O Ensino Médio no Brasil está passando por readequação, pois a Lei 13.415/2017 modificou a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, estabelecendo uma nova estrutura curricular, composta por uma Base Nacional Comum Curricular (BNCC) e por Itinerários Formativos (IF). É importante que os IF contemplem assuntos que permitam aos estudantes desenvolver uma maior criticidade e reflexão sobre determinados temas. Segundo a Portaria Nº 1.432/2018, uma proposta interessante de IF seria abordar, a partir do eixo 4, mediação e intervenção sociocultural, conhecimentos e práticas relacionados à química para a sustentabilidade na educação básica, o que envolve aprofundar conhecimentos por meio de discussões e práticas relacionadas ao descarte de resíduos gerados pela sociedade, bem como a reciclagem e as adversidades sociais decorrentes, abordando a realidade da coletividade. Essa pesquisa, portanto, tem como objetivo analisar as possíveis contribuições e potencialidades de um itinerário formativo da área das Ciências da Natureza, abordando o tema química para sustentabilidade, para despertar a sensibilização ambiental dos alunos do ensino médio. A pesquisa foi desenvolvida no segundo semestre de 2022 em uma escola particular localizada em Fazenda Rio Grande, região metropolitana de Curitiba, PR, considerando todas as etapas éticas de pesquisa com seres humanos. Os participantes das atividades foram 43 estudantes de uma turma do 1º ano do Ensino Médio. Essa pesquisa de natureza básica, objetivo descritivo e abordagem qualitativa, apresenta um procedimento de pesquisa participante, em que o pesquisador participou da aplicação e da promoção das diferentes etapas do IF. Os dados foram construídos por meio da observação participante, com elementos essenciais registrados em um diário de bordo. Além disso, um questionário aberto foi utilizado para construir elementos sobre as percepções dos alunos. Os dados provenientes da observação durante a aplicação do IF foram analisados qualitativamente, com base na análise interpretativa-construtiva, seguindo os princípios da Epistemologia Qualitativa de González-Rey (1997). Os dados do questionário foram analisados qualitativamente, com base na Análise de Conteúdo de Bardin (2011). As contribuições das atividades realizadas neste IF são significativas, pois oferecem um material didático para o aprimoramento das aulas de Química no Novo Ensino Médio à luz da sustentabilidade. Elas abordam não apenas conteúdos essenciais para o desenvolvimento sustentável, mas também incluem diversos tópicos curriculares da disciplina de Química, como ligações químicas, geometria molecular, polímeros, funções inorgânicas e orgânicas, eletroquímica, foram fundamentais para uma compreensão abrangente da Química pelos estudantes. Além disso, os resultados indicaram a necessidade de reforçar a sensibilização quanto às implicações sociais resultantes da gestão inadequada de resíduos, visando promover uma compreensão mais ampla das questões ambientais e sociais associadas à disposição incorreta de resíduos. Logo, é importante aprofundar e revisitar a relevância do descarte adequado de resíduos, enfatizando o impacto direto dessa prática na saúde das pessoas; essa sensibilização desempenha um papel fundamental na promoção de uma abordagem mais completa e responsável em relação à gestão de resíduos.