sexta-feira, 26 de agosto de 2016
quinta-feira, 18 de agosto de 2016
Átomo
O átomo é a menor partícula capaz de identificar um elemento químico e participar de uma reação química.
O estudo do átomo se iniciou na Grécia antiga com o filósofo Leucipo e seu discípulo Demócrito: para eles, o átomo era o menor componente de toda a matéria existente. Sendo, então, impossível dividi-lo em partes menores.
Ao desenrolar da história, diversos cientistas e estudiosos tentaram definir o átomo quanto a sua forma, dando origem a diversas teorias sobre sua constituição física. Surgiram, então, os modelos atômicos.
Modelos Atômicos
Modelo de Dalton (bola de bilhar) - 1803
Para John Dalton, a teoria de Leucipo e Demócrito era bastante coerente. Segundo este modelo, os átomos eram as menores partículas possíveis, assumiam formas esféricas e possuíam massa semelhante caso fossem correspondentes ao mesmo elemento químico.
Modelo de Thomson (pudim de passas) – 1897
Através da descoberta do elétron (partícula constituinte do átomo com carga elétrica negativa), o modelo de Dalton ficou defasado. Assim, com os estudos de Thomson, um novo modelo foi idealizado.
De acordo com este novo modelo, o átomo era uma esfera de carga elétrica positiva incrustada com elétrons, com carga negativa, tornando-se assim eletricamente neutro. Ficou conhecido como pudim de passas.
Modelo de Rutherford-Bohr (sistema planetário) – 1908/1910
Rutherford ao bombardear partículas alfa sobre uma lâmina de ouro percebeu que a maioria atravessava a lâmina. Enquanto que uma menor parte sofria pequeno desvio, e uma parte ínfima sofria grande desvio contrário à trajetória.
A partir desse experimento, foi possível perceber que os átomos não eram maciços como se pensava, mas dotados de grande espaço vazio. Assim como, que eram constituídos por um núcleo carregado positivamente e uma nuvem eletrônica carregada negativamente. Essa nuvem eletrônica era composta por elétrons que giravam em órbitas elípticas ao redor do núcleo (assim como os planetas ao redor do sol).
Também constatou-se que a maior parte da massa de um átomo se concentra no núcleo (que rebatia as partículas alfa no sentido contrário do bombardeio).
O Fósforo
O fósforo não é a cabeça do palito, mas a superfície áspera da caixa, que contém fósforo vermelho (uma das mais seguras maneiras de se usar o fósforo), sulfeto de antimônio (Sb2S3), trióxido de ferro ( Fe2O3) e goma arábica (cola). O palito é o clorato de potássio (KClO3) e não como muitas pessoas pensam que a pólvora.
Mas então por que colocar esse nome: Palito de Fósforo? Durante muito tempo, o fósforo foi realmente colocado no palito e acendia em qualquer superfície áspera. Na verdade, este tipo de palito ainda está lá, é tradicionalmente encontrado no Reino Unido.
A descoberta do fósforo
O palito de fósforo foi inventado no século XIX, porém a história do palito que mudou a forma de se fazer fogo se iniciou bem antes, em 1669, com a descoberta do fósforo (elemento químico P).
O palito de fósforo foi inventado no século XIX, porém a história do palito que mudou a forma de se fazer fogo se iniciou bem antes, em 1669, com a descoberta do fósforo (elemento químico P).
O alemão Hennig Brand, em suas tentativas de transformar metais em ouro, descobriu acidentalmente o elemento ao estudar amostras de urina. O material que obteve brilhava e, por essa razão, Brand batizou a substância de Phosphoros, que quer dizer “aquele que traz a luz, que ilumina”.
Em 1680, o britânico cientista Robert Boyle, um dos mentores e fundadores da química atual, observou que uma chama era gerada ao gerar atrito entre um pedaço de papel com fósforo em um pedaço de madeira coberto com enxofre.
Boyle acreditava que o fogo não era provocado apenas pela atrito, mas por algo próprio àquelas substâncias. E estava certo, tinha descoberto o princípio que levaria à invenção do fósforo.
Depois da descoberta, vários aparatos químicos para gerar fogo foram desenvolvidos na Europa. Alguns usavam a descoberta de Boyle, outros, hidrogênio, porém eram todos complicados e arriscados. Em 1805, um químico francês chamado K. Chancel criou um palito coberto de clorato de potássio e açúcar. Mas, como era preciso encharcá-lo em ácido sulfúrico para que queimasse, ele não fez muita fama.
Em 1827, o farmacêutico inglês John Walker descobriu que se combinasse, na ponta de um palito, sulfeto de antimônio, clorato de potássio, cola e amido, ele poderia ser aceso por atrito em qualquer superfície arida. Walker chamou os seus palitos de congreves, numa citação aos foguetes bélicos inventados por William Congreve em 1808.
