quimica

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Onde a química está?

Para responder essa questão não precisamos sequer nos deslocar. Aquímica é o ramo da Ciência que estuda os materiais e suas transformações. Por isso, ela está ao nosso redor e, ao mesmo tempo, faz parte de nós mesmos.

Será possível imaginar quantos materiais diferentes fazem parte do nosso cotidiano?

Aágua que abastece nossas casas, para ser considerada potável, deve passar por muitos processos que foram cuidadosamente pesquisados e avaliados e, ao abrir um registro ou torneira, um ato tão comum, estamos nos utilizando de inúmeros trabalhos de pesquisa e de controle de qualidade, realizados por muitas pessoas, inclusive químicos.

1 Capítulo 1

Nos Domínios da Química

“Felizmente a Ciência, como a natureza à qual pertence, não é limitada pelo tempo ou pelo espaço. Ela pertence ao mundo, e não a um país ou época. Quanto mais sabemos, mais percebemos nossa ignorância e o quanto ainda temos por descobrir. Portanto o sentimento do herói macedônio (Alexandre, o Grande) nunca pode ser aplicado, pois haverá sempre novos mundos a serem conquistados.”

Sir Humphry Davy, 30/1/1825, inPartington, J. R. AShort History of Chemistry, Nova Iorque: Dover Publications, 1989.

Sendo a água um dos muitos materiais essenciais ao surgimento e manutenção da vida, é possível compreender a importância social da química.

Infelizmente, há muitas pessoas que atribuem exclusivamente à química a existência de poluentes ou tóxicos, porém ela é muito mais que isso.

Se, por um lado, as substâncias podem agredir o meio ambiente, por outro é o conhecimento dos conceitos de química que nos tornará mais conscientes das questões sociais, cidadãos mais exigentes e aptos para buscar soluções.

Aquímica nãoé, portanto, uma ciência isolada, principalmente nos tempos atuais, pois a busca de respostas para a sustentabilidade do planeta é bastante complexa.

O Método Científico

ACiênciaé uma forma de interpretação da natureza que se fundamenta na observação, experiência dos fatos e interpretações racionais e lógicas. Seu desenvolvimento ocorre em um ciclo conhecido como Método Científico.

12 Capítulo 1 experiências, observações, medidas novas hipóteses, leis e teorias previsões, novas experiências teorias (modelos)

Leis hipóteses experiências

As observações de um fenômeno podem ser avaliadas por meio de medidas (tempo, distância etc). As leissão decorrência da observação da repetição de fenômenos. Por exemplo, a cada 76 anos o cometa de Halley se aproxima da Terra. Já a hipóteseé uma explicação provisória que precisa ainda de novas experiências e, se não for contestada, torna-se teoria.

No entanto, em outro momento histórico e/ou lugar, um outro cientista poderá ainda experimentar e sugerir novas hipóteses corroborando ou contestando a teoria.

Averdade é que o intelecto humano nunca pára de formular explicações, porém a compreensão da realidade absoluta ainda é o grande estímulo que move a ciência.

croscopicamente
Algumas definições importantes

Para se aproximar dessa realidade o homem cria modelos simulando, em nível macroscópico, fenômenos que ocorrem mi-

Quase tudo aquilo que nos cerca é considerado matéria: o ar que respiramos, a água, o solo, o ferro, o ouro etc.

Matéria:é tudo o que tem massa e ocupa espaço no Universo. Corpo:é uma porção limitada de matéria. Objeto:é um corpo produzido para ser utilizado pelo homem. Exemplos: a madeira é um tipo de matéria, pois um pedaço de madeira constitui um corpo e uma mesa um objeto. O elemento químico ferro, encontrado na natureza na forma de minério, sem forma ou função definida‚é chamado de matéria; já um prego, que é uma porção limitada dessa matéria, ou seja, o ferro extraído desse minério‚é considerado objeto. Aáguaé matéria; já uma gota d’águaé uma porção limitada de matéria; logo, a águaé considerada corpo.

Os corpos podem ser formados por apenas um tipo de matéria, assim como os pregos são formados por ferro, anéis podem ser formados por prata ou então por um conjunto de materiais diferentes misturados, bem como pneus ou tijolos.

Os materiais são formados, muitas vezes, pela união de muitas substâncias.

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A chuva

Amatériaáguaé formada pelos elementos hidrogênio e oxigênio.

Substância:é o tipo ou espécie de matéria da qual o corpo é formado.

Como exemplificado acima, pregos de ferro são corpos formados pela substância ferro. Jóias podem ser fabricadas da substância ouro, extraída de veios encrustados nas rochas.

