Hidrogênio: Energia Alternativa do Futuro?

A possibilidade de uso do hidrogênio como combustível é promissora, mas ainda não resolve o problema de substituir o petróleo como fonte de energia. Você já deve ter ouvido algumas vezes, nos últimos anos, que o hidrogênio é tido como o "combustível do futuro", ou até o termo "economia do hidrogênio", isto é, uma cadeia energética baseada em H₂ e não em petróleo. Mas por que o hidrogênio?

A principal razão é que a queima de hidrogênio libera muita energia (242kJ/mol, ou 121kJ/g) e tem como subproduto a água:

• 

É difícil imaginar algo mais distante de um poluente do que a água. Nessa reação, o subproduto poderia, em princípio, ser descartado sem maiores preocupações!

Queima de hidrogênio

A queima de hidrogênio (H₂) pode ser feita de forma idêntica à de outros combustíveis, como GLP (gás liquefeito de petróleo) ou gás natural. A chama da queima do hidrogênio chega a 2.400^oC, um pouco mais do que se obtém na queima de gás natural ou gasolina. Ele também pode ser usado em pilhas de combustível. É abundante - na verdade, é o elemento mais abundante no universo, embora na Terra não chegue a 0,88% em peso.

Ainda assim, o hidrogênio representa o terceiro elemento em número de átomos, com 15,4%. Pode ser obtido da própria água, que é abundante, e um quilo de água seria capaz de fornecer 111g de hidrogênio gasoso, o que dá por combustão a mesma energia que 0,4 litro de gasolina ou 0,63 litro de álcool anidro. Tudo somado, esse parece ser um excelente negócio!

Fontes e vetores energéticos

Mas o hidrogênio seria obtido de onde? Repare que esse elemento praticamente não existe livre na natureza, de forma que o gás hidrogênio é antes um vetor energético do que uma fonte. O petróleo também é um vetor - isto é, um material no qual se acumulou outro tipo de energia, nesse caso a solar.

No petróleo, a energia foi armazenada, através da fotossíntese, em biomoléculas que resultaram, após milênios comprimidas sob pesadas camadas de rochas, em uma mistura de hidrocarbonetos. Aliás, se traçarmos a origem da energia da maioria das "fontes", incluindo carvão, gás natural e até a energia hidrelétrica, vamos encontrar o Sol.

Voltando ao hidrogênio, podemos então continuar a chamá-lo de fonte de energia, lembrando, porém, que permanece a pergunta: como obtê-lo? E, aliás, porque é que o hidrogênio da natureza não serve como fonte de energia?

H⁺ não serve...

Ocorre que o hidrogênio da natureza está virtualmente todo na forma H⁺, que tem o mesmo valor, como combustível, que ferrugem ou cinza de papel, isto é, nenhum...

Dizemos que o hidrogênio está na forma oxidada e, como a água, já é um produto da oxidação do hidrogênio. Reagentes que tenham H⁺¹ não servem. Você pode se perguntar: "Mas e os combustíveis como o álcool (C₂H₆O) e os hidrocarbonetos, não têm todos H⁺¹? Como assim, não servem?" Acontece que nesses combustíveis quem está na forma reduzida e pode liberar energia na oxidação é o carbono. O hidrogênio é só um acompanhante...

Portanto, na base de uma economia do hidrogênio está a obtenção desse elemento em formas reduzidas (0 ou até -1), essas sim capazes de fornecer energia através de reações como a combustão. E para obter esse H₂ é necessário "investir" energia de outro tipo, por exemplo, a elétrica.

Considerando perdas de energia no processo, a reação a seguir, a eletrólise, consome mais de 16MJ (megajoules) por quilograma de água:

• 

Para comparação da quantidade de energia armazenada, considere que um chuveiro elétrico de 5kW gastaria essa mesma energia em 8 horas!

O futuro do hidrogênio

Podemos concluir que o H₂ é promissor, mas não resolve o problema de uma fonte "real" de energia. E essa é só metade da história, porque ainda há a questão de como armazenar e transportar essa substância de forma segura. O H₂ é um gás que só pode ser liquefeito a temperaturas baixas e pressões relativamente altas, além de ser facilmente inflamável.

Como se vê, ainda há muitos problemas interessantes a resolver. Alguém se habilita?

Fonte:  http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/hidrogenio-energia-alternativa-do-futuro.htm

Átomo de Hidrogênio Por Niels Bohr

No início do século passado, Ernest Rutherford deduziu que um átomo é formado de um núcleo pequeno e denso, onde residem os prótons (cargas positivas) e igual número de elétrons (cargas negativas), habitando a periferia. Este modelo ficou conhecido como modelo planetário ¹.

Embora bastante intuitivo, este modelo para o “átomo” já nasceu “condenado à morte” pois de acordo com a teoria clássica, num átomo como este os elétrons estariam irradiando energia em forma de ondas eletromagnéticas constantemente e em pouco tempo colapsariam sobre o núcleo, aniquilando completamente a matéria.

Além disso, as emissões observadas (se é que seria possível) deveria o ser em todos os comprimentos de onda uma vez que os elétrons descreveriam trajetórias helicoidais contínua emitindo em todas as frequências antes de “caírem” sobre o núcleo.

Foi então que, em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr desenvolveu um novo modelo para explicar a estabilidade da matéria e a emissão do espectro em raias definidas em cada elemento.

Esse modelo embora ainda não “funcionasse” para átomos mais pesados, explicou com perfeição os fenômenos como o espectro de emissão e absorção do hidrogênio. O hidrogênio é o átomo mais simples que existe: seu núcleo tem apenas um próton e só há um elétron orbitando em torno desse núcleo. Para explicar a evidente estabilidade do átomo de hidrogênio e, de quebra, a aparência das séries de linhas espectrais desse elemento,

Bohr propôs alguns “postulados”.

1) O elétron gira em torno do núcleo em uma órbita circular, como um satélite em torno de um planeta, mantendo-se nessa órbita às custas da força elétrica atrativa entre cargas de sinais opostos.

2) A órbita circular do elétron não pode ter qualquer raio. Só alguns valores são permitidos para os raios das órbitas.

3) Em cada órbita permitida, o elétron tem uma energia constante e bem definida, dada por: E = E₁ / n2, onde E1 é a energia da órbita de raio mínimo. Bohr deu uma fórmula para E1:

Observemos o sinal negativo nessa fórmula. Quanto menor o n, mais interna será a órbita (menor o raio) e mais negativa será a energia do elétron. Os físicos usam energias negativas para indicar que algo está ligado, “confinado” a alguma região do espaço.

4) Enquanto estiver em uma de suas órbitas permitidas, o elétron não emite nem recebe nenhuma energia.

5) Quando um elétron muda de órbita o átomo emite ou absorve um “quantum” de energia luminosa.

Os níveis de energia são representados como na figura abaixo. Vários cientistas pesquisaram as transições nos diversos níveis. Daí termos várias séries

Níveis de energia do átomo de hidrogênio

Linhas mais intensas da Série de Balmer

Notas:

¹ Em 1908, Rutherford realizou sua famosa experiência, que viria a se constituir a sua mais brilhante contribuição (dentre tantas outras) para as ciências Físicas. O experimento consistiu em bombardear com partículas alfa uma folha de ouro muito fina. O experimento mostrou que a grande maioria das partículas atravessava a folha sem se desviar, enquanto outras desviavam. Fundamentado nestas observações e em cálculos, concluiu que os átomos de ouro – e, por extensão, quaisquer átomos – eram estruturas praticamente vazias, e não esferas maciças. Em seu interior estaria concentrada toda a carga positiva, responsável pelo desvio de um pequeno número de partículas alfa. Na periferia desta região, chamada núcleo, orbitam os elétrons. Com isso, o modela elaborado pelo cientista era o de um sistema semelhante ao solar: um núcleo central grande, rodeado de partículas móveis.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/atomo-de-hidrogenio-por-niels-bohr/

Elemento Mais Abundante do Universo

O elemento químico mais abundante no Universo é o hidrogênio (H). Estima-se que ele constitui 75% da massa de toda matéria e que representa 93% dos átomos do cosmo. Ele é também o elemento químico mais simples e mais leve, com apenas um próton no núcleo e um elétron em sua eletrosfera.

