A Veracidade do Ouro

Quem nunca ouviu esta expressão: “Comprar gato por lebre”. Trata-se de vender uma mercadoria com preço elevado, sem que a mesma tenha este valor. E pensar que este golpe é bem antigo e já atingiu até mesmo o ouro, um dos elementos conhecidos pelo homem desde os primórdios da civilização (2600 a.C.).
Como é muito raro, este metal precioso já foi alvo de golpes como o do “Ouro de Tolo”. A descoberta de uma pedra muito parecida com o ouro, denominada de Pirita (FeS₂), foi motivo para enganar muita gente na Antiguidade. Essa pedra é muito inferior se comparada com o ouro, mas possui semelhanças físicas como cor, brilho, e por isso se passava por ele, e o pior: era vendida como tal, daí a expressão: “Comprar gato por lebre”. Mas nada que se compare com as valiosas propriedades do ouro, como sua estabilidade que não permite ser atacado por nenhum reagente.
Para não ser enganado é preciso saber algumas propriedades do ouro, como por exemplo, a de formar ligas metálicas, veja como é possível obter os seguintes tipos de ouro com a mistura de outros metais:
Ouro branco: liga de ouro que contém 20 a 50 % de níquel.
Ouro 12 quilates: mistura de 12 gramas de ouro + 12 gramas de prata (ou cobre).
Ouro 18 quilates: mistura de 18 gramas de ouro + 6 gramas de prata (ou cobre).
As ligas garantem uma maior dureza ao material, o que torna possível a confecção de jóias como anéis, pulseiras e colares. Com o ouro 100 % puro (24 quilates), chamado de ouro nativo, não é possível obter objetos, uma vez que ele é maleável, ou seja, não possui consistência.
Se o que te preocupa é comprar o “Ouro de Tolo”, saiba que existe um teste muito rápido que permite identificar se é ouro ou pirita: a passagem de corrente elétrica permite diferenciar as espécies, ouro conduz corrente elétrica e pirita não. 

Fonte:http://www.mundoeducacao.com/quimica/comprar-gato-por-lebre-veracidade-ouro.htm

Vídeo Aula #174: Estudo Geral dos Gases (Parte 1)

Síntese de Diels-Alder

No início do século XX, os químicos alemães Otto Paul Hermann Diels e Kurt Alder descobriram e desenvolveram um tipo de reação química que recebeu o nome de Síntese de Diels-Alder. Trata-se de uma reação de adição de um dieno — composto orgânico que apresenta duas ligações duplas — com um segundo reagente — o dienófilo, tendo como produto um composto cíclico.

Por produzir um composto cíclico, a síntese de Diels-Alder é classificada como uma reação de cicloadição. Tal síntese é considerada como o exemplo mais importante desse tipo de reação, pois geralmente acontece numa etapa simples, sem intermediários (como radicais livres, por exemplo) e, em muitos casos, pode ocorrer à temperatura ambiente.

Existe uma enorme variedade de dienos e dienófilos que podem participar das sínteses de Diels-Alder. Dienos comuns, cíclicos (como o clicopentadieno), de cadeia aberta (como o 1,3-butadieno ou buta-1,3-dieno) e até heterodienos (deinos que contêm heteroátomos em sua cadeia) podem ser utilizados em sínteses como essas. Entre os dienófilos utilizados nessa classe de reações químicas podemos citar as nitrilas, as cetonas, as quinonas, os derivados do acetileno e do etileno, etc.

O princípio da reação de Diels-Alder tem sido muito empregado em sínteses orgânicas de moléculas importantes, como a morfina, esteroides e alguns alcaloides. A indústria petroquímica muito utiliza esse tipo de reação para obtenção de compostos cíclicos: a adição do 1,3-butadieno com o estireno produz a buna, um tipo de borracha sintética muito resistente, usada na fabricação de tubos para condução de óleos lubrificantes em automóveis e máquinas.

A descoberta e o desenvolvimento da síntese de Diels-Alder rendeu a Otto Diels e Kurt Alder o Prêmio Nobel de Química no ano de 1950. Na realidade, o prêmio foi concedido não só pela reação química propriamente dita, mas principalmente pela proporção que a ideia alcançou. Hoje, diversas reações químicas realizadas com base no conceito da síntese de Diels-Alder, uma forma relativamente mais simples de se obter compostos cíclicos e policíclicos.

Fonte:  http://www.infoescola.com/quimica/sintese-de-diels-alder/

Vídeo Aula #173:Transformação Isobárica e Isomérica

Experimentos de Química: Como Fazer Tinta Fotográfica

Vídeo Aula #172: Transformação Isotérmica

Vídeo Aula #171: Variáveis de um Gás - Pressão, Volume e Temperatura

Furanos

Como definição química, um composto pertencente à classe dos furanos ou à das dioxinas é derivado de compostos aromáticos (apesar de apresentar uma baixa aromaticidade), pertencente à função orgânica éter. “As dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD - polychlorinated-p-dibenzodioxins) e os dibenzofuranos policlorados (PCDF - polychlorinated-p-dibenzofurans), comumente chamadas de dioxinas e furanos, são duas classes de compostos aromáticos tricíclicos, de função éter, com estrutura quase planar e que possuem propriedades físicas e químicas semelhantes”.

