Este blog serve de suporte as aulas de Ciências do 9º ano do Ensino Fundamental da Escola Professora Heloisa Louzada.
Aqui serão postados assuntos relacionados as aulas e todos os estudantes são convidados a participar deste blog e a deixar seus comentários aqui.

sexta-feira, 23 de abril de 2010

Fogos de Artifício - A Química das cores ou as cores da Química?
   Final de ano, nada mais comum que passar a virada do ano vendo o show de fogos de artifício, seja ao vivo ou pela TV. Quem nunca fez isso?
Shows de fogos de artifício são muito bonitos, no entanto, o barulho nas redondezas do espetáculo é gigantesco. E isso, é devido à grande quantidade de pólvora existente em um fogo de artifício.
   Um fogo de artifício é composto basicamente por pólvora (mistura de enxofre, carvão e salitre 'nitrato de potássio') e por um sal de um elemento determinado (o que irá determinar a cor da luz produzida na explosão).
   A pólvora foi bastante utilizada nos últimos séculos, principalmente, no século XX, durante a 1ª e 2ª Guerra Mundial. Geralmente, a descoberta da pólvora é atribuída aos chineses, que aparentemente a fizeram por volta do ano 1000 d.C. ou seja, por volta do século XI. Foi também os chineses que inventaram os fogos de artifício. Não como eles são encontrados hoje, mas de uma forma primária.
   Na Europa, como é de conhecimento de muitos, ocorreram diversas guerras, dentro e patrocinadas por seus países. Isso ajudou no desenvolvimento de técnicas de trabalho com a pólvora e até a sua melhoria. Neste continente, a pólvora chegou por volta do século XIII ou XIV, mas só no século XVIII, durante a Revolução Francesa que a sua produção foi melhorada. Antoine Laurent Lavoisier, durante esta revolução, foi nomeado como o responsável pela munição, ou seja, pela pólvora. Até então, o salitre utilizado na produção de pólvora era obtido de forma primitiva e em pequenas quantidades. Lavoisier foi quem descobriu uma maneira de sintetizar o salitre em grandes quantidades, o que possibilitou um aumento sensível na produção e utilização da pólvora.
   A pólvora, em um fogo de artifício, possui, além do nitrato de potássio (KNO3), perclorato de potássio (KClO4) ou clorato de potássio (KClO3). Estes compostos são denominados oxidantes e são altamente explosivos. A presença desses sais (KClO4 e KClO3) é uma forma de aumentar a explosão e a claridade proporcionada pelo fogo de artifício. Geralmente é utilizado sais de potássio, mas não de sódio, isso é devido ao fato dos sais de sódio absorverem água da atmosfera com maior facilidade do que os sais de potássio. Esse fato é o que impossibilita a utilização de sais de sódio em fogos de artifícios, uma vez que ao serem estocados, caso fossem feitos com sais de sódio, ocorreria a absorção de água, o que atrapalharia no momento da explosão do fogo. Além da intensa luz amarela que é obtida com os sais de sódio, que ofuscaria as outras cores.
   A Química das cores dos fogos de artifício
   As cores produzidas em um show de fogos de artifício são produzidas a partir de dois fenômenos, a incandescência e a luminescência.
   A incandescência é a luz produzida pelo aquecimento de substâncias. Quando se aquece um metal, por exemplo, ele passa a emitir radiação infravermelha, que vai se modificando até se tornar radiação visível na cor branca. Isso irá depender de qual temperatura é atingida. Um exemplo de incandescência são as lâmpadas incandescentes, onde existe um filamento de tungstênio que é aquecido e passa a produzir luz, a partir da incandescência. Este fenômeno é, também, visto nos fogos de artifício, nos quais são utilizados metais como o alumínio e magnésio, que ao queimarem produzem alta claridade.
   A luminescência é a luz produzida a partir emissão de energia, na forma de luz, por um elétron excitado, que volta para o nível de energia menos energético de um átomo.
   Este fenômeno, a luminescência, pode ser explicado da seguinte forma: 1) Um átomo, de um elemento químico qualquer, possui elétrons em níveis de energia. Ao receber energia, estes elétrons são excitados, ou seja, são promovidos a níveis de energia mais elevados. A quantidade de energia absorvida por um elétron é quantizada, ou melhor, é sempre em quantidades precisas, não podendo ser acumulada. 2) O elétron excitado tem a tendência de voltar para o nível menos energético, pois é mais estável. Quando ocorre esta passagem, do nível mais energético para o menos, ocorre também a liberação da energia absorvida, só que agora, na forma de um fóton, ou seja, na forma de luz.
   A luminescência é uma característica de cada elemento químico. Ou seja, átomos de sódio quando aquecido, emitem luz amarela, pela luminescência. Já os átomos de estrôncio e lítio produzem luz vermelha.  Os de bário produzem luz verde e assim por diante.
   Os fogos de artifício utilizam deste fenômeno e desta variedade, uma vez que há fogos das mais diversas cores. No entanto, nos fogos de artifício são utilizados sais destes elementos químicos, pois o elemento puro, é muitas vezes, reativo. Na tabela a seguir, há uma relação entre as cores e os sais dos elementos químicos utilizados para a sua produção.
Escrito por: Miguel A. Medeiros (http://www.quiprocura.net/fogo.htm)
Uma reação química sensacional!!


