EAP XI Encontro de Educação em Química da Bahia (EDUQUI) O princípio da incerteza de Heisenberg em livros didáticos de química para o ensino médio Edvaldo Silva dos Santos1 (ID)*, José Luis de Paula Barros Silva1 (PQ). [email protected] 1 Instituto de Química da UFBA - Campus de Ondina - 40.170-115 - Salvador - BA. Palavras Chave: modelos atômicos; ensino de química; principio da incerteza de Heisenberg. Introdução O principio da incerteza de Heisenberg é um dos conceitos fundamentais da teoria quântica. Tomado numa perspectiva realista1, indica a impossibilidade de se conhecer as trajetórias dos entes quânticos, tais como elétrons, átomos e moléculas. O principio da incerteza é indispensável ao estudo do modelo atômico da matéria, pois implica na indeterminação de trajetórias dos elétrons em volta dos núcleos atômicos e contribui para a passagem ao modelo dos orbitais2. O ensino do princípio da incerteza, além de explicar a incerteza das órbitas eletrônicas e a limitação do modelo de Bohr, aproxima os alunos do modelo atômico dos orbitais e, também, dos conteúdos da Física. Ademais, contribui para a atualização de conhecimentos do ensino médio9. O objetivo deste trabalho é investigar como o princípio da incerteza é apresentado nos livros didáticos de química para o ensino médio aprovados no PNLD20123-7, por serem os livros distribuídos às escolas públicas do País. Selecionamos para análise os trechos relativos ao principio da incerteza, aos modelos atômicos de Bohr e dos orbitais e, especificamente, à passagem das trajetórias eletrônicas do modelo de Bohr para os orbitais. Resultados e Discussão Nossa análise revela que três dos livros3,4,5 não discutem o princípio da incerteza de Heisenberg, nem em conexão com os modelos atômicos, nem em separado. Nestas obras, o modelo atômico mais avançado é o modelo de Bohr, ou BohrSommerfeld, assim mesmo, tratados com pouca profundidade. Mortimer e Machado6 dedicam 2 pequenos parágrafos à incerteza, associada à natureza dual da matéria e considerada como inerente dos fenômenos quânticos. Concluem que as órbitas eletrônicas devem ser abandonadas por serem analogias com teorias clássicas. O argumento, embora correto, do ponto de vista duma interpretação dualista positivista1, deixa a desejar em clareza. Santos e Mól7 discutem mais extensamente o princípio da incerteza incluído como uma subseção do texto do modelo quântico para o átomo. São feitas associações com o comportamento dual da matéria, com a indeterminação simultânea da posição e do momento de um elétron e com a trajetória de um corpo, de modo separado. Contudo, o texto peca pela falta de articulação dessas ideias, de modo a concluir pela impossibilidade de determinação das trajetórias dos elétrons nos átomos e a necessidade de um modelo mais avançado que aquele proposto por Bohr. Conclusões Ao analisarmos os livros didáticos de química para o ensino médio verificamos que: (a) o princípio da incerteza é deixado de lado ou em segundo plano no momento do ensino de modelos atômicos; (b) o ensino do modelo atômico de orbitais é posto de lado por alguns autores; e (c) que, quando o modelo atômico de orbitais é ensinado, deixa a desejar: o ponto especialmente problemático é a passagem do modelo atômico de Bohr para o modelo de orbitais, feita sem as considerações necessárias acerca da incerteza das órbitas dos elétrons nos átomos. Em vista do exposto, faz-se necessária a elaboração de uma proposta didática que considere o princípio da incerteza e explique a necessidade do modelo dos orbitais. Tal proposta deve, inclusive, buscar a aproximação dos conteúdos das disciplinas de química e de física, buscando que os alunos alcancem melhor compreensão dos modelos atômicos da matéria. Agradecimentos Agradeço a todos aqueles que contribuíram para elaboração deste trabalho. ____________________ 1 PESSOA Jr., O. Conceitos de física quântica. São Paulo: Livraria da Física, 2003. 2 SANTOS, E. S. Modelo atômico (didático) Bohr-Heisenberg. 2013. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2013. 3 LISBOA, J. C. F. (Org.). Química. São Paulo: SM, 2010. v. 1. 4 PERRUZO, F. M.; CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 4 ed. São Paulo: Moderna, 2006. v. 1. 5 FONSECA, M. R. M. Química: meio ambiente, cidadania, tecnologia. São Paulo: FTD, 2010. v. 1. 6 MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química. São Paulo: Scipione, 2012. v.1. 7 SANTOS, W.; MÓL, G. (Coord.). Química cidadã. São Paulo: Nova Geração, 2010. v. 1 e v. 3. 8 BRASIL. Ministério da Educação. Secretária da Educação Básica. Orientações curriculares para o Ensino Médio. Ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. v. 2. Brasília: MEC/SEB, 2006.