Particularmente aos furanos, tratam-se de compostos de natureza orgânica, heterocíclicos e aromáticos, que podem ser obtidos pela destilação de algumas variedades de madeira. A Figura 1 mostra a fórmula química de um típico furano.

Figura 1. Fórmula química de um furano.

Na Figura 2 são mostradas as ligações químicas estabelecidas por cada átomo de carbono e os pares de elétrons livres existentes no átomo de oxigênio, responsáveis por algumas propriedades químicas e físicas dos furanos.

Figura 2. Ligações químicas na molécula do furano.

Com relação a essas propriedades, trata-se de um composto que se apresenta sob a forma líquida em aspecto transparente, de fácil evaporação e alta inflamabilidade. Apresenta alta toxicidade e algum aspecto carcinogênico.

No que se refere ao grupo das dioxinas e dos furanos, três conceitos são relevantes: congênere, homólogo e isômero. Dessa forma:

• Congênere: é a denominação dada a um composto pertencente a determinada classe de substância química. Assim, todo composto que apresente até oito átomos de cloro que pertença à classe das dioxinas e dos furanos será congênere.
• Homólogos: é a denominação dada para compostos que apresentam o mesmo número de átomos de cloro, sendo pertencentes à mesma classe de substâncias.
• Isômeros: é a denominação dada para compostos de natureza diferente que apresentam a mesma fórmula molecular (são moléculas dentro de um mesmo grupo homólogo, mas que apresentam diferentes localizações desses átomos de cloro).

Os furanos apresentam certa aromaticidade, apesar de não possuírem anel aromático completo em sua estrutura. Isso se deve ao fato de um dos pares eletrônicos do átomo de oxigênio interagir com as ligações duplas do anel, o que provoca uma certa deslocalização desses elétrons, chegando-se a um comportamento químico próximo ao de uma molécula de benzeno.

Entre as suas reações características, pode-se citar a cloração, sendo que seus átomos de carbono sofrem substituição de modo análogo ao benzeno. “Esses compostos são formados como subprodutos não intencionais em determinados processos industriais e de combustão, mas podem resultar de processos naturais, como incêndios florestais, erupções de vulcões e a partir de processos catalisados enzimaticamente”.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/furanos/

Compostos Alicíclicos

A química orgânica  é a ciência que estuda os compostos do elemento químico carbono, o qual é capaz de formar cadeias (ligar-se múltiplas vezes a si mesmo) e, dessa forma, dá origem a uma variedade imensa de compostos químicos estruturalmente distintos. Quando um composto orgânico é constituído apenas por átomos de carbono e de hidrogênio recebe a denominação de hidrocarboneto, e pode ser simbolizado por compostos HC. Um hidrocarboneto ainda pode ser classificado em sete classes distintas: alcano, alceno, alcino, alcadieno, ciclano, cicleno ou aromático, conforme sua estrutura de ligação na cadeia carbônica.

Pode-se ainda, de uma forma mais abrangente, classificar um composto de natureza orgânica como alifático, alicíclico e aromático, de acordo com a disposição entre seus átomos e as ligações químicas que apresenta em sua estrutura. Compostos alifáticos são aqueles que apresentam cadeia carbônica aberta, contendo ou não insaturações. Um composto alicíclico é aquele que apresenta anéis, saturados ou insaturados, sem a presença de anéis de benzeno. Já um composto aromático apresenta pelo menos um anel de benzeno em sua estrutura.

Dessa forma, um composto que possui a capacidade de formar anéis sem a presença do benzeno em sua estrutura é denominado de composto alicíclico. Um composto alicíclico pode conter um ou mais anéis em sua estrutura, conforme sua complexidade. Os HCs alicíclicos são os ciclanos (que apresentam cadeia fechada e apenas ligações simples em sua molécula) e os ciclenos (que apresentam cadeia fechada com a presença de pelo menos uma insaturação em sua estrutura).

A figura à direita exemplifica um composto alicíclico pertencente à classe ciclanos dos HCs. Trata-se da molécula do ciclohexano, que contém seis átomos de carbono em uma disposição de anel, apenas com ligações simples entre os átomos de carbono.

A figura à esquerda exemplifica um composto alicíclico pertencente à classe ciclenos dos HCs. Trata-se da molécula do ciclohexeno, que contém seis átomos de carbono em uma disposição de anel, com uma ligação dupla entre os átomos de carbono.

Um composto alicíclico também pode apresentar cadeias alifáticas em sua estrutura, como é o caso, por exemplo, do metil-ciclohexano e do etil-ciclohexeno, respectivamente representados abaixo.

Os mais simples compostos alicíclicos são formados a partir de alcanos, e podem ser denominados de cicloalcanos (por exemplo, o ciclopropano, o ciclobutano, ciclopentano e o ciclohexano, já representado). Pode-se ter também compostos alicíclicos denominados de biciclos, os quais apresentam um ou mais átomos de carbono conectando dois anéis, no caso da decalina e do norbornemo, por exemplo.

Fonte:  http://www.infoescola.com/quimica/compostos-aliciclicos/

Vídeo Aula #170: Variáveis de um Gás - Número de Moléculas

Aplicações do Teste da Chama

O teste da chama  é um procedimento corriqueiro em laboratório de química, tanto em níveis básicos como avançados. Pode ser utilizado para uma simples observação colorimétrica como para buscar-se a identificação de um cátion metálico. Consiste em se inserir uma amostra de determinado cátion metálico, geralmente em estado sólido, à base da chama, com auxílio de um fio (denominado alça de platina), observando-se assim a mudança de coloração apresentada pela chama, que será devido à influência da temperatura na estrutura atômica da amostra catiônica.