     Reação química resulta em água de cor paradisíaca na Costa Rica Rio Celeste mantém um azul impressionante por 36 quilômetros. Queda do rio no Parque Nacional Vulcão Tenório atrai muitos turistas.
     Reação química entre carbonato de cálcio e enxofre resulta neste azul paradisíaco do rio Celeste, na Costa Rica. A água mantém esta cor por um extensão de 36 quilômetros, que inclui o Parque Nacional Vulcão Tenório, em Upala.
(Foto: Reuters/Juan Carlos Ulate)
Cientistas dos EUA criam bateria de papel



     Uma equipe de cientistas da Universidade de Stanford, na Califórnia, conseguiu criar uma bateria a partir de papel comum, usado em copiadoras.
     Os pesquisadores começaram a pesquisa pintando o papel com uma espécie de tinta, formada por estruturas minúsculas e cilíndricas feitas de carbono, chamadas de nanotubos de carbono.
     O papel coberto com esta tinta é então mergulhado em uma solução com lítio e um eletrólito (condutor de eletricidade), possibilitando a reação química que gera a corrente elétrica da bateria. O papel atua coletando a carga elétrica desta reação.
     Depois de submetê-lo a esse tratamento, os cientistas então envolveram o pedaço de papel em uma pequena bolsa de plástico.
     Pedaços de platina foram colocados nas pontas do papel tratado, para melhorar o contato elétrico. Em seguida, fios com eletrodos, para coletar a corrente e ligados ao papel tratado, foram colocados saindo das pontas seladas da bolsa de plástico. Com isso, os cientistas conseguiram acender uma pequena lâmpada, com uma voltagem que alcançou 2,3 volts.
     Este uso do papel pode reduzir o peso das baterias em 20%. Geralmente pilhas e baterias são feitas com metais, o que aumenta seu peso.
     Liangbing Hu, que liderou a pesquisa, afirmou que o aspecto mais importante desta nova bateria é que o papel é um material conhecido, bem compreendido e barato, o que facilita sua aplicação.
     "O papel comum, que usamos em nosso cotidiano, pode ser a solução para armazenagem de energia de uma forma mais eficiente e barata", afirmou o cientista à BBC.
     "A tecnologia desenvolvida na indústria do papel durante um século pode ser transmitida para melhorar o processo e a performance destes dispositivos que usam o papel como base", acrescentou.
     A pesquisa foi divulgada na publicação especializada "Proceedings of the National Academy of Sciences".
     Rapidez
     As baterias criadas pela equipe de Stanford também podem liberar a energia armazenada rapidamente. Esta característica pode ser aproveitada em situações na qual são necessárias rápidas explosões de energia, como em veículos elétricos --apesar de a equipe não ter planos imediatos de desenvolver baterias de papel para carros.
     Mas os cientistas afirmaram que a técnica para produzir a bateria de papel pode ser adaptada no futuro para permitir que a tinta formada por nanotubos de carbono seja aplicada em outras superfícies, como paredes.
     Eles também já fizeram experiências com vários tecidos, o que abriria o caminho para a fabricação de baterias também com esses materiais.
     O papel é um bom candidato para receber a tinta com os nanotubos de carbono devido à sua estrutura com milhões de fibras minúsculas e interconectadas.
     O papel também é um material forte, que pode ser curvado, enrolado ou dobrado mais do que metais ou superfícies plásticas que já estão sendo usadas em baterias.
    Baterias pequenas com nanotubos já foram criadas antes, mas o uso de papel comum poderá baratear esta tecnologia e poderá também levar a uma nova forma de armazenamento de energia, que poderá usar a "pintura" do material com elemento essencial.
Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/folha/bbc/ult272u664663.shtml

