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11 de abr. de 2013

Gênios da Química #15:Niels Bohr

 
Físico dinamarquês que elaborou um modelo de estrutura do átomo que permitiu interpretar a forma planetária sugerida por Ernest Rutherford (1871-1937), segundo os postulados da teoria quântica.

As órbitas difusas dos elétrons em torno do núcleo explicavam melhor tanto a incerteza, quanto à localização e velocidade simultâneas dessas partículas em movimento, bem como a emissão de luz, sem abandonar de todo as contribuições de teorias físicas clássicas.

Através de seus princípios de correspondência e complementariedade estabeleceu a interpretação da natureza conhecida como Escola de Copenhague pela qual, embora os objetos quânticos não pudessem ser ao mesmo tempo ondas e partículas, as descrições dos fenômenos físicos seriam complementares apesar das aparentes incompatibilidades que linguagens diferentes exibem a partir de seus respectivos pontos de vista.

Conquistou o Nobel de Física de 1922. Em 1943, teve de pedir asilo nos Estados Unidos depois da invasão alemã à Dinamarca. Lá participou do projeto Mahattan que construiu a primeira bomba atômica, convencido que os nazistas faziam a mesma coisa sob a direção do amigo Heisenberg. Depois da Segunda Guerra Mundial, em 1955, promoveu a I Conferência Átomos para a Paz, que pedia restrições para fabricação de armas nucleares.

Além de vários artigos de cunho científico, Bohr escreveu a coletânea de ensaios Física Atômica e Conhecimento Humano (1957), na qual aliou a divulgação da física contemporânea à epistemologia e ciências humanas, em geral.
  "Usando a palavra tal como é usada, na física atômica, para caracterizar a relação entre experiências obtidas por diferentes arranjos experimentais, e visualizáveis apenas por idéias mutuamente excludentes, podemos dizer que as diferentes culturas humanas são complementares entre si.

Com efeito, cada uma dessas culturas representa um equilíbrio harmonioso de convenções tradicionais por cujo meio as potencialidades da vida humana podem manifestar-se, de um modo que nos revela novos aspectos de sua ilimitada riqueza e variedade.

Naturalmente, não há possibilidade, nesse campo, de nenhuma relação absolutamente excludente, como as que se constatam entre experimentos complementares sobre o comportamento de objetos atômicos bem definidos, já que dificilmente haveria uma cultura que se pudesse dizer plenamente autônoma.

Ao contrário, todos sabemos, por numerosos exemplos, como o contato mais ou menos íntimo entre diferentes sociedades humanas pode levar a uma fusão gradativa das tradições, dando origem a uma cultura inteiramente nova. Nesse aspecto, nem é preciso lembrar a importância da miscigenação das populações, através da emigração ou da conquista, para o avanço da civilização humana.

Na verdade, a grande perspectiva dos estudos humanistas talvez consista em que eles contribuem, através de um crescente conhecimento da história e do desenvolvimento culturais, para a eliminação gradativa de preconceitos, que é a meta comum de todas as ciências."

26 de jan. de 2013

Água: Substância Interessante

http://www.akatu.org.br/Content/Akatu/Arquivos/image/05_05_23_agua_metodo.jpg 
A ligação de hidrogênio presente nas moléculas de água faz esta substância possuir propriedades únicas, mas que mistério existe por trás dos átomos de hidrogênio e de oxigênio ligados entre si?
                                               H - 0  - H

Veja algumas das principais características da água:

- Ela se expande quando sua temperatura fica abaixo de 0°C. Uma prova: esta propriedade pode ser vivenciada diariamente, coloque água no freezer e observe sua taxa de expansão, se estiver confinada em recipiente fechado com volume total de água, vai ocorrer uma quebra no recipiente proveniente da dilatação da água.

- Outra característica da água é o seu estado líquido. Mesmo possuindo estrutura molecular parecida com a de outros compostos gasosos, ela insiste em se manter no estado líquido.

A água cobre ¾ da superfície da Terra através de rios, lagos e mares, e se faz presente também em nosso corpo, 70% da massa corporal é correspondente à água, ela é responsável pelo funcionamento dos organismos vivos, regula a temperatura corporal e transporta sais minerais, daí a importância do seu estudo.