Abaixo podem ser observadas algumas colorações obtidas na chama para os cátions metálicos potássio, cobre, bário, estrôncio, cálcio e sódio.

AMOSTRA (Íon Metálico)	TEORIA	PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Potássio	Violeta-pálido	Lilás
Cobre	Verde azulado	Verde-piscina
Bário	Verde-amarelado	Verde-amarelado
Estrôncio	Vermelho-sangue	Vermelho-sangue
Cálcio	Vermelho-alaranjado	Vermelho-alaranjado
Sódio	Amarelo-alaranjado	Amarelo-alaranjado

Coloração da chama para cátions metálicos.

Algumas considerações a respeito do teste da chama:

1° Quando os fabricantes desejam produzir fogos de artifício coloridos, eles misturam à pólvora compostos de certos elementos químicos apropriados. A cor que um elemento confere aos fogos de artifício é a mesma que ele possui no teste da chama.

2° Se usássemos o sulfato de bário em vez do cloreto de bário, por exemplo, o resultado do experimento do teste da chama seria o mesmo, pois no teste da chama identificamos cátions, de modo que o ânion se torna irrelevante.

3° Quando se queima palha de aço, verifica-se a presença de fagulhas amarelo-alaranjadas e ouvem-se estalidos. O comportamento esperado na queima de um sal de ferro é, portanto, o de apresentar coloração amarela-alaranjada.

4° Os vulcões emitem predominantemente luzes amarelo-alaranjadas e vermelho-alaranjadas devido a composição das rochas fundidas, que se originam em profundidades abaixo da crosta terrestre, as quais dão origem ao magma, sendo sua composição química de ferro e níquel derretidos.

5° O ensaio de chama pode ser utilizado na identificação de minerais. Sabe-se que esse simples teste teve importância histórica como sendo um dos testes empregados na detecção de certos elementos em amostras minerais. Atualmente há técnicas bem mais modernas, mas algumas delas ainda se baseiam em princípios científicos relacionados ao teste da chama, como a alteração na camada de valência dos elétrons em átomos quando em estado excitado.

6° Sempre que não há uma boa aproximação entre os resultados obtidos nas colorações catiônicas com os teóricos, deve-se buscar uma maior pureza dos compostos em análise, estar atento para que o fio utilizado não interfira nos resultados e limpar devidamente este fio, para que uma amostra não interfira na outra. Recomenda-se ainda deixar o cátion sódio por último, pois o mesmo contamina as demais amostras.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/aplicacoes-do-teste-da-chama/

Vídeo Aula #169: Estado Físico Gasoso

Vídeo Aula #168: As Leis da Termodinâmica - Introdução

Teoria de Acidez e Basicidade de Arrhenius

A compreensão da natureza de uma reação de neutralização é fundamental para a compreensão da teoria de Arrhenius, envolvendo os ácidos e as bases. Uma reação de neutralização é aquela onde reagem quimicamente um ácido e uma base, com formação de um sal e água. Por exemplo, tem-se a neutralização abaixo:

HCl  +  NaOH  →  NaCl  +  H₂O

A equação mostra a neutralização envolvendo o ácido clorídrico (ácido - HCl) e o hidróxido de sódio (base – NaOH), com formação do cloreto de sódio (sal – NaCl) e de água.

Entretanto, como é possível a classificação de uma molécula como pertencente a um ácido ou a uma base? Quais critérios podem ser empregados para que esta classificação não fique apenas aparente? Uma das definições de ácidos e bases mais simplificadas, mas bastante útil, foi proposta pelo químico sueco Svante Arrhenius, a qual envolve o processo de dissociação eletrolítica.

Para Arrhenius, um ácido é uma substância que se dissocia em uma solução aquosa liberando íons de hidrogênio (H⁺). Já uma base trata-se de uma substância que, em meio aquoso, é capaz de dissociar-se, liberando íons hidróxidos (OH^-).  Dessa forma, percebe-se a necessidade do solvente água (aquoso) para a caracterização de uma molécula como pertencente a um ácido ou a uma base de Arrhenius.

Com relação aos ácidos, uma dissociação de Arrhenius pode ser esquematizada como:

HCℓ_(g) + H₂O_(ℓ) → H₃O⁺_(aq) + Cℓ^-_(aq)

Percebe-se a liberação de um íon H⁺, o qual reage, de modo coordenado, a uma molécula de água, formando o íon (H₃O⁺).

Com relação às bases, uma dissociação de Arrhenius pode ser simplificadamente esquematizada como:

NaOH → Na⁺  +  OH^-

Percebe-se uma separação entre os íons já existentes na molécula da base, sendo que um desses íons, responsável por sua classificação, é o íon hidróxido (OH^-).

Uma neutralização, por sua vez, seria a formação de moléculas de água, a partir da reação entre o íon H⁺ proveniente do ácido e o íon OH^- proveniente da base, conforme mostrado abaixo:

H⁺ _(aq) + OH⁻ _(aq) H₂O

Esse processo complementa a definição dada por Arrhenius para uma reação de neutralização, a qual dá origem a uma molécula de água juntamente com um sal. Os íons de caráter positivo, provindos da base, reagem quimicamente com os íons de caráter negativo, provindos do ácido, dando origem a um sal. No exemplo que inicia este texto, o sal formado trata-se do cloreto de sódio, a partir do íon sódio (de caráter positivo, derivado da base) e do íon cloreto (de caráter negativo, derivado do ácido).

