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Ensino de Química Verde: Teorias e Práticas

Nesta seção a WWVerde disponibiliza artigos que podem ser utilizados como apoio pedagógico.  

Química Verde e Formação de Profissionais do Campo da Química: Relato de uma Experiencia Didática para Além do Laboratório de Ensino.

Dorai P. Zandonai, Karla Carolina Saqueto, Sandra Cristina S. R. Abreu, Ana Paula Lopes e Vânia G. Zuin. Rev. Virtual Quim., 2014, 6(1), 73.

O objetivo deste artigo foi analisar as potencialidades e limitações de uma experiência voltada à educação em Química Verde para a formação inicial docente em uma instituição de ensino superior do estado de São Paulo. A proposta didática, de caráter prático, baseou-se em uma questão sociocientífica controversa com enfoque CTSA, que abordava a simulação de remediação de corpos d’água e recuperação de petróleo considerando o contexto brasileiro. Os dados obtidos por meio de pesquisa qualitativa apontam que a experiência possibilitou aos estudantes compreender os conteúdos expressos na proposta, os motivos pelos quais há a adoção da perspectiva da Química Verde em diferentes contextos, bem como os caminhos metodológicos adotados para a abordagem de conteúdos de Química que extrapolam os laboratórios de ensino.

Síntese de Ésteres de Aromas de Frutas: Um Experimento para Cursos de Graduação dentro de um dos Princípios da Química Verde

Camila A. Oliveira, Aline C. J. Souza, Ana Paula B. Santos, Bárbara V. Silva, Elizabeth R. Lachter e Angelo C. Pinto. Rev. Virtual Quim., 2014, 6(1), 152.

Os ésteres estão entre as classes de substâncias orgânicas responsáveis pelo odor agradável de flores e frutos. A síntese destas substâncias ocorre através da reação entre ácidos carboxílicos e alcoóis, geralmente catalisadas por ácidos de Bronsted-Lowry. Este trabalho apresenta os resultados de diferentes métodos de esterificação, utilizando catálise homogênea com ácido sulfúrico e catálise heterogênea com resina sulfônica comercial (Amberlyst 35) e argila montmorilonita. Todas as reações foram realizadas com aquecimento sob refluxo e repetidas com o uso do sistema Dean-Stark para remoção da água produzida durante a reação. A remoção de água do meio de reação através do sistema Dean-Stark desloca o equilíbrio para a formação dos produtos e, consequentemente, reduz significativamente o tempo de reação. Os catalisadores heterogêneos mostraram-se vantajosos em relação ao ácido sulfúrico, devido à facilidade do processo de isolamento, além de propiciar uma abordagem de Química Verde em aulas experimentais de cursos de graduação.

Condensação de Knoevenagel de aldeídos aromáticos com o ácido de Meldrum em água: uma aula experimental de Química Orgânica Verde

Silvio Cunha e Lourenço Luis Botelho de Santana. Quim. Nova, 2012, 35, 642.

Este trabalho descreve uma aula prática da síntese dos produtos Knoevenagel utilizando ácido Meldrum e nove aldeídos aromáticos, usando água como solvente, em uma adaptação do já relatado protocolo sintético. A síntese foi direta, precisando de um período de duas horas, e é adequada para aulas práticas de química verde. Além disso, análises quantitativas da reatividade relativa de p-nitrobenzaldeído e p-metóxi-benzaldeído foram avaliadas através da avaliação competitiva de quantidades equimolares desses aldeídos com um equivalente de ácido Meldrum, usando cromatografia gasosa para quantificar a composição da mistura reacional.

Reações multicomponentes de Biginelli e de Mannich nas aulas de química orgânica experimental. Uma abordagem didática de conceitos da química verde

Marcelo V. Marques, Tula B. Bisol e Marcus M. Sá. Quim. Nova, 2012, 35, 1696.

Reações multicomponentes de Biginelli e de Mannich nas aulas de química orgânica experimental. Uma abordagem didática de conceitos da química verde. A introdução das reações multicomponentes de Biginelli e Mannich em aulas práticas de química orgânica é apresentada neste artigo. Procedimentos descritos na literatura foram adaptados para uso sob condições simples disponíveis em laboratórios experimentais e foram selecionadas com base nos conceitos da Química Verde e praticidade de síntese. Os autores afirmam que as reações selecionadas são de fácil execução e todos os produtos são prontamente isolados como sólidos cristalinos com rendimentos variando de moderado a alto.

Síntese da Epoxone a partir de D-frutose. Um experimento didático em laboratório de Química Orgânica com foco nos princípios da Química Verde

Tula B. Bisol, Marcelo V. Marques, Thaís Andreia Rossa, Maria da Graça Nascimento e Marcus M. Sá. Quim. Nova, 2012, 35, 1260.

Nos últimos anos, a introdução dos conceitos da Química Verde em aulas experimentais de química tem sido intensamente incentivada. Neste contexto, os autores descrevem a preparação em duas etapas da Epoxone (um organocatalisador desenvolvido por Shi & col.) partindo da d-frutose comercial. A reação envolve a acetalização de dióis vicinais seguido de oxidação de álcool secundário estereoquimicamente impedido. Os autores empregam reagentes não-tóxicos e de baixo custo. As reações são de fácil execução e os produtos de ambas as etapas são obtidos diretamente como sólidos cristalinos após procedimentos simples, deste modo facilitando a sua caracterização química.

