Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender a Lei de Hess e sua importância na resolução de problemas termoquímicos.

   • Explicar a Lei de Hess, que afirma que a variação total de energia em uma reação química é independente do caminho pelo qual a reação ocorre.
   • Demonstrar como a Lei de Hess pode ser usada para determinar a variação de entalpia de uma reação química.

2. Aplicar a Lei de Hess para calcular a variação de entalpia de uma reação química.

   • Realizar exercícios práticos e situações-problema que envolvam a aplicação da Lei de Hess.
   • Interpretar os resultados obtidos e relacioná-los com a aplicação prática da Lei de Hess.

3. Relacionar a Lei de Hess com os conceitos anteriores de termoquímica.

   • Fazer uma revisão dos conceitos de termoquímica previamente estudados, destacando a relação entre estes e a Lei de Hess.
   • Reforçar a ideia de que a Lei de Hess é uma ferramenta matemática que nos permite calcular a variação de entalpia de uma reação, independentemente do caminho seguido.

Objetivos Secundários:

• Estimular o pensamento crítico e analítico dos alunos ao resolver problemas que envolvem a Lei de Hess.
• Promover a discussão e a colaboração em grupo para a resolução de problemas, incentivando a habilidade de trabalho em equipe.
• Desenvolver a capacidade dos alunos de relacionar a teoria com a prática, aplicando os conceitos estudados para a resolução de problemas reais.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conceitos prévios: O professor iniciará a aula fazendo uma breve revisão dos conceitos de termoquímica já estudados pelos alunos. Será relembrado o conceito de entalpia, reações endotérmicas e exotérmicas, e a representação das reações através de equações químicas. O objetivo é assegurar que todos os alunos tenham uma base sólida para o entendimento da Lei de Hess.

2. Situação-problema: O professor apresentará duas situações-problema que serão resolvidas ao longo da aula. A primeira situação irá envolver a combinação de duas equações químicas (reversa e direta) e a segunda envolverá o uso de uma reação química múltipla. Ambas as situações irão requerer a aplicação da Lei de Hess para a determinação da variação de entalpia.

3. Contextualização: O professor irá contextualizar a importância da Lei de Hess no estudo da termoquímica. Será explicado que a Lei de Hess permite o cálculo da variação de entalpia de uma reação química, independentemente do caminho seguido pela reação, o que é fundamental para a compreensão e previsão de reações químicas. O professor poderá citar exemplos práticos, como o uso da Lei de Hess na indústria farmacêutica para a síntese de medicamentos.

4. Introdução ao tópico: Para despertar o interesse dos alunos, o professor poderá apresentar duas curiosidades relacionadas à Lei de Hess. A primeira é que a Lei de Hess foi formulada pelo químico suíço Germain Hess, em 1840, e é considerada um dos pilares da termoquímica moderna. A segunda é que a Lei de Hess foi fundamental para a descoberta da fissão nuclear, que deu origem à bomba atômica e à energia nuclear.

5. Ganhar a atenção dos alunos: Para finalizar a Introdução e ganhar a atenção dos alunos, o professor poderá propor dois desafios. O primeiro é a previsão da temperatura final de uma mistura de água e um sal, baseando-se nas variações de entalpia das dissoluções dos componentes. O segundo é a determinação da variação de entalpia de uma reação química desconhecida, a partir de reações químicas conhecidas e da Lei de Hess. O professor deverá ressaltar que ambos os desafios serão resolvidos ao longo da aula, incentivando a participação e o interesse dos alunos.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Explicação da Teoria (10 - 12 minutos)

   1.1. Apresentação da Lei de Hess: O professor iniciará a explicação da teoria apresentando a Lei de Hess de forma clara e concisa. Será destacado que esta lei estabelece que a variação total de energia em uma reação química é independente do caminho pelo qual a reação ocorre.

   1.2. Explicação do conceito de caminho de reação: O professor esclarecerá o que se entende por caminho de reação, explicando que é a sequência de reações químicas necessária para converter os reagentes nos produtos finais.

   1.3. Demonstração da aplicação da Lei de Hess: O professor demonstrará como a Lei de Hess pode ser aplicada para calcular a variação de entalpia de uma reação química. Serão apresentados exemplos práticos, onde o professor irá mostrar passo a passo como combinar duas ou mais equações químicas para obter a equação desejada.

2. Resolução das Situações-Problema (5 - 7 minutos)

   2.1. Utilizando a Lei de Hess: O professor resolverá as situações-problema apresentadas na Introdução, utilizando a Lei de Hess. Ele explicará cada passo do processo, desde a identificação das reações químicas a serem combinadas, até a determinação da variação de entalpia.

   2.2. Discussão dos resultados: Após a resolução das situações-problema, o professor irá discutir os resultados obtidos com os alunos, relacionando-os com a teoria apresentada. Ele explicará como a aplicação correta da Lei de Hess permitiu a determinação precisa da variação de entalpia.