25 de jan. de 2013

Camada de Valência

http://www.vestibulandoweb.com.br/quimica/teoria/diagrama-linus-pauling.jpg 
Cada uma destas camadas possuem um número máximo de elétrons. Assim, as camadas acima possuem, respectivamente 2, 8, 18, 32, 32, 18 e 2 elétrons. A camada de valência necessita, na maior parte dos átomos, de 8 elétrons para que seja estável. Essa é a teoria do octeto.
Quando não há instabilidade, os átomos tendem a fazer ligações químicas com elementos que possam proporcionar os dois elétrons faltantes.
Os gases nobres possuem 8 elétrons em sua camada de valência, a única exceção é Hélio, que possui 2 elétrons na camada de valência. Todos são estáveis, não necessitando realizar ligações químicas para adquirir estabilidade.
Como exemplo das ligações ocorridas em razão dos átomos presentes na camada de valência, estão o Oxigênio, que possui 6 elétrons na última camada e o Hidrogênio, que possui 1 elétron na ultima camada. O Oxigênio necessita de dois elétrons para ficar estável e o Hidrogênio, de dois elétrons. Desta forma, ocorre uma ligação em que dois átomos de Hidrogênio compartilham cada um, 1 elétron com o Oxigênio. Assim, o Oxigênio adquire a estabilidade através dos dois elétrons compartilhados, assim como o Hidrogênio, que adquire dois elétrons na camada de valência. Essa é a ligação que ocorre formando moléculas de água.
Outro exemplo conhecido é o cloreto de sódio ou sal de cozinha. O Cloro possui 7 elétrons na camada de valência. O Sódio, por sua vez, possui um elétron na camada de valência. Assim, o Sódio se torna um cátion, pois perde um elétron, e o Cloro se torna um ânion, pois ganha um elétron.
A representação da tabela periódica permite que, através de uma breve análise, se conclua a respeito da quantidade de eletrons da última camada. Assim, os grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16 e 17 possuem, respectivamente, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 elétrons na última camada. Além disso, para o restante dos elementos presentes na tabela periódica, é possível identificar o número de elétrons da camada de valência através da representação da distribuição eletrônica. Assim, tem-se a respeito do elemento Ferro:
Fe: nº atômico 26
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
A última camada representada: 4 (4s)
Assim, o elemento Ferro possui 2 elétrons (4s2) em sua camada de valência.
Assim como o elemento Prata:
Ag: nº atômico 47
Distribuição eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9
A última camada representada: 5
Assim, o elemento Prata possui 2 (5s2) elétrons em sua camada de valência.
Desta forma, é possível conhecer as ligações prováveis entre os diversos elementos, assim como a sua provável transformação em cátions e ânions.


23 de jan. de 2013

Estrutura do Átomo: Tabela Periódica

Cada elemento químico é definido por meio de seu número atômico.

1. O número atômico (Z) indica a quantidade de prótons (p) do átomo do elemento.
Por exemplo: Magnésio (Mg) Z=12 (Z=p) 
2. O número de massa atômica (A) é a soma das massas unitárias dos prótons (p) com a dos nêutrons (n).
Por exemplo: Magnésio (Mg) A=24 (A=p+n) 

Obs.: como os átomos são eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao número de elétrons. Já nos íons a uma preponderância de um deles: se o número de prótons é maior que o de elétrons, o íon é positivo; caso contrário, é negativo.
p=número de prótons e=número de elétrons n=número de nêutrons

Existem características que reúnem átomos de um ou mais elementos, formando grupos. São eles:
 
Os prótons e nêutrons compõem o núcleo do átomo. Os elétrons, por sua vez, distribuem-se na eletrosfera em níveis e subníveis de energia. São 7 níveis, e cada um deles pode ter de 1 a 4 subníveis.

O diagrama de Linus Pauling indica a ordem de preenchimento dos subníveis por elétrons:

 
 
Obs.: As massas atômicas na tabela periódica são calculadas por uma média ponderada das massas dos isótopos de cada elemento encontrados na natureza.
 Algumas famílias (colunas) de elementos possuem designação própria, por exemplo:

1 - metais alcalinos
2 - metais alcalinos terrosos
17 - halogênios
18 - gases nobres


Algumas propriedades da tabela periódica:



 

9 de jan. de 2013

As 13 Grandes Descobertas da Química #2

2. Teoria atômica (1808)
John Dalton fornece uma maneira de ligar os átomos invisíveis para quantidades mensuráveis, como o volume de um gás ou massa de um mineral. Sua teoria afirma que os elementos atômicos consistem em partículas minúsculas chamadas átomos. Assim, um elemento puro consiste de átomos idênticos, todos com a mesma massa, e compostos consistem de átomos de diferentes elementos combinados.

Fonte: http://quimicaensinada.blogspot.com.br/2011/07/confira-quais-foram-as-13-maiores.html
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