes da soluçãopor as interacções soluto-solvente serem mais intensas doque as soluto-soluto e solvente-solvente, ou seja, porprevalecerem as interacções entre moléculas de naturezadiferente, de água e de sacarose, relativamente àsinteracções entre moléculas idênticas.10Nos casos em que não estabelecem interacções entremoléculas diferentes (o que depende da constituição de taismoléculas), a dissolução não ocorre ou ocorre em menorextensão. É por isso que o sal (cujo componente principal é ocloreto de sódio) é muito mais solúvel em água do que em

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosálcool etílico. É também por isso que na chamada “limpeza aseco” são removidas nódoas de gordura, o que não acontecequando se tenta fazê-lo com água, porque os componentespredominantes dessas nódoas não se dissolvem em água,mas dissolvem-se nos solventes usados na “limpeza a seco”.Quando a dissolução acontece, a interacção entre asmoléculas do soluto e do solvente justifica-se com base nanatureza destas, mas é facilitada por vários factores, como asuperfície de contacto soluto-solvente e os movimentos dasmoléculas do solvente que afectam a rapidez da dissolução.É por isso que um rebuçado (cujo componente principal é asacarose) deixado em repouso no fundo de um copo comágua se vai dissolvendo progressivamente de fora paradentro. Isto significa que a dissolução é um fenómeno desuperfície, que ocorre na “zona de contacto” entre soluto esolvente. Interferir nesta zona de contacto provocaalteração no tempo de dissolução. Assim, quando se trituraum rebuçado, a superfície em contacto com a água aumenta,o que origina um maior número de interacções solutosolventepor unidade de tempo e daí que agora seja maisrápido dissolvê-lo — a dissolução completa demora agoramenos tempo.Quando, antes da dissolução ter ocorrido por completo, seagita a mistura (heterogénea), o que se promove são novoscontactos entre as moléculas do solvente e as do soluto, ouseja, aumenta-se o número de interacções entre asmoléculas de um com as do outro por unidade de tempo, istoé, aumenta-se a frequência das interacções soluto-solvente.Daí diminuir o tempo necessário para que a dissolução possaconsiderar-se completa.O aumento de temperatura do solvente interrelaciona-secom maior rapidez dos movimentos das suas moléculas, aqual tem um efeito facilitador da interacção destas com asmoléculas do soluto. Por isso, em geral, quanto mais elevadafor a temperatura da mistura (heterogénea), maior será afrequência das interacções entre as moléculas de solvente eas do soluto, traduzindo-se em menor tempo necessário11

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidospara que a dissolução possa considerar-se completa —menor tempo de dissolução 1.Do que se acaba de referir sobre a dissolução, ressalta a ideiade que esta é sempre um “fenómeno de pares”, razão pelaqual não existe um “solvente universal” nem um “solutosempre solúvel”. Mas mesmo enquanto “fenómeno de pares”,a dissolução está condicionada quantitativamente, o quequer dizer que, mesmo para um determinado par solutosolvente,existe um limite para a quantidade de soluto que épossível dissolver a uma dada temperatura numa certaporção de solvente. A concentração de soluto na soluçãodepende da quantidade deste dissolvida por unidade devolume de solução. Quando uma solução contém a máximaquantidade de soluto que é possível dissolver, à temperaturaa que está, a concentração de soluto atinge o seu valormáximo, àquela temperatura e diz-se que, então a soluçãoestá saturada.É o valor da concentração da solução saturada que define asolubilidade do soluto naquele solvente, àquela temperatura.Daí, não dever falar-se de solubilidade de um qualquersoluto, sem fazer referência ao solvente em questão.Uma omissão deste tipo é frequente em manuais escolaresdo 1º CEB, onde correntemente se refere, como actividadeou objectivo, “estudar a solubilidade de diferentes materiais”.Ora, como o solvente aí referido é quase sempre água, issopode constituir um reforço da ideia inadequada de que acomparação de solubilidades só diz respeito a sistemasaquosos ou, ainda, que a solubilidade depende apenas dosoluto. Ora, correcto será falar-se de solubilidades de umsoluto em solventes diferentes, a diferentes temperaturas,ideia que está subjacente ao facto de uma nódoa num tecidonão ser removível (apenas) com água, mas poder serremovida com um outro solvente, por exemplo, e/ou da121 Existem excepções: solutos que precipitam por aquecimento da solução, ou seja, substâncias (solutos) cujasolubilidade noutras (solventes) diminuem com o aumento da temperatura — os solutos são mais solúveis nossolventes em apreço a frio do que a quente.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidoseficiência da sua remoção depender da temperatura a que talprocesso se realiza.O comportamento dos materiais em água é um dos domíniosdo dia-a-dia que podem despertar grande interesse àscrianças, desde muito cedo. Aliás, as concepçõesalternativas às consideradas cientificamente adequadasidentificadas em crianças pequenas podem tambémconsiderar-se evidência desse interesse. Considerar quequando se coloca um material sólido em água "eledesaparece e só lá fica a cor ou o sabor..." ou que "o sólidoprimeiro passa a líquido e depois mistura-se no outrolíquido...", são ideias que qualquer professor(a)provavelmente encontrará na sua sala de aula e que ascrianças desenvolvem quando procuram compreenderfenómenos de ocorrência diária. Tarefas de preparação dealimentos (em que se utiliza açúcar ou sal dissolvidos) sãocontextos privilegiados para a identificação de tais ideias. Noentanto, desconstruí-las requer experiências devidamenteestruturadas que, questionando a legitimidade e adequaçãodos argumentos, podem gerar conflitos cognitivos nascrianças, uma etapa crucial da reestruturação e progressoconceptuais para ideias mais adequadas.4ActividadesPara explorar a dissolução propõe-se a realização de cincoactividades (A, B, C, D e E) estruturadas de acordo com oseguinte diagrama organizador da temática. A sequênciadas actividades pode ser decidida pelo(a) professor(a).13

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosActividadeAExplorando ...factores que influenciam o tempo dedissoluçãodeummaterialA1Propósitos da actividade— Compreender que dissolver um material (soluto) noutro(solvente) significa obter uma solução (misturahomogénea);— Compreender que uma dissolução mais rápida significaque o soluto se dissolve mais depressa no solvente, isto é,dissolve-se em menos tempo nesse solvente;— Prever os factores que podem influenciar o tempo de dissoluçãode um rebuçado em diversos solventes, a maioria dos quaisaquosos, e qual o efeito da variação de cada um deles;— Identificar, em cada ensaio e em articulação com aplanificação do que se deve controlar e medir (quando ecomo), as variáveis independentes (por exemplo, massado soluto, natureza do solvente e temperatura damistura) e a dependente (tempo de dissolução);— Identificar o efeito da variação de cada uma das variáveisindependentes no tempo de dissolução.A2Contexto de exploraçãoAs crianças, em geral, gostam de chupar rebuçados.O acto de chupar um rebuçado é uma situação onde oconceito de dissolução se aplica, sendo, simultaneamente,um prazer para a maioria das crianças. Existem, contudo,15

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosalgumas diferenças entre chupar rebuçados, a situação real,e o contexto académico para verificar e controlar adissolução de um rebuçado em água. Apesar disso, é válida atransferência de explicações de um contexto para o outro.Para exploração deste contexto familiar para a maioria dascrianças, sugerem-se etapas do tipo das que a seguir sedescrevem:Oferecer um rebuçado2a cada criança da turma;As crianças chupam os rebuçados, sem qualquerorientação do(a) professor(a);Observar discretamente as crianças e quando severificar que algumas já comeram o rebuçado todo,iniciar um conjunto de perguntas do tipo:— Quem já acabou de chupar o rebuçado?— Quem tem ainda parte do rebuçado?— Por que é que alguns já não têm o rebuçado eoutros ainda têm algum bocado?Ouvir as respostas das crianças às questões colocadas eregistá-las. Exemplos:— Comi o rebuçado todo porque chupei depressa— Comi-o todo porque o trinquei— Comi-o todo porque o mexi muito na boca— Ainda tenho um bocado pequeno, porque o mexipouco— Ainda não o chupei todo, porque chupei poucasvezes— Comi o rebuçado mais rápido porque a minhasaliva é diferente da tua.16Cada uma destas respostas hipotéticas permite ao(à)professor(a) utilizá-la na exploração de factores queinfluenciam o tempo de dissolução de um rebuçado numdado intervalo de tempo.2 Os rebuçados devem ser, tanto quanto possível, semelhantes entre si e duros.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosA3Metodologia de exploraçãoSistematizar as razões que as crianças apresentaramcomo justificativas de terem, ou não, acabado orebuçado.Relacionar linguagem comum com linguagem científica,explicitando significados e correspondências entre ostermos usados pelas crianças e termos cientificamenteapropriados. Por exemplo:— “Trincar” — significa dividir em pedaços maispequenos/ triturar;— “Mexer” — significa agitar;— “Chupar” — significa remover a solução eadicionar mais solvente3;— “ Saliva” — corresponde ao solvente que, porapresentar composição variável (dependente dapessoa), pode associar-se ao tipo de solvente.A partir daqui, fazer com as crianças o levantamento defactores que estas julguem poder influenciar o tempo dedissolução de um rebuçado:A massa do rebuçadoO tipo do rebuçadoO estado de divisão do rebuçadoO volume de solventeA agitação da misturaA temperatura do solventeO tipo de solventeCada um dos factores corresponde a uma variávelindependente, cujo efeito no valor da variável dependente(tempo necessário para que cada rebuçado sejacompletamente chupado, correspondente à sua dissoluçãocompleta) só poderá ser avaliado controlando as outrasvariáveis.3 Por aproximação “adicionar mais solvente”.17

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosPara cada um dos factores (variáveis independentes),formular uma questão específica, como se exemplifica aseguir com a explicitação da “Variável em estudo” e umapossível “Questão-problema” para sete ensaios.À medida que vai dialogando com as crianças deve irregistando a lista de factores (variáveis independentes),bem como as questões-problema, num formato visívelpara toda a turma (cartaz/acetato). As crianças devemcompletar o quadro no caderno de registos,identificando os factores e as questões-problema comeles relacionadas.?uestões-problema:Variável em estudo:massa do solutoVariável em estudo:tipo de solutoVariável em estudo:estado de divisão do solutoVariável em estudo:volume do solventeVariável em estudo:agitação da misturaVariável em estudo:temperatura do solventeQuestão-problema I: O tamanho do rebuçado(massa) influencia o tempo de dissolução?Questão-problema II: O tipo de rebuçado (soluto),por exemplo, de caramelo e de fruta, influencia otempo de dissolução?Questão-problema III: O estado de divisãodo rebuçado (soluto) influencia o tempo dedissolução?Questão-problema IV: A quantidade(volume) de líquido (solvente) influencia otempo de dissolução do rebuçado?Questão-problema V: A agitação da misturainfluenciaotempodedissoluçãodorebuçado?Questão-problema VI: A temperatura influencia otempo de dissolução do rebuçado?18Variável em estudo:tipo de solventeQuestão-problema VII: O tipo de líquido(solvente) influencia o tempo de dissolução dorebuçado?

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosCada questão diz respeito ao estudo da influência de umavariável independente na dissolução de rebuçados (solutos),através do tempo necessário para a sua dissolução completaem água e outros solventes, todos no estado líquido. Por isso,é fundamental que as crianças reconheçam que a resposta acada uma das questões só será válida se a experiência forconduzida controlando as restantes variáveis — ensaiocontrolado.Esse controlo exige que a experimentação seja feita comrecursos adequados, que permitam avaliar e/ou medir:— O tempo de dissolução (usar relógio ou cronómetro);— A massa de soluto (usar balança);— O estado de divisão do soluto (usar almofariz);— O volume de solvente (usar provetas ou coposgraduados);— A agitação da mistura soluto-solvente (usar vareta,colher ou equipamento eléctrico apropriado);— A temperatura do solvente (usar termómetro).As crianças planeiam, com a ajuda do(a) professor(a),uma experiência que permita formular respostasadequadas a cada uma das questões formuladas.O(A) professor(a) deve orientar essa planificação, demodo a que as crianças decidam, para cada questão:O que vamos mudar (variável independente em estudo) ;O que vamos medir (tempo de dissolução de rebuçado(s)em água e outros solventes no estado líquido - variáveldependente escolhida para todas as questões) ;O que vamos manter e como (variáveis independentes acontrolar) ;Como vamos registar (tabelas, quadros, gráficos...) ;O que pensamos que vai acontecer e porquê;O que e como vamos fazer.19

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos?uestão-problema I:O tamanho (massa) do rebuçado influencia oseu tempo de dissolução?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar...— A massa de rebuçado (um rebuçado grande e umrebuçado pequeno do mesmo tipo) 4.O que vamos medir…— O tempo que demora cada rebuçado (o grande e o pequenodo mesmo tipo) a dissolver-se por completo em água.O que vamos manter e como...— O tipo de rebuçados e o seu estado de divisão, usando doisrebuçados do mesmo tipo (dureza, cor, composição, ...) eno mesmo estado de divisão (por exemplo, inteiro);— O tipo, o volume e a temperatura do solvente (porexemplo, 100ml de água à temperatura ambiente e mediro seu valor), em cada um dos dois copos;— O momento em que se introduzem os rebuçados noscopos;— A agitação do conteúdo de cada um dos copos, nãoagitando, ou agitando de forma equivalente, nos doiscasos.204 Poder-se-á em alternativa utilizar um rebuçado e uma metade de rebuçado.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosComo vamos registar...— Organizar um quadro do tipo que se apresenta paracompletar com os registos referentes aos tempos dedissolução dos rebuçados em água.RebuçadoMassa(em g)Temperatura dosolvente (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta (em min)A (pequeno)B (grande)— Construir um gráfico do tipo5Tempo dedissoluçãocompleta(em min)t2t100m1m2Massa do rebuçado(em g)5 Neste caso, pode construir-se quer um gráfico de barras (se se utilizar a nomenclatura rebuçado A erebuçado B), quer um de linhas (se se utilizarem os valores da massa de cada rebuçado).21

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. O rebuçado maior demora mais tempo adissolver-se, porque tem mais rebuçado do que o maispequeno;Previsão 2. Os rebuçados dissolvem-se ao mesmo tempo,porque a quantidade de água é a mesma;Outras…O que e como vamos fazer...— Utilizar 2 copos com o mesmo volume de água e 2rebuçados do mesmo tipo, mas de tamanhos diferentes;— Medir a massa de cada rebuçado, utilizando uma balança;— Colocar em cada copo, em simultâneo, o respectivorebuçado e começar, de imediato, a medir o tempo, com oauxílio de um cronómetro ou relógio;— Se a opção for agitar, deve-se fazê-lo de igual forma emambos os copos, por exemplo usando 2 varetas/colherese tentando que a rapidez da agitação seja equivalente nosdois casos.E xperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando,...).Após a experimentação22O que verificamos…O rebuçado maior demora mais tempo a dissolver-se do queo mais pequeno.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosA resposta à questão-problema é…O rebuçado maior demora mais tempo a dissolver-se emágua, à temperatura a que se realizou o ensaio (…ºC).Concluindo...O que concluímos…Ajudar as crianças a concluir que aumentando a quantidade(massa) do rebuçado aumenta o tempo necessário para a suadissolução completa em água, à temperatura ensaiada (…ºC).Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 1 se confirma e que a previsão 2 e outrasque se tenham formulado e registado não, pelo que é/são derejeitar.Quais os limites de validade da conclusão...A conclusão é válida para as condições utilizadas naexperimentação (tipo e massa do rebuçado (soluto); natureza etemperatura do solvente).?uestão-problema II:O tipo de rebuçados influencia o tempo dedissolução?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar...— O tipo de rebuçado, usando um rebuçado de caramelo, defruta, de chocolate…23

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que vamos medir…— O tempo que demora cada um dos rebuçados (diferentestipos) a dissolver-se por completo em água.O que vamos manter e como...— A massa e o estado de divisão dos rebuçados, usando trêsrebuçados de igual massa (tamanho) e no estado dedivisão (por exemplo inteiros);— O tipo, o volume e a temperatura do solvente, (porexemplo, usar 100ml de água à temperatura ambientepara cada um dos três copos utilizados nos ensaios);— O momento em que se introduzem os rebuçados nos copos;— A agitação do conteúdo de cada um dos copos, nãoagitando, ou agitando de forma equivalente, nos três.Como vamos registar...— Organizar um quadro do tipo do que se apresenta paracompletar com os registos referentes aos tempos dedissolução dos três tipos de rebuçado.— Organizar um quadro do tipo que se apresenta:Rebuçado de...A (caramelo)Temperatura dosolvente (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta (em min)B (fruta)C (chocolate)24

