Metais Pesados no Ensino de Qumica

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    ConCeitos CientfiCos em destaque

    A seo Conceitos cientficos em destaque tem por objetivo abordar, de maneira crtica e/ou inovadora, conceitos cientficos de interesse dos professores de Qumica.

    Recebido em 28/09/2010, aceito em 27/09/2011

    Vernica Ferreira Lima e Fbio Meron

    A conceituao de metal pesado engloba aspectos ambientais e toxicolgicos. Os metais pesados podem se tornar um tema para a contextualizao do ensino de qumica, pois propiciam a correlao entre o conhe-cimento cientfico e suas implicaes tecnolgicas, sociais e ambientais. Apesar de sua importncia, em um estudo realizado com 14 livros didticos de Qumica para a educao bsica publicados entre 1995 e 2007, apenas um fez uma abordagem contextualizada e indicou a importncia da massa atmica e da toxicidade para sua identificao.

    metal pesado, livro didtico, qumica ambiental

    Metais Pesados no Ensino de Qumica

    Levando-se em considerao que a

    conceituao de metal e questes envolvendo

    qumica e meio ambiente so temas abordados no ensino mdio, os metais

    pesados podem se tornar um importante tema

    contextualizador no ensino de qumica.

    Metal pesado um conceito muito usado em nosso dia a dia, sendo associado como uma substncia txica, geral-mente proveniente de um descarte inadequado de um rejeito no meio ambiente. Levando-se em conside-rao que a conceituao de metal e questes envolvendo qumica e meio ambiente so temas abor-dados no ensino mdio, os metais pesados podem se tornar um im-portante tema contextualizador no ensino de qumica.

    Diante desses fatos, no presente trabalho, realizou-se um estudo so-bre esse tema. Inicialmente, foram abordados os diversos aspectos envolvidos na conceituao de me-tal pesado. Em seguida, buscou-se avaliar a transposio didtica desse conceito, realizando uma anlise de sua abordagem nos livros didticos de qumica na educao bsica. Por fim, foram propostas atividades didticas que propiciaram a articu-lao entre o tema e os contedos programticos da disciplina.

    Conceituando os metais pesados

    Ao longo das ltimas dcadas, diversos pesquisadores e autores re-portaram definies para metal pesado. Duffus (2002), em um relatrio tcnico apresentado Unio Internacional de Qu-mica Pura e Aplicada (IUPAC), relatou os resultados de uma extensa reviso bi-bliogrfica sobre as definies de metal pesado. Em rela-o s propriedades qumicas, as principais definies identificadas foram:

    Massa especfica: metais pesa-dos apresentam massa especfica elevada, sendo maior ou igual a um determinado valor de referncia que, em funo de cada publicao, varia entre 3,5 e 7,0 g/cm3;

    Massa atmica: metais pesados apresentam elevada massa atmica,

    sendo o sdio (massa atmica igual a 23) usado como referncia;

    Nmero atmico: metais pesa-dos apresentam elevado nmero

    atmico, sendo o clcio (nmero at-mico igual a 20) usa-do como referncia.

    Dentro desses critrios, alguns au-tores consideram que qualquer tipo de metal pode ser um metal pesado, enquanto outros in-cluem apenas os metais de transio. Alm dessas defi-

    nies principais, outras tambm foram relatadas em funo de outras propriedades, como a capacidade de formar sabes ou definies que datam de antes de 1936 e empregam critrios variados, como o uso em armas de fogo.

    Tendo em vista que a massa especfica uma propriedade muito utilizada para definir um metal pesa-do, na tabela peridica apresentada na Figura 1, so indicados os metais (exceto os transurnicos) em funo

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    das faixas de massa especfica. Cabe lembrar que a massa especfica uma propriedade peridica que, de uma forma didtica, em um grupo, aumenta de cima para baixo e, em um perodo, aumenta das extremidades para o centro.

    Alm das propriedades qumi-cas utilizadas nessas definies, outros autores destacam aspectos importantes a serem considerados na conceituao de metal pesado. Hawkes (1997) observou que, alm da elevada massa especfica, exis-tiam outras propriedades importantes para a sua definio: a formao de sulfetos e hidrxidos insolveis, a for-mao de sais que geram solues aquosas coloridas e a formao de complexos coloridos. Cabe destacar que a principal tcnica de remoo de metais no tratamento de efluentes in-dustriais a precipitao, geralmente com a elevao do pH e a formao de hidrxidos insolveis. De forma geral, para a maioria dessas classi-ficaes, o conceito metal pesado est associado com propriedades qumicas que no expressam seu potencial txico.

    Em sua reviso bibliogrfica, Du-ffus (2002) constatou que, nas ltimas dcadas, o conceito metal pesado tem sido usado em vrias publica-es e legislaes como um grupo de

    metais e semimetais associados com contaminaes e potencial toxicidade e ecotoxidade. Entretanto, ao analisar os elementos listados como metais pesados, o autor constatou que exis-tem diferenas em relao aos textos, o que representa uma incerteza em torno do uso desse conceito. Essa incerteza um reflexo da evoluo do entendimento e do refinamento desse conceito, tendo em vista que, ao longo do tempo, novos critrios foram sendo incorporados.

    Os impactos ao ambiente e sa-de humana decorrentes do descarte de metais fizeram com que fatores ambientais e toxicolgicos fossem associados definio de metal pe-sado. Esses argumentos indicaram a necessidade de uma articulao multi/interdisciplinar de conceitos para melhor descrever a atual com-preenso dos metais pesados. A toxicologia a cincia que estuda os efeitos nocivos das interaes das substncias com os seres vivos (Moraes et al., 1991). Com o estudo da toxicologia, constatou-se que cada metal pode vir a apresentar um efeito toxicolgico especfico sobre determinado ser vivo. Alm disso, outros fatores, como biodisponibili-dade e espcie qumica, influenciam na toxidade de um elemento qumico (Valls e Lorenzo, 2002).

    Espcies qumicas e biodisponibilidade dos metais

    Um fator que afeta significativa-mente a toxicidade de um metal sua espcie, que consiste na forma qumica na qual esse elemento se encontra. Em um estudo sobre os efeitos de um metal ao ambiente ou sade humana, a determinao de sua concentrao total um parme-tro importante, porm limitado, pois as propriedades variaro em funo da forma qumica em que o elemento est presente. Na avaliao dos ris-cos que envolvem a presena de um determinado metal, fundamental levar em considerao a forma de transporte e a biodisponibilidade, fa-tores que dependero de sua espcie (Barra et al., 2000).

    A biodisponibilidade de um ele-mento qumico corresponde medi-da do potencial que este tem para ser absorvido pelos seres vivos (Guima-res e Sgolo, 2008). A biodisponibili-dade um parmetro diretamente as-sociado com a espcie do elemento qumico. A acumulao de metais nos organismos depende diretamente da frao de metais biodisponveis no meio. Pode-se encontrar um metal em diferentes compartimentos de um ecossistema, mas em funo da forma qumica como ele est pre-sente, tem-se uma maior ou menor absoro por parte da biota.

    Em corpos dgua, a toxicidade de um metal em gua varia em funo do pH e dos teores de carbono dissolvi-dos e em suspenso, visto que os me-tais interagem com o carbono e seus compostos, formando complexos ou sendo adsorvidos (Baird, 2002).

    A forma mais txica de um metal no a livre, mas quando este se encontra como ction ou ligado a cadeias carbnicas. Nos organismos, o principal mecanismo de ao txica dos metais decorre de sua afinidade pelo enxofre. Assim, quando pre-sentes em suas formas catinicas, os metais reagem com o radical sulfidrila (-SH) presente na estrutura proteica das enzimas, alterando suas propriedades, o que pode resultar em consequncias danosas ao metabo-lismo dos seres vivos (Baird, 2002).

    Figura 1. Indicao dos metais (exceto os transurnicos) em funo de sua massa es-pecfica: n elementos no metlicos ou transurnicos e metais com massa especfica: n < 3,5 g/cm3 n > 3,5 g/cm3 n > 7 g/cm3 n > 10 g/cm3 n > 20 g/cm3

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    Como exemplo, tem-se as esp-cies qumicas de mercrio. Sua prin-cipal espcie catinica (Hg2+) est as-sociada s partculas em suspenso que se depositaro em sedimentos nos corpos dgua. Nos sedimentos, micro-organismos convertem esse ction em dimetilmercrio, Hg(CH3)2, o qual, em funo do pH do meio, convertido em metilmercrio, HgCH3. Em funo de sua lipossolubilidade em ambientes aquticos, ao passar pelas brnquias dos peixes, o me-tilmercrio se difunde e acumula no tecido adiposo, em um fenmeno conhecido por bioconcentrao. No interior do organismo, o metilmercrio exercer sua ao txica, interagindo com os grupos sulfidrila das enzimas.

    De forma anloga ao mercrio, ou-tros metais pesados tm suas formas mais txicas quando ligados a grupa-mentos carbnicos. Outro exemplo o tetrametilchumbo, Pb(CH3)4, um composto orgnico que j foi muito usado como aditivo da gasolina, mas em funo de sua elevada toxidade, deixou de ser utilizado (Moreira e Moreira, 2004).

    Impactos causados pelo descarte de metais pesados no meio ambiente

    Os metais desempenham fun-es importantes no metabolismo dos seres vivos. Suas propriedades demonstram-se fundamentais na manuteno da estrutura tridimen-sional de biomolculas essenciais ao metabolismo celular. No entanto, enquanto alguns metais so necess-rios em quantidades mnimas para os seres vivos, outros no apresentam funo biolgica relevante, podendo causar danos ao metabolismo (Valls e Lorenzo, 2002).

    Na Figura 2, esquematizada a influncia da concentrao de um metal sobre o desenvolvimento de um ser vivo. Na Figura 2a, tem-se um metal essencial ao organismo, para o qual, inicialmente, o aumento da concentrao acarreta melhoria em seu desenvolvimento, que passa de deficiente para timo. Entretanto, acima de uma faixa de concentrao tima, o metal passa a exercer uma ao txica sobre o desenvolvimento do ser vivo, sendo que h um limite

    de concentrao, acima do qual o metal letal. Na Figura 2b, tem-se um metal no essencial ao organismo. Para este, h uma faixa de concen-trao em que o organismo tolera sua presena. Novamente, acima de de-terminados limites de concentrao, este se torna txico e, em seguida, letal. importante destacar que a essencialidade no caracterstica nica dos metais, ocorrendo com outros elementos qumicos.

    Para o ser humano, existem 14 metais essenciais: clcio, potssio, sdio, magnsio, ferro, zinco, cobre, estanho, vandio, cromo, mangans, molibdnio, cobalto e nquel (Ems-ley, 2001). Dessa relao, pode-se constatar que at alguns metais con-siderados txicos em concentraes elevadas, como zinco, cobre, cromo e nquel, so fundamentais ao meta-bolismo em baixas concentraes.

    A presena de um metal em um corpo dgua pode afetar os seres que ali habitam de duas formas b-sicas: pode ser txico ao organismo ou pode ser bioacumulado, tendo seu efeito potencializado ao longo da cadeia alimentar. A biomagnifi-cao1 ou amplificao biolgica consiste no aumento progressivo da concentrao do metal medida que se avana na cadeia alimentar. A bio-magnificao decorre dos seguintes fatores: a necessidade de um grande nmero de seres do nvel trfico an-terior para alimentar um ser do nvel trfico posterior e o contaminante no metabolizvel, mas lipossolvel, acumulando-se nos tecidos gorduro-sos dos seres vivos. Em funo desse processo, mesmo um descarte de um metal em concentrao reduzida

    pode trazer dano a um ecossistema (Braga et al., 2002).