Já na Terra, o hidrogênio é o nono elemento em abundância e é responsável por 0,9% da massa de nosso planeta^*. Ele aparece na forma gasosa (H₂), sendo incolor, inodoro, insípido e inflamável, e aparece também combinado com outros componentes, formando ácidos e bases, estando presente na água, em gases vulcânicos, além de formar várias substâncias orgânicas, tais como proteínas, carboidratos e combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural).

Na natureza, o hidrogênio pode ocorrer em três formas isotópicas, hidrogênio (possui 1 próton), deutério (possui 1 próton e 1 nêutron)  e trítio (possui 1 próton e 2 nêutrons, além de ser radioativo). A porcentagem de cada um na natureza é:

H → 99,985%

D → 0,015%

T → traços

Um aspecto relevante para a sua abundância no Universo é que esse elemento é o principal combustível de formação e manutenção da vida das estrelas. Nesses astros, incluindo o nosso Sol, ocorrem reações de fusão, ou seja, a união de núcleos leves que formam um núcleo maior e mais estável, liberando grande quantidade de energia.

No Sol, a fusão do hidrogênio possivelmente ocorre de acordo com o mecanismo a seguir:

Observe que ocorre a união de quatro prótons para formar o núcleo de um átomo de hélio, ocorrendo a liberação de pósitrons. Para que essa reação ocorra, é necessária uma grande quantidade de energia, que é conseguida no Sol com temperaturas elevadíssimas, na ordem de 100 milhões de graus Celsius.

Além disso, quando as estrelas morrem, elas ejetam esses elementos químicos, que se misturam ao material interestelar para formar novas estrelas e outros corpos celestes, incluindo planetas.

O segundo elemento químico mais abundante no Universo é também o segundo mais leve, o hélio, que constitui 23% da massa do Universo visível. Isso significa que somente o hidrogênio e o hélio correspondem a 98% da massa de todo o Universo.

Cerca de 20% do hélio do Universo está nas estrelas, sendo formado no processo de fusão do hidrogênio já explicado. Quanto ao nosso planeta, ele compõe 0,000001% de sua massa.

Muitos cientistas aceitam a teoria de que o hidrogênio se formou no big bang, que acreditam ser uma grande explosão que ocorreu há uns 15 bilhões de anos em resultado da grande concentração da matéria e energia cósmica. Medições astrofísicas são feitas para identificar vestígios dessa explosão e fornecer informações sobre as mudanças que a matéria original do Universo sofreu com o passar do tempo. Uma dessas seria com respeito à composição química homogênea do Universo, em que a relação das massas de átomos de hidrogênio e hélio é de 3 :1, ou seja, 3 g de H para cada 1 g de He.

Os elementos com números atômicos maiores teriam sido gerados pelas transmutações nucleares que ocorrem no interior das estrelas e das supernovas.

Fonte:http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/elemento-mais-abundante-no-universo.htm 

Química das Proteínas

As proteínas compreendem um grupo de substâncias de fundamental importância, pois se encontram, sem exceção, em todos os organismos. Contém sempre carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Às vezes contém enxofre e, mais raramente, iodo, ferro e fósforo. Tratam-se de macromoléculas originadas pela reação química entre aminoácidos, compostos tamponantes que apresentam um grupamento carboxílico e um grupamento amínico.

Por hidrólises, produzem os aminoácidos que lhe deu origem, os quais são compostos básicos das mesmas. Estes aminoácidos formam peptídeos, que formam as proteínas.

CONCEITO: São substâncias moleculares complexas, de altos pesos moleculares, formados principalmente por aminoácidos ligados por ligações peptídicas. Os “aa” apresentam a seguinte fórmula estrutural.

As proteínas podem reagir quimicamente pelo grupo amínico, pelo grupo ácido ou pelo radical R. As reações pelo grupo amínico ou pelo grupo ácido são reações gerais dos aminoácidos, e formadora das proteínas.

Um exemplo de uma reação peptídica pode ser o da interação entre a glicina e a alanina (aminoácidos originais), a qual origina um dipeptídeo, conforme mostra figura abaixo. De acordo com algumas fontes bibliográficas, dentre elas as referenciadas neste texto, a partir de 100 aminoácidos teremos uma proteína.

Exemplo de reação peptídica

Na reação estabelecida acima, pode-se observar que a glicina reage quimicamente com a alanina, por meio da interação entre o grupamento carboxílico da primeira e o grupamento amínico da segunda, resultando na liberação de uma molécula de água, que aparecerá como produto da reação. A nova ligação química estabelecida dá origem à função amida, e é a base para o peptídeo formado, podendo ser observado, juntamente com a molécula de água, nos produtos da reação. Dessa forma, para cada reação peptídica formada haverá a liberação de uma molécula de água, resultando que o número de moléculas de água final, acrescido de 1, representará o número individual de aminoácidos contidos na estrutura protéica.

Além de estruturais, diversas são as funções das proteínas no organismo, “são muito importantes como agentes estruturais das células, catalisadoras de funções biológicas, proteínas de armazenamento, motilidade, proteínas reguladoras e proteínas de defesa do organismo, como os anticorpos, o fibrinogênio e a trombina".

Fonte:http://www.infoescola.com/bioquimica/quimica-das-proteinas/

Hidrogênio

1- A ligação de hidrogênio

A ligação de hidrogênio, também conhecida como pontes de hidrogênio, é um enlace químico em que o átomo de hidrogênio é atraído simultaneamente por átomos muito eletronegativos, atuando como uma ponte entre eles. As ligações de hidrogênio podem existir no estado sólido e líquido e em soluções. É condição essencial para a existência da ligação de hidrogênio a presença simultânea de um átomo de hidrogênio ácido e de um receptor básico. Hidrogênio ácido é aquele ligado a um átomo mais eletronegativo do que ele, de maneira que o seu elétrons sofra um afastamento parcial. Receptor básico é uma espécie química que possua um átomo ou grupo de átomos com alta densidade eletrônica, sendo que o ideal é a presença de pelo menos um par de elétrons livres.

A ligação de hidrogênio pode ser de dois tipos:

- Intramolecular - Nesse caso a configuração espacial da molécula é favorável à formação da ligação entre um grupo doador e um receptor de prótons dentro da própria molécula.

- Intermolecular - Envolve o grupo doador de prótons de uma molécula e o grupo receptor de prótons de outra molécula.

2- Ligações na água e no gelo

A molécula de água apresenta dois pares de elétrons ligantes e dois pares não ligantes. O ângulo de ligação esperado seria de 109o28' (geometria angular). No entanto, verifica-se experimentalmente que esse ângulo é de 104o5'. Isso se deve ao fato de que a repulsão existente entre pares eletrônicos não ligantes é mais intensa do que entre pares ligantes, o que causa um fechamento do ângulo de ligação.

No estado sólido as moléculas de água se agrupam de maneira a formar tetraedros (unidas por ligações de hidrogênio) e dispõem-se linearmente, em camadas. Por se rearranjarem em tetraedros, as moléculas de água no gelo ocupam um volume maior, o que causa uma diminuição da sua densidade, já que d = m/V. Isso explica o fato de uma pedra de gelo flutuar na água.

3- Ligações policêntricas

O hidrogênio pode formar ligações especiais com elementos que possuem baixa densidade eletrônica, como o boro, com o qual pode formar o composto BH₃. Este, porém, é instável à temperatura ambiente, e é substituído pelo composto de fórmula B2H₆ (borano), com uma estrutura esquematizada abaixo:

Como cada ligação envolve três núcleos atômicos, esse tipo de ligação é dito tricentrada. Cada linha vermelha tracejada é uma ligação que envolve apenas um elétron. Assim, os pares eletrônicos do hidrogênio fazem parte também dos átomos de boro.