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos— Construir um gráfico do tipoTempo dedissoluçãocompleta(em min)t3t2t1C A BTipo de rebuçadoO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. O rebuçado mais mole é o que se dissolveprimeiro, porque quando o ponho na boca tambémdesaparece mais depressa;Previsão 2. Os rebuçados dissolvem-se todos ao mesmotempo, porque são todos do mesmo tamanho;Outras…O que e como vamos fazer...— Utilizar 3 copos e introduzir o mesmo volume de água emcada um;— Escolher 3 tipos de rebuçados diferentes, com a mesmamassa, e colocar, cada um deles no respectivo copo.Iniciar a contagem do tempo com o auxílio de umcronómetro ou de um relógio;— Se a opção for agitar, é necessário dispor de 3 varetas//colheres e mexer com uma em cada um dos copostentando que a rapidez da agitação seja equivalente nostrês casos.25

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosE xperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando,...).Após a experimentaçãoO que verificamos…— O rebuçado C é o que demora menos tempo a dissolver-se;— O rebuçado B é o que demora mais tempo a dissolver-se;— O primeiro rebuçado que se dissolveu foi o C, depois o A epor último o B.A resposta à questão-problema é…— O rebuçado C demora menos tempo a dissolver-se do queo A e este menos que o B, em água à temperatura de …ºC.Concluindo...O que concluímos…Ajudar as crianças a concluir que, mantendo constantes os restantesfactores de que depende o tempo de dissolução, o tipo de rebuçadoinfluencia o tempo necessário para a sua dissolução completa.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar para os casos ensaiados o que aconteceu, identificandoquais as previsões que são apoiadas pelos resultados e quais asque o não são.26Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para os rebuçados utilizados (A, B e C) erestantes condições da experimentação. Se os rebuçados fossemoutros, outros resultados se poderiam obter. Por exemplo, orebuçado C foi o mais fácil de dissolver no conjunto dos trêsutilizados nos ensaios, mas poderia ser o mais difícil de dissolver seos restantes dois fossem de tipo diferente (noutro conjunto derebuçados) e/ou se o solvente utilizado fosse outro.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos?uestão-problema III:O estado de divisão do rebuçado influencia otempo de dissolução?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar…— O estado de divisão de rebuçados, usando três idênticos(do mesmo tipo e de igual massa) mas com diferentenúmero de partes: um inteiro, outro partido em três ouquatro pedaços e um terceiro triturado num almofariz.O que vamos medir…— O tempo que demora cada um dos três rebuçados (inteiro,partido, triturado) a dissolver-se por completo em água.O que vamos manter e como...— A massa e o tipo dos rebuçados, usando três rebuçadosiguais na massa e tipo (composição, dureza, cor,...);— O tipo, o volume e a temperatura do solvente (porexemplo, usar 100ml de água à temperatura ambiente emedir o seu valor), em cada um dos três copos;— O momento em que se introduzem os rebuçados noscopos;— A agitação do conteúdo de cada um dos copos, nãoagitando, ou agitando de forma equivalente nos três casos.27

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosComo vamos registar...— Organizar um quadro do tipo do que se apresenta paracompletar com os registos referentes aos tempos dedissolução dos três rebuçados (idênticos mas emdiferentes estados de divisão).RebuçadoA (inteiro)Temperatura dosolvente (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta (em min)B (partido)C (triturado)— Construir um gráfico do tipo6Tempo dedissoluçãocompleta(em min)t3t2t1ABRebuçado(diferentes estados de divisão)CO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. O rebuçado triturado é o que se dissolve primeiro,porque quando o trinco na boca também desaparece maisdepressa;286 No caso presente é mais adequada a construção de um gráfico de barras, apesar de o estado de divisão dosrebuçados poder ser qualquer. No entanto, como tal não é mensurável pelas crianças afigura-se maisapropriado considerá-lo de variação descontínua.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosPrevisão 2. Os rebuçados dissolvem-se todos ao mesmotempo, porque são todos iguais;Outras…O que e como vamos fazer...— Seleccionar 3 rebuçados idênticos (do mesmo tipo e deigual massa);— Triturar um rebuçado num almofariz;— Partir um rebuçado em dois pedaços, com a ajuda de umafaca;— Manter um rebuçado inteiro;— Adicionar, em simultâneo, a cada copo, os rebuçadosrespectivos e começar de imediato a medição do tempocom o auxílio de um cronómetro ou relógio;— Se a opção for agitar, é necessário dispor de 3 varetas//colheres e mexer com uma em cada um dos copostentando que a rapidez da agitação seja equivalente nostrês casos.E xperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)Após a experimentaçãoO que verificamos...— O rebuçado triturado (C) é o que demora menos tempo adissolver-se;— O rebuçado inteiro (A) é o que demora mais tempo adissolver-se;29

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos—O primeiro rebuçado que se dissolveu foi o triturado,depois foi o partido e por último o inteiro.A resposta à questão-problema é…— O estado de divisão de rebuçados idênticos influencia otempo que demoram a dissolver-se por completo em água,pois o rebuçado inteiro demora mais tempo a dissolver-seneste solvente do que o partido e este mais do que otriturado, a …ºC.Concluindo...O que concluímos…Ajudar as crianças a concluir que, quando se aumenta o estado dedivisão do rebuçado diminui o tempo necessário para a suadissolução completa em água, a …ºC.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 1 se confirma e que a previsão 2 e outrasque se tenham formulado e registado não, pelo que é/são derejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para as condições utilizadas naexperimentação (tipo de rebuçado e solvente usado). Por exemplo,utilizando outro solvente onde o rebuçado fosse tão pouco solúvelque, em termos práticos, pudesse considerar-se insolúvel, não sedetectaria a influência do seu grau de trituração no respectivotempo de dissolução.30

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos?uestão-problema IV:A quantidade (o volume) de líquido (solvente)influencia o tempo de dissolução do rebuçado?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar…— A quantidade (volume) de líquido, usando volumes desolvente diferentes (por exemplo, 100ml, 200ml e 500ml).O que vamos medir…— O tempo que demora um rebuçado a dissolver-se porcompleto nos diferentes volumes medidos do líquidoseleccionado (solvente).O que vamos manter e como...— O tipo, a massa e o estado de divisão dos rebuçadosusando três rebuçados do mesmo tipo (dureza, cor,composição ...), com a mesma massa e no mesmo estadode divisão (por exemplo, inteiros);— O tipo e a temperatura do solvente (por exemplo, usarágua à temperatura ambiente e medir o seu valor);— O momento em que se introduzem os rebuçados nos copos;— A agitação do conteúdo de cada um dos copos, nãoagitando, ou agitando de forma equivalente, nos trêscasos 7.7 Neste caso, uma pequena diferença na agitação pode gerar diferenças tais nos tempos de dissolução que,por si só, podem induzir a elaboração de respostas incorrectas à questão-problema, pelo que a agitação deveser especialmente controlada: não agitar ou recorrer a um dispositivo eléctrico de agitação.31

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosComo vamos registar…— Organizar um quadro do tipo do que se apresenta paracompletar com os registos referentes aos tempos dedissolução dos três rebuçados (idênticos) em distintosvolumes de um líquido seleccionando (solvente), água nopresente exemplo, a …ºC.Volume desolvente (em ml)100200500Temperatura dosolvente (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta do rebuçado(em min)— Construir um gráfico do tipo8Tempo dedissoluçãocompleta(em min)t1100 200 500Volume de água (em ml)328 Neste caso particular podemos construir quer um gráfico de barras (se utilizarmos a nomenclatura ensaio A,B e C) quer um de linhas (se utilizarmos os valores do volume do solvente usado).