    Um evento marcante em termos de contaminao por metais pesados e que exemplifica a biomagnificao foi registrado na dcada de 1950 na Baa de Minamata (Japo). Nesse local, o contnuo descarte de resduos contendo mercrio contaminou os peixes e, em consequncia, milhares de pessoas que se alimentavam des-ses peixes (Baird, 2002).

    Os metais podem ser encontrados em despejos de diferentes tipos de indstrias, como mineradoras, galva-noplastia, curtumes e manufaturas de produtos eletrnicos. Em relao aos metais, na Tabela 1, so apresenta-dos os limites estabelecidos pela le-gislao brasileira para o descarte de efluentes e de potabilidade de gua para consumo humano. Apesar dos efeitos txicos diferirem em relao s espcies de um metal, a legislao faz meno apenas concentrao total de cada metal.

    Como se pode constatar, a legis-lao no se aplica a todos os metais conhecidos, mas apenas queles que so comumente encontrados em guas naturais ou residurias e que podem acarretar riscos sade e ao meio ambiente. Analisando a tabela, observa-se que o mercrio o metal que apresenta a maior toxidade, visto que tem as menores concentraes limites, tanto para descarte quanto para potabilidade: 0,01 e 0,001 mg/L, respectivamente. J o sdio o de menor toxidade, no havendo limite para descarte em efluentes e sua concentrao mxima permitida em gua potvel chega a 200 mg/L.

    Figura 2. Comportamento de metais no organismo: (a) essencial e (b) no essencial.

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    Anlise do conceito metal pesado em livros didticos

    O conceito metal pesado cons-tantemente veiculado pelos meios de comunicao. Entretanto, muitas vezes, as informaes so mera-mente superficiais ou at incorretas. Nesse sentido, o ensino de qumica deve contribuir para uma viso mais ampla do conhecimento cientfico, de forma a melhorar a compreenso do mundo e contribuir para a formao da cidadania dos alunos.

    No intuito de avaliar a formao do conceito de metal pesado na educao bsica, em uma segunda etapa deste trabalho, foi realizada uma pesquisa sobre a transposio didtica desse conceito por meio da anlise de livros didticos de qumica na educao bsica. A opo pela anlise de livros didticos se justi-fica pelo fato de este ser o recurso didtico mais utilizado no ensino de qumica (Schnetzler, 1981; Lopes, 1992; Cassab e Martins, 2003; Santos e Ml, 2005). Lutfi (1988) destacou que o livro didtico tem um carter hegemnico no ensino brasileiro, norteando o professor em relao

    aos seus objetivos, contedos cur-riculares, exerccios e at exemplos ilustrativos. Mesmo diante das novas tecnologias incorporadas ao sistema educacional, o livro didtico continua sendo, em muitos casos, a nica fon-te de informao tanto para o aluno quanto para o professor (Carneiro et al., 2003; Cassab e Martins, 2003). Assim, esse recurso acaba contri-buindo decisivamente na organizao dos contedos das aulas e na forma-o de conceitos (Schnetzler, 1981).

    Para a realizao do estudo, a escolha dos livros didticos pautou--se nas recomendaes do Programa Nacional do Livro Didtico para o Ensino Mdio (PNLEM/2007), feita a partir de um processo de avaliao pedaggica (Brasil, 2006). Por meio do PNLEM/2007, foram distribudos 7,2 milhes de livros didticos de qumica para professores e alunos de escolas pblicas (Brasil, 2008).

    Apesar das diversas crticas feitas por pesquisadores e professores aos livros didticos tradicionais, estes ainda so os mais utilizados pelos professores. Pesquisas realizadas em diferentes regies do Brasil tm confirmado esse fato (Loguercio et al., 2001; Milagres e Justi, 2001; San-tos e Ml, 2005). Em consequncia, no presente estudo, tambm foram includos livros didticos tradicionais, de distribuio em todo territrio na-cional por suas respectivas editoras.

    Com base nesses critrios, foram selecionados livros didticos de onze autores, apresentados na Tabela 2, sendo trs edies em volume nico, seis colees de trs volumes e duas colees de trs volumes acrescidas dos respectivos volumes nicos.

    Os livros didticos analisados no presente estudo foram lanados no perodo entre 1995 e 2007. A escolha desse perodo de estudo justifica-se por ter sido uma poca que contem-plou o lanamento de trs importan-tes documentos para o Ensino Mdio: a Lei de Diretrizes e Bases da Educa-o (LDB), promulgada em 1996; os Parmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Mdio (PCNEM), pu-blicados em 2000; e o PNLEM/2007.

    No momento da aquisio dos livros didticos, estas eram as edi-

    es mais recentes de cada um dos autores analisados. Cabe destacar tambm que os livros distribudos para as escolas pblicas por meio do PNLEM/2007 e que foram contempla-dos em nossa anlise correspondem s edies que esto em uso at o ano letivo de 2011.

    Recentemente, houve o lana-mento do Guia de Livros Didticos de Qumica PNLD/2012 (Ministrio da Educao, 2011). Com o auxlio deste, os professores das escolas pblicas esto recebendo catlogos das novas colees para seleo dos livros didticos a serem utilizados a partir de 2012. Nesse sentido, em uma prxima etapa, ser feito um desdobramento desta pesquisa me-diante um estudo comparativo entre os Programas de Livros Didticos de Qumica de 2007 e 2012.

    Para cada livro didtico sele-cionado, a metodologia de anlise consistiu inicialmente na identificao da citao do conceito metal pesa-do, seguido da anlise da definio proposta pelo autor e/ou do contexto no qual esse conceito foi utilizado. Para facilitar a interpretao dos resultados, foram estabelecidos trs possveis casos de citaes:

    - Exemplo de aplicao cotidiana dos metais pesados;

    - Uso dos metais pesados como elemento contextualizador do ensino de qumica;

    - Apresentao de uma definio de metal pesado.

    Dos onze autores analisados, sete deles (64% do total) citaram metais pesados em seus livros. No total, foram 24 citaes desse conceito, as quais so apresentadas na Tabela 3. Dessa tabela, constata-se que por seis vezes os metais pesados foram citados apenas como exemplos de aplicaes prticas, que incluram sua presena na composio de pedras preciosas (Carvalho - v. 2), participao em reaes orgnicas dos alcinos (Feltre - v. 3 e Carvalho - v. 3) e a simples indicao como um componente na ficha tcnica de produto qumico (Nbrega et al. - v. 1, 2 e nico). Esse tipo de citao consiste meramente em um exemplo

    Tabela 1. Limites de lanamento de eflu-entes e de potabilidade de gua.

    MetalConcentrao (mg/L) para:

    Lanamento de efluente (1)

    Potabilidade de gua (2)

    Alumnio - 0,2

    Antimnio - 0,005

    Brio 5,0 0,7

    Cdmio 0,2 0,005

    Chumbo 0,5 0,01

    Cobre 1,0 2,0

    Cromo 0,5 0,05

    Estanho 4,0 -

    Ferro 15,0 0,3

    Mangans 1,0 0,1

    Mercrio 0,01 0,001

    Nquel 2,0 -

    Prata 0,1 -

    Sdio - 200,0

    Zinco 5,0 5,0

    Fonte: (1) Ministrio do Meio Ambiente (2005); (2) Ministrio da Sade (2004).

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    ilustrativo da qumica em nosso dia a dia, sem contribuir para a formao do conceito de metal pesado ou para uma abordagem crtica.

    Em outro tipo de situao, cons-tatou-se que, por quinze vezes, os metais pesados foram associados como poluentes que causam efeitos negativos ao meio ambiente e sade humana. Em uma aborda-gem contextualizada das questes ambientais, seis autores analisaram o descarte inadequado dos metais pesados no meio ambiente (Bianchi et al.; Feltre; Lembo; Nbrega et al.; Santos et al.; Usberco e Salvador). Apenas Lembo e Santos et al. apre-sentaram uma explicao sobre a to-xicidade dos metais pesados devido sua ao inibitria das enzimas que participam do metabolismo.

