ARVORE GENEALOGICA DA QUIMICA

Caso existisse uma árvore genealógica da Química, ela seria baseada na imagem acima. Como vemos, esta ciência possui ramificações que estudam compostos orgânicos e inorgânicos. Vejamos cada uma destas áreas em particular:

Química Analítica: como o próprio nome já retrata, esta área reserva-se à análise em laboratório. Existem dois tipos possíveis de análise, a qualitativa e a quantitativa. A primeira analisa as substâncias que se fazem presente em uma mistura, e a última determina a quantidade de tais substâncias em meio ao processo. Para o procedimento, são usados diversos instrumentos, como, por exemplo, soluções indicadoras de pH.

Bioquímica: ciência especializada em organismos vivos, ela aborda as reações químicas que acontecem no que se referem ao âmbito orgânico e molecular. Exemplo: o estudo envolve reações que ocorrem em seres vivos durante a digestão, metabolismo, respiração, etc. Tais organismos não podem ser vistos a olho nu, e por isso este tipo de análise é feita com a ajuda de microscópios.

Biotecnologia: ciência nova que se associa com a química para a criação de vegetais mais resistentes, animais geneticamente modificados, cura para doenças, etc. Consiste na aplicação da bioquímica para modificar material genético da flora e fauna.

Tanto a Bioquímica como a Biotecnologia são áreas que requerem também um conhecimento biológico para serem executadas.

Agora vamos falar das áreas mais tradicionais da Química, elas inclusive compõem os conteúdos disciplinares de Química, aplicados na esfera educacional.

Química Inorgânica: área da química destinada ao estudo de substâncias inorgânicas como minerais, sais, silicatos, etc. É uma ciência que aborda muitos compostos, com exceção daqueles que contêm carbono na composição.

Química Orgânica: agora sim, vamos tratar do estudo voltado para os compostos do carbono. A Orgânica trata especificamente das substâncias que contêm o elemento Carbono (C) na composição, e a cada dia, com as constantes descobertas, torna-se maior o número de membros desta classe.

Físico-química: envolve a compreensão das reações químicas, o estudo detalhado sobre como e por que elas ocorrem. Esta área é reservada para a análise das propriedades físicas e comportamentais das substâncias em meio ao processo.

Por Líria Alves
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

ALQUIMIA

A palavra alquimia deriva do termo árabe al-khimia, que significa química. Esta ciência primitiva nasceu na Idade Média, defendia a crença de que há quatro elementos básicos (fogo, ar, terra e água) e três essenciais (sal, enxofre e mercúrio). Os seguidores desse princípio ficaram conhecidos como alquimistas.

Uma das ideias defendidas pelos alquimistas era a de que todos os metais evoluem até se tornarem ouro. Seria possível acelerar este processo em laboratório a partir de procedimentos químicos, como o aquecimento, por exemplo, e assim converter metais comuns em preciosos. A substância mágica que transmutaria metais era chamada de “pedra filosofal”.

A evolução da ciência mostrou que os alquimistas estavam errados quanto à obtenção de ouro. Mas não podemos desprezar o trabalho desses ancestrais, pois através de experimentos descobriram diversas substâncias e ainda colaboraram com a invenção de aparelhos instrumentais de laboratório, como, por exemplo, o banho-maria, ainda usado para aquecer misturas lentamente.

A imagem a seguir representa os conceitos da pedra filosofal.



A alquimia defendia a transmutação: transformar metais comuns (como a prata) em preciosos (como o ouro).
Outro objetivo dos alquimistas era criar um elixir, uma poção ou um metal capaz de curar todas as doenças e ainda proporcionar a imortalidade.