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/teoria-de-acidez-e-basicidade-de-arrhenius/

Experimentos de Química: Sabão de Cinzas

Vídeo Aula #167: Cálculo da DDP de uma Pilha

Série Homóloga

Em Química Orgânica, os compostos químicos são classificados em funções (álcoois, fenóis, éteres, cetonas, amidas, etc.), de modo a facilitar os estudos. No entanto, com a grande quantidade de compostos orgânicos  houve a necessidade de se criar novas subdivisões, denominas séries orgânicas. Entre as séries orgânicas está a série homóloga, que representa um conjunto de compostos pertencentes à mesma função orgânica, mas que se diferenciam pela quantidade de grupos metileno (CH₂).

Os compostos orgânicos que constituem uma série homóloga são chamados de homólogos. No grupo dos hidrocarbonetos, por exemplo, temos as seguintes séries homólogas:

Alcanos: são hidrocarbonetos acíclicos saturados.

Note que em todos os compostos desta série o número de hidrogênios (H) representa o dobro mais dois do número de carbono (C). O etano, por exemplo, apresenta dois átomos de C e 6 de H (dobro de 2 = 4, 4 + 2 = 6). Podemos dizer, então, que o a fórmula geral dos alcanos é C_nH_2n+2. Esta fórmula representa qualquer alcano, desde que o n seja igual a um número inteiro.

Alcenos: hidrocarbonetos acíclicos com uma ligação dupla.

Nesta série de compostos, o número de átomos de H corresponde ao dobro de átomos de C. Assim, conclui-se que a fórmula geral dos alcenos é C_nH_2n.

Alcinos: hidrocarbonetos acíclicos com uma ligação tripla.

Em cada um dos compostos desta série, o número de H é o dobro menos dois do número de átomos de C. Sendo assim, a fórmula geral dos alcinos é C_nH_{2n – 2}.

Alcanos, alcenos e alcinos são apenas alguns exemplos de séries homólogas de hidrocarbonetos, uma infinidade destes compostos pode existir se for adicionado ou retirado um grupo CH₂. Temos, também, séries homólogas pertencentes a várias outras funções orgânicas, como, por exemplo, uma série de ácidos acíclicos saturados. Veja:

Como os compostos homólogos pertencem à mesma função química, suas propriedades químicas muito se assemelham. Por outro lado, suas propriedades físicas, como, por exemplo, a densidade, o ponto de ebulição e o ponto de fusão, variam gradativamente, devido ao aumento de tamanho da cadeia carbônica.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/serie-homologa/

Vídeo Aula #166: Força Eletromotriz

Compostos Alifáticos

A química orgânica é a ciência que estuda os compostos do elemento químico carbono, o qual é capaz de formar cadeias (ligar-se múltiplas vezes a si mesmo) e, dessa forma, dá origem a uma variedade imensa de compostos químicos estruturalmente distintos. Quando um composto orgânico é constituído apenas por átomos de carbono e de hidrogênio recebe a denominação de hidrocarboneto, e pode ser simbolizado por compostos HC. Um hidrocarboneto ainda pode ser classificado em sete classes distintas: alcano, alceno, alcino, alcadieno, ciclano, cicleno ou aromático, conforme sua estrutura de ligação na cadeia carbônica.

De um modo mais simplificado, costuma-se denominar uma molécula pertencente às seis primeiras classes de compostos alifáticos, e pertencente à última classe de composto aromático. Sendo assim, um composto alifático é aquele que não apresenta anéis de benzeno em sua estrutura.

Metano

O composto à direita, por exemplo, trata-se do metano, molécula que pertence à função de HC, mais especificamente é um alcano, e menos especificamente trata-se de um composto alifático.

Dimetil-benzeno

Já a molécula à esquerda exemplifica um composto de natureza aromática, ou seja, que apresenta pelo menos um anel benzênico em sua estrutura. Trata-se do dimetil-benzeno.

Dessa forma, um composto alifático pode ser cíclico ou acíclico, saturado ou insaturado, homoalifático ou heteroalifático.

• Composto alifático acíclico: é aquele que apresenta um anel em sua estrutura química, como o caso do ciclohexano, por exemplo.
• Composto alifático acíclico: é aquele que não apresenta anéis em sua estrutura química, como o caso do hexano, por exemplo.
• Composto alifático saturado: é aquele que apresenta apenas ligações simples em sua estrutura química, que pode ser o caso tanto do hexano como do ciclohexano.
• Composto alifático insaturado: é aquele que apresenta pelo menos uma instauração (ligação dupla ou tripla) em sua estrutura. É o caso, por exemplo, do hex-1-eno.
• Composto homoalifático: é aquele que não apresenta um heteroátomo entre átomos de carbono, ou seja, não possui um elemento químico diferente quebrando a sequência de átomos de carbono. Todos os exemplos acima se aplicam.
• Composto heteroalifático: é aquele que apresenta pelo menos um heteroátomo entre átomos de carbono, ou seja, possui um elemento químico diferente quebrando a sequência de átomos de carbono. Nenhum dos exemplos acima se aplica. Um composto heteroalifático não pertence à função de HC, sendo classificado como pertencente a uma outra função orgânica, como, por exemplo, o éter, que apresenta um átomo de oxigênio entre átomos de carbono.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/compostos-alifaticos/