    Apenas dois autores apresenta-ram uma definio de metal pesado. O autor Geraldo Carvalho, em sua coleo Qumica moderna, por duas vezes, conceitua metal pesado como metal com massa especfica superior a 5 g/cm3. A primeira definio feita no volume 1, ao diferenciar metais e ametais, e a segunda definio dada no volume 3, ao se abordar a densidade como propriedade peri-dica. Apesar de propor uma definio baseada em uma propriedade qu-mica, o autor no faz uma discusso dentro de um contexto socioambien-tal. A ausncia da contextualizao pode ser um reflexo do perodo no

    qual a coleo foi lanada (final da dcada de 1990), poca em que no era comum os livros didticos de formato tradicional abordarem a correlao entre o conhecimento cientfico e suas implicaes tecno-lgicas, sociais e ambientais. No houve lanamento de uma nova edi-o dessa coleo at o perodo de realizao da pesquisa (2008/2009), apenas com novas reimpresses.

    Santos et al, em seu livro Qumica e sociedade, tambm abordaram a questo ambiental envolvida no des-

    carte inadequado de pilhas e baterias, alm de apresentarem uma definio para metal pesado. Em sua definio, esses autores citaram que metais pesados so metais txicos de massa atmica elevada, destacando que a toxidade diretamente associada s massas. Nesse sentido, os autores buscaram construir o conceito de me-tal pesado, relacionando tanto suas propriedades qumicas quanto os aspectos ambientais e toxicolgicos. Dentro de uma perspectiva de ensi-no de CTSA, que busca a incluso

    Tabela 2. Livros didticos analisados neste trabalho.

    Autor Ttulo V** Editora Ano

    Bianchi et al.* Universo da qumica 1 FTD 2005

    Carvalho Qumica moderna 3 Scipione 1995

    Covre Qumica: o homem e a natureza 3 FTD 2000

    Feltre* Qumica 3 Moderna 2004

    Hartwig et al. Qumica 3 Scipione 1999

    Lembo Qumica Realidade e contexto 3 tica 2003

    Mortimer e Machado* Qumica para o ensino mdio 1 Scipione 2003

    Peruzzo (Tito) e Canto* Qumica na abordagem do cotidiano 3 Moderna 2003

    Santos et al.* Qumica e sociedade 1 Nova Gerao 2005

    Nbrega et al. Qumica 3 tica 2001

    Qumica 1 tica 2008

    Usberco e Salvador Qumica 3 Saraiva 2005

    Qumica essencial 1 Saraiva 2007

    * Livros recomendados pelo PNLEM (Ministrio da Educao, 2006); ** Nmero de volumes

    Tabela 3. Citao do termo metal pesado nos livros didticos analisados.

    Livro didtico (volume) Pgina (volume) Formato da citao

    Bianchi et al. 40 (vol. nico) Contexto ambiental

    Carvalho 52 (vol. 1) Definio por massa especfica

    71 (vol. 2) Exemplo de aplicao cotidiana

    85 (vol. 3) Definio por massa especfica

    315 (vol. 3) Exemplo de aplicao cotidiana

    Feltre 53 e 320 (vol. 2) Contexto ambiental

    258 (vol. 3) Exemplo de aplicao cotidiana

    Lembo 30 e 39 (vol. 2) Contexto ambiental

    335 (vol. 3) Contexto ambiental

    Santos et al. 46, 52, 53, 454, 658, 660 e 661

    Contexto ambiental

    659 (vol. nico) Definio por massa atmica e toxicologia

    Nbrega et al. 75 (vol. 1) Exemplo de aplicao cotidiana

    61 (vol. 2) Exemplo de aplicao cotidiana

    158 (vol. 3) Contexto ambiental

    75 (vol. nico) Exemplo de aplicao cotidiana

    Usberco e Salvador 445 (vol. 3) Contexto ambiental

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    das questes que envolvem cincia, tecnologia, sociedade e ambiente no ensino de cincias, esses autores ainda buscaram discutir possveis aes que podem contribuir para a soluo de problemas causados pela contaminao por metais pesados decorrente do descarte inadequado de pilhas e bateria, alm de proporem questes para reflexo e debates a cerca desse tema.