Por Líria Alves
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

Os oito maiores acidentes ecológicos já existentes na história do mundo

Os oito maiores acidentes ecológicos já existentes na história do mundo

1- Derrame do Prestige (2002) Presente de grego Em novembro de 2002, o petroleiro grego Prestige naufragou na costa da Espanha, despejando 11 milhões de litros de óleo no litoral da Galícia. A sujeira afetou 700 praias e matou mais de 20 mil aves. Em comparação com o Exxon Valdez, a quantidade de óleo derramado foi menor, e a biodegradação do produto foi facilitada pelas temperaturas mais altas. Nos meses seguintes ao desastre, o submarino-robô Nautile soldou o navio afundado a 3 600 metros de profundidade. Mas, como a vigilância diminuiu, os ambientalistas alertam que vazamentos pequenos ainda podem acontecer. 2- Queima de petróleo no Golfo Pérsico (1991) Crime de guerra Obrigado a deixar o Kuwait, nação que havia invadido, o ditador iraquiano Saddam Hussein ordenou a destruição de cerca de 700 poços de petróleo no país. Mais de 1 milhão de litros de óleo foram lançados no golfo Pérsico ou queimados. Como a fumaça dos poços bloqueou a luz do Sol e jogou um mar de fuligem no ar, ao menos mil pessoas morreram de problemas respiratórios. A mancha viscosa de 1 500 km2 matou 25 mil aves e emporcalhou 600 quilômetros da costa. Como o petróleo se infiltrou no solo, as sementes não germinam, 40% da água subterrânea foi contaminada e a terra quase não absorve água.   3- Poluição em Minamata (1956)   Vergonha oriental Em 1956, pescadores dessa baía japonesa começaram a ter uma doença batizada de mal de Minamata, que causava paralisias e podia matar. Logo ficou claro que os casos surgiram porque uma indústria de fertilizantes, a Chisso Corporation, lançou durante quatro décadas 27 toneladas de mercúrio no oceano, contaminando peixes e frutos do mar. Mais de 3 mil pessoas adoeceram e centenas morreram. A região só foi declarada livre de mercúrio em 1997, quando as redes que impediam os peixes contaminados de nadar para outras águas foram retiradas.   4- Vazamento em Bhopal (1984) Omissão fatal Na madrugada de 3 de dezembro de 1984, 45 toneladas de gases tóxicos vazaram de um tanque da fábrica de agrotóxicos da Union Carbide, em Bhopal, na Índia. Depois do acidente, a empresa simplesmente abandonou o local e 2 500 pessoas morreram pelo contato com as substâncias letais. Outras 150 mil sofreram com queimaduras nos olhos e pulmões. Os protestos pela limpeza da área são constantes. Até hoje, o solo e a água têm altos níveis de metais pesados e derivados de cloro cancerígenos.   5- Derrame do Exxon Valdez (1989) Gelada ecológica Em março de 1989, o petroleiro Exxon Valdez colidiu com rochas submersas na costa do Alasca e deu início ao mais danoso derramamento de óleo por um navio. O saldo do despejo de 40 milhões de litros de óleo incluiu 100 mil aves mortas e 2 mil quilômetros de praias contaminadas. O problema se agravou porque, no frio, o óleo demora para se tornar solúvel e ser consumido por microorganismos marítimos a biodegradação ocorre com eficácia apenas a partir dos 15 ºC. Apesar da limpeza (foto maior), que mobilizou 10 mil pessoas, cerca de 2% do petróleo continuam poluindo a costa da região.     6- Explosão de Chernobyl (1986) O preço do descaso Camaradas, pela primeira vez, enfrentaremos a energia nuclear fora de controle. Com essas palavras, o presidente da União Soviética Mikhail Gorbachev anunciava, em abril de 1986, o pior acidente nuclear da história: a explosão de um dos quatro reatores de Chernobyl, na Ucrânia (uma ex-república soviética). Foi liberada uma radiação 90 vezes maior que a das bombas de Hiroshima e Nagasáki. Além das 32 pessoas que morreram na hora, outras 10 mil perderam a vida nos anos seguintes. A nuvem nuclear que atingiu a Europa contaminou milhares de quilômetros de florestas e causou doenças em mais de 40 mil pessoas.   7- Césio em Goiânia (1987) Descaso público O acidente radiológico de Goiânia foi um grave episódio de contaminação por radioatividade ocorrido no Brasil. A contaminação teve início em 13 de Setembro de 1987, quando um aparelho utilizado em radioterapias foi furtado das instalações de um hospital abandonado, na zona central de Goiânia.O instrumento roubado foi, posteriormente, desmontado e repassado para terceiros, gerando um rastro de contaminação o qual afetou seriamente a saúde de centenas de pessoas. 8- Bombas de Hiroshima e Nagasáki (1945) Pesadelo atômico Tidas como um marco do horror nuclear, as duas explosões de agosto de 1945 mataram entre150 mil e 220 mil japoneses - as estimativas não são precisas porque os documentos militares da época foram destruídos. Até 1 quilômetro do centro da explosão, quase todos os animais e plantas morreram com as ondas de choque e calor. Em 58 anos, a radiação aumentou em 51% a ocorrência de leucemia. Hoje, as duas cidades já possuem índices de radiação aceitáveis.