Apesar do apoio de amigos, Walker decidiu não patentear sua invenção, registro que dá direitos exclusivos ao criador, pois desejava que ela fosse um bem público. Por isso, muitas pessoas a replicaram, inclusive Samuel Jones, que começou a vender os palitos com o nome de Lucifers (um dos nomes dados ao diabo).
Embora cheirasse mau e fossem perigosos (eram explosivos e às vezes acendiam sozinhos dentro da própria embalagem), os Lucifers ficaram muito famosos entre fumantes. Para evitar acidentes, os primeiros palitos eram carregados em estojos de metais ou de porcelana. Os mais finos eram feitos de ouro e prata e eram trabalhados como uma jóia.
Do que é feito o plástico
Você sabe como é feito o plástico? A principal matéria-prima deste produto é o petróleo, combustível natural não renovável, bastante empregado pelo homem em atividades diversas e que está diretamente relacionado à poluição ambiental.
No processo de fabricação do plástico convencional, o petróleo é transformado em resina plástica. As resinas passam por processos específicos, que dependem do tipo de plástico que se deseja fabricar. A composição química do petróleo é modificada para que o homem tenha à disposição diferentes tipos de materiais para a produção de plásticos transparentes e coloridos.
Os plásticos mais empregados são aqueles que recebem o nome de termoplásticos, ou seja, que ficam moles quando passam por aquecimento e podem ser transformados em diversos tipos de produtos.
Nós mantemos contato com o plástico diariamente, tanto em garrafas pets, utensílios de cozinha, sacolas de supermercado, brinquedos e outros objetos. Cerca de 4% do petróleo utilizado no Brasil segue para o setor de produção de plástico.
O excesso de plástico acumulado no planeta é muito prejudicial à natureza, pois o plástico não se decompõe com facilidade, podendo ficar no meio ambiente por até 400 anos. Para tentar minimizar os efeitos negativos desse produto, foram criadas alternativas como o plástico biodegradável, que é capaz de se decompor.
É importante que a população tenha consciência de que os objetos e embalagens plásticas devem ser separados corretamente na Coleta Seletiva, a fim de serem encaminhados para a reciclagem e reempregados para a fabricação de novos produtos. Essa é a única maneira de evitar a poluição causada ao ambiente por essa matéria-prima.
No processo de fabricação do plástico convencional, o petróleo é transformado em resina plástica. As resinas passam por processos específicos, que dependem do tipo de plástico que se deseja fabricar. A composição química do petróleo é modificada para que o homem tenha à disposição diferentes tipos de materiais para a produção de plásticos transparentes e coloridos.
Os plásticos mais empregados são aqueles que recebem o nome de termoplásticos, ou seja, que ficam moles quando passam por aquecimento e podem ser transformados em diversos tipos de produtos.
Nós mantemos contato com o plástico diariamente, tanto em garrafas pets, utensílios de cozinha, sacolas de supermercado, brinquedos e outros objetos. Cerca de 4% do petróleo utilizado no Brasil segue para o setor de produção de plástico.
O excesso de plástico acumulado no planeta é muito prejudicial à natureza, pois o plástico não se decompõe com facilidade, podendo ficar no meio ambiente por até 400 anos. Para tentar minimizar os efeitos negativos desse produto, foram criadas alternativas como o plástico biodegradável, que é capaz de se decompor.
É importante que a população tenha consciência de que os objetos e embalagens plásticas devem ser separados corretamente na Coleta Seletiva, a fim de serem encaminhados para a reciclagem e reempregados para a fabricação de novos produtos. Essa é a única maneira de evitar a poluição causada ao ambiente por essa matéria-prima.
Reações Químicas
Uma reação química ocorre quando certas substâncias sofrem transformações em relação ao seu estado inicial (reagentes). Para que isso possa acontecer, as ligações entre átomos e moléculas devem ser rompidas e devem ser restabelecidas de outra maneira. Como essas ligações podem ser muito fortes, geralmente é necessária energia na forma de calor para iniciar a reação.
A ocorrência de uma reação química é indicada pelo aparecimento de novas substâncias (produtos), diferentes das originais (reagentes). Quando as substâncias reagem, às vezes ocorrem fatos visíveis que confirmam a ocorrência da reação. Dentre eles, podemos destacar: desprendimento de gás e luz, mudança de coloração e cheiro, formação de precipitados, etc.
Em certas situações, os reagentes se encontram com impurezas e as reações químicas não acontecem com aproveitamento total porque não ocorrem somente nos laboratórios, mas em toda a parte e a todo o momento. Oxidação e redução são exemplos desses tipos de reações que ocorrem em nosso dia a dia.
Quando dois reagentes são misturados e eles não se encontram em proporções iguais, um deles será consumido totalmente enquanto o outro poderá deixar certa quantidade sem reagir. O reagente que teve seu aproveitamento total é chamado de reagente limitante e o outro será o reagente em excesso.
Um exemplo de reação química muito comum em nosso cotidiano é a reação de combustão, para que ela ocorra é necessária a presença de três fatores: um combustível, um comburente e energia de ativação. Essa reação consiste na queima de um combustível que pode ser a gasolina, o álcool, etc., através da energia de ativação (calor de uma chama, faísca elétrica), na presença de um comburente que, em geral, é o oxigênio do ar (O2).
A ocorrência de uma reação química é indicada pelo aparecimento de novas substâncias (produtos), diferentes das originais (reagentes). Quando as substâncias reagem, às vezes ocorrem fatos visíveis que confirmam a ocorrência da reação. Dentre eles, podemos destacar: desprendimento de gás e luz, mudança de coloração e cheiro, formação de precipitados, etc.
Em certas situações, os reagentes se encontram com impurezas e as reações químicas não acontecem com aproveitamento total porque não ocorrem somente nos laboratórios, mas em toda a parte e a todo o momento. Oxidação e redução são exemplos desses tipos de reações que ocorrem em nosso dia a dia.
Quando dois reagentes são misturados e eles não se encontram em proporções iguais, um deles será consumido totalmente enquanto o outro poderá deixar certa quantidade sem reagir. O reagente que teve seu aproveitamento total é chamado de reagente limitante e o outro será o reagente em excesso.
Um exemplo de reação química muito comum em nosso cotidiano é a reação de combustão, para que ela ocorra é necessária a presença de três fatores: um combustível, um comburente e energia de ativação. Essa reação consiste na queima de um combustível que pode ser a gasolina, o álcool, etc., através da energia de ativação (calor de uma chama, faísca elétrica), na presença de um comburente que, em geral, é o oxigênio do ar (O2).
Radioatividade
A radioatividade é um termo químico que causa muita desconfiança e pavor em muitas pessoas, isso se deve ao que ela ocasionou em certas situações como por exemplo os diversos acidentes nucleares, sendo o mais conhecido o de Chernobyl. Porém, este não é um fenômeno ruim, também pelo fato de suas diversas aplicações em nosso dia a dia que possibilitaram entre outras coisas o avanço de tratamentos como o da radioterapia.
As partículas emitidas por um elemento radioativo podem ser de três tipos: Alfa (α), Beta (β) eGama (γ).Um elemento químico radioativo é aquele que é capaz de emitir radiações fortes a ponto de por exemplo produzir a fluorescência. O fenômeno de emissão ocorre quando o átomo se encontra com excesso de partículas e/ou cargas precisando assim liberar energia na forma de radiação para se estabilizar. A radioatividade pode ser espontânea ou induzida, a primeira é um processo natural e que ocorre em elementos e seus isótopos encontrados naturalmente, já o segundo caso se trata de um processo artificial provocado por transformações nucleares, geralmente em reatores.
- Partícula alfa: são partículas positivas constituídas por dois prótons e dois nêutrons; não possui um alto poder de penetração. Esta partícula pode ser também chamada de núcleo deHélio (He) por ter a mesma quantidade de prótons e nêutrons deste gás nobre.
- Partícula beta: são partículas negativas constituídas por um elétron. Quando há excesso de carga negativa é liberada uma partícula beta negativa e quando há excesso de cargas positivas é liberado um pósitron ou partícula beta positiva. Seu poder penetrante é maior que o da alfa e menor que o da gama.
- Partícula gama: é emitida quando mesmo após a emissão das alfa e beta ainda existam cargas a serem estabilizadas no núcleo atômico, sendo esse excesso liberado em forma de ondas eletromagnéticas. Este tipo de partícula pode atingir as nossas células sendo utilizada para esterilização de equipamentos médicos por exemplo. Sua capacidade de penetração é, portanto, maior do que todas as outras formas de partículas. Esta radiação é de natureza eletromagnética e portanto, não precisa de um meio material para se propagar. Alguns tratamentos para o câncer como a teleterapia utilizam este tipo de radiação e tem como efeito a diminuição da replicação das células malignas.
Descoberta da radioatividade
A radioatividade teve seu início como fato científico quando Henry Becquerel em 1896 depositou um sal de Urânio sobre uma lâmina fotográfica e após certo tempo notou que o mesmo havia deixado a marca das suas radiações emitidas nesta chapa. A partir disso, esse fenômeno causou curiosidade em diversos cientistas entre eles Marie Curie e Pierre Curie, um casal de químicos que trabalhava nos laboratórios de Becquerel. Em 1898, Marie Curie descobriu um elemento muito mais radioativo que o Urânio e o nomeou de acordo com seu país natal, era o Polônio. Após isso foi descoberto pelo casal Curie outro elemento ainda mais radioativo e então o chamaram de Rádio.