    Da anlise realizada, pode-se constatar que a maioria dos autores faz uso do conceito metal pesado sem apresentar uma definio. Essa ausncia pode ser consequncia da falta de consenso a cerca desse conceito na comunidade cientfi-ca. Entretanto, ao no se propor uma definio com base cientfica, abre-se espao para que os alunos construam o conceito a partir das informaes veiculadas pelos meios de comunicao. Essas informaes nem sempre so precisas e, muitas vezes, transformam a qumica em vil ao enfatizar apenas os efeitos dos poluentes sobre o ambiente e a sade humana.

    A educao bsica tem um im-portante papel para desmistificar essa viso distorcida e apresentar ao aluno a importncia do conheci-mento cientfico para a compreenso das questes que afligem o mundo contemporneo. A partir dos fatos do nosso dia a dia, dos meios de co-municao e da vivncia dos alunos, o professor deve buscar construir o conhecimento cientfico de forma a proporcionar uma releitura do mundo por meio de uma evoluo conceitual (Mortimer et al., 1996).

    Os metais pesados como tema contex-tualizador do ensino de qumica

    Diante das questes levantadas ao longo do texto, a abordagem dos metais pesados pode se transformar em um elemento contextualizador do ensino de qumica por meio do qual o professor estimula a resoluo de situaes-problema, valorizando as capacidades de julgamento e de to-mada de deciso. Alm disso, deve--se buscar no s a compreenso dos conceitos cientficos, mas sua correlao com as aplicaes tecno-

    lgicas, bem como suas implicaes ambientais, sociais, polticas e eco-nmicas. fundamental destacar a necessidade da participao de cada um de ns na busca de solues para as questes socioambientais, em aes que tm incio em nossos lares como coleta seletiva do lixo e o descarte correto de pilhas e baterias.

    Nesse contexto, algumas ques-tes podem ser abordadas a partir do tema metal pesado:

    - Os metais so importantes para nossa sociedade?

    - Como os metais so obtidos?- Quais as aplicaes dos metais

    em nosso dia a dia?- possvel extrair minrios e

    metais da natureza de modo sustentvel?

    - O que pode acontecer ao am-biente quando se tem um des-carte inadequado de metais pesados?

    - Como podemos evitar o des-carte inadequado de metais pesados na natureza?

    - O que podemos fazer para con-tribuir?

    Em relao aos contedos progra-mticos, geralmente desenvolvidos nas escolas, os metais pesados podem ser inseridos na abordagem dos seguintes contedos:

    - Classificao peridica dos ele-mentos: pode-se abordar clas-sificaes distintas de metais pesados com base em massa atmica, nmero atmico e densidade;

    - Reaes orgnicas: emprego de metais pesados na identificao de alcinos verdadeiros (termi-nais) e falsos (no terminais);

    - Constante do produto de solubi-lidade em funo da baixa solu-bilidade de hidrxidos e sulfetos de metais pesados;

    - Funes inorgnicas: bases, xidos e sais de metais pesados e sais;

    - Reaes inorgnicas: fatores de ocorrncia de reaes de simples troca e dupla troca;

    - Eletroqumica: eletrodeposio de metais por eletrlise;

    - Solues: unidades de concen-

    trao de metais dissolvidos em corpos dgua.

    O tema tambm permite uma abor-dagem interdisciplinar em conjunto com a biologia ao se correlacionar o processo de biomagnificao com a cadeia alimentar. Tambm possvel uma articulao com o metabolismo dos seres vivos, iniciando uma discus-so sobre os elementos qumicos es-senciais e suas concentraes timas, o que nos remete ao pensamento do famoso mdico e alquimista europeu Paracelso (1493-1541), segundo o qual, a diferena entre o remdio e o veneno est na dose.

