Dados iônicos: conhecendo cátions, ânions, cargas e fórmulas químicas

por Alfredo Mateus

Neste artigo, vamos sugerir uma atividade que usa dados especiais, com símbolos químicos nas suas faces. Vamos mostrar vários métodos de como fazer os dados e propor uma maneira em que eles podem ser usados em sala de aula para que os alunos tenham contato com a nomenclatura dos principais íons e seus compostos. 

Usando em sala de aula

Faça um conjunto dos dados (cátions e ânions) para cada grupo de alunos em sua sala. Os alunos vão precisar ter acesso à tabela periódica dos elementos. Para isso você pode, por exemplo, imprimir uma das tabelas disponíveis no site tabelaperiodica.org. Os alunos só precisam consultar a tabela para associar o nome dos elementos com os seus símbolos, não irão precisar de outros dados como massa atômica, etc.  Nós incluímos uma tabela com os íons usados nos dados e que pode ser usada pelos alunos como referência.

Cada aluno no grupo pega um dado de cada tipo (um contendo cátions e outro contendo ânions) e joga os dados. Ele deve juntar os dados e escrever o nome do composto formado com o cátion e o ânion sorteado. Ele deve também registrar no quadro a fórmula do composto, de modo que o carga total seja zero. Os alunos se revezam jogando os dados e preenchendo a tabela. 

É importante destacar que o obbjetivo da atividade não é fazer com que os alunos memorizem os nomes  e símbolos dos íons. Esta atividade funciona bem inserida no contexto do estudo da tabela periódica, quando os alunos estão tomando contato com os símbolos dos elementos e já estudaram os modelos atômicos até o ponto de entenderem a presença de cargas em átomos devidas aos prótons e elétrons. 

Nós selecionamos apenas íons bem conhecidos, que estão presentes em substâncias que os alunos provavelmente terão contato durante o seu estudo da Química no Ensino Médio. Na minha opinião, não faz nenhum sentido apresentar aos alunos listas com dezenas de íons poliatômicos exóticos. Esta é uma atividade rápida, com vários elementos lúdicos e que permite aos alunos um contato com a nomenclatura usada em compostos iônicos simples e a sua representação na linguagem química. 

Veja o exemplo de atividade abaixo (e faça o download, se quiser).

Link para download: http://www.xciencia.org/wp-content/uploads/2023/03/Dados-ionicos.pdf

Faça o seu (com impressão 3D)

Uma das vantagens de produzir os dados com a impressão 3D é a durabilidade do produto final. os dados de plástico são extremamente duráveis, à prova de água e, se guardados com cuidado no final da aula, poderão ser usados por muitos e muitos anos. As desvantagens podem ser a dificuldade de acesso a uma máquina de corte a laser (procure por um espaço maker na sua cidade, caso a sua escola não tenha uma impressora 3D) e o tempo necessário para produzir os dados. 

Os modelos 3D usados para criar os dados foram feitos no programa de modelagem 3D online TinkerCAD. O TinkedCAD é totalmente gratuito e muito fácil de ser utilizado. Você pode fazer o download dos modelos prontos no Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:5891301.

Faça o seu (com corte a laser)

Para criar os dados usando o corte a laser, precisamos de uma ilustração no formato vetorial. Um dado é basicamente uma caixa. Felizmente, existem diversos sites onde você pode criar caixas para o corte a laser automaticamente. No caso, nós utilizamos o site makeabox.io, colocamos as dimensões em milímetros, entramos a altura, largura e profundidade (25 mm) e clicamos para fazer o download do arquivo em PDF. 

Importamos esse arquivo no Adobe Illustrator e criamos uma borda arredondada, centralizada em cada face. Colocamos o texto dos símbolos e as cargas dos íons. Para os dados dos cátions, selecionamos o texto dos símbolos e aplicamos uma cor que, no programa do corte a laser, será usada para indicar que aquela parte deverá ser gravada no MDF. Já para a borda arredondada, usamos outra cor para indicar que essa linha deve ser cortada levemente, com uma alta velocidade, apenas para marcar a madeira. Já a linha preta ao redor das peças indica que a madeira deve ser complatamente cortada, com uma menor velocidade e maior potência do laser. Já nos dados com os ânions, decidimos deixar o texto sem gravar e gravar o interior da borda arredondada. Isso dá um contraste entre os dois tipos de dados, que facilita a sua seleção. Nas imagens abaixo mostramos os designs criados no Illustrator e os dados prontos. 

Você pode usar cola branca ou super cola para juntas as faces. 

Faça o download dos arquivos para o corte a laser no Thingiverse.

Faça o seu (com papel)

Você pode construir os dados usando folhas de papel ou cartolina. Para isso,você vai ter de imprimir as folhas, cortar, dobrar e colar as bordas. Este sem dúvida é o método mais acessível, mas é o que fornece os dados mais frágeis. Com cuidado, eles provavelmente poderão ser usados várias vezes, mas eu recomendo que você tenha vários e reserva, caso eles amassem e fiquem sem condições de uso.

É fácil achar templates de dados em branco, mas caso você queira, pode usar o PDF abaixo para criar seus próprios dados.

Finalmentes

Com este conjunto de dados, você pode trazer um elemento divertido para uma atividade em que eles precisam aprender uma sequência de passos e entender o que está por trás de cada etapa. Se você gostou dessa atividade, compartilhe com seus colegas e deixe um comentário abaixo.

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1 comentário

Luciano 23/03/2023 - 9:47 am

Olá! Só para lhe avisar: imprimi o projeto. Ficou muito bacana. Obrigado!

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