Sínteses Verdes para o Ensino Secundário - tese de mestrado
2015-11-13

Autores:
Telma Margarida Veiga Fernandes

Orientadores:
M. Gabriela T. C. Ribeiro

Instituições:
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Resumo:
Esta tese desenvolveu-se no âmbito do Mestrado em Física e Química em Contexto Escolar da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto.

Neste trabalho avaliou-se a verdura, através da Estrela Verde (EV), de protocolos encontrados na literatura de duas sínteses orgânicas, benzalacetofenona e biodiesel. Para a síntese da benzalacetofenona foi também feita avaliação da verdura com métricas de massa, energia e tempo.
Sintetizou-se o composto benzalacetofenona utilizando o protocolo otimizado mais verde, fazendo alterações com vista a melhorar a verdura e utilizando as métricas da Química Verde (QV) referidas anteriormente, para avaliar as alterações introduzidas. A EV mostrou-se uma métrica útil e eficaz para avaliação prévia da verdura de experiências, uma vez que abarca os 12 Princípios da Química Verde de uma forma global e sistemática, permitindo a visualização de aspetos a otimizar para conseguir uma maior verdura. Após melhoria da verdura e optimização do procedimento, elaborou-se um protocolo final para a síntese da benzalacetofenona.
Concluiu-se que os protocolos elaborados, para as sínteses da benzalacetofenona e biodiesel, têm interesse pedagógico pois apresentam procedimentos experimentais simples e cujos conteúdos, relativos às reações de compostos orgânicos, são exigidos nos currículos do ensino profissional do curso de Técnico de Análise Laboratorial, na disciplina de Química Aplicada e no 12º ano do ensino secundário da área de Ciências e Tecnologias, na disciplina de Química. Conseguiu elaborar-se protocolos conducentes para a segurança dos alunos e professores, podendo os mesmos ser implementados em sala de aula.
Para a síntese do biodiesel otimizou-se a verdura de protocolos encontrados na literatura procedendo a alteração nos mesmos, substituindo o metanol pelo etanol. Tratando-se de uma atividade de projeto laboratorial, no 12º ano do ensino secundário da área de Ciências e Tecnologias, pretendeu-se com esta alteração eliminar/minimizar os elevados perigos para a saúde humana, ambiente e acidente químico apresentados pelo metanol. Sintetizou-se o biodiesel utilizando o protocolo mais verde encontrado na literatura que usa como reagentes estequiométricos, óleo vegetal e etanol. Elaborou-se um protocolo final a partir do protocolo implementado, introduzindo, naquele, testes de identificação do biodiesel. Implementou-se o protocolo elaborado numa turma do 10º ano do ensino profissional do curso de Técnico de Análise Laboratorial. A aprendizagem dos alunos bem como a opinião dos alunos sobre o trabalho desenvolvido foram avaliadas através do trabalho desenvolvido nas aulas e de respostas escritas a inquérito final. Os resultados indicaram que os alunos gostaram de realizar as atividades propostas, salientando a parte prática e a construção da EV como preferidas e o cálculo de métricas como a que menos gostaram. Os alunos não apresentaram dificuldades na execução da atividade laboratorial e consideraram a actividade como muito inovadora.