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Onde há mais líquido o rebuçado dissolve-semais depressa;Previsão 2. Os rebuçados dissolvem-se todos ao mesmotempo, porque são iguais;Outras…O que e como vamos fazer...— Utilizar um número de copos igual ao número de ensaios aefectuar, no caso 3 copos;— Preparar as quantidades de solvente acordadas medindoascom uma proveta ou copo;— Medir a temperatura do solvente;— Colocar um rebuçado em cada copo, e começar deimediato a medição do tempo com o auxílio de umcronómetro ou relógio;— Se a opção for agitar, é necessário dispor de 3 agitadoreseléctricos, com 3 magnetes iguais, e regulá-los de modoque a rapidez da agitação seja equivalente nos três casos.E xperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)Após a experimentaçãoO que verificamos...— Os três rebuçados dissolvem-se completamente aomesmo tempo.33

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosA resposta à questão-problema é...— O volume de líquido não influencia o tempo que umrebuçado demora a dissolver-se nele, pois o rebuçado quefoi colocado no copo com maior volume de água demorouo mesmo tempo a dissolver que os colocados nos coposcom menores volumes de água, a …ºC.Concluindo...O que concluímos…Ajudar as crianças a concluir que o volume de solvente nãointerfere no tempo de dissolução completa do rebuçado, àtemperatura de …ºC.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 2 se confirma e que a previsão 1 é derejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para as condições utilizadas naexperimentação (massa do soluto; volume mínimo do solvente etemperatura do sistema). Se o volume mínimo de solvente autilizar não permitir a dissolução total do rebuçado, àquelatemperatura, a conclusão não é válida.34

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos?uestão-problema V:A agitação da mistura influencia o tempo dedissolução do rebuçado?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar…— A agitação da mistura (não agitar, agitar de forma contínua,agitar por intervalos, por exemplo, de 10 em 10 minutos).O que vamos medir…— O tempo que demora um rebuçado a dissolver-se porcompleto com as diferentes agitações da mistura.O que vamos manter e como...— O tipo, a massa e o estado de divisão dos rebuçadosusando três rebuçados do mesmo tipo (dureza, cor,composição...), com a mesma massa (tamanho) e nomesmo estado de divisão (por exemplo inteiro);— O tipo, a quantidade (volume) e a temperatura do solvente(por exemplo, usar 100ml de água à temperatura ambientee medir o seu valor), em cada um dos três copos;— O momento da introdução dos rebuçados nos copos.Como vamos registar...— Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregistam os tempos de dissolução.35

Aensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosEnsaioAgitação damisturaTemperatura dosolvente (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta (em min)AAgitação nulaBAgitação de 10 em10 minutosCAgitação contínua— Construir um gráfico do tipo9Tempo dedissoluçãocompleta(em min)t3t2t1BCAgitação do sistemaO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Se agitar mais rebuçado desaparece mais depressa,porque foi o que aconteceu quando eu comi o rebuçado;Previsão 2. Os rebuçados dissolvem-se todos ao mesmotempo, porque são iguais;Outras...369 No caso presente deve-se construir um gráfico de barras (utilizando a nomenclatura ensaio A, B e C), vistoque os modos de agitação usados são de variação descontínua.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que e como vamos fazer...— Preparar o número de copos de acordo com os tipos deagitação que se deseja testar, no caso três copos;— Colocar a mesma quantidade (volume) de água em cadacopo, medir a temperatura e em simultâneo o respectivorebuçado, dando início à agitação previamente acordadacom o auxílio de uma vareta ou colher;— Medir o tempo de dissolução completa recorrendo a umcronómetro ou relógio.E xperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)Após a experimentaçãoO que verificamos...— O rebuçado que se dissolveu mais rápido foi onde usámosuma agitação contínua;— O rebuçado que demorou mais tempo a dissolver foiaquele que não agitámos.A resposta à questão-problema é...— Quando se agita a mistura o rebuçado demora menostempo a dissolver-se em água, à temperatura de …ºC.37

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosConcluindo...O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que a agitação da mistura interfere notempo de dissolução completa do rebuçado em água, àtemperatura de …ºC.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 1 se confirma e que a previsão 2 é derejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para as condições utilizadas naexperimentação (massa do soluto; volume do solvente etemperatura da mistura). Se se utilizar um volume de solvente noqual a dissolução do rebuçado não possa ocorrer completamente,o grau de agitação não terá influência no tempo de dissolução.?uestão-problema VI:A temperatura influencia o tempo dedissolução do rebuçado?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar…— A temperatura da água (3ºC; 25ºC e 70ºC).O que vamos medir…38— O tempo que demora um rebuçado a dissolver-se porcompleto na água a diferentes temperaturas.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que vamos manter e como...— O tipo, a massa e o estado de divisão dos rebuçadosusando três rebuçados do mesmo tipo (dureza, cor,composição, ...), com a mesma massa (tamanho) e nomesmo estado de divisão (por exemplo, inteiro);— O tipo e a quantidade do solvente (por exemplo, usar100ml de água), em cada um dos três copos;— O momento da introdução dos rebuçados nos copos.Como vamos registar...— Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregistam os tempos de dissolução.Temperatura daágua (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta (em min)32570— Construir um gráfico do tipo10t3Tempo dedissoluçãocompleta(em min)t2t13 25 70Temperatura do solvente(em ºC)10 No caso particular podemos construir quer um gráfico de barras (se utilizarmos a nomenclatura ensaio A, Be C) quer um de linhas (se utilizarmos os valores da temperatura do solvente).39

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Na água quente o rebuçado dissolve-se maisdepressa, porque quando ponho açúcar no leite quente eletambém desaparece mais depressa;Previsão 2. Na água fria o rebuçado dissolve-se maisdepressa, porque com o frio parte-se;Outras...O que e como vamos fazer...— Preparar previamente a água a diferentes temperaturasusando uma placa eléctrica para aquecimento (medir como termómetro);— Baixar a temperatura recorrendo a um frigorífico, ou nasua ausência, colocar um copo com água dentro de umatina com gelo;— Colocar em cada copo a água à temperatura desejada;— Colocar simultaneamente, em cada copo um rebuçado;— Se a opção for agitar, usar 3 varetas/colheres e mexer deigual forma em todos os copos.— Medir o tempo de dissolução completa dos rebuçados como auxílio de um cronómetro ou relógio;— Utilizar luvas térmicas para manipular os objectos aquecidos.40E XperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosApós a experimentaçãoO que verificamos...— O rebuçado que se dissolveu mais rápido foi na água àtemperatura mais elevada (70ºC);— O rebuçado que demorou mais tempo a dissolver foi aqueleem que a temperatura da água era mais baixa (3º C).A resposta à questão-problema é...— O rebuçado dissolve-se mais depressa em água quente doque na fria.Concluindo...O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que a temperatura do solvente (água)interfere no tempo de dissolução completa do rebuçado.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 1 se confirma e que a previsão 2 é derejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para as condições utilizadas naexperimentação (intervalo de temperatura mínima e máximaensaiadas e o par soluto-solvente utilizado).41

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos?uestão-problema VII:O tipo de líquido (solvente) influencia o tempode dissolução?Antes da experimentaçãoO(A) professor(a) orienta as crianças de forma a decidiremem conjunto:O que vamos mudar…— O tipo de solvente (por exemplo, água, álcool etílico, óleoalimentar).O que vamos medir…— O tempo que demora um rebuçado a dissolver-se porcompleto nos diferentes líquidos (solventes).O que vamos manter e como...— O tipo, a massa e o estado de divisão dos rebuçadosusando três rebuçados do mesmo tipo (dureza, cor,composição ...), com a mesma massa (tamanho) e nomesmo estado de divisão (por exemplo, inteiro);— A quantidade (volume) e a temperatura do solvente (porexemplo, usar 100ml de cada líquido à temperaturaambiente), em cada um dos três copos;— O momento da introdução dos rebuçados nos copos.Como vamos registar...42— Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregistam os tempos de dissolução.

Aensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosTipo de líquido(Solvente)A (óleo)Temperatura dosolvente (em ºC)Tempo de dissoluçãocompleta (em min)B (álcool etílico)C (água)— Construir um gráfico do tipot3Tempo dedissoluçãocompleta(em min)t2t1BCTipo de solventeO que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. No álcool, o rebuçado dissolve-se mais depressaporque quando quero tirar a cola da cadeira ponho álcool;Previsão 2. No óleo o rebuçado dissolve-se mais depressaporque é mais grosso;Previsão 3. Na água o rebuçado dissolve-se mais depressa;Outras...43

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosINFLAMÁVELO que e como vamos fazer...— Utilizar um número de copos igual ao de solventes(líquidos) a testar, no caso, 3 copos;— Colocar um rebuçado em cada copo;— Preparar previamente os solventes medindo iguaisporções com recurso a uma proveta ou copo e medir atemperatura dos mesmos;— Se a opção for agitar usar 3 varetas/colheres e garantirque a agitação é igual em todas as situações;— Medir o tempo de dissolução de cada rebuçado com oauxílio de um cronómetro ou relógio, que se acciona nomomento em que os rebuçados são introduzidos noscopos.E XperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)ApósaexperimentaçãoO que verificamos...— O rebuçado que se dissolveu mais rápido foi o que estavana água;— O rebuçado colocado em álcool e no óleo não se dissolveuapreciavelmente no tempo usado para a experiência.A resposta à questão-problema é...44— O rebuçado dissolve-se mais depressa em água.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosConcluindo...O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que o tipo de solvente interfere notempo de dissolução completa do rebuçado.Qual a validade da nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 3 se confirma e que a previsão1 e 2 sãode rejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para as condições utilizadas naexperimentação (solventes testados e temperatura usada).Apenas foram testados três solventes, se se utilizar outrossolventes poder-se-ão obter outros resultados.45

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosActividadeBExplorando ...comportamento de materiais emcontacto com águaB1Propósitos da actividadeCompreender que dissolver um soluto num solvente significaobter uma solução (mistura homogénea);Verificar que amostras de materiais diferentes se dissolvemde forma diferente, isto é, em iguais volumes de um mesmosolvente, a quantidade de uns materiais que se dissolvemsão maiores do que as de outros.B2Contexto de exploraçãoSão vários os contextos do quotidiano onde as crianças têmoportunidade de experienciar situações que envolvem adissolução de diversos materiais, tais como: colocarchocolate ou açúcar no leite; colocar sal na comida; fazerbrincadeiras com água e areia na praia…Desta forma, e tendo em conta as actividadesanteriormente desenvolvidas acerca dos factores quepodem influenciar o tempo de dissolução completa de umrebuçado, o(a) professor(a) poderá agora orientar ascrianças no sentido de perceberem se todos os materiaisse dissolvem de igual forma em água, num mesmo períodode tempo. Para isso poderá levantar questões, tais como:46Será que o açúcar e a farinha se dissolvem em água deigual forma?Será que todos os materiais se dissolvemcompletamente em água?

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosB3Metodologia de exploraçãoApós o diálogo com as crianças orientá-las de forma adefinirem a seguinte questão-problema: Materiaisdistintos dissolvem-se do mesmo modo na água?Esta questão diz respeito ao estudo da influência do tipo desoluto (uma variável independente) no processo dadissolução. Para isso é fundamental que as criançasreconheçam que a resposta à questão só terá validade se aexperiência for conduzida mantendo controladas asrestantes variáveis — ensaio controlado (tal como seprocedeu na actividade anterior).Esse controlo exige que a experimentação seja feita comrecursos adequados (balança, provetas ou copos graduados,vareta…).As crianças planeiam, com a ajuda do(a) professor(a), aexperiência que permita dar resposta à questãoformulada.O(A) professor(a) deve orientar essa planificação demodo a que as crianças decidam:O que vamos mudar (variável independente em estudo) ;O que vamos medir (variável dependente escolhida) ;O que vamos manter e como (variáveis independentes sobcontrolo) ;Como vamos registar (tabelas, quadros, gráficos...) ;O que pensamos que vai acontecer e porquê;O que e como vamos fazer.47

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos?uestão-problema:Materiais distintos dissolvem-se de igual formaem água?Antes da experimentaçãoO que vamos mudar…— O tipo de material a explorar (sal, açúcar, areia, café empó 11, farinha, azeite (ou óleo alimentar), álcool etílico…) 12.O que vamos obeservar…— O comportamento dos diferentes materiais em água(dissolução completa ou parcial num determinado tempo).O que vamos manter e como...— A massa dos diferentes materiais (amostras de 5g, ouusar como medida uma colher de chá rasa 13);— O tipo, o volume e a temperatura do solvente (porexemplo, usar 100ml de água à temperatura ambiente emedir o seu valor) em cada um dos copos;— O momento da introdução das amostras dos diferentesmateriais nos copos;— A agitação do conteúdo de cada um dos copos (nãoagitando, agitando de forma equivalente);— O tempo de espera (por exemplo, 15 minutos após acolocação das amostras em água).4811 A selecção do tipo de café (solúvel ou não solúvel) a experimentar dará resultados diferentes.12 O/A professor(a) deve escolher amostras de materiais com comportamento bem distinto e facilmenteapreciável pelas crianças, assim como testar previamente as quantidades de soluto e o volume de solvente a usar.13 Aproximação muito grosseira que só deverá ser feita com crianças muito pequenas ou na impossibilidadede usar recursos adequados, pois o facto dos materiais terem diferentes densidades leva a que amostras deigual volume, não correspondam a massas iguais.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosComo vamos registar...— Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregista o comportamento dos diferentes materiais.Comportamento após 15 minutosMateriaisDissolve-secompletamente, pela ordem...1º 2º 3º 4º 5º 6º 7ºDissolve-separcialmenteQuase não sedissolveSalAreiaAçúcarCafé em póFarinhaÁlcool etílicoAzeite(...)O que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Todos os materiais se dissolvem de igual formana água;Previsão 2. A areia e o azeite não se dissolvem em água;Previsão 3. Os materiais dissolvem-se de maneirasdiferentes em água;Outras…49

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosINFLAMÁVELO que e como vamos fazer...Não provar asamostras.— Utilizar um número de copos igual ao de amostras aensaiar (sal, areia, açúcar, café em pó, farinha, álcooletílico, azeite, …);— Colocar o mesmo volume de água em cada copo;— Medir iguais porções de cada material com uma colher ouutilizando uma balança;— Colocar em simultâneo, as amostras dentro dos respectivoscopos. Se a opção for agitar, usar 7 varetas/colheres emexer de igual forma em todos os copos.E XperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)Após a experimentaçãoO que verificamos...— O álcool etílico, o sal e o açúcar dissolveram-secompletamente na água;— O azeite, a farinha, a areia e o café não se dissolveramcompletamente na água;— O azeite quase não se dissolveu na água;— O álcool etílico foi o primeiro a dissolver-se.A resposta à questão-problema é...50Os materiais testados não se dissolvem todos de igual formaem água. O álcool, o açúcar e o sal dissolveram-se na

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidostotalidade; a farinha, a areia, o azeite e o café não sedissolveram completamente, à temperatura ensaiada noperíodo de tempo testado (15 min).Concluindo...O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que amostras de materiais diferentesse dissolvem de forma diferente:*há materiais que se dissolvem em maior quantidade do queoutros.*há materiais que embora se dissolvam por completo, demoramtempos diferentes.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 3 se confirma e que as previsões 1 e 2são de rejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para os materiais ensaiados e à temperaturausada; se forem outros os materiais testados podem obter-seresultados diferentes, isto é, não é possível prever a partir destaexperiência o que aconteceria com outros materiais.51

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosActividadeCExplorando ...limites de solubilidade de um materialnoutroC1Propósitos da actividadeC2Verificar a existência de um limite de solubilidade de ummaterial num dado solvente, ou seja, que um soluto não sedissolve infinitamente num determinado volume de solvente;Verificar que materiais diferentes têm diferentes limites desolubilidade num mesmo solvente.Verificar que um mesmo material tem diferentes limites desolubilidade em solventes distintos.Contexto de exploraçãoPodemos aproveitar a situação explorada na actividade B,partindo do caso do açúcar e/ou do sal, em que se verificaque uma amostra de 5g se dissolveu completamente em100ml de água, questionar as crianças:“O que pensam que aconteceria se aumentássemos aquantidade de soluto (açúcar/sal)? Será que naquelaquantidade de água, o açúcar se dissolveindependentemente da quantidade que colocarmos?”“E se em vez de usarmos a água, usássemos outrolíquido, por exemplo, álcool?”52Outra forma de introduzir estas questões é partir de cartazes(ver figura I e II), onde crianças apresentam as suas ideiasacerca das questões-problema. As crianças são depoisincentivadas a dizer com qual concordam.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosSerá que conseguimos dissolverqualquer quantidade de açúcar num dado volume de água?20g 80g 160g 200gEu acho que o açúcarse dissolve sempreO açúcar pode não se dissolver,porque às vezes eu mexo o açúcarno leite e fica algum no fundodo copoSerá que conseguimos dissolver, noutros líquidosa mesma quantidade de açúcar que dissolvemos na água?20g160gÁlcoolVinagreO açúcardissolve-se na mesmaO açúcar não se dissolveporque são líquidos diferentesC3Metodologia de exploraçãoO(A) professor(a) sistematiza as ideias das criançasajudando-as a identificar dois factores que podeminfluenciar o limite de dissolução, no caso:— a quantidade de soluto— o tipo de solvente53