Biomassa em aula prática de Química Orgânica Verde: cravo-da-índia como fonte simultânea de óleo essencial e de furfural

Silvio Cunha, Danilo M. Lustosa, Nathan D. Conceição, Miguel Fascio e Vinícius Magalhães. Quim. Nova, 2012, 35, 638.

Este trabalho apresenta uma experiência integrada otimizada para isolamento do óleo essencial de cravo-da-índia, rico em eugenol, e subseqüente utilização do resíduo sólido para síntese de furfural. Os autores utilizam protocolos simples e água como solvente em ambas as operações. Somado a isso o uso de biomassa como material de partida para a preparação de intermediários versáteis em síntese orgânica, tornam os experimentos atrativos para aulas práticas em cursos de química orgânica no contexto da química verde. Além disso, os autores afirmam que esta foi a primeira descrição do uso de biomassa (cravo-da-índia) na preparação simultânea de duas matérias-primas, eugenol e furfural, em aulas práticas de química orgânica.

 Compreensão de Alunos de Graduação Sobre Conceitos de Química Verde.

Vanessa da S. Antonin, Anna Claudia Morashashi e Geoffroy Roger P. Malpass.  International Workshop Advances in Cleaner Production, 2011.

A disciplina Introdução à Química Verde e Química Sustentável foi ministrada pela primeira vez na Universidade Federal do ABC no 3º Quadrimestre de 2009. Com o intuito de mapear o entendimento dos alunos antes e depois do processo de aprendizagem foi aplicado um questionário composto por oito perguntas relacionadas aos conceitos investigados. Os questionários foram distribuídos no início das aulas para duas turmas, uma do período diurno e outra do noturno, que cursaram a disciplina. Observamos que a disciplina mostrou-se eficiente, pois os alunos adquiriram conhecimento da Química Verde e de termos relacionados a essa área. Verificamos também a necessidade de expansão dessas áreas no meio acadêmico, como uma forma de contribuir para a formação de profissionais mais responsáveis e tecnicamente capazes na definição de processos químicos que incorporem a variável ambiental.

Processos sustentáveis e conhecimento sobre Química Verde em pequenas empresas do setor de beneficiamento têxtil.

Giovanna R. Melin, Silgia Aparecida da Costa e Maurício de C. Araújo. Revista Tecnologia e Sociedade – 1ª Edição, 2011.

O objetivo deste trabalho é identificar o interesse por processos sustentáveis, conhecimento sobre Química Verde e termos variantes entre profissionais responsáveis pela área produtiva de empresas do segmento de beneficiamento têxtil da Região Metropolitana de São Paulo. Trata-se de estudo exploratório com abordagem quantitativa e qualitativa. Um questionário semiestruturado foi elaborado e enviado a 67 empresas do setor. Utilizou-se de análise estatística descritiva para os dados quantitativos obtidos nas questões fechadas. Para as questões abertas, valeu-se de abordagem qualitativa proposta por Bardin (1977). Os resultados apontam para a necessidade de atenção ao conhecimento de conceitos, inovações e processos químicos alternativos porque os profissionais entrevistados estão pouco atualizados, embora não se reconheçam nessa condição. A legislação ambiental mostrou-se determinante para o envolvimento do setor em práticas mais limpas.

Validação de métodos cromatográficos de análise – um experimento de fácil aplicação utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e os princípios da “Química Verde” na determinação de metilxantinas em bebidas

Nádia M. de Aragão, Márcia Cristina da C. Veloso e Jailson B. de Andrade. Quim. Nova, 2009, 32, 2476.

A validação de métodos analíticos é um passo importante no controle de qualidade. O principal objetivo deste estudo é propor um experimento CLAE para verificar os parâmetros de validação dos métodos cromatográficos, baseado nos princípios da química verde, os quais podem ser usados em cursos experimentais de química e áreas relacionadas.

O Conhecimento Químico e a Questão Ambiental na Formação Docente.

Adriana L. Leal e Carlos Alberto Marques. Quim. Nova na Escola, 2008, 29.

Neste trabalho, são apresentados os resultados de uma análise documental realizada em cinco cursos de Licenciatura em Química da região sul do Brasil, identificando e analisando, nos respectivos currículos, o enfoque dado aos problemas ambientais. Com base na literatura, pudemos classificar as relações entre química e meio ambiente sob dois enfoques: a Química do Ambiente e a Química Verde, sendo que a análise foi feita tomando-se como parâmetro categorias construídas a partir dos princípios da Química Verde. Os programas analisados indicaram uma formação que desconsidera a problemática ambiental ou que, quando a considera, trabalha dentro de uma perspectiva restrita à Química do Ambiente.

 “Green chemistry” – Os 12 Princípios da Química Verde e sua Inserção nas Atividades de Ensino e Pesquisa. 

Eder J. Lenardão, Rogério A. Freitag, Miguel J. Dabdoub, Antônio C. F. Batista e Claudio da C. Silveira. Quim. Nova, 200326, 123. 

Este artigo descreve a história da química verde, seus 12 princípios e faz uma discussão detalhada sobre cada um dos princípios com ênfase a sua aplicação nas atividades de pesquisa e ensino.

Inserção do Conceito de Economia Atômica no Programa de uma Disciplina de Química Orgânica Experimental.

Leila M. O. C. Merat e Rosane A. S. San Gil. Quim Nova, 2003, 26, 779. 

Com o objetivo de implementar a química verde no curso de graduação, as autoras propuseram uma série de preparações, utilizando duas rotas distintas para cada composto. Ao final das sínteses, as reações foram analisadas com relação à eficiência atômica e ao fator E.