Em seguida, Ernest Rutherford descobriu as radiações alfa e beta o que contribuiu para a explicação do seu modelo atômico (conhecido como planetário) e também para os avanços nos estudos dos compostos radioativos. Em 1939 Enrico Fermi constatou que nêutrons liberados na desintegração de Urânio-235 incidiam em átomos vizinhos ocasionando desintegrações sucessivas, desta forma seriam possíveis reações em cadeia possibilitando assim a produção em grande escala da energia nuclear.
Em 1942 foi construído nos EUA o primeiro reator de Urânio-235 que foi utilizado também para a construção das bombas atômicas que atingiram primeiro Hiroshima e depois Nagasaki causando milhares de mortes. Após isso diversos outros acidentes foram ocasionados como o de Chernobyl e o do césio-137 em Goiânia.
Aplicações da radioatividade
Porém, como já citamos as radiações são também utilizadas para inúmeros benefícios como por exemplo: o exame de Raio-X, a cintilografia, que é um processo onde radioisótopos são usados para exames com imagens em alguns órgãos onde resultados são obtidos através do contraste. Outro exemplo é a radioterapia que muitas vezes se torna essencial para o tratamento do câncer e é um processo onde se utiliza o Césio-137. Além disso usinas nucleares são construídas para geração de energia limpa, ou seja, que não emite gases poluentes. Porém sobre essas ações entram diversos debates éticos questionando até que ponto isso seria realmente bom.
No Brasil temos as Usinas Angra 1, 2 e 3. Estão localizadas em Angra dos Reis, Rio de Janeiro. A primeira começou a funcionar em 1984 e é operada pela Eletrobras Eletronuclear. As outras estão em operação e construção respectivamente.
Mas a pergunta que nos fazemos é para onde vão os resíduos radioativos? Esses resíduos radioativos são também chamados de lixo atômico e são extremamente perigosos para todos os seres vivos. Existe a Agência Internacional de Energia Atômica que regula o destino desses rejeitos que são classificados em: baixa atividade, média atividade, alta vida média ou são desclassificados. Esses resíduos são armazenados em cilindros enormes feitos de aço e chumbo. Quando são de baixa ou média atividade geralmente são armazenados em cilindros subterrâneos. Quando são de alta vida média ou alta atividade sofrem armazenamento geológico, ou seja, em grandes profundidades. Porém não se sabe se esse armazenamento seria efetivo a longo prazo o que causa polêmica acerca do assunto.
O contato com substâncias radioativas em grandes quantidades pode alterar o sistema biológico e além disso pode ser letal. Isto ocorre devido a destruição do sistema imunológico por parte da radiação. O câncer é uma das doenças mais associadas à exposição a radiação porque ela pode alterar o processo de formação e divisão das células. Outros sintomas após a exposição são as náuseas, as queimaduras na pele e as queimaduras internas.
Polaridade das moléculas
MOLÉCULAS APOLARES
Na ligação covalente entre dois átomos, os elétrons compartilhados são atraídos simultaneamente pelos dois núcleos atômicos. Quando a molécula for diatômica, formada por átomos do mesmo elemento químico (H2 , O2 , N2 , etc.), ou seja, com a mesma eletronegatividade, eles irão atrair os elétrons envolvidos na ligação com a mesma intensidade, havendo uma distribuição de cargas homogênea, sem formação de polos. Esta molécula é denominada molécula apolar. Se a molécula for formada por três átomos ou mais, teremos que analisar cada ligação, pois uma molécula pode apresentar ligações polares e, mesmo assim, ser apolar. A soma dos vetores de cada ligação polar é o vetor chamado momento dipolar resultante. As ligações apolares possuem momento dipolar resultante nulo (igual a zero).
MOLÉCULAS POLARES
Se os átomos envolvidos na ligação forem de elementos diferentes, o átomo do elemento mais eletronegativo atrairá mais intensamente os elétrons da ligação para si, ficando, então, com uma carga parcial negativa, e o átomo menos eletronegativo com carga parcial positiva. Esse fato caracteriza a molécula como polar. Nas moléculas com mais de dois átomos, para que a molécula seja polar, a soma dos vetores das ligações deve ser diferente de zero.
Na ligação covalente entre dois átomos, os elétrons compartilhados são atraídos simultaneamente pelos dois núcleos atômicos. Quando a molécula for diatômica, formada por átomos do mesmo elemento químico (
MOLÉCULAS POLARES
Se os átomos envolvidos na ligação forem de elementos diferentes, o átomo do elemento mais eletronegativo atrairá mais intensamente os elétrons da ligação para si, ficando, então, com uma carga parcial negativa, e o átomo menos eletronegativo com carga parcial positiva. Esse fato caracteriza a molécula como polar. Nas moléculas com mais de dois átomos, para que a molécula seja polar, a soma dos vetores das ligações deve ser diferente de zero.
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