Do macro ao micro

Bolsistas: Christopher e Talyta Cristina

Olá Pessoas

Hoje iniciamos um novo tópico, o da química microscópica. 

E do que se trata isso? Bem, trata-se do estudo da matéria, estruturas, componentes, etc. Tudo no mundo microscópico, mas antes de começarmos, já parou pra pensar o que de fato é o mundo microscópico?

O nosso mundo como conhecemos é absurdamente vasto, vastidão essa que podemos dividir de duas formas, o universo macroscópico e, o universo microscópico, ambos compondo e existindo no mesmo universo.

Vamos pensar primeiro no mundo macroscópico, caracterizado de forma bem simples, por exemplo, essa tela na qual você esta lendo esse texto faz parte dele, assim como a cadeira, o chão, casas, carros, estrela. Enfim tudo o que é possível se ver a olho nu (ou pelo menos de óculos caso você use) está inserido no mundo macroscópico, mas vamos dar um dimensionamento melhor nisso, afinal é muito grande.

Vamos começar devagar com apenas um metro (10⁰):

Com apenas um metro você verá as coisas normais do dia-a-dia como uma Árvore, por exemplo.

Fontes: Google imagens

Agora vamos dar um pulo um pouquinho maior, vamos para um quilometro (10³):

Com 1 km já podemos ver todo o município de Uruaçu. Mas não vamos parar aqui.

Fontes: Google maps

         Com um pulo maior chegamos ao nosso (não tão amado aparentemente) planeta Terra a 2000 quilômetros (5/10⁴)

Fontes: Google maps

             Por fim vamos dar um último pulo direto para a nossa galáxia, a via láctea, essa
que possui 100.000 anos-luz de comprimento. (um ano- luz é a distância que a luz percorre em um ano, o equivalente a 9,5 trilhões de quilômetros).

Fontes: Google imagens

Poderíamos continuar nisso por um bom tempo, mas é o suficiente para dimensionar o assunto, só ressaltando que o universo observável tem 13,4 bilhões de anos-luz e pode ficar maior à medida que aprimoramos as tecnologias, mas vamos voltar a nossa árvore e ao invés de nos afastarmos, vamos olhar mais de perto, vamos para 10 centímetros (10^-1):

                                                                                                                                 Nessa distância veremos as folhas da arvore. Mais próximos do que isso a 1 milímetro (10^-3):

Aqui já podemos começar a vermos as células que compõem a folha.

Chegando mais perto a um mícron (10^-6 ou 0,0000001 metros) já conseguimos ver o núcleo celular:

Aqui já saímos do macro e estamos no mundo microscópico.

 Agora vamos ver cadeias de DNA que

estão a 100 angstroms (10^-8 ou 0,000000001 metros, minúsculos não?)

Por fim num ultimo salto vamos á 1 angstrom (10^-10ou 0,00000000001 metros, só ressaltando que estamos decrescendo em tamanhos então quanto menor o objeto menor a medida), nessa medida chegamos nele, o queridinho da química, o átomo (de carbono nesse caso).

Bonitinho não? É incrível como o nosso universo consegue ser tão grande e tão pequeno ao mesmo tempo. O mundo microscópico é extremamente vasto e interessante, e o mais legal é que não é coisa de outro mundo, é algo do seu mundo, é você, o que você faz e tudo que está ao seu redor. É intrínseco a todas as coisas e será nele que veremos coisas extraordinárias e ao mesmo tempo comuns a todos.

Bem, já que conseguimos ter uma pequena noção das  proporções do mundo, nas próximas matérias veremos como a química se relaciona no mundo microscópico.

Referencias bibliográficas:

Macro micro – teia portuguesa. Acessado dia 18/12/18  Disponível em:

http://teiaportuguesa.tripod.com/lusografo/diapoinfinito.pps

Ciência macro micro- superinteressante. Acessado dia 17/12/18  Disponível em:

https://super.abril.com.br/ciencia/ciencia-micro-macro/amp/

Escala do universo do macro ao micro. Acessado dia 17/12/18    Disponível em:

https://www.misteriosdouniverso.net/2016/09/a-escala-do-universo-do-micro-ao-macro.html?m=1

O que é o estado Gasoso?

                                                                                                 BOLSISTAS: Shirley e Jair

       Olá! Hoje falaremos um pouco sobre os gases e o estado gasoso. A matéria no estado gasoso possuem partículas minúsculas que se movimentam velozmente, de modo livre e desordenado. O movimento dessas partículas está relacionado com a temperatura, assim a velocidade média das partículas dos gases existentes no ar atmosférico em condições ambientes (25°C e 1 atm) é da ordem de 1.400 Km/h (ATKINS, 2017).

       As partículas de um gás estão afastadas umas das outras, diferente do que ocorre nos estados líquidos e sólidos, como ilustra a Figura 1, o espaço que elas ocupam é desprezível em relação ao espaço “vazio” que existem entre elas. Dessa forma, o movimento de uma partícula de não interfere diretamente no movimento de outra, já que praticamente não existe atração entre elas. As partículas de um gás movem-se ao acaso, segundo trajetórias retilíneas que só são interrompidas quando elas colidem umas com as outras, ou contra as paredes do recipiente que as contém. A pressão que um gás exerce sobre um recipiente consiste no choque dessas partículas nas paredes desse objeto, dessa forma, tende ocupar todo o recipiente que o contém e terá a forma e o volume desse objeto (FONSECA, 2016).

Figura 1: Característica das moléculas de um gás. 

              Fonte: http://www.universiaenem.com.br/sistema/faces/pagina/publica/conteudo/texto-html.xhtml?redirect=57557728243435219347939671535

  

Exercícios

1.      (UFU-MG) Em uma atividade experimental o professor pegou duas garrafas PET vazias e colocou bexigas cheias na boca de cada uma delas. Em seguida, colocou uma das garrafas em uma bacia com água quente e a outra em uma bacia com água fria. Um dos balões murchou e o outro ficou cheio. Sobre estes fatos, assinale a alternativa correta.

a)      O balão que murchou foi colocado em água quente, pois o aumento da temperatura causou uma contração dos gases da bexiga.

b)     O balão que ficou mais cheio foi colocado em água quente, devido ao aumento da temperatura do sistema e a expansão dos gases presentes na bexiga.

c)      O volume do balão que foi colocado em água fria diminuiu, porque a pressão do sistema aumentou, reduzindo o choque das partículas de gás com as paredes do balão.

d)     Em qualquer dos casos, o volume dos balões foi alterado porque o tamanho das partículas de gás foi modificado.

Alternativa “b”

Quando é aumentada a temperatura termodinâmica o volume ocupado aumenta, portanto há uma expansão dos gases presentes na bexiga.

2.      (Unemat-MT) O gás oxigênio utilizado em hospitais é armazenado em cilindros com volume de 60 L e pressão de 150 atm. Se considerarmos a temperatura constante, pode-se afirmar que o volume ocupado pelo gás oxigênio sob pressão de 760 mmHg é:

a)      9 000 L.

b)      24 L.

c)      59,21 L.

d)     0,4 L.

e)      1 900 L.

Alternativa “a”

P_i ×V_i = P_f × V_f

150 atm × 60 L = 1 atm × V_f   → 

Vf = 9 000 L.

3.      (UFC-CE) Acidentes com botijões de gás de cozinha são notificadas com bastante frequência. Alguns deles ocorrem devido às más condições de industrialização (botijões defeituosos), e outros por uso inadequado. Dentre esses últimos, um dos mais conhecidos é o armazenamento dos botijões em locais muito quentes. Nessas condições, e assumindo a lei dos gases ideais, é correto afirmar que:

a)      A pressão dos gases aumenta, e o seu número de mol diminui.

b)      A pressão dos gases diminui, e o seu número de mol diminui.

c)      O número de mol permanece constante, e a pressão aumenta.

d)     A pressão e o número de mol dos gases aumentam.

e)      A pressão e o número de mol dos gases não são afetados pelo aumento de temperatura.

Alternativa “c”

Armazenar botijões de gás em locais muito quentes é perigoso, pois o aumento da temperatura provoca o aumento da pressão, sem alterar o número de mols, podendo, porventura, ocasionar um grave acidente.

REFERÊNCIAS:

FONSECA, M. R. (2016). Química: ensino médio / Martha Reis (2 ed., Vol. 2). Pinheiros - São Paulo: Ática S. A. (2016).

Estados Físicos da Matéria

BOLSISTAS: Shirley e Jair

        Olá, caros leitores, hoje falaremos sobre os estados físicos da matéria, há três estados: o sólido, líquido e o gasoso. Esses estados estão relacionados com a forma de como as moléculas se agrupam, podendo sofrer influência da pressão, temperatura e, sobretudo, pelas forças que atuam nas moléculas.

           Sólido

         No estado sólido as partículas estão muito próximas, o que leva a matéria nesse estado ter forma e volume bem definidos. A força que predomina é a de coesão que faz com que as moléculas se aproximem umas das outras. Quanto mais próximas se encontram as moléculas, mais sólida será a substância. E a medida que essas moléculas se distanciam vão mudando o estado de sólido para o líquido, e de líquido para gasoso, de acordo com a Figura 1. Essa mudança é chamada de transformação física (AROEIRA, 2019).

           Líquido

        As moléculas nesse estado da matéria apresentam uma união bem menor e maior agitação que no estado sólido, apresentando forma variável e volume constante (GOUVEIA, 2019).

           Gasoso

        Diferentemente dos estados sólido e líquido, nesse estado as moléculas que formam a matéria estão em uma movimentação intensa, apresentando forma e volume variado (GOUVEIA, 2019).

Figura 1: Representação das moléculas nos três estados físicos da matéria

   Fonte: https://www.infoescola.com/quimica/estados-fisicos-da-materia/. Acesso em: 08 de Junho de 2019.

Exercícios

1.      A respeito da matéria, qual é a alternativa incorreta?

a)      A matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço.

b)      A matéria é constituída por partículas denominadas átomos e entre estes não existe espaço vazio.

c)      A luz não é considerada matéria.

d)     A matéria é constituída por partículas denominadas átomos e entre estes existe espaço vazio.

Resposta: Alternativa “d”

A matéria é constituída por partículas denominadas átomos e entre estes não existe espaço vazio (FONSECA, 2016).

2.      Os metais gálio e rubídio tem seus pontos de fusão e ebulição descritos:

         

a)      O que acontecerá se ambos os metais ficarem expostos à temperatura ambiente, estando a mesma a 27ºC?

b)      Qual o estado físico dos metais num deserto onde a temperatura chega a mais de 40ºC?

Respostas:

a)      Os dois metais continuarão no estado sólido (FONSECA, 2016)

b)      A uma temperatura acima de 40ºC, ambos os metais fundem-se, ou seja, passam do estado sólido para o líquido (FONSECA, 2016).

3.      O ponto de fusão do ferro é igual a 1530ºC e o ponto de ebulição é de 2450ºC. Baseado nisso, qual será o estado físico do ferro nas seguintes temperaturas (FONSECA, 2016):

a)      25ºC

b)      130ºC

c)      1459ºC

d)     2235ºC

e)      3002ºC

Respostas:

a) Sólido

b) Sólido

c) Sólido

d) Líquido

e) Gasoso

REFERÊNCIAS:

AROEIRA, Gustavo José Ribeiro. InfoEscola: navegando e aprendendo. Estados físicos da matéria. São Paulo - SP (2019). Disponível em:<https://www.infoescola.com/quimica/estados-fisicos-da-materia/>. Acesso em: 05 de Junho de 2019.

FONSECA, M. R. (2016). Química: ensino médio / Martha Reis (2 ed., Vol. 2). Pinheiros - São Paulo: Ática S. A.

GOUVEIA, Rosimar. Toda matéria. Estados físicos da matéria. São Paulo – SP (2019). Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/estados-fisicos-da-materia/>. Acesso em: 20 de Junho de 2019.

 

Um pouco sobre a Química do corpo humano

BOLSISTAS: Karolynne Marques e Thiago Braz

Olá pessoal, tudo bem? A matéria de hoje é para você que acha que a Química está presente apenas em laboratórios, indústrias etc., pois hoje iremos falar de como a Química está tão presente em nós mesmos e é tão importante. Vamos lá?

Vários elementos químicos constituem nosso corpo e desempenham funções vitais dentro dele. De acordo com Amabis e Martho (2004), 98% da massa corporal da maioria dos seres vivos é constituída de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre (S), porém, vários outros elementos químicos são necessários para o funcionamento dos organismos vivos.

          Entre os elementos citados acima, um deles é muito especial, o carbono (C), pois ele constitui a estrutura básica de todas as moléculas orgânicas, a exemplo das proteínas, carboidratos, e até o nosso DNA. Essas moléculas são formadas através de ligações do carbono com outros elementos como o hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), segundo Amabis e Martho (2004).

         Outra classe de moléculas importantes para a vida, são os sais minerais. Estes, são substâncias inorgânicas formadas por íons (cátions e ânions). De acordo com Amabis e Martho (2004), estas substâncias são extremamente necessárias para o funcionamento do corpo, e a falta de determinados sais minerais pode afetar de forma negativa o nosso metabolismo podendo até mesmo causar a morte.           

Bom, agora que você sabe como esses elementos químicos são importantes para nós, vamos ver algumas funções específicas que estes desempenham no nosso organismo. Na espécie humana, os íons de cálcio (Ca²⁺) participam das reações de coagulação do sangue e da contração muscular, além de serem componentes fundamentais dos ossos; os íons de sódio (Na⁺) e potássio (K⁺) são responsáveis pelo funcionamento das nossas células nervosas. Já o cromo, outro elemento, tem sua importância relacionada com o funcionamento do metabolismo energético, e o enxofre compõe vários tipos de proteínas; há também o ferro que compõe as proteínas do sangue e é fundamental para a respiração celular, de acordo com Amabis e Martho (2004). Além desses, há uma gama de outros elementos que são importantes para o nosso corpo.

            É importante ressaltar, que os elementos não agem de forma isolada no nosso corpo porque várias reações estão acontecendo a todo momento no nosso organismo, formando novas moléculas e substâncias, promovendo assim, um bom funcionamento do nosso corpo e nos mantendo vivos. Seu corpo é Química e funciona através dela. Lembre-se sempre disso.

REFERÊNCIAS:

AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Origem da vida: Citologia e histologia – 2.ed. – São Paulo: Moderna, 2004.

           

Homem-Aranha 2, fusão nuclear e Tricio

BOLSISTAS: Breno Washington e Marcus Túlio

Olá leitores, como vocês estão?

            Hoje vamos falar de um filme clássico, que fez parte da infância de muitos e mora no coração de outros, ele, seu amigo do bairro, o herói com uma grande quantidade de adaptações nas telinhas, o queridinho da Tia May, o grande e único, Homem-Aranha.

Figura 1: Poster Homem-Aranha 2

Fonte: http://www.adorocinema.com/filmes/filme-46112/fotos/detalhe/?cmediafile=20070812

            Falaremos do filme de 2004, com a interpretação de Tobey Maguire no papel de Homem-Aranha, na longa, novamente vemos os diversos dilemas da vida do nosso querido herói, no filme, além do retorno do herói, vemos a aparição de um dos vilões mais clássicos das HQ’s, Doutor Otto Gunther Octavius (Figura 2) ou, como é mais conhecido, Doutor Octopus.

Figura 2: Dr. Octavius(Octopus)

Fonte: Google.com

            Por mais que eu gostaria de falar mais das cenas do filme, vamos focar na parte que nos interessa, no filme Dr. Octavius acaba colocando a cidade em risco, pois este constrói uma espécie de reator a base de Trítio que simula uma pequena estrela, com o objetivo de gerar grandes quantidades de eletricidade, o problema é que a estrela em colapso gerada, pode engolir toda a cidade, e resolver esse problema, além de enfrentar o grande vilão, Doutor Octopus, cabe ao nosso amigo do bairro, Homem-Aranha.

            A questão que temos é a seguinte, por mais que o filme possa dar aquela leve viajada na maionese (que só a ficção cientifica de filmes de heróis nos permitem) falando sobre um reator que cria uma “pequena estrela”, o Trítio é um “elemento” real, e, como sabemos, os filmes não costumam se utilizar de informações reais para criar uma completa ficção, então será que o trítio realmente pode ser uma fonte de energia? É o que avaliaremos nesse artigo.

             O trítio ou trício por si só não é um elemento como o filme da a entender, mas sim um isótopo do hidrogênio, sendo representado por ³H, o trítio é um isótopo radioativo que emite radiação do tipo beta (ß). A fusão nuclear consiste em juntar dois núcleos atômicos e formar um mais pesado (ZOLNERKEVIC, 2011), esta que é citada no filme acontece em estrelas e em bombas termonucleares como a bomba de hidrogênio e nela, por exemplo, a explosão que termos nada mais é que a liberação de uma grande quantidade de energia, vale também citar o oposto que é a fissão nuclear, essa é a separação de uma massa atômica em duas.

            Hoje se sabe, por exemplo, que a fusão do trítio com o deutério gera um átomo de Hélio (VIEIRA, 2016) e tem uma liberação de uma grande quantidade de energia como demonstrado na figura 3. A fissão nuclear, que é o processo usado hoje em usinas nucleares, gera bastante energia, porém temos um problema que é o lixo radioativo gerado nela, enquanto na fusão temos diversas vezes mais energia e nesta que estamos analisando, por exemplo, de acordo com Zolnerkevic (2011), o maior resíduo gerado é o Hélio e não há material radioativo ao fim do processo.

Figura 3: Fusão Trício e Deutério

Fonte: www.talesgvieira.wixsite.com

O único problema que temos para esse processo, é que, infelizmente, a quantidade de trítio (ou trício) na terra é bem baixa, sendo este um empecilho até mesmo para o Dr. Octopus no filme.

            Assim vemos que, apesar de toda a liberdade e expressão artística no filme, com a ideia de se criar uma pequena estrela em uma máquina, a ideia de se usar o Trício como combustível para a geração de energia nuclear não é uma ficção cientifica mas sim bem plausível na verdade, e quem sabe em breve até possa se tornar realidade! Isso nos mostra que o Dr. Octavius não era só um grande vilão e cientista, mas também um visionário.

            O Filme Homem-Aranha 2, foi o segundo de uma trilogia e, considerado por muitos, o melhor dela, não é à toa que este clássico é reprisado constantemente na Tv, e foi responsável por fixar uma imagem do nosso querido aracnídeo na mente de muitas pessoas.

REFERÊNCIAS:

ADOROCINEMA. Criticas do filme homem-aranha 2. Disponível em < http://www.adorocinema.com/filmes/filme-46112/criticas/espectadores/> Acesso em: 01 abril de 2019.

TALES G VIEIRA. Filme “homem-aranha 2” e a química. Disponível em < https://talesgvieira.wixsite.com/tudodequimica/single-post/2016/05/02/O-Filme-Homem-Aranha-2-e-a-qu%C3%ADmica> Acesso em: 01 de abril de 2019

INFOESCOLA. Trítio. Disponível em < https://www.infoescola.com/quimica/tritio/> Acesso em: 02 de abril de 2019.

ZOLNERKEVIC, Igor. A energia das estrelas: Brasileiros e europeus buscam o controle da fusão nuclear. Pesquisa Fapesp, São Paulo, v. 186, n. 8, p.60-63, 23 ago. 2011. Mensal.