Vídeo Aula #165: Representação de uma Pilha

Acetóxi

Uma importante função da química orgân

ica é a acetil-oxi, ou simplesmente acetóxi(pode ser descrita como grupo acetóxi). Frequentemente abreviado e representado simplesmente por AcO, trata-se de um composto orgânico (um grupo funcional da química orgânica) de estrutura CH₃-C(=O)-O-, ou seja, apresenta umátomo de carbono formando uma ligação simples com um grupo metil (CH₃), uma ligação dupla com um átomo de oxigênio terminal e outra ligação simples com um segundo átomo de oxigênio, o qual liga-se a um radical qualquer (conforme pode ser visto em sua fórmula estrutural abaixo, onde R representa um radical qualquer). A principal diferença entre os grupos acetóxi e acetila é que o primeiro apresenta este segundo átomo de oxigênio, adicional em relação ao segundo.

Uma das aplicações, e talvez a mais importante destas, para o grupo cetóxi consiste em sua capacidade de atuação como protetor da função álcool  em determinadas rotas para a síntese de moléculas orgânicas. A forma de proteção deste álcool ocorre por acetilação, e esta pode ocorrer de modo distinto, dependendo da forma de introdução da molécula de acetóxi à molécula de álcool.

Por exemplo, a presença da base trietilamina requer um haleto de acetila, como o cloreto  ou o fluoreto de acetila. Ou ainda, o anidrido acético pode ser utilizado com uma base de catalisador, como a piridina, de modo a proporcionar uma proteção alcoólica semelhante à observada no primeiro caso.

Sabendo-se que a força nucleófila (capacidade de atrair espécies positivas) da função orgânica alcoólica não pode ser considerada forte. Quando em solução há a presença de reagentes nucleófilos de força maior, como uma amina, por exemplo, deve se esperar que esta reaja mais rapidamente com os reagentes acima citados, em relação ao álcool. Deste modo, a função alcoólica estará protegida, uma vez que se incorpora ao meio reacional reagentes de força nucleófila superior à apresentada pelo álcool.

Quando se deseja remover a proteção conferida ao álcool, ou seja, quando se deseja promover a regeneração desta função, pode-se empregar uma base de moderada a forte, com pH superior a 9,5, ou, em um outro extremo, utilizar-se uma solução aquosa de um ácido forte, que apresente um pH menor do que 2. Ainda o metóxido de sódio (uma base anidra, ou seja, sem a presença de água) pode funcionar bem, quando solubilizado em metanol, uma vez que este composto não apresenta a propriedade de hidrolisar-se de modo como ocorre a uma base em meio aquoso.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/acetoxi/

Vídeo Aula #164: Eletroquímica - Pilhas

Compósito

Denomina-se de material compósito ou simplesmente de compósito um material composto por duas ou mais fases, sendo essas de diferentes propriedades químicas e físicas. Ainda, representam uma “classe de materiais compostos por uma fase contínua (matriz) e uma fase dispersa (reforço ou modificador), contínua ou não, cujas propriedades são obtidas a partir da combinação das propriedades dos constituintes individuais (regra da mistura)”.

Fibra de carbono é um material de reforço bastante resistente.

Partindo-se do exemplo de um compósito constituído por dois materiais distintos, ambos mantém as suas propriedades individualmente, mas, quando misturados, apresentam um comportamento muito distinto do apresentado por ambos quando não misturados. Exemplos simples de compósitos se obtém ao se fazer combinações entre metais, polímeros e cerâmica (metal + polímero, metal + cerâmica e polímero + cerâmica).

Desde tempos remotos pode-se mencionar a utilização de compósitos pelo homem, uma vez que antigas civilizações já obtinham tijolos pela mistura úmida de barro e palha. Na atualidade, a utilização de um compósito estende-se de nosso cotidiano até a indústria, como na aeroespacial, destacando-se a fabricação de aviões. Ainda no meio industrial, quando se utiliza um material compósito de modo a se buscar propriedades elétricas, magnéticas, térmicas ou ópticas desejadas, esse material recebe a denominação de um compósito funcional.

Os compósitos também podem ser de origem natural, como, por exemplo, o tecido ósseo dos vertebrados, composto por uma estrutura mineral à base de cálcio, na qual estão dispostas proteínas de colágeno.

As fases de um compósito, ou seja, os materiais que o constituem podem ser identificados por material tipo matriz e material tipo reforço. O material matriz é aquele responsável por conferir a estrutura do compósito, enquanto o material reforço é responsável por realçar alguma de suas propriedades desejadas. Desa forma, a matriz preenche os espaços vazios que se estabelecem entre os materiais reforços, enquanto esse material reforço irá garantir as propriedades químicas e físicas do compósito.

Como principais exemplos de materiais de matriz para compósitos, pode-se citar os metais, os polímeros e as cerâmicas. Como alguns exemplos de materiais de reforço para compósitos estão as fibras (de vidro, carbono, orgânicas, de carbero ou silício, entre outras), assim como a madeira, o grafite e alguns minerais.

