PIBID e o Ensino de Química: Ataque suicida no Afeganistão

Bolsista: Alessandro Barbosa
Oi, seguidores e amigos do quipibid! Hoje atualizamos nossa coluna de atualidades com uma reportagem da G1, sobre um ataque suicida no Afeganistão:

Um homem-bomba que levava um cinturão de explosivos junto ao corpo foi morto dentro do Ministério de Defesa afegão, em Cabul, nesta segunda-feira (18), segundo as forças de segurança.

Vestido com um uniforme do exército afegão, o suicida não conseguiu acionar os explosivos. Ele se encontrava no terceiro andar do prédio do ministério. Não há informações oficiais sobre feridos. O canal local de televisão Tolo News informa que três pessoas teriam sofrido ferimentos.

Agora pergunto a vocês: O que a Química tem a ver com explosivos? Tudo meus caros amigos. A seguir uma breve história dessa relação literalmente explosiva e veremos o que o premio Nobel tem a ver com isso.

Alfred Nobel era filho do inventor Immanuel Nobel e de Caroline Andrietta Ahlsell. Aprendeu com o pai os fundamentos da engenharia. Em 1837, indo mal os negócios da família em Estocolmo, o pai Immanuel foi para S. Petersburgo, Rússia, onde veio a prosperar com a fabricação de minas explosivas e máquinas industriais, e para onde levou a família em 1842. O jovem Alfred tornou-se um químico competente já na idade de 16 anos. Estudou química em Paris em 1850 e trabalhou nos Estados Unidos por quatro anos. A família retornou a Estocolmo em 1859.            Interessado em desenvolver explosivos, Alfred Nobel realizou experiências com nitroglicerina líquida, um potente explosivo, superior à pólvora usada até então. Ele inventou uma espoleta rudimentar, consistindo de uma haste de madeira contendo uma pequena carga de pólvora, e colocada em um recipiente grande de metal cheio de nitroglicerina. O pavio fazia explodir a pólvora que, por sua vez, fazia explodir a nitroglicerina. Começou a fazer fortuna com o seu invento e a pesquisar novos tipos de detonadores. Em 1865 Nobel inventou a espoleta, uma tampa de metal contendo uma carga de um composto de mercúrio que explodia mediante um choque.
            A nitroglicerina era, no entanto, um líquido altamente volátil, que explodia ao menor choque, tornando dificílimo o seu manuseio. Era uma substância tão perigosa que a própria fábrica de Nobel explodiu, matando seu irmão Emil e várias outras pessoas. A solução para o uso da nitroglicerina somente foi encontrada por Nobel quando ele descobriu que ela podia ser misturada e assim podia ser manuseada com segurança, sem perder seu poder explosivo, quando misturada com uma terra arenosa e porosa. Ele chamou o produto "dinamite", da palavra grega dynamis, que significa poder, e patenteou seu invento na Inglaterra em 1867, e nos Estados Unidos, em 1868. A dinamite fez Nobel conhecido em todo o mundo, e foi logo usada na abertura de túneis, canais, nas minerações e na construção de estradas e ferrovias.
            Em 1875 Nobel inventou a gelatina explosiva, ao descobrir uma mistura mais eficaz que a da dinamite, utilizando nitrocelulose. Investiu parte de sua fortuna no negócio de petróleo de seus dois irmãos, Ludvig e Robert, que exploravam jazidas ao longo do mar Cáspio. Assim, tanto suas inúmeras fábricas de explosivos quanto sua participação na indústria petrolífera fizeram dele um homem extraordinariamente rico. Prosseguiu em seus experimentos químicos e chegou a várias outras invenções, como a seda e o couro artificiais.
            Nobel nunca se casou levando uma vida simples, inteiramente dedicada ao trabalho e a poucas distrações, como a de ler e escrever algumas peças de teatro, romances e poemas não publicados. Morreu em 1896 de hemorragia cerebral em sua mansão em San Remo, Itália. Era então do dono de 90 fábricas de explosivos e munições. A abertura de seu testamento, que havia redigido um ano antes em Paris e depositado em um banco em Estocolmo, surpreendeu seus parentes e o mundo.
            Ele deixou grande parte de sua fortuna para a constituição de prêmios a quantos fizessem algo de grandioso para o bem da humanidade, nos caminhos da ciência que ele próprio havia trilhado como o prêmio para a física, a química e a literatura, e outros, como o prêmio Nobel da Paz, que se pensa tenha sido inspirado por seu amigo, o proeminente pacifista austríaco Bertha Von Suttner.

O comportamento Químico da Nitroglicerina

A nitroglicerina é uma substância líquida, incolor e oleosa, mas também altamente instável e explosiva. Basta um simples toque para que ocorra uma detonação espontânea. Como a molécula contém átomos de oxigênio, hidrogênio e carbono, quando ela explode libera novas moléculas (como O₂, N₂, H₂ e CO₂), mais estáveis, e com uma grande energia cinética (há uma conversão entre a energia de ligação para energia cinética!). Esta substância também foi utilizada como vaso-dilatador, nos ataques cardíacos e anginas.

O nome nitroglicerina vem de sua estrutura: ela é derivada da molécula glicerina (uma molécula biológica comum. serve de base para os triglicerídeos) onde os grupos-OH são substituídos por -NO₂. O poder dos explosivos deve-se ao fato de que o volume ocupado por um gás é muito maior do que o ocupado por um sólido ou por um líquido. Veja a água, por exemplo. Enquanto que 1 mol de água no estado líquido, a temperatura ambiente, ocupa um volume de apenas 0,018 litros, esta mesma quantidade de água, no estado gasoso, ocuparia um espaço de mais de 20 litros! E, quanto maior for a temperatura, maior será o volume do gás.

Reação de decomposição da nitroglicerina sólida

É justamente a velocidade de sua reação de decomposição que faz com a nitroglicerina seja tão explosiva: a rápida expansão dos gases quentes produzidos provoca uma onda de choque supersônica. Pela estequiometria da reação acima, 4 moles de nitroglicerina (cerca de 900 gramas) são capazes de gerar 35 moles de gases quentes (quase 800 litros de gases, nas CNTP). Uma vantagem da nitroglicerina em relação aos outros explosivos, como o TNT (trinitrotolueno), é que, ao contrário deste, nenhuma forma sólida de carbono é formada, produzindo uma explosão sem fumaça - propriedade muito útil para a artilharia. Assim, após o disparo, o soldado não ficaria com a visão obscurecida por uma cortina de fumaça.