O estatuto ontológico e epistemológico do conceito de orbital em livros didáticos de Química Geral no século XX: uma análise de seus fundamentos, suas representações e implicações para a aprendizagem

Autor(es)

Evandro Fortes Rozentalski

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI)
• Data de defesa: 2013-12-06

Membros da banca

Paulo Alves Porto; Waldmir Nascimento de Araujo Neto; Osvaldo Frota Pessoa Junior

• Orientador: Paulo Alves Porto

Resumo

Um dos tópicos discutidos no âmbito da Filosofia da Química diz respeito ao realismo científico dos conceitos químicos, como, por exemplo, o conceito de orbital. O estatuto ontológico (referência ou não à realidade) dos orbitais passou a ser objeto de intenso debate a partir de 1999, quando da publicação do trabalho de Zuo e colaboradores, corroborado sem maiores ressalvas pelo editorial da revista Nature, no qual se afirmava que orbitais haviam sido observados diretamente. Nesse debate, não apenas aspectos ontológicos foram levantados, mas, também, aspectos epistemológicos em relação a esse conceito (o que é o orbital e a possibilidade de observá-lo). Esses aspectos têm implicações para a Química e, especialmente, para o Ensino de Química. Diante disso, esta dissertação tem como objetivo investigar como o conceito de orbital foi apresentado nos livros didáticos de Química Geral voltados para o Ensino Superior, ao longo do século XX. Foram selecionados livros didáticos utilizados no Brasil nesse período, por meio da identificação simultânea nas seguintes bases de dados: os catálogos das bibliotecas da Universidade de São Paulo (USP); da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ); e do site Estante Virtual, que reúne os acervos de vários sebos brasileiros. Foram selecionados e investigados 26 livros didáticos de Química Geral, abrangendo o período de 1911 a 2001. Por meio das investigações nos livros e dos referenciais que orientaram essa pesquisa, delimitamos as seguintes categorias visando sistematizar e analisar os dados: base conceitual do orbital; representação icônica do orbital; e representação simbólica do orbital. A primeira se ampara principalmente, mas não somente, nos debates sobre o estatuto ontológico e epistemológico do orbital relatados na literatura. As duas últimas se baseiam na semiótica peirceana. O conceito de orbital começa a ser introduzido e discutido nos livros de Química Geral por volta da segunda metade do século XX. Na primeira categoria, nota-se que boa parte dos livros define o orbital como se referindo a uma região na qual é mais provável se encontrar o elétron, em termos de densidade de probabilidade. Para alguns filósofos da química, essa compreensão é um indício de uma apreensão peculiar da Mecânica Ondulatória por parte dos químicos. Na segunda categoria, as imagens dos orbitais, cuja característica semiótica se refere à representação de qualidades do orbital, como sua forma, são, em sua maioria, identificadas como as regiões de densidade de probabilidade elevada, representadas por superfícies contínuas e uniformes. Essas representações parecem sugerir um papel secundário ao elétron. Por fim, na terceira categoria, cuja característica semiótica consiste em convencionar previamente ao leitor o seu significado, constata-se que os orbitais são representados por linhas horizontais ou caixas, e os elétrons por setas, sugerindo duas entidades distintas. Essa compreensão implica que orbitais preenchidos e vazios possuem igualdade ontológica. Observa-se, assim, que o conceito de orbital é introduzido nos livros de Química Geral do século XX de maneira não problematizada, tanto do ponto de vista conceitual quanto dos significados e sentidos das diferentes representações desse conceito. (AU)

• Processo FAPESP: 11/15295-0 - O conceito de orbital em livros didáticos de Química Geral para o Ensino Superior no século XX
• Beneficiário: Evandro Fortes Rozentalski
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado