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sexta-feira, 25 de dezembro de 2009

A ciência vai ao banheiro

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Em 1669, o alquimista alemão Hennig Brandt começou a destilar urina humana. Ele tinha esperança de que o líquido fosse um remédio capaz de curar todas as enfermidades e que, por ser amarelo, pudesse conter ouro. Ferveu a urina e a deixou condensar, mas é claro que não encontrou nenhum metal precioso. Conseguiu apenas uma pasta branca que, quando esquentada, entrava em combustão. Brandt havia descoberto o elemento fósforo.

A urina é uma combinação de vários detritos do corpo. Entre eles estão substâncias orgânicas e fosfatos – compostos que pegam fogo facilmente quando em contato com carbono. Ao aquecer, as substâncias orgânicas se transformaram em carvão – que nada mais é do que carbono – e fizeram a mistura pegar fogo. Brandt percebeu que a descoberta era importante, mas ainda foi preciso muitas outras pesquisas antes que ela pudesse ter alguma função prática. Os palitos atuais, por exemplo, são feitos de uma massa com clorato de potássio, que reage com o fósforo presente na lixa da caixa e inicia o fogo.

A experiência de Brandt não foi, no entanto, a primeira a utilizar urina.

Essa substância é há milênios misturada a tintas para que elas consigam “pegar” melhor em tecidos e tornar as cores mais vivas. Algumas mulheres no Império Romano, por exemplo, pintavam o cabelo de amarelo com um extrato de folhas de verbasco misturado com urina. Essa propriedade começou a intrigar os cientistas no século XIX, quando foi preciso criar substâncias sintéticas que tivessem o mesmo efeito (afinal, não era fácil transportar centenas de barris de urina até as tinturarias). As pesquisas cumpriram seu objetivo e ainda trouxeram outros benefícios. Em uma das experiências, o químico alemão Adolph von Baeyer transformou o ácido úrico – um dos componentes da urina – em um novo composto, que ele chamou de ácido barbitúrico. A descoberta de Baeyer deu origem a uma série de derivados, os barbitúricos, que fizeram sucesso durante muito tempo como remédio para insônia e até hoje são usados como anestésicos em cirurgias.

A urina foi responsável por uma revolução ainda maior na química. Até o século XIX, acreditava-se que todos os materiais se dividiam em duas categorias: os inorgânicos, como rochas e metais, e os orgânicos, que eram produzidas por seres vivos e, segundo a crença da época, possuíam forças vitais que os tornavam impossíveis de serem copiados. Essa idéia caiu por terra em 1828, quando o químico alemão Friedrich Wohler misturou duas substâncias inorgânicas: cianato de prata e cloreto de amônio. A experiência resultou em cristais de uréia, um dos principais componentes da urina e que, por ser produzida por animais, era considerada uma substância orgânica. Wohler conseguiu assim mostrar que não existem diferenças entre substâncias sintéticas e naturais. A teoria da “força vital” estava derrubada, o que abriu a porta para a síntese de outras substâncias orgânicas, como vitaminas e fertilizantes. Lembre-se disso na próxima vez que for ao banheiro.

Fonte: Revista Superinteressante out/2002

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quarta-feira, 23 de dezembro de 2009

FAÇA VOCÊ MESMO: Desinfetante de pinho - Branco

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Os desinfetantes são produtos químicos utilizados para combater os microorganismos existentes em locais favoráveis a sua proliferação, tais como: ralos e lugares onde vivem animais domésticos.

Existe uma infinade de desinfetantes (branco, transparente, creolina, etc), hoje estarei abordando um dos mais comuns no mercado, o desinfetante de pinho branco.




ACESSÓRIOS NECESSÁRIOS

- Tambor de plástico capacidade para 100 litros
- Embalagem plástica capacidade 5 litros
- Proveta 500 mL


MATÉRIAS-PRIMAS NECESSÁRIAS

- 1,2 Kg de óleo de pinho
- 250 g de Ricinoleato de sódio
- 2,5 L de detergente neutro
- 0,5 L de formol
- 0,5 L de brancol
- Água


MODO DE PREPARO

1) Na embalagem de 5 L adicione1,2 kg de óleo de pinho e 250 g de ricinoleato de sódio. Agite bem.

2) Adicione na mesma embalagem 0,5 L de detergente e agite, e reserve, pois, o material será usada mais a frente.

3) No tambor, adicione 70 L de água e 0,5 L de brancol, agite bem.

4) Em seguida, adicione 2,0 L de detergente neutro, e agite.

5) Adicione a mistura preparada na etapa 1, agite bem, e aguarde cerca de 1o minutos.

6) Adicione 0,5 L de formol e agite bem.

7) Adicione 27 L de água e agite.

8) Deixe o material em repouso por uma hora e envase e frascos de 0,5, 1 ou 2 litros.


IMPORTANTE: Por questões de segurança não se deve utilizar frascos de refrigerante para envasar produtos químicos em geral, além de que o produto deve receber identificação adequada (etiquetas resistentes a umidade), contendo decrição do produto e cuidados ao utilizar ou guardar o produto.
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domingo, 20 de dezembro de 2009

Projeto Manhattan

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Apesar da guerra ser um momento em que um grande número de pessoas tem suas vidas interrompidas, são nestes períodos em que o homem mais avança/avançou em termos de tecnologia. Certamente sem as guerras certos conhecimentos demorariam anos, quiçá décadas para serem alcançados.
Nada justifica o sangue derramado nas gerras, nem mesmo o avanço tecnológico, e bom seria que o conhecimento fosse sempre empregado em benefício do homem, e que jamais fosse colocado a disposição de governantes para que executem o um projeto pessoal de poder e nação.
Da segunda gerra mundial emergiram duas grandes potências tecnocientífica e bélica, são elas: Estados Unidos e a extinta União Soviética.
Um dos principais avanços nesta época foi o desenvolvimento das tecnologias de radar e sonar.
Também na segunda guerra, a Alemanha conduzia suas pesquisas bélicas utilizando tecnologia atômica, isso motivou o governo dos EUA a desenvolver um programa nuclear. Foi neste momento que surgiu a famosa carta de Einstein a Roosevelt mostrando a importância do desenvolvimento de um programa nuclear por parte dos países aliados. Com isso, foram iniciadas as atividade do que ficou conhecido como "Projeto Manhattan", que contou com o auxílio de renomados cientistas americanos e europeus, que fugiram do velho continente para escapar da guerra.
O projeto resultou na criação do "litle boy" e "fat man", balísticos atômicos lançados sobre Hiroshima e Nagasaki, respectivamente.
Químicos, físicos, engenheiros e metalurgistas tiveram bastante trabalho para contruirem a primeira bomba atômica.
No ano de 1940, Enrico Fermi e Leo Szilard propuseram o uso do grafite como um moderador, capaz de reduzir a velocidade dos neutrôns emitidos durante a fissão nuclear.
Em 1941 a NBS (National Bureau of Standarts), através analises de método espectrocópico, permitiu com que Szilard identificasse discrepâncias entre os resultados da absorção do grafite, com isso, identificou-se a presença de Boro no grafite, um químico da NBS, Clement Rodden, modificou a metodologia objetivando identificar e quantificar o boro, mais tarde concluiu-se que na verdade a absorção dos neutrôns gerados na fissão na verdade eram absorvidos pelo boro.
O grafite também foi uma alternativa testada pelos alemães como moderador da fissão nuclea r, porém, foi abandonado. Desconfia-se que os resultados dos alemães foram falseados pela impureza do grafite utilizado durante as pesquisas.
Também em 1941 foi isolado pela primeira vez o Plutônio a partir do Urânio. Seaborg, descobridor de nove dos treze elementos transurânicos, foi um dos renomados cientistas que trabalharam no "Projeto Manhattan".
Quatro anos após o isolamento do urânio, o material já havia sido produzido em grande quantidade, e foi utilizado no "fat man", missil lançado sobre Nagasaki.
O programa nuclear denominado projeto Manhattan permitiu avanços significativos da química analítica, radioquímica, bem como, produção industrial de elementos essenciais para a produção de armas atômicas.

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Imagens loucas da química - Parte 4

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sábado, 19 de dezembro de 2009

Quente quando você quiser

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Está chegando ao Brasil o café "hot when you want" (em português, "quente quando você quiser"), da Nescafé, desenvolvido na Universidade de Southampton, Inglaterra. Basta apertar um botão no fundo da lata, esperar três minutos e pronto! Café quentinho (a 60º C) por 20 minutos! Mas como isso é possível? Só pode ser alguma tecnologia de última geração... Será? Vamos conferir.

O café é aquecido pelo calor liberado numa reação que acontece ao apertarmos o botão no fundo da lata. É que toda substância tem uma certa energia armazenada em seu interior, por exemplo, na forma de ligações químicas entre seus átomos. Quando, numa transformação química, a energia contida nos reagentes for maior que a dos produtos, haverá uma sobra energética que será liberada na forma de calor. É o que chamamos de processo exotérmico.

Quando se dissolve cloreto de cálcio em água, por exemplo, acontece um fenômeno desse tipo. Algumas bolsas de água quente aproveitam o calor liberado nessa dissolução. Elas contêm a água e o sal separadamente. Na hora do uso, uma batida quebra o recipiente da água, que dissolve o sal, liberando calor. Apenas 40 g do sal são suficientes para elevar a temperatura de 100 ml de água de 20º C para 90º C!

O fogo grego, arma secreta dos gregos bizantinos que impediu os muçulmanos de tomarem Constantinopla na época das invasões árabes (século 7º)_ também utilizava uma reação exotérmica. Ele era uma mistura líquida e viscosa que se inflamava em contato com a água. Ainda hoje não se sabe a exata composição dessa arma, mas uma hipótese provável é que ela contivesse cal viva (óxido de cálcio, CaO) e petróleo, entre outras substâncias.

A reação da cal viva com a água é extremamente exotérmica. Assim, o calor liberado poderia ter inflamado o petróleo, que, sendo menos denso que a água, se teria espalhado na superfície do mar, queimando os navios inimigos.

CaO + H2O ---------> Ca(OH)2 Reação Exotérmica

Mas, afinal, qual será a tecnologia de ponta do "hot when you want"? Apenas um compartimento no fundo da lata que contém, separadamente, a cal viva (a mesma do fogo grego!) e a água. Ao apertar o botão no fundo da lata, a placa que separa essas duas substâncias se rompe e a reação começa. O calor desprendido na reação é então aproveitado para aquecer o café na parte superior da lata. Simples, mas genial!

Fonte: Blog Química a essência da vida
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QUÍMICAMENTE FALANDO: A química e a vida

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A química é uma ciência fascinante, eu diria que sem a química a vida não existiria.
Mas é aquele negócio, cada um puxa a sardinha para o seu lado, se um graduado em letras for falar da sua profissão, provavelmente dirá que a línguagem é o mais importante agente de transformção da realidade, diria também quem sem a linguagem tudo seria diferente e/ou nem existiria, diria inclusive que não existiria a vida em sociedade.
Se perguntarmos a um matemático a importancia da matemática para a vida ele nos dirá que tudo o que o homem fez e faz pode ser traduzido e aperfeiçoado por equações matemáticas.
Um biologo provavelmente convencerá a todos que o fato de compreender a vida, como ela é gerada e como ela se desenvolve, permite que eles moldem o mundo de forma de que tudo coexista harmoniosamente, assim com as notas musicais em uma sinfonia.
O motivo de eu escrever este texto é tentar eliminar o preconceito que existe em torno desta ciência tão benéfica para o homem, como químico que sou é logico que vou puxar a sardinha para o nosso lado.
É muito comum escutarmos a seguinte sentença como forma de desqualificar alguma coisa "isso têm química".
Mas o que não tem química??? Ou melhor, aonde a química não está presente???
Sem a química o homem não sobreviveria, pois, duas coisas essênciais a sua existência são dependentes da química, são elas:
  • A respiração: embora sejam os biologos que expliquem esse assunto, trata-se de um fenomeno puramente químico, onde oxigênio é captado da atmosfera, utilizado pelo corpo vivo, e posteriormente liberado para a atmosfera na forma de gás carbônico.
  • O metabolismo: também abordado pela biologia, consiste em explicar através das reações químicas as transformações que ocorrem com as subtancias químicas no interior de um organismo vivo.
Que o leitor não me entenda mal, não quero pregar a superioridade da ciência química sobre as demais ciências, pelo contrário, a biologia é extramente necessária para compreendermos o fenômeno da vida e isso inclui o processo de respiração e metabólico dos seres vivos. Apesar de não ter citado a bendita matemática, não poderia deixar de dizer que esta é uma importante ferramenta na mão dos cientistas para compreendermos a vida, que é explicada quimicamente pela biologia que se expressa matemáticamente. Uma ciência puxa a outra, está tudo interligado, falando em matemática teríamos que falar na computação, e assim vamos longe.
E não é só na manutenção da vida que a química está presente, a química farmaceutica é o emprego da química como forma de aliviar a dor e prolongar a vida.
Sem a química também seria impossível produzirmos alimentos nas quantidades que produzimos nos dias de hoje, acho que nem preciso dizer que sem a química, o número de miseráveis no mundo, que é elevadisssimo, seria enormemente maior.
Hoje em dia a químca está presente em praticamente todas atividades do homem, por exemplo, esse computador no qual o leitor está apreciando este texto é composto de materiais poliméricos e metais, o mesmo posso dizer da cadeira que está sentado neste momento, do carro que o transporta daqui acolá, o mesmo podemos dizer dos objetos usados em casa, na escola, no trabalho e em todo lugar, afinal, o que é a química? Resposta: a química é a transformação de átomos/moléculas em objetos uteis ao bem estar do homem.
Provavelmente o preconceito em torno da química se deva ao fato do conhecimento gerado por esta ciência em algum momento da história ter sido mal emprega pelo homem, estou falando da bomba atômica. Realmente é um fato lamentável, mas não podemos ignorar que os benefícios proporcionados pela química são enormemente maior que os malefícios.
Antes de dizer com ar de desqualificação: "isso tem química", pare e pense no que não tem, faça um autoexame desde o momento em que você acorda até o momento em que você vai dormir, verás que uma das primeiras coisas que faz, como escovar os dentes, tomar um banho e perfumar-se para ser notado por aquela gatinha(0) tem uma mãozinha da química.
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EXPERIMENTO: Volume versus temperatura - "Lei de Charles"

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Uma breve introdução

A proximidade dos átomos é o que define o estado da matéria. O estado da matéria pode ser:
  • Sólido
  • Líquido
  • Gasoso


A figura acima é uma ilustração de como se organizam os átomos nos diferentes estados da matéria. Traterei deste assunto como o senso comum trataria, ou seja:

Consideremos que as esferas vermelhas representam os átomos/moléculas/íons, com isso observando as figuras podemos afirmar que:

(A) representa o estado gasoso, pois, nota-se uma maior desorganização e distância entre os átomos.

(B) representa o estado líquido, apesar da maior organização/compactação dos átomos nota-se que há espaço entre os átomos, portanto, eles estão em movimento e colidem uns com os outros.

(C) representa o estado sólido, isso é evidenciado porque as esferas vermelhas, que representam os átomos/moléculas, estão bastante compactadas e organizadas em uma forma bem definida, geralmente em formas geométricamente perfeitas. O partículas estão tão compactadas que não se movimentam ou se movimentam com velocidades muito baixas, por isso, eles adquirem uma forma sólida.

Se o que define o estado físico da matéria é organização e o espaçamento dos átomo/moléculas, podemos concluir que a densidade, que é diretamente proporcional ao quantidade de matéria por volume (densidade = massa / volume), nos diferentes estados físicos são diferentes, conforme ilustra a figura.



Uma das coisas que se aprende na ciência sobre os gases é a "Lei de Charles". Jacques Charles, no século XVIII, verificou que existe relação precisa entre o volume e temperaturas dos gases, e é isso que é possível mostrar no experimento a seguir.

Devido a precariedade dos laboratórios de ensino de química e física nas escolas públicas brasileira estarei tentando sempre apresentar experimentos simples, que podem ser improvisados, e até mesmo ser feitos em casa
. O uso de experimentos durante as aulas de química e física é uma importante ferramenta na mão dos professores, pois, prendem a atenção da molecada, ajudam na absorção de alguns conceitos difíceis de serem entendidos devido ao elevado nível de abstração que requerem.

Químicoweb ensina a fazer o experimento: VOLUME x TEMPERATURA


ACESSÓRIOS


- 1 balão de festa
- 2 bacias/panelas
- água
- gelo
- fonte de calor (fogão, bico de bunsen, etc)

PROCEDIMENTO


a) Encha os balões até a metade de sua capacide.
b) Numa das bacias/panelas adicione a água + gelo, e na outra água fervendo.
c) Mergulhe o balão no recepiente contendo água gelada e observe o que acontece com o volume.
d) Repentinamente transfira o balão para o recepiente contendo água quente e observe o que acontece com o volume.




