Tabela Periódica dos Elementos Químicos: A Melhor Amiga dos Estudantes

Foto de capa: ARTIC TODAY.

Encoraje os jovens a usar a Tabela Periódica como um recurso para desafiar – e, deste modo, desenvolver – as suas habilidades de resolução de problemas!

Geralmente, quando apresento uma questão em uma aula, a maioria dos meus estudantes vira o rosto de lado. Não como uma rejeição coletiva, mas para olhar e investigar uma grande Tabela Periódica na parede, pois eu sempre retorno à tabela quando falo às turmas, apontando as relações e as histórias que ela conta, de modo que eles criaram o hábito de sempre olhar para a tabela.

Da mesma maneira que aprendemos a “escanear” artigos escritos em busca de informações, nós precisamos, da mesma maneira, ajudar os estudantes a “ler” a tabela periódica. Eles não precisam memorizar a tabela – as tabelas são criadas para consulta e não memorização – mas as consultas à Tabela devem fazer com que ela se torne suficientemente familiar, de modo que possam reconhecer os seus padrões de periodicidade e localizar mais rapidamente os elementos químicos mais comuns, e usar seus padrões para encontrar pistas que levem aos elementos químicos menos familiares.

An image showing an open backpack containing a periodic table lunch box, a printed periodic table, a textbook, a notebook and a pen; a mug with the periodic table printed on it can also be seen on the table

Fonte: © Royal Society of Chemistry, Sociedade Real de Química, Reino Unido.

Precisamos investir tempo em estudos para ajudar os estudantes a navegar este mapa dos elementos químicos vitalmente importante, garantindo que seus segredos (vias, rotas, caminhos, conexões) se tornem mais acessíveis a cada estudo. Precisamos desafiar os estudantes a mergulhar em suas Tabelas Periódicas em busca de informações, conhecimentos, histórias e aventuras químicas.

A prática de recuperar informações (Retrieval practice) pode tornar os procedimentos e processos, tais como encontrar e interpretar Número de Massa, mais automático. Ao iniciar um novo desafio com questões de revisão, crie pelo menos uma questão que leve os estudantes a usar (investigar) sua Tabela Periódica. Quanto maior a prática dessa investigação, menos tempo eles levarão para identificar e encontrar as informações, deixando os estudantes mais aptos a pensar criativamente e a aplicar as ideias que estejam aprendendo..

Tão importante quanto a mecânica da Tabela Periódica, é a incrível propriedades da própria Tabela Periódica e como ela pode ser organizada. Inspirar encanto e surpresa em estudantes é fácil para professores de química – usando uma reação química colorida, uma demonstração com lançamento de chamas, ou uma história incrível. Quando conto aos estudantes que a Matéria é principalmente composta de espaço vazio, e que sem isso, nós seríamos menores do que um grão de sal, eles podem se surpreender e se encantar. Simplesmente contar como a Tabela Periódica foi construída pode não ser tão encantador ou surpreendente assim! E normalmente não consegue despertar emoções de surpresa ou encantamento.

SURPRESA e ENCANTAMENTO

Apesar do desenvolvimento da Tabela Periódica ser um catalizador morno e não provocar reações tão intensas quanto olhar bolhas de metano no gelo, insista e ajude os estudantes a desvendar as complexas histórias que estão por trás dela. Não considere o desenvolvimento da Tabela Periódico como um aspecto isolado de exames e provas a cumprir.

Com o privilégio de um olhar distante, sabemos que a composição da Tabela Periódica está inextrincavelmente relacionada à ESTRUTURA DOS ÁTOMOS.

O Grupo 1 contém relativamente METAIS LEVES que reagem prontamente com a água, e semelhanças em sua estrutura eletrônica ajudam a explicar isso. Mas quando Mendeleev produziu sua Tabela Periódica, os elétrons ainda não haviam sido realmente descobertos. Isto, certamente, já causa muitas reflexões e pensamentos.

Você pode assumir que quando os estudantes chegam ao Ensino Médio, eles já estejam familiarizados com a Tabela Periódica e que saibam navegá-la. Mas em minha experiência, é muito útil e necessário revê-la e revisitar os seus princípios básicos antes de aprofundar mais em seus mistérios.

Conforme os estudantes progridam no estudo da Tabela Periódica, eles descobrirão mais sobre como a Tabela Periódica é organizada. Revisitando seus grupos, os estudantes podem aprender sobre ORBITAIS, e descobrir porque as camadas eletrônicas são chamadas de s, p e d; e porque a camada d dos metais merecem sua seção própria distinta. Os estudantes começam também a apreciar mais os detalhes dos padrões repetitivos (periódicos) da tabela. Não é apenas uma série de metais, de um lado e não metais, de outro, mas uma progressão de propriedades variantes que percorrem cada período. A periodicidade é conceito belo, mas bem complexo. É necessário ter em mente a necessidade de revisitar regularmente este aspecto da Tabela. 

Existem elos óbvios, tais como as tendências em reatividade ou a estrutura e propriedades que permitem a criação de compostos químicos. Mas tente incluir quaisquer inferências que você consiga estabelecer a partir da Tabela Periódica, paralelamente qualquer explicação que você apresenta da envolvendo a Tabela.

O que você pode predizer sobre a eletronegatividade, o raio atômico, estado à temperatura ambiente, tendência a formar íons, por exemplo? E como isto se relaciona ao que está pensando sobre o elemento?

É fascinante pensar que este nível de detalhe não era conhecido na época em que Mendeleev organizou os Elementos Químicos em uma tabela, apesar de nos surpreender que os conhecimentos científicos que ela expressa ainda estão adequados ao nosso conhecimento moderno dos elementos e átomos, mesmo apesar da tabela ter se desenvolvido e ampliado muito desde sua criação.

Acima de tudo, a Ciência é fundamentalmente uma série de modelos para os quais buscamos ou encontramos uma série de evidências ou refutações. O potencial da Tabela Periódica é demonstrado pelo seu uso constante, em todo o mundo, 150 anos após sua criação.

Um bom motivo para ela se tornar a melhor amiga dos curiosos pela Matéria e Energia que formam nosso Universo.

Traduzido e adaptado de The periodic table is a student’s best friend, de Niki Kaiser 31 de outubro de 2019. Revista Education in Chemistry.