    Consideraes finaisMetal pesado demonstrou ser

    um conceito em evoluo, o que acarreta diversas incertezas em sua definio. Se h algumas dcadas bastava se conhecer a densidade de um elemento para defini-lo como pesado, atualmente as questes am-bientais e toxicolgicas tm um papel fundamental na caracterizao de um metal pesado. De acordo com a literatura cientfica, as definies mais antigas baseiam-se em propriedades qumicas como massa atmica, n-mero atmico e massa especfica. Entretanto, as conceituaes mais recentes levam em considerao aspectos ambientais e toxicolgicos. Nesse sentido, outros fatores impor-tantes foram agregados a essa abor-dagem, tais como espcie qumica, biodisponibilidade, bioconcentrao e amplificao biolgica.

    Visando avaliar o processo de transposio didtica do conceito, fo-ram avaliados onze autores de livros didticos de qumica para o ensino mdio. Essa anlise indicou que o conceito foi citado em sete desses livros, sendo que cinco utilizaram o conceito em uma abordagem con-textualizada de questes ambientais; um definiu o conceito em relao sua massa especfica; e apenas um fez uma abordagem contextualizada e indicou a importncia da massa atmica e da toxicidade para a iden-tificao de um metal pesado. A falta de uma definio formal de metal pesado se reflete nos livros didticos

  • Metais Pesados no Ensino de QumicaQUMICA NOVA NA ESCOLA Vol. 33, N 4, NOVEMBRO 2011

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    Abstract: Heavy metal in chamistry teaching - The concept of heavy metal involves environmental and toxicological aspects. In classroom, this concept could be the subject for a contextualized Chemistry teaching, since it allows the correlation between scientific knowledge and its technological, social and environmental implications. Despite its importance, in a research with 14 COuvirLer foneticamentehemistry high-school textbooks published between 1995 and 2007, only one textbook had made a contextualized approach and indicated the importance of atomic mass and toxicity for heavy metal characterization. Keywords: heavy metal, textbook, environmental chemistry.

    de qumica na educao bsica. Por outro lado, esse conceito pode se tornar um tema extremamente rico nas aulas de qumica.

    Esse tema no s propicia a dis-cusso de questes que envolvem o conhecimento cientfico e tecnolgi-co com suas implicaes sociais e ambientais, como tambm permite a abordagem de diversos contedos programticos de qumica como classificaes peridica dos elemen-tos, funes e reaes inorgnicas, equilbrio qumico, eletroqumica e reaes orgnicas. Nesse sentido,

    a abordagem dos metais pesados demonstra-se uma importante estra-tgia didtica para um ensino crtico e comprometido com a formao da cidadania.

    Notas1- Biomagnificao e bioconcen-

    trao so termos que englobam aspectos semelhantes, mas que apresentam significados distintos. A bioconcentrao o acmulo de uma determinada substncia nos organismos aquticos, preferencial-mente em seu tecido adiposo, devido

    sua lipossolubilidade. Por sua vez, a biomagnificao corresponde ao aumento da concentrao de uma determinada substncia ao longo da cadeia alimentar.

    Vernica Ferreira Lima (vroni_k@ibest.com.br) aluna de licenciatura em Qumica na UERJ e bolsista do programa de iniciao cientfica (PIBIC/SR-2/UERJ). Fbio Meron (mercon@uerj.br), formado em Engenharia Qumica e Licenciatura em Qumica pela UERJ, doutor em Cincias em Engenharia Qumica pela COPPE/UFRJ, docente do Departamento de Tecnologia de Processos Bioqumicos do Instituto de Qumica da UERJ e do Departamento de Cincias da Natureza do Instituto de Aplicao Fernando Rodrigues da Silveira (CAP/UERJ).

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