FOTOS UHE-TUCURUI-

 

 

UHE- TUCURUI-PARÁ

Nome: UHE Tucuruí
Capacidade: 8 370[1] MW
Barragem
- Altura 78 m
- Extensão 8 005 m
Área Alagada: 2 430 km2
Localização: Tucuruí / PA
Rio: Tocantins
Período de Construção: 1976-1984
Proprietário: Eletronorte - Centrais Elétricas do Norte do Brasil S.A.

A usina hidrelétrica de Tucuruí foi concebida segundo as estratégias estabelecidas pela política do Governo Federal para o desenvolvimento da região Norte, a partir da década de 60, em busca do crescimento econômico da região. Seu objetivo foi o de atender o mercado de energia elétrica polarizado por Belém, e as elevadas cargas que seriam instaladas em decorrência da implantação de empreendimentos eletro-intensivos, tendo como base o complexo alumínio-alumina. A linha de transmissão entre Presidente Dutra (MA) e Boa Esperança (PI), promoveu a interligação com a região Nordeste.

A UHE Tucuruí situa-se no rio Tocantins, Estado do Pará, distando aproximadamente 300km em linha reta da cidade de Belém. Sua construção foi iniciada em 1976, pela Eletronorte, sendo que sua operação comercial teve início em 1984, contando com 4.000MW de potência instalada.

A usina está conectada ao Sistema Interligado Nacional e gera quase toda a energia consumida nos estados do Pará, Tocantins e Maranhão.

A construção da 2ª etapa da usina elevará a capacidade final instalada para 7.960MW.                                                        

Usinas de energia impactam meio ambiente.

Usinas de energia impactam meio ambiente.

As três principais formas de geração de energia elétrica atualmente em uso no Brasil - hidrelétrica, termelétrica a gás e nuclear - possuem seus respectivos impactos no ambiente. Por enquanto, com a tecnologia disponível, não é possível contornar este fato. Esses impactos são diferentes, e a decisão sobre qual a melhor solução a ser escolhida demanda uma análise baseada tanto em aspectos técnicos quanto políticos.

Uma usina hidrelétrica demanda a inundação de uma vasta área, para a ocupação de seu reservatório de água. Este reservatório e sua capacidade, são responsáveis por garantir a oferta de energia mesmo em tempo de poucas chuvas. O impacto causado por esta modificação no ambiente consiste do alagamento de florestas inteiras e nem sempre estas áreas tiveram suas espécies animais e vegetais estudadas. Áreas verdes são alagadas sem nenhuma avaliação sobre o quê está sendo destruído.

O professor Ricardo Iglesias Rios e sua equipe, da Universidade do Brasil/UFRJ, estudaram os peixes de água doce da região de Serra da Mesa, próxima ao distrito de Minaçu, em Goiás. Serra da Mesa é uma grande hidrelétrica do sistema Furnas, posicionada em local estratégico, às margens do rio Tocantins. A usina colabora para a interligação do norte com o sul, vital para a redistribuição da energia pelo país.