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosA partir de cada um dos factores (variáveisindependentes) formular com as crianças uma questãoespecífica.As crianças deverão registar essas questões no quadro,disponível para o efeito, no seu caderno de registos.— Questão-problema I — Num dado volume de água poderádissolver-se qualquer quantidade de um material?— Questão-problema II — A quantidade máxima de materialque é possível dissolver dependerá do solvente?Cada questão diz respeito ao estudo da influência de umavariável independente no limite de solubilidade aquiapreciado através da quantidade máxima de soluto que seconsegue dissolver num determinado volume de solvente.Por isso,é fundamental que as crianças reconheçam que aresposta a cada uma dessas questões,só terá validade se aexperiência for conduzida mantendo controladas asrestantes variáveis — ensaio controlado.Em seguida planear com as crianças uma experiênciaque permita dar resposta a cada uma das questõesformuladas.?uestão-problema I:Num dado volume de água poderá dissolver-sequalquer quantidade de um material?Antes da experimentação54Orientar as crianças de maneira a planificar uma experiênciaque permita dar resposta à questão-problema em causa.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosAssim, em conjunto, escolher o(s) soluto(s) a usar (porexemplo, sal, açúcar,…) e decidir quais as massas que sepretendem testar (por exemplo, 20g, 40g, 80g, 100g).Como vamos registar...Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregista o comportamento de cada porção de soluto testadaem 100ml de água.Massa do soluto(em g)2080160200(...)SolutoAçúcarSal...AçúcarSal...AçúcarSal...AçúcarSal...AçúcarSal...Comportamento em 100ml de água(Temperatura da água = ... ºC)O que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Dissolvem-se sempre, porque o açúcar e o salna água dissolvem-se;Previsão 2. Não se dissolvem sempre, porque às vezes eumexo e fica açúcar no fundo do copo.Outras…55

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosAssim em conjunto:— escolher o(s) soluto(s) a usar (por exemplo, sal e açúcar)e decidir quais as massas a testar (por exemplo, 20g e40g) que no caso devem corresponder às escolhidas naactividade anterior;— escolher o(s) solvente(s) a testar e manter o volumeusado na actividade anterior com a água, para assim sepoder comparar os resultados.Como vamos registar...— Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregista o comportamento de cada porção de soluto em100ml do solvente a testar.Massa do soluto(em g)Soluto Comportamento em 100ml de ...(à temperatura ambiente ... ºC)Álcool etílico (96%) Vinagre (...)2080160(...)AçúcarSal...AçúcarSal...AçúcarSal...AçúcarSal...O que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Os materiais vão-se dissolver da mesmamaneira que na água, porque são todos líquidos;58Previsão 2. Se o líquido mudar, o material pode dissolver--se mais ou menos do que na água… ;Outras…

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosO que e como vamos fazer...INFLAMÁVEL— Utilizar um número de copos correspondente ao deamostras de soluto a testar;Não provar oslíquidos.— Medir a massa de cada amostra do soluto com umabalança de precisão;— Colocar 100ml dos solventes a testar (por exemplo, álcooletílico e vinagre), medir a temperatura e adicionar aamostra de soluto a testar;— Agitar durante o período de tempo pré-estabelecido,deixar repousar e observar.E XperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (controlando variáveis,observando, registando…)Após a experimentaçãoO que verificamos...— 20g de açúcar e de sal dissolveram-se completamente em100ml de vinagre;— 160g de açúcar e/ou de sal não se dissolveram totalmenteem 100ml de vinagre, no entanto verificámos naactividade anterior que 160g de açúcar se tinhamdissolvido totalmente em 100ml de água;— 20g de açúcar e/ou de sal não se dissolvem de formaapreciável em 100ml de álcool.A resposta à questão-problema é...— Mudando de solvente, altera-se o valor da quantidademáxima de soluto que é possível dissolver.59

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosConcluindo...O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que o limite de solubilidade de ummaterial depende do tipo de solvente usado.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 2 se confirma e que a previsão 1 é derejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para os solventes testados e temperaturaensaiada. Se for outra a temperatura do solvente a extensão desolubilidade dos materiais poderia ser diferente.60

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosActividadeDExplorando ...reversibilidade da dissoluçãoD1Propósitos da actividadeVerificar que é possível a partir de uma solução recuperar osoluto, ou seja, que a dissolução é um fenómenoreversível 14.D2Contexto de exploraçãoUm grande número de crianças pensa que o fenómeno dadissolução consiste no desaparecimento do soluto nosolvente (por exemplo, quando colocam açúcar no leitedeixam de o ver). Sendo assim, é necessário ajudar ascrianças a desconstruirem esta ideia, isto é, que o solutoexiste na solução.Para isso pode-se partir de exemplos das actividadesanteriores e questionar as crianças sobre o que pensam queaconteceu aos solutos (rebuçado, açúcar, sal…) quando osdissolvem. Ou podemos partir de um cartaz onde trêscrianças apresentam as suas ideias acerca desta questão. Ascrianças são depois incentivadas a dizer com qual delasconcordam.14 A recuperação do solvente é possível através de uma destilação, procedimento que não é facilmente viávelnuma escola do 1º CEB.61

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosSerá possível recuperar o açúcar dissolvido na água?O açúcarpode ser recuperadopor filtraçãoEu acho quenão é possívelPodemos evaporara águaTalvez coando a soluçãoD3Metodologia de exploraçãoApós o diálogo com as crianças sistematizar as suasideias e orientá-las de forma a definirem a questão--problema seguinte: O soluto pode ser recuperado apósa dissolução?As crianças planeiam, com a ajuda do(a) professor(a), aexperiência que permita dar resposta à questãoformulada.?Uestão-problema:Pode recuperar-se um material (soluto) após asua dissolução?62Antes da experimentaçãoOrientar as crianças de maneira a planificarem umaexperiência que permita obter a resposta à questão--problema em causa.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosAssim, em conjunto:— escolher o(s) soluto(s) a usar (por exemplo, sal e açúcar)e respectiva quantidade;— escolher a quantidade de água a usar 15;— listar as diferentes formas de testar propostas pelascrianças (por exemplo, coando, filtrando, evaporando, …).Como vamos registar...Organizar um registo onde as crianças possam descrever oque aconteceu em cada teste, recorrendo quer ao formatoescrito quer a ilustrações (esquemas, desenhos…).Soluçõesa testarÁgua (controlo)Água+açúcarÁgua+sal(...)Coando...O que aconteceu...Filtrando... Evaporando... ...O que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. Não podemos voltar a ter o açúcar, porque eledesapareceu e agora só ficou água. Se evaporarmos nãoficará nada;Previsão 2. Podemos voltar a ter o açúcar, basta coarmosou utilizarmos um filtro muito fininho;15 Assumimos aqui apenas a utilização de soluções aquosas, pois outros solventes, como o álcool, podem serperigosos por serem facilmente inflamáveis.63

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosPrevisão 3. Podemos voltar a ter o açúcar, mas só seevaporarmos a água, tal como acontece nas salinas.Outras…O que e como vamos fazer...— Obter uma solução (por exemplo, água com sal ou águacom açúcar) 16 e uma amostra de igual volume de águapara controlo 17;—Submeter cada solução aos diferentes processos listadospelas crianças, como por exemplo:* Passar por um coador (utilizando um coador de rede):* Passar por um filtro (montando um dispositivo como o queabaixo se ilustra):VaretaFunilPapel de filtroErlenmeyer6416 Utilizar solutos sólidos.17 Não tendo água destilada, sugerimos a utilização de água engarrafada pouco mineralizada, ou seja, quetenha um resíduo seco/total inferior a 50mg/l.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosPara isso dobrar um círculo de papel de filtro e colocá-lodentro de um funil para que fiquem três partes do papel paraum lado do funil e uma parte para o outro. No final deve-sehumedecer um pouco o papel de filtro para aderir melhor aofunil.Três camadasDobrardobrar* Evaporar: utilizando um dispositivo, uma lâmpada (…W)colocada sobre a solução como abaixo se ilustra 18.E xperimentação* Executar a planificação atrás descrita (controlandovariáveis, observando, registando…)18 Opta-se pela utilização deste dispositivo, por dois motivos: i) segurança, pois numa ebulição pode ocorrerprojecção de líquidos; ii) evitar o reforço de concepções alternativas em que se faz depender evaporação daebulição.65