Alguns exemplos da aplicação dos compósitos estão no colete a prova de balas, na vara utilizada no salto com varas, am alguns tipos de barcos de lazer, nas pranchas de surf, nas pás de um helicóptero, nas raquetes de tênis, entre outros. Assim, cada um dos materiais citados apresenta uma estrutura (matriz), composta por um metal, um polímero ou cerâmica, e um material de reforço, composto por uma ou mais das fibras já citadas.

Fonte:http://www.infoescola.com/materiais/composito/

Vídeo Aula #163: Introdução a Eletroquímica

Vídeo Aula #162: Química da Vida - Lipídios

Experimentos de Química : Como Fazer a Serpente do Faraó

Carbono Amorfo

Alotropia é o fenômeno pelo qual um elemento químico dá origem a duas ou mais substâncias simples  diferentes. Os elementos capazes de formar alótropos (as substâncias simples geradas) são apenas quatro na tabela periódica: o carbono, o oxigênio, o enxofre e o fósforo. O carbono é conhecido por formar o grafite e o diamante, o oxigênio o gás oxigênio e o ozônio, o enxofre as estruturas rômbica e monoclínica, já o fósforo, as variedades de branco e vermelho.

Tratando-se do elemento químico carbono, ambas suas variedades alotrópicas citadas (o grafite e o diamante) apresentam uma estrutura cristalina bem definida. A estrutura do grafite é configurada por espécies de camadas químicas, e quando se escreve se desmembra essas camadas, de modo que algumas delas vão sobrepondo-se ao papel. No caso do diamante, uma intrincada estrutura tridimensional o torna a substância mais dura encontrada na natureza.

Ainda considerando-se o elemento químico carbono, uma terceira variedade alotrópica é importante: o carbono amorfo (o carbono apresenta ainda outras variedades alotrópicas conhecidas, como o fulereno e o negro de fumo). Também denominado de carbono livre ou carbono reativo, o carbono amorfo trata-se de uma menos popular variedade alotrópica do carbono, a qual não apresenta uma estrutura cristalina caracterizável. Geralmente está na forma hidrogenada, isto é, está incorporada por átomos de hidrogênio. Denomina-se de a-C o carbono amorfo, e de a-C:H a sua forma hidrogenada.

A sua forma hidrogenada o torna útil no fabrico de películas para diversos filmes, devido à sua estrutura química apropriada.

“Os filmes de carbono amorfo (a-C) e de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H), têm uma mistura de hibridizações do tipo sp² e sp³ e até mesmo sp¹, possuem algumas propriedades similares às do diamante, tais como, alta dureza e módulo elástico e são quimicamente inertes. Eles são produzidos como um filme fino isotropicamente desordenado com limites de grão não definidos. Por outro lado, são muito mais fáceis de produzir que o diamante e apresentam vantagens em diferentes aplicações”¹.

Utiliza-se na mineralogia a denominação de carvão ou de fuligem para o carbono amorfo, assim como para formas impuras do elemento carbono, que não se apresentam nem como grafite e nem como diamante. Formas de preparação do carbono amorfo são constantemente aperfeiçoadas. Sabendo-se que o carbono amorfo é composto por átomos de carbono de hibridização sp², contendo também uma significativa concentração de carbonos com hibridização sp³. O controle dos poros de sua estrutura permite que se obtenha estruturas com importantes características funcionais, de aplicação, por exemplo, em eletrodos diversos.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/carbono-amorfo/

Vídeo Aula #161: Química da Vida - Desnaturação das Proteínas

Corrosão

Corrosão é a deterioração de metais causada por processos eletroquímicos das reações de oxirredução. Para entender melhor como funciona esse processo, é importante esclarecer os seguintes conceitos:

• Oxidação é a perda de elétrons.
• Redução é o ganho de elétrons.
• Reação de oxirredução é aquela em que ocorre transferência de elétrons entre os átomos evolvidos.

A corrosão, em geral, é provocada pelo oxigênio. Os metais têm uma capacidade de oxidação bem maior do que o oxigênio, sendo assim, tendem a perder elétrons para o oxigênio presente no ar atmosférico.

O ferro, por exemplo, oxida-se facilmente quando exposto ao ar e à umidade. Nesse processo de oxidação do ferro (chamada de ferrugem em linguagem comum) estão envolvidas várias reações:

Note que a umidade e o ar estão presentes em todas essas reações, eles são fatores fundamentais, pois sem água e oxigênio a corrosão não acontece.

Existem fatores que por si só não provocam corrosão, mas são capazes de acelerar o processo. Um exemplo disso é a presença de gás carbônico (CO₂), dióxido de enxofre (SO₂) e outras substâncias ácidas no ar, que deslocam a reação catódica para a direita (princípio de Le Chatelier), fazendo com que a ferrugem se forme mais rapidamente. Ambientes salinos, como o mar e seus arredores, também contribuem para o processo de corrosão porque aumentam a condutividade elétrica.

Assim como o ferro, muitos outros metais e ligas metálicas também sofrem corrosão, como ocorre com a prata, que escurece ao longo do tempo, e o cobre, que ganha um aspecto esverdeado com o passar dos anos. No caso da prata, há a formação de uma película superficial de sulfeto de prata (Ag₂S), provocada pela reação do metal com o ácido sulfídrico (H₂S), daí a cor preta. Já o cobre e suas ligas metálicas são oxidados pelo oxigênio, formando uma camada denominada azinhavre, responsável pela aparência esverdeada.