A pesquisa de Iglesias amostrou a região antes e depois do alagamento do reservatório. Segundo o professor, ocorre uma diminuição na riqueza de espécies de peixes que habitam a área. O fato é especialmente perceptível no caso dos peixes migradores. Com a construção dos reservatórios, os animais ficam impedidos de migrar. Este comportamento está diretamente relacionado com a reprodução das espécies, que fica prejudicada. Alguns pesquisadores têm proposto a construção de vias alternativas para os cursos de água nas plantas de hidrelétricas, a fim de permitir que os animais desloquem-se livremente.

Também é possível que uma determinada espécie animal habite uma área muito restrita, a destruição de uma grande área verde pode estar consumando a extinção definitiva de uma espécie que só existia naquela região. Em vários casos - no Brasil a maioria deles - a delimitação da área e a inundação dos reservatórios não é precedida por análise de impacto ambiental (os famosos EIA-RIMA). Assim, muitas vezes nem é possível saber o que está sendo extinto.

No uso de usinas termelétricas movidas por carvão, acontecem dois tipos de agressão ambiental: lançam-se gases na atmosfera e despeja-se água quente no meio ambiente. Os gases produzidos são vários, muitos deles com emissão amplamente combatida atualmente como o CO2, o gás carbônico. Mas o CO2 não é o único. A queima do carvão produz também, em menores quantidades, CO (monóxido de carbono) e carbono puro, que são lançados na atmosfera, contribuindo para o aumento do efeito-estufa e piorando a qualidade do ar. Os habitantes de cidades como São Paulo vivem no cotidiano problemas respiratórios causados por estes poluentes (embora os gases não sejam originados pelas usinas).

A água quente é um sub-produto do sistema de geração de energia de uma usina termelétrica: o calor obtido na queima do combustível é usado para aquecer a água do circuito primário, que por sua vez aquece a água do circuito secundário. Esta, vaporizada, quando é aplicada no dínamo, movimenta as pás da hélice. O movimento do dínamo é aplicado no gerador, onde se converte em energia elétrica. A água quente resultante do circuito secundário, junto com uma quantidade de água de proteção, usada para manter os equipamentos em segurança, é despejada no ambiente, alguns graus mais quente do que foi captada.

Dependendo da localização da usina, aproveita-se a água que o ambiente oferece: na Amazônia a água é captada em rios. As usinas nucleares (que nada mais são do que termelétricas, só que em vez de gás, quem produz calor é a fissão nuclear) de Angra dos Reis captam água do mar e nele a despejam. A usina Angra II devolve a água do mar 60 C mais quente do que a temperatura ambiente.

Mas o impacto ambiental das usinas nucleares não se limita à água quente. A fissão do urânio, usada para produzir o calor que movimenta as pás do dínamo, deixa sub-produtos complicados de se manejar: rejeitos radioativos como o plutônio, um elemento químico extremamente perigoso para a saúde humana, que tem que ser manipulado com extremo cuidado e conhecimento. Em Angra dos Reis, nas instalações da Eletronuclear, os rejeitos são classificados em dois tipos: o primeiro, mais radioativo, é o material combustível que é introduzido no reator. São pastilhas de dióxido de urânio (U3O8) usadas na reação de fissão. Este rejeito é o mais perigoso. Depois de usadas, as pastilhas combustíveis são mantidas em uma piscina dentro do prédio do reator, em latões especiais de chumbo. A água da piscina - de um tipo especial, conhecida como água pesada - absorve a radioatividade que porventura escape do chumbo. A água pesada é um tipo de água em que alguns átomos de hidrogênio possuem, em seu núcleo, um próton e um nêutron. É indicada para proteger materiais radioativos.

O segundo tipo de material radioativo são os uniformes, luvas e capacetes usados pelos funcionários da usina dentro do prédio do reator. Estes materiais possuem baixa radioatividade, e são mantidos dentro de uma sala especial. São reutilizados depois de alguns anos, por terem perdido a radioatividade.

O problema das usinas termelétricas é que ninguém as quer por perto. Depois de prontas, oferecem poucos empregos, apesar de envolverem grandes quantidades de mão de obra em sua construção. Em Angra dos Reis, uma disputa antiga perdura na cidade: os habitantes e a prefeitura julgam que a usina nuclear é uma pedra no sapato do município, que procura investir no turismo ligado às suas praias e ilhas, mas poucos gostariam de aproveitar as férias numa praia ao lado de uma usina nuclear. A questão política de onde instalar as usinas termelétricas fica por conta, muitas vezes, do melhor lobby, e não da melhor condição ambiental para a usina.

SUGESTÕES PARA FEIRA DE CIENCIAS-SEARA

Corrosão do ferro

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Objetivo Verificar em que condições ocorre a corrosão do ferro.

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Descrição A corrosão é definida como a deterioração de um material, geralmente metálico, em virtude da ação do meio ambiente que modifica o material por meio de um processo espontâneo. Isso pode acarretar a inutilização de estruturas de uso corrente no dia-a-dia. É corrente vermos estruturas metálicas espalhadas por toda parte, seja nos meios de transporte como automóveis, caminhões, navios ou aviões, ou em gasodutos, adutoras, entre outros. Todos esses objetos ou aplicações metálicas sofrem a ação do meio, tornando-se, com o passar do tempo e com a corrosão, inadequados ao seu uso, com grandes prejuízos. Para analisar o processo de corrosão, faremos um experimento que tem como finalidade verificar em que condições ocorre a corrosão do ferro. Usando pregos de aço em três ambientes diferentes, compararemos o nível de corrosão que cada um sofreu e discutiremos a constituição de cada meio, bem como o que é fundamental para que ocorra a corrosão.

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Material 3 tubos de ensaio. 3 pregos grandes e novos. 1 rolha. 1 copo com água. 1 pouco de agente higroscópico. 1 copo de óleo de cozinha.

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Procedimento Tomando os tubos de ensaio, ponha no primeiro um pouco de água, introduzindo um prego em seguida que deverá ficar apenas com parte submersa. No segundo, ponha o agente higroscópico (por exemplo, silicagel) colocando o prego e, finalmente, isolando-o do meio externo com uma rolha. No terceiro tubo, ponha o prego e óleo suficiente para encobrí-lo. Deixe os três tubos em local adequado e observe-os por uma semana, anotando as modificações ocorridas em cada um durante esse período. Como você perceberá, somente no primeiro tubo ocorrerá corrosão do prego.

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Análise Do que foi observado no experimento, podemos constatar que a corrosão do prego se deve à presença de ar e água em um mesmo ambiente. Veja que essa mistura ocorre no primeiro tubo, enquanto no segundo o agente higroscópico absorve todo o vapor de água existente no ar e, no terceiro tubo, como o prego está imerso em óleo, não entra em contacto com o ar nem com a água. O prego de aço é composto de ferro e carbono e o ferro, ao entrar em contacto com o ar umedecido se oxida, sofrendo a seguinte reação: Fe --> Fe2+ + 2 e- Como toda oxidação corresponde a uma redução, o oxigênio do ar é dissolvido na água e se reduz: O2 + 2 H2O + 4 e- --> 4 OH- Dessa forma, o resultado dessas duas reações será: 2 Fe + O2 + 2 H2O --> 2 Fe (OH)2 O hidróxido de ferro II pode ser levado a hidróxido de ferro III, que corresponde à ferrugem: 4 Fe (OH)2 + O2 + 2 H2O --> 4 Fe (OH)3. Esquema do experimento:

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Dicas Na falta de tubos de ensaio, pode-se fazer uso de tubos vazios de maionese, por exemplo.