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosApós a experimentaçãoO que verificamos...— Depois de passar no coador e no filtro ficamos na mesmacom a solução inicial;— Quando recorremos à evaporação verificamos que a águase evapora e fica o respectivo soluto (sal ou açúcar). Nocaso da água de controlo, não fica “nada” 19.A resposta à questão-problema é...— A partir de uma solução aquosa pode recuperar-se osoluto, evaporando a água.Concluindo...O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que o processo de dissolução éreversível, ou seja, que pode obter-se novamente a substânciainicialmente dissolvida.Qual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as previsões formuladas;— Verificar que a previsão 3 se confirma e que as previsões 1 e 2são de rejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para todos os solutos.6619 Poderá eventualmente ficar um resíduo, tanto mais perceptível quanto maior for a concentração global desais, pelo que utilizando a água pouco mineralizada, o resíduo, se detectável, será reduzido.

deneveensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosActividadeEExplorando ...conservação da massa na dissoluçãoE1Propósitos da actividadeVerificar que a massa da solução é igual à soma das massasdo soluto e do solvente ( msolução = msoluto + msolvente).E2Contexto de exploraçãoAproveitar a situação explorada na actividade A, equestionar as crianças sobre o que pensam acerca da massafinal da solução, quando comparada com a soma das massasdo soluto e do solvente.Pode-se, também, partir de um cartaz onde algumascrianças apresentam as suas ideias acerca desta questão. Ascrianças são depois incentivadas a dizer com qual delasconcordam.Será que a massa da solução é maior, menor ou igualà soma das massas da água e do rebuçado?A massa da soluçãoé igual à massa do solutomais a massa do solventeA massa da soluçãoé maior do que a somada massa do solutoe do solventeRebuçado(soluto)deneveÁgua(solvente)Rebuçado dissolvido na água(solução)A massa da soluçãoé menor do que a somada massa do solutomais a massa do solvente67

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosE3Metodologia de exploraçãoApós o diálogo com as crianças sistematizar as ideiasapresentadas e orientá-las de forma a definirem aquestão-problema.As crianças planeiam, com a ajuda do(a) professor(a), aexperiência que permita dar resposta à questãoformulada.?Uestão-problema:Que relação existe entre a massa de umasolução e as massas iniciais do soluto e dosolvente?Antes da experimentaçãoQuestionar as crianças sobre uma forma de se saber qual dassituações apresentadas no cartaz é a correcta. Orientar ascrianças de maneira a planificarem uma experiência quepermita obter a resposta à questão-problema em causa.Assim em conjunto:— Escolher o(s) soluto(s) a usar (por exemplo, sal, açúcar,…)e decidir qual a massa que se vai testar (por exemplo20g);— Escolher o(s) solvente(s) a usar (por exemplo, água) edecidir qual o volume a usar (por exemplo 100ml) e medira sua massa 20.6820 É preciso atenção na selecção do par soluto-solvente, bem como nas quantidades usadas, pois temos quegarantir que formem uma solução. Outro aspecto muito importante, é não juntarmos materiais que reajamquimicamente como, por exemplo, uma pastilha efervescente em água, pois nestes casos há libertação de gáse logo a massa final da solução será menor do que a soma das massas dos materiais iniciais, em separado.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosComo vamos registar...— Organizar um quadro do tipo que se apresenta onde seregistam as massas.Parsolvente-solutoMassa dosolvente (em g)Massa dosoluto (em g)Massa dasolução (em g)Água e salÁgua e açúcarÁgua e álcool(...)O que pensamos que vai acontecer e porquê...Exemplos de previsões das crianças:Previsão 1. A massa da solução é menor do que a soma daágua com o sal, porque o sal desaparece.Previsão 2. A massa da solução vai ser igual à massa daágua, porque o sal desaparece;Previsão 3. Como o sal desaparece na água, no final asolução deve ter uma massa um bocadinho menor do que asmassas iniciais da água e do sal juntas;Previsão 4. A massa da solução é igual à soma das massasda água e do sal, pois eles ficam os dois lá dentro.Outras...O que e como vamos fazer...— Medir as massas do soluto e do solvente recorrendo a umabalança de precisão;69

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos— Determinar a soma das massas do soluto e do solvente;— Registar os valores no quadro;— Utilizar um copo onde se dissolve o soluto no solvente (porexemplo, dissolver o açúcar na água) e uma vareta paraser mais rápido (ver/relembrar actividade A);— Repetir a medição da massa da solução e comparar o valorcom a soma das massas iniciais do soluto e do solvente.E XperimentaçãoExecutar a planificação atrás descrita (observando,registando…)Após a experimentaçãoO que verificamos...—A massa da solução (120g) é igual à soma da massa dosoluto (20g açúcar) e do solvente (100g água).A resposta à questão-problema é...— A massa da solução é igual à soma das massas do soluto edo solvente.Concluindo...70O que concluímos…Ajudar os alunos a concluir que na dissolução existe conservaçãoda massa, ou seja, que a massa de uma solução é igual à soma dasmassas do solvente e do(s) soluto(s), quaisquer que sejam ospares soluto-solvente e as quantidades usadas.

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosQual a validade das nossas previsões…— Comparar a conclusão com as hipóteses formuladas;— Verificar que a hipótese 4 se confirma e que as hipóteses 1, 2 e 3são de rejeitar.Quais os limites de validade da conclusão…A conclusão é válida para qualquer solução. Nos casos em que adissolução é incompleta, a conclusão é válida para a porção dosoluto que se dissolveu.5RecursosPara a realização das actividades propostas serãonecessários os seguintes recursos:. balança de precisão 500g(limite de detecção: décimo de grama). placa eléctrica. frigorífico ou congelador. lâmpada com suporte. termómetros digitais21. cronómetro / relógio. gobelés /copos. balões de Erlenmeyer. provetas. almofariz. tina. varetas. funis. prato em inox. coador de rede. faca. luvas térmicas. filtros (de café). rebuçados (mesmo tipo e tipodiferentes). areia. álcool etílico. açúcar. sal. água. farinha. café em pó. óleo alimentar. vinagre21 Os termómetros digitais são os mais adequados. Os de vidro são quebráveis. De entre estes os de mercúrioestão proibidos devido à toxidade do mercúrio. Em alternativa usar os de álcool.71

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos6Aprendizagens esperadasAs actividades apresentadas contribuem para que ascrianças possam alcançar aprendizagens aos níveisconceptual, procedimental e atitudinal.No final das actividades as crianças deverão saber que:— Amostras de materiais diferentes se dissolvem de formadiferente, isto é, uns materiais dissolvem-se em maiorquantidade do que outros, no mesmo solvente.— Dissolver um soluto num solvente significa obter umasolução (mistura homogénea);— O fenómeno de dissolução é um fenómeno de interacçãosoluto-solvente e que ocorre do exterior para o interior dosoluto;— Dissolver mais depressa significa dissolver em menostempo;— O tempo de dissolução completa de uma amostra dependeda massa da amostra (soluto), do tipo de soluto, danatureza do solvente, da agitação da mistura (soluto esolvente), da temperatura da mistura, do estado dedivisão do soluto;— O tempo de dissolução completa de uma amostra nãodepende do volume de solvente (desde que o menorvolume usado permita a dissolução completa do soluto);— A massa da solução é igual à soma das massas do soluto edo solvente ( msolução = msoluto + msolvente);72— Apenas se pode dissolver uma porção limitada de solutonuma certa quantidade de solvente, a uma dadatemperatura, ou seja, os materiais têm um limite desolubilidade num dado solvente;

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos— A partir de uma determinada massa de soluto, não épossível dissolver mais num dado volume de solvente, auma dada temperatura, e obtém-se uma solução saturadaa essa temperatura;— Materiais diferentes têm diferentes limites de solubilidadenum mesmo solvente, a uma dada temperatura;— A uma dada temperatura, o limite de solubilidade de umdado material depende do solvente em que o colocamos,ou seja, é diferente a extensão da dissolução do mesmosoluto em diferentes solventes.— A dissolução é um processo reversível, pois é possível apartir de uma solução recuperar o soluto.No final da actividade as crianças deverão ser capazes de:— Compreender o que é um ensaio controlado;— Prever que factores influenciam o tempo de dissolução deum rebuçado em água e quais os efeitos da variação decada um deles;— Organizar um registo de dados;— Utilizar uma balança para determinar a massa deamostras (solutos, solventes, soluções);— Utilizar cronómetro/relógio para medir tempo (porexemplo, tempo de dissolução completa de umrebuçado);— Utilizar termómetro para medir a temperatura (porexemplo, temperatura do solvente);— Utilizar provetas para medir volume de líquidos (porexemplo, volume dos solventes);— Distinguir dados recolhidos numa observação, da suainterpretação e das conclusões a extrair;73