Ao contrário da maioria dos metais, os objetos de alumínio não enferrujam facilmente. O que ocorre, na verdade, é uma oxidação superficial do alumínio, produzindo uma fina película de óxido de alumínio (Al₂O₃), que se adere firmemente à superfície e evita que o processo de corrosão continue. Esse fenômeno recebe o nome de apassivação do alumínio.

Uma forma muito comum de proteger um metal da corrosão é revesti-lo com metais que tenham maior potencial de oxidação, ou seja, maior tendência a perder elétrons. Assim, o metal do revestimento se oxida primeiro e retarda a oxidação do outro, sendo, por isso, chamado de metal de sacrifício. O magnésio é um exemplo de metal de sacrifício, muito utilizado no recobrimento de tanques de aço, navios e oleodutos.

Outra medida muito frequente de combater a corrosão é a pintura com tintas especiais. Quando bem aplicada, a tinta forma um filme protetor que evita o contato do metal com o ar, impedindo a formação de ferrugem.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/corrosao/

Vídeo Aula #160: Química da Vida - Proteínas

Frutose

Isolada pela primeira vez em 1847, a frutose (ou levulose) é um composto orgânico pertencente ao grupo dos monossacarídeos, carboidratos mais simples que não sofrem hidrólise. É representada pela fórmula química C₆H₁₂O₆, sendo, portanto, classificada como uma hexose. Devido à presença de um grupo cetona em sua estrutura, a frutose pode ser classificada, ainda, como uma cetose. Logo, dizemos que se trata de uma cetohexose.

 

A fórmula molecular da frutose é idêntica à da glicose, o que diferencia um monossacarídeo do outro é o grupo característico, que na molécula de frutose é um grupo cetona, enquanto na molécula de glicose, é um grupo aldeído. Tal como a glicose, a frutose também possui duas formas estruturais diferentes: cadeia aberta (acíclica) e cadeia fechada (cíclica).

A frutose pode ser obtida por meio da hidrólise de inulina, uma polissacarídio de origem vegetal, ou da sacarose, que é um dissacarídeo formado pela união de uma molécula de glicose e uma de frutose. Na natureza, ela é encontrada em frutas (daí os nomes frutose ou açúcar de frutas), vegetais, cereais e também no mel, em que a concentração desse monossacarídeo corresponde a 42,4% do seu peso.

Trata-se do açúcar mais doce que existe: em termos de doçura, 100 gramas de frutose equivalem 173 gramas de sacarose (a sacarose é usada como referencial para comparações de doçura, tanto de açúcares orgânicos como adoçantes artificiais). Por esse motivo, a indústria alimentícia utiliza muito a frutose como adoçante na produção de refrigerantes, sucos de frutas, doces em geral, alimentos processados, frutas em conserva, entre outros. Para uso industrial, ela é obtida através de frutas e, em especial, do xarope de milho, constituído por partes iguais de glicose e frutose concentrada.

No organismo humano, a frutose é digerida, metabolizada no fígado e convertida em glicose para produção de energia (um grama de frutose produz 16 KJ de energia). A absorção desse monossacarídeo aumenta quando ingerido sob a forma de sacarose ou combinado com a glicose. O excesso de frutose no organismo, contudo, pode causar alterações no metabolismo e potencializar o risco de resistência à insulina, situação na qual esse hormônio não exerce corretamente a sua função, tendo como consequência o aumento do teor de glicemia.

O ideal é consumi-la por meio de frutas e outros vegetais, pois esses alimentos apresentam uma menor concentração de frutose, e a combinação com fibras e demais nutrientes da fruta, faz com que a absorção ocorra de forma mais lenta, sem desequilibrar o metabolismo.

Fonte: http://www.infoescola.com/bioquimica/frutose/

Vídeo Aula #159: Química da Vida - Carboidratos

Reações de Eliminação

As reações de eliminação  são reações orgânicas em que ocorre a eliminação de átomos ou grupos de átomos de moléculas, num processo inverso às reações de adição.

As principais reações desse tipo são constituídas pela perda de dois átomos ou grupos adjacentes, formando uma ligação dupla na estrutura. Veja as principais reações de eliminação:

Eliminação de hidrogênio ou desidrogenação

Nesse tipo de reação ocorre a eliminação de dois átomos de hidrogênio (H), ao contrário da hidrogenação.  Através da eliminação de hidrogênio é possível converter gorduras saturadas em insaturadas, álcoois em cetonas ou aldeídos (oxidação), alcanos em alcenos, aminas em nitrilas, reações muito úteis em diversos ramos da indústria.

Eliminação de halogênios ou de-halogenação

Halogênios são eletronegativos, por isso, sua eliminação é facilitada pela ação de eletropositivos. Um exemplo de eliminação de halogênios é a reação de brometo de etileno (eletronegativo) com o zinco (eletropositivo), que é catalisada por um álcool e produz um alceno.

Eliminação de água ou desidratação

Ocorre eliminação de uma ou mais moléculas de água (H₂O). Os álcoois, por exemplo, podem sofrer desidratação e esse processo pode ocorrer de duas formas: intramolecular, quando a reação se dá na própria molécula de álcool; ou intermolecular, quando a reação acontece entre duas moléculas de álcool. Álcoois primários tendem a sofrer desidratação intermolecular, produzindo éteres, enquanto os álcoois secundários e terciários costumam desidrata-se de forma intramolecular, formando seus alcenos correspondentes.