quinta-feira, 8 de abril de 2010

Charges - Químicos Famosos





Curiosidades

Água Destilada
A água destilada é a água tornada pura por destilação. O Homem não deve beber água destilada porque esta contém pouco teor de sais, podendo por isso ser prejudicial para a saúde porque dilui os sais do organismo.


TNT
A abreviação TNT é muito utilizada para o trinitrotolueno. Embora insensível ao calor e ao choque, quando detonado, os átomos deste composto rearranjam-se formando produtos que têm um volume mil vezes maior do que o original. Os produtos formados são o vapor de água, dióxido de carbono e gases azotados.


Urtigas
As folhas de urtiga contêm espinhos com ácido metanóico ou fórmico. Este ácido é o responsável pelas picadas dolorosas quando tocamos as folhas da urtiga. O ácido fórmico é incolor e extremamente pungente. Existem formigas que utilizam este ácido como veneno.


Grafite e Diamante
A grafite utilizada como mina do lápis, por muito estranho que pareça, tem uma composição igual à do diamante. Estes dois minerais são formados exclusivamente por carbono. As propriedades destes diferem muito graças à diferente estrutura cristalina. Enquanto que a grafite serve para escrever (desfaz-se no papel), o diamante é conhecido como o material natural mais duro.


Fogo de artifício
A exibição do fogo de artifício é iniciada pela explosão da pólvora. Esta reação fornece a energia suficiente para os metais alcalino-terrosos (elementos do grupo II) exibirem as suas cores características quando excitados. Metais alcalino-terrosos como o bário (Ba), magnésio (Mg) e estrôncio (Sr) são utilizados com frequência em pirotecnia.


Latas de conserva
Na maior parte das vezes, as latas de conserva são revestidas por uma película de estanho. Podes observar isso quando abrires uma lata de atum. O estanho pode ser utilizado na indústria alimentar porque não é tóxico. Além disso, o estanho não sofre facilmente corrosão e tem a propriedade de formar um filme uniforme depositado na superfície da lata de aço.


Fósforos
A cabeça dos fósforos é constituída por clorato de potássio e enxofre. Esta tem também sulfureto fosforoso que, quando friccionado numa superfície abrasiva, entra em ignição ativando o resto do fósforo.


Metano
O metano tem importantes aplicações domésticas, sendo obtido principalmente a partir de combustíveis fósseis. No entanto, o metano é também produzido pelas bactérias na ausência de ar. A este tipo de metano dá-se a designação de biogás.


Vidro
O vidro é constituído por areia, carbonato de sódio e pedra calcária. A areia é utilizada para fornecer o principal constituinte do vidro, ou seja, o dióxido de silício (sílica). Por forma a dar coloração ao vidro, o óxido de ferro é utilizado para o vidro obter a coloração verde. Por sua vez, o carbonato de bário é adicionado ao vidro por forma a que este adquira a coloração castanha.

Teflon
Os tachos de fritar são revestidos por uma película de Teflon. Este composto orgânico halogenado é muito resistente a solventes, termicamente estável e, principalmente, oferece pouco atrito aos alimentos, ou seja, é escorregadio (os alimentos não ficam colados).


Sabão
O sabão é um sal de um metal alcalino (potássio ou sódio), ácido, de cadeia alifática longa (14 a 5 carbonos). As extremidades das moléculas que constituem o sabão têm polaridades distintas. Uma das extremidades dessas moléculas atrai os compostos polares (água) e a outra atrai os apolares (gorduras). É devido a este fato que o sabão apresenta a capacidade de reunir as gorduras em micelas, sendo estas posteriormente eliminadas por outros meios.