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos— Identificar o efeito da variação de cada uma das variáveisindependentes estudadas no tempo de dissoluçãocompleta de uma amostra (variável dependente);— Confrontar resultados obtidos com previsões feitas;— Perceber os limites da conclusão de cada um dos ensaiosrealizados.— Respeitar normas de segurança (não provar os materiais,não cheirar os solventes, usar luvas térmicas quandomanuseiam objectos aquecidos…).7Sugestões para avaliação das aprendizagensAo longo e após a concretização das actividades espera-seque os alunos estejam em condições de serem confrontadoscom outras questões/actividades sobre o tema abordado.Sugerimos desta forma algumas situações que nospermitem avaliar as aprendizagens das crianças.7.17.1.1A propósito dos factores que influenciam o tempo dedissoluçãoRebuçado relâmpagoComo se pode diminuir ainda mais o tempo de dissoluçãode um rebuçado?Tendo por base as experiências que realizaste, organizarespostas conjugando 2 ou 3 factores.74Orientações para uma resposta aceitável: Diminuir otempo significa dissolver mais depressa, portanto devemosusar uma temperatura mais elevada, agitar mais a mistura etriturar o rebuçado.É necessário conjugar alguns factores, como temperaturada água, agitação da mistura e estado de divisão do soluto(rebuçado).

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos7.1.2Um rebuçado duradouroComo se pode prolongar o tempo de dissolução de umrebuçado muito triturado?Tendo por base as experiências que realizaste, organizarespostas conjugando 2 factores.Orientações para uma resposta aceitável: Prolongar otempo significa dissolver mais devagar. É necessárioconjugar a agitação da mistura e a temperatura da água,baixando a temperatura e não agitando a mistura.7.2A propósito do comportamento de materiais em contacto coma águaO esconde-esconde do açúcarTemos três saquetas transparentes devidamente numeradas(1,2,3). Em cada uma delas colocámos 40g de um pó brancodiferente (farinha, fermento em pó e açúcar) 22. Queremossaber, sem provar, qual deles é o açúcar?Planifica uma experiência que permita determinar qual dasamostras é o açúcar. Podes ensaiar previamente ocomportamento de outras amostras de farinha, fermento empó e açúcar em água.Organiza uma tabela com os dados.123Comportamento em 100ml deÁgua22 As amostras devem ter um aspecto macroscópico idêntico pelo que se sugere a utilização de açúcar em pó,fermento para bolos em pó e farinha de milho.75

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosOrientações para uma resposta aceitável: Para identificarqual das 3 amostras é o açúcar vamos utilizar o queaprendemos em actividades anteriores (por exemplo,actividade B): materiais diferentes dissolvem-se de formadiferente no mesmo solvente. Vamos testar o comportamentodos três materiais (fermento em pó, farinha e açúcar) em 100ml de água. Precisamos de 3 copos com água e de 40g de cadamaterial. Introduzem-se as amostras ao mesmo tempo emcada copo, agita-se de forma equivalente e regista-se ocomportamento (dissolveu totalmente, dissolveuparcialmente, praticamente não se dissolveu).Comportamento em 100ml deÁguaFermentoem pó 1FarinhaAçúcar23Dissolve-se parcialmente, fazendo efervescênciaDissolve-se parcialmenteDissolve-se totalmenteO quadro de registos vai servir como referência decomparação para as amostras desconhecidas. Procede-se deigual modo com as três amostras não identificadas e poderáconcluir-se que o açúcar é aquele que se dissolve totalmenteem 100ml de água.A propósito do limite de solubilidade de um material7.3Açúcar aos montesO Rui disse: “O açúcar é solúvel em água, portanto podemospreparar uma solução cada vez mais doce, adicionando maisaçúcar a 100 ml de água.”76

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidos7.4Concordas com o Rui? Apresenta as razões da tua resposta.Orientações para uma resposta aceitável: Através darealização de actividades anteriores (por exemplo actividadeC), verificámos que numa determinada quantidade desolvente, um dado material só se dissolvia até determinadaquantidade, ou seja, tem um limite de solubilidade. O Ruinão tem razão, pois a partir de uma determinada quantidadede açúcar adicionado, este não se dissolve, ou seja, fica nofundo do copo. Uma solução de água com açúcar é doceporque o açúcar está dissolvido. Não se dissolvendo maisaçúcar a solução não fica mais doce.A propósito da reversibilidade da dissoluçãoÀ procura do salO náufrago quer algum sal para pôr no peixe que pescou.Podes ajudá-lo?Como pode obter algum sal a partir do mar?O náufrago quer algum sal para pôr no peixe que pescou.Podes ajudá-lo? Como pode obter algum sal a partir do mar?77

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosOrientações para uma resposta aceitável: Através dasactividades realizadas sobre a dissolução (por exemplo,atividade D), verificámos que é possível recuperar o solutode uma solução através da evaporação do solvente.Desta forma a resposta à questão poderá ser do tipo“Recolher uma amostra de água do mar, deixá-la numrecipiente aberto (folha de palmeira em forma de concha,por exemplo), deixar a água evaporar e ficaremos então como sal no fundo”.7.5A propósito da conservação da massa numa dissoluçãoGarrafas traiçoeirasTemos 2 garrafas iguais, A e B, contendo o mesmo volume delíquidos com aspecto idêntico (numa existe água e noutraexiste água com sal). Como podemos saber qual é oconteúdo de cada garrafa sem as abrir?ABOrientações para uma resposta aceitável: Após aexploração da dissolução (ex. realização da actividade E), ascrianças verificaram que a massa de uma solução é igual àsoma das massas do(s) soluto(s) e do solvente. Assim,espera-se que as crianças digam que é preciso pesar asgarrafas (ou seja, medir a massa); a mais pesada (maiormassa) será a que contém água salgada, uma vez que tem amais o sal dissolvido.78

ensinoºnoiclociênciasdas experimentalExplorando materiais... dissolução em líquidosReferências BIBLIOGRÁFICASCarvalho, R. (1995). A Física no dia-a-dia. Lisboa: Relógio D'Água.de Bóo, M. (2004). Using science to develop thinking skills at key stage I — Practicalresources for gifted and talented learners. London: David Fulton Publishers.Direcção Geral do Ensino Básico e Secundário [DGEBS] (1990). Reforma Educativa:Ensino Básico, Programa do 1º Ciclo. Lisboa: ME.Departamento da Educação Básica [DEB] (2004). Organização Curricular eProgramas: Ensino Básico — 1º Ciclo (4ª edição revista). Lisboa: Editorial do ME.Fiolhais, C. (1991). Física divertida. Lisboa: Gradiva.Goldsworthy, A., Feasey, R. (1997). Making Sense of Primary Science Investigations.Hatfield: The Association for Science Education.Harlen, W. (2006). Teaching, Learning and assessing science 5-12 (4ª ed.). London:Sage Publications.Harlen, W. (ed.) (2006). ASE Guide to Primary Science Education. Hatfield: TheAssociation for Science Education.Harlen, W., Qualter, A. (2004). The teaching of science in primary schools. London:David Fulton Publishers.Howe, A., Davies, D., McMahon, K., Towler, L., e Scott, T. (2005). Science 5-11: Aguide for teachers. London: David Fulton Publishers.Jiménez-Aleixandre, M. P. (coord.) et al. (2003). Enseñar Ciências. Barcelona: Graó.Johnston, J., e Gray, A. (1999). Enriching early scientific learning. Philadelphia, PA:Open University Press.Miguéns, M. I. (1999). O Trabalho Prático e o Ensino das Investigações na EducaçãoBásica. Em CNE (ed.), Ensino Experimental e Construção de Saberes, pp. 77-95,Lisboa: CNE-ME.Ministério da Educação — Departamento da Educação Básica (2001).Nacional do Ensino Básico. Lisboa: Editorial do ME.CurrículoNaylor, S., Keogh, B. (2000).Millgate House Publishers.Concept Cartoons in Science Education. Cheshire:79

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