Saiba mais A QUÍMICA DA GUERRA

Aindaé bastante comum a idéia de que "uma substância química"é alguma coisa a ser evitada, uma concepção malévola e artificial da natureza. Tudo aquilo que é bom é químico, do mesmo modo que tudo que é mau. Tudo que é natural é químico, do mesmo modoque tudo que é artificial. Alguns produtos químicos, no entanto, têm sido malfeitores propositais ou apenas por acaso. Infelizmente, substâncias maléficas, assim como ações maléficas, ganham maior destaque que as boas. Produtos químicos que envenenam muitas vezes deturparam a imagem da química aos olhos do público, porém, o problema não está no produto e sim na sua utilização. Veja-

15 Capítulo 1 mos algumas moléculas que chegaram à mídia em diversas ocasiões em função de seus efeitos desagradáveis mas, muitas vezes, de grande valia para o ser humano.

Amolécula de TNT é um potente explosivo. É bastante instável e explosiva pois produz nitrogênio gasoso, dióxido de carbono e água quando é destruída. Num instante, portanto, a molécula compacta pode ser convertida numa volumosa nuvem de gás, e a onda de pressão dessa expansão constitui o choque destrutivo da explosão. Essa é a função geral dos explosivos potentes: a repentina criação de um grande volume de gás a partir de um pequeno volume de líquido ou sólido. Um grama de explosivo produz repentinamente cerca de um litro de gás, o que corresponde a um aumento de volume de cerca de mil vezes.

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Uma vantagem do TNT, para os fabricantes de munições, é que ele se funde a baixa temperatura (80°C). Pode, então, ser utilizado dentro de granadas e bombas.

Amolécula de nitroglicerina é derivada da molécula de glicerina pela substituição do átomo de hidrogênio de cada grupo hidroxila (–OH) por um nitrogrupo (–NO2). Anitroglicerinaé um líquido oleoso incolor. Sua molécula contém as sementes de sua própria destruição, pois os átomos de carbono e de hidrogênio podem ser convertidos em dióxido de carbono e vapor de água, e os átomos de nitrogênio podem formar moléculas diatômicas sem nenhum auxílio de oxigênio do exterior. Um choque mecânico pode modificar a molécula de nitroglicerina de tal modo que seus átomos gerem uma nuvem

17 Capítulo 1 de gás rapidamente expansiva. Anitroglicerina é muito instável e sensível ao choque, ao impacto e ao atrito. É tão instável queé normalmente dissolvida num material absorvente como o Kieselguhr, um tipo de argila, processo que dá origem à dinamite. Essa invenção, juntamente com os poços de petróleo que possuía na Rússia, deram a Alfred Nobel sua fortuna.

Conheça a história O PRÊMIO NOBEL

Alfred Bernhard Nobel (1833-1896), químico sueco, inventor da dinamite, mistura de TNT em um tipo de argila, deixou uma fortuna de 6 milhões de dólares cujos juros anuais são até hoje divididos entre aqueles que tenham se destacado e prestado bons serviçosà comunidade. Trata-se do famoso Prêmio Nobel, criado em 1901. O ganhador recebe medalha, diploma e 950 mil dólares. São premiados os melhores trabalhos nas áreas da física, química, psicologia ou medicina e a literatura. O famoso Prêmio Nobel da Paz é entregue a quem tiver realizado o melhor trabalho em favor da fraternidade mundial, redução de exércitos ou conferências em prol da união internacional. O Prêmio Nobel de economia começou a ser entregue em 1969, porém, não pela fundação Nobel, mas os trabalhos são submetidos a critérios semelhantes aos demais. Conta a história que Nobel, após ter assistido o mau uso de seu invento, arrependido, criou a premiação e atentou contra a própria vida.

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Se unirmos dois átomos de hidrogênio a um átomo de oxigênio, teremos a substânciaágua. Unindo apenas dois átomos de oxigênio, teremos o gás oxigênio. Se um átomo de hidrogênio e um de cloro se unirem, teremos o cloreto de hidrogênio.É dessa forma que os átomos vão formando todas as substâncias.

Osátomos e a matéria

Osátomos são estruturas extremamente pequenas com as quais são formados todos os materiais do Universo.

Com exceção dos gases nobres hélio, neônio, argônio, xenônio, criptônio e radônio, que são materiais constituídos por átomos isolados, todos os outros materiais são formados pela união de átomos.

Existem milhões de materiais diferentes formados por combinações entre um número muito menor de átomos.

Quantas palavras existem? Milhares e milhares. E quantas letras conhecemos? Nosso alfabeto é composto por apenas 23 letras. Adiferença entre as palavras consiste apenas na seleção e no arranjo das letras.

Aformação das substâncias a partir da combinação dos átomos é semelhante. Os diferentes tipos de átomo formam tudo. De cada arranjo de átomos, obtemos uma substância diferente.

Molécula do éter dietílico, C4H10O, utilizado como anestésico.

Estados físicos da matéria

Na natureza, a maior parte da matéria encontra-se em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. O que determina o estado físico de um material é a intensidade das forças de interação entre as partículas que o formam.

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