Ácidos carboxílicos também podem sofrer eliminação de água, dando origem ao anidrido do ácido correspondente. Um exemplo é a desidratação do ácido acético, que forma o anidrido acético, substância muito utilizada em sínteses orgânicas.

Eliminação de halogenidretos HCl, HBr e Hl  ou desidro-halogenação

As reações de desidro-halogenação seguem a regra de Saytzef, que diz que carbonos menos hidrogenados tendem a perder hidrogênio com mais facilidade. Na reação abaixo, por exemplo, existem duas possibilidades de eliminação:

Observe que, nesta reação, a eliminação ocorre por meio da ação de hidróxido de potássio (KOH) em solução alcoólica. O HBr é um ácido e, por isso, é facilmente eliminado da molécula através do KOH, que é uma base.

Eliminações múltiplas

Quando a reação de eliminação ocorre duas vezes na mesma molécula, há a formação de duas ligações duplas ou uma ligação tripla. Exemplo:

O segundo exemplo consiste numa reação de desidrogenação, muito frequente em indústrias petroquímicas.

Eliminação de átomos ou grupos afastados

Nas reações citadas anteriormente, há a eliminação de átomos ou grupos vizinhos. Porém, a reação de eliminação também pode ocorrer se esses átomos ou grupos estiverem afastados uns dos outros na cadeia carbônica, o que dá origem a um composto cíclico. Observe:

 

Fonte:  http://www.infoescola.com/quimica/reacoes-de-eliminacao/

Vídeo Aula #158: Química da Vida - Água

Experimentos de Química: Como Fazer Gelatina Na Laranja

Vídeo Aula #157: Separação de Misturas (Parte 2)

Ciclanos

Também conhecidos como cicloalcanos ou cicloparafinas, os ciclanos são hidrocarbonetos cíclicos que contêm apenas ligações simples em sua cadeia carbônica, representados pela fórmula geral C_nH_2n.

De acordo com as regras da IUPAC, a nomenclatura dos ciclanos é precedida pela palavra ciclo, que indica a presença de cadeia fechada, com a terminação ano, que representa a saturação. Veja um exemplo:

Caso exista uma ramificação na cadeia, ela deve ser inclusa na nomenclatura do ciclano. Por exemplo:

No caso de existirem duas ou mais ramificações na cadeia, é necessário numerar os carbonos do ciclo, começando pela ramificação mais simples e continuando no sentido horário ou anti-horário, de forma que as demais ramificações pertençam ao menor número possível:

Note que no exemplo acima, a cadeia carbônica foi numerada corretamente no sentido horário. Se numerássemos a cadeia no sentido anti-horário, o carbono ao qual pertence a ramificação, receberia a numeração 4, o que estaria errado por não ser o menor possível.

Os ciclanos apresentam propriedades químicas e físicas (densidade, pontos de fusão e de ebulição), muito semelhantes aos alcanos, devido à saturação da cadeia, e também próximas aos alcenos, uma vez que possuem a mesma fórmula geral (compostos isômeros).

Tais propriedades podem ser explicadas por meio da teoria das tensões nos anéis, proposta pelo químico alemão Adolf Von Baeyer, que afirma que nos ciclanos, as valências são entortadas ou flexionadas para fechar a estrutura, criado uma tensão que torna o anel instável, ou seja, mais fácil de ser rompido. Desta forma, os ciclos de 3 e 4 carbonos quebram mais facilmente, dando origem a reações de adição, ao passo que os anéis de 5 e 6 carbonos são mais resistentes à ruptura e participam, principalmente, de reação de substituição.

Os ciclanos estão comumente presentes em nosso cotidiano, sendo encontrado em diferentes quantidades na composição do petróleo (na indústria petroquímica, recebem o nome de hidrocarbonetos naftênicos). Veja alguns exemplos de ciclanos e suas aplicações:

• Ciclopropano (C₃H₆) – muito aplicado à Medicina em anestesias gerais por inalação.
• Ciclopentanto (C₅H₁₀) – importante agente anestésico, assim como o ciclopropano.
• Cicloexano – utilizado na fabricação de tecido sintético (náilon) e como removedor e solvente de vernizes e tintas.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/ciclanos-cicloalcanos/

Vídeo Aula #156: Separação de Misturas (Parte 1)

Gênios da Química #33: Charles Adolphe Würtz

 

Charles Adolphe Würtz (Wolfisheim, 26 de setembro de 1817 — Paris, 12 de maio de 1884) foi um químico francês.

Foi decano da Faculdade de Medicina de Paris (1866 - 1875), senador vitalício (1881), membro da Academia de Medicina (1856), membro da Academia de Ciências (Académie des Sciences) (1867) e laureado com o Prêmio Faraday em 1879. Wurtz foi também um influente escritor e educador.

Destacou-se por pesquisas em química orgânica, investigando os compostos ligados ao glicol, a condensação do aldol, um aldeído incolor, e as teorias sobre a disposição dos átomos nos compostos orgânicos. Descobriu com o químico alemão Rudolf Fittig a reação Würtz-Fittig, um método de combinação dos compostos orgânicos halogénicos.

Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Charles_Adolphe_W%C3%BCrtz