3. Atividade Prática (5 - 6 minutos)

   3.1. Exercício de Aplicação: O professor irá propor um exercício prático onde os alunos, em grupos, terão que utilizar a Lei de Hess para calcular a variação de entalpia de uma reação química. O professor fornecerá as equações químicas necessárias e orientará os alunos durante a resolução do exercício.

   3.2. Discussão e Correção: Após a resolução do exercício, o professor irá discutir as soluções encontradas pelos grupos, esclarecendo quaisquer dúvidas que possam surgir. Ele também corrigirá possíveis erros, mostrando aos alunos a importância de uma aplicação correta da Lei de Hess.

Este Desenvolvimento da aula permitirá que os alunos compreendam a teoria da Lei de Hess e saibam como aplicá-la para calcular a variação de entalpia de uma reação química. Além disso, a resolução das situações-problema e a atividade prática permitirão que os alunos vejam a aplicação prática da Lei de Hess e desenvolvam suas habilidades de resolução de problemas.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discussão em Grupo (3 - 4 minutos)

   • O professor irá propor uma discussão em grupo sobre as soluções encontradas para as situações-problema e o exercício prático.
   • Cada grupo terá um tempo máximo de 2 minutos para apresentar suas soluções e explicar o raciocínio utilizado.
   • Durante as apresentações, o professor irá estimular a participação de todos os alunos, fazendo perguntas que incentivem a reflexão e a compreensão do tema.

2. Conexão com a Teoria (2 - 3 minutos)

   • Após as apresentações, o professor irá fazer uma conexão entre as soluções apresentadas pelos grupos e a teoria da Lei de Hess.
   • Serão destacados os pontos em que a aplicação correta da Lei de Hess foi fundamental para a resolução dos problemas.
   • O professor também irá corrigir possíveis erros ou equívocos, reforçando os conceitos corretos e esclarecendo quaisquer dúvidas restantes.

3. Reflexão Individual (2 - 3 minutos)

   • Para finalizar, o professor irá propor que os alunos reflitam individualmente sobre a aula.
   • Serão feitas as seguintes perguntas:
     1. Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?
     2. Quais questões ainda não foram respondidas?
   • Os alunos terão um minuto para pensar e anotar suas respostas.
   • Após o tempo dado, o professor irá pedir a alguns alunos que compartilhem suas respostas com a turma, promovendo uma breve discussão.
   • O professor irá ressaltar a importância do questionamento e da busca por respostas, reforçando que aprender é um processo contínuo.

Este Retorno permitirá ao professor avaliar o progresso dos alunos na compreensão da Lei de Hess e identificar possíveis dificuldades ou lacunas que precisam ser abordadas em aulas futuras. Além disso, ao promover a discussão e a reflexão, o professor estará estimulando o pensamento crítico e a autonomia dos alunos, habilidades essenciais para a aprendizagem efetiva.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Recapitulação (2 - 3 minutos)

   • O professor irá resumir os pontos principais abordados na aula, relembrando a definição e a aplicação da Lei de Hess na termoquímica.
   • Será reforçado o conceito de que a Lei de Hess permite calcular a variação de entalpia de uma reação química, independentemente do caminho seguido pela reação.
   • Será feita uma breve revisão dos passos necessários para aplicar a Lei de Hess, incluindo a identificação das reações químicas a serem combinadas e a determinação da variação de entalpia.

2. Conexão entre Teoria, Prática e Aplicações (1 - 2 minutos)

   • O professor irá enfatizar como a aula conectou a teoria da Lei de Hess com a prática da resolução de problemas termoquímicos.
   • Será destacado que a aplicação correta da Lei de Hess permite prever e controlar a variação de entalpia em reações químicas, o que tem aplicações práticas em diversos campos, como a indústria farmacêutica e a produção de energia.
   • O professor poderá citar exemplos concretos de como a Lei de Hess é usada na prática, reforçando a relevância do conteúdo aprendido.

3. Material Complementar (1 - 2 minutos)

   • O professor irá sugerir alguns materiais para estudo complementar, como livros, sites, vídeos e apps, que aprofundam o entendimento da Lei de Hess e oferecem mais exercícios para prática.
   • Será recomendado que os alunos revisem a teoria e pratiquem a resolução de problemas, utilizando os materiais sugeridos, para consolidar o aprendizado da Lei de Hess.

4. Importância do Assunto para o Dia a Dia (1 minuto)

   • Para concluir, o professor irá ressaltar a importância do assunto aprendido para o dia a dia.
   • Será explicado que a termoquímica, que inclui a Lei de Hess, é fundamental para entender e controlar muitos processos que ocorrem ao nosso redor, desde a preparação de alimentos até a produção de medicamentos e a geração de energia.
   • O professor encorajará os alunos a observarem e questionarem os fenômenos químicos que encontram no dia a dia, utilizando o que aprenderam na aula para entender melhor esses fenômenos.

A Conclusão da aula permitirá ao professor reforçar os conceitos mais importantes, fazer conexões com o mundo real e sugerir recursos para o estudo autônomo. Além disso, ao destacar a relevância do assunto para o dia a dia, o professor estará incentivando os alunos a aplicarem o que aprenderam em suas vidas e a perceberem a importância da química em seu cotidiano.