Não dê repostas, faça perguntas que estimulem seus alunos a pensar sobre aquilo que viram, crie suposições que trabalham com o conceito, algumas sugestões de perguntas:

- Porque quando o balão foi colocado na água fria ele diminuiu seu volume?
- Porque quando o balão foi colocado na água quente ele aumentou seu volume?
- E se misturarmos a água quente com a água fria (a temperaura será outra) o volume do balão aumentará ou diminuirá? (vocês pode verificar a respota na pratica)

Se os alunos não conseguirem responder as perguntas, você como professor, poderá auxiliar explicando os fenômenos observados, sempre conectando a pratica com a teoria.

Com experimentos legais as aulas de química não serão mais uma tortura para seus alunos, vocês professores não serão mais buxas e carrascos, e tenham certeza que eles ficaram ansiosos pela próxima aula. O melhor método de ensino é aquele que aguça a curiosidade e faz com que os próprios alunos busquem respostas que o ajudem a entender um fenomêno químico e físico.

NOTA: MUITO CUIDADO AO TRABALHAR COM A ÁGUA QUENTE, EVITE FICAR TRANSPORTANDO OS RECIPIENTES. ORIENTE SEUS ALUNOS SOBRE O RISCO E CUIDADOS.

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FAÇA VOCÊ MESMO: Creme hidratante

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O hidratantes são loções cosméticas de beleza.

Sabe aquela história de que água e óleo não se misturam??? Pois é, pura balela. As loçoes hidratantes, que são soluções cosméticas de beleza, são misturas coloidais ou seja, uma mistura onde uma fase oleosa é perfeitamente misturada a uma fase aquosa.
A mistura da água e óleo só é possível devido ao emprego de um agente emulsionante que proporciona a estabilidade a mistura água óleo. No caso do hidratante da formulação a seguir, o emulsionante é a Lanolina.

Em países quentes, como o Brasil, recomenda-se que as emulsões dos cremes hidratantes sejam O/A (óleo disperso em água), ou seja, que a fase aquosa esteja em maior quantidade. Nos países de clima frio e seco é o inverso, ou seja, a mistura deve ser do tipo A/O (água dispersa em óleo), com isso, a fase óleo estará em maior quantidade.

Os ingredintes desta receita podem ser comprados em farmácias, lojas de artesanato e/ou produtos naturais


O Químicoweb ensina você a fazer: CREME HIDRATANTE


Fase 1 - oleosa

- 60 mL de óleo de amêndoas
- 40 g de lanolina

Fase 2 - aquosa

- 10 mL de água destilada
- 1 g de bórax

Fase 3 - ingredientes ativos

- 3o g de mel
- 3 mL de óleo de rosa-mosqueta
- 3 mL corante

Acessórios

- Assadeira de bolo de preferência redonda
- Recepiente de vidro refratário
- Panelas
- Frascos

Intruções de preparo

1) Em uma forma redonda e baixa, adicione água até metade da capacidade da assadeira, leve ao fogo e deixe ferver. Quando a água começar a ferver, abaixe o fogo. Este conjnto (assadeira + água fervente) será usada como banho-maria, ou seja, será usada para aquecer o recepiente de vidro onde os ingredientes serão misturados.

2) As etapas 2 e 3 são referentes as intruções de preparo da oleosa. No recepiente de vidro refratário adicione o óleo de amendoas e coloque-o para aquecer no banho-maria (etapa 1).

3) Adicione lentamente a lanolina e mexa até que ela se dissolva toltalmente. Reserve o material.

4) As etapas 4 e 5 são referentes ao preparo da fase aquosa. Em uma panela, adicione a água destilada e aqueça.

5) Adicione lentamente o bórax á água destilada, mexendo, até que o material se dissolva totalmente.

6) Aos poucos, misture a Fase 2 à Fase 1, mexendo bem.

5) Acrescente os demais ingredientes: mel, óleo de rosas e corante. Mexa bem.

6) Acondicione o material em frascos de vidros bem tampados e guarde-os na geladeira.


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Imagens loucas da química - Parte 3

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Imagens loucas da química - Parte 2

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sexta-feira, 18 de dezembro de 2009

Imagens loucas da química - Parte 1

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Já faz vários meses que postei no Youtube os vídeos "Imagens loucas da química", o número de visualizações aumenta dia após dia, muitos elogios tenho recebido, agradeço a todos. Devido ao grande volume de contatos não foi possível responder a todos.

Também foram muitos os contatos para que eu tirasse dúvidas sobre o vídeo e/ou pedindo dicas de experimentos, enfim, devido ao grande retorno que tenho tido me animei em editar um blog que trate de química, espero que ele também seja um sucesso, assim como são os vídeos.

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