4- Estados de oxidação

O hidrogênio poder ter dois estados de oxidação: +1 e -1. O primeiro ocorre quando ele se liga a elementos mais eletronegativos. O hidrogênio com carga positiva corresponde a um próton, e como se trata de um cátion de volume extremamente pequeno, sua carga elétrica é mais intensa, conseqüentemente, gera um maior campo elétrico, o que lhe confere alto poder polarizante. O estado de oxidação negativo ocorre quando o hidrogênio se liga a elementos menos eletronegativos (geralmente metais). Os compostos mais importantes em que o hidrogênio adquire carga -1 são chamados hidretos.

Os hidretos podem ser:

Covalentes ou moleculares - São formados quando o hidrogênio se liga a elementos com eletronegatividade próxima à sua. Estes hidretos geralmente são líquidos ou gases. Ex: SiH₄ (silano), PH₃ (fosfina), AsH₃ (arsina).

Iônicos ou salinos - São formados quando o hidrogênio se liga a metais alcalinos ou alcalino-terrosos (com exceção do berílio e do magnésio). Os hidretos do grupo IA são mais reativos do que os do grupo IIA, e esta reatividade cresce se formos descendo em um mesmo grupo. Estes hidretos possuem elevado ponto de fusão.

Metálicos ou intersticiais - São formados quando o hidrogênio se liga a elementos do grupo d ou f. Apresentam brilho metálico, conduzem corrente elétrica, possuem propriedades magnéticas e são menos densos que os metais que lhes deram origem. A densidade mais baixa se deve ao fato de ocorrer uma expansão da nuvem eletrônica na ligação entre o metal e o hidrogênio (lembre-se que d=m/V e quanto maior o volume menor a densidade).

5- Momento magnético protônico

De acordo com a mecânica quântica proposto por Heisenberg, quando dois átomos de hidrogênio se unem para formar uma molécula de H₂, pode ocorrer que o movimento de rotação dos núcleos tenham o mesmo sentido ou sentidos opostos. Se tiverem o mesmo sentido, serão chamados de orto-hidrogênios e se tiverem sentidos opostos serão chamados de para-hidrogênios. Isto vale para qualquer molécula diatômica homonuclear (átomos iguais).

6- Algumas aplicações do hidrogênio

• Em maçaricos: o oxídrico (com temperatura em torno de 2700ºC) e o atômico (com temperatura em torno de 5000ºC - esse tipo de maçarico regenera o hidrogênio molecular)
• Redutor na metalurgia - evita a oxidação do metal
  
• Síntese da amônia
  
• Combustível
  
• Bomba de hidrogênio
  
• Hidrogenação de óleos vegetais
  
• Gasolina sintética

Fonte:  http://www.coladaweb.com/quimica/elementos-quimicos/hidrogenio

Água: Substância Interessante

 

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.

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/agua-substancia-interessante.htm

Camada de Valência

 

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.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/camada-de-valencia/

Álcool Versus Gasolina

 

Na tentativa de prejudicar menos o meio ambiente, pode surgir a dúvida: qual é o maior poluente, o álcool ou a gasolina? Se a atmosfera pudesse escolher ela optaria pelo combustível que lhe causa menos danos, então saiba agora qual é.

Vamos apresentar aqui as vantagens do álcool combustível:

Composição do álcool: hidrogênio, carbono e oxigênio. Também conhecido como etanol ou álcool etílico, este combustível é produzido por fermentação a partir da cana de açúcar.

Poder calorífico do álcool: 6300 cal/g. Esse número significa que o combustível libera grande quantidade de energia ao ser queimado.

Apresenta preço acessível: O álcool foi uma solução brasileira como alternativa ao petróleo, esta questão econômica é justificada pelo fato de que no ano 2000 o petróleo teve uma alta no preço. No ano de 2003 teve início a produção e venda de carros flexfuel (motores que funcionam com álcool e gasolina), a venda do álcool a partir daí teve um considerável aumento.

Em relação ao ambiente: o álcool é um combustível ecologicamente correto, não afeta a camada de ozônio e é obtido de fonte renovável. A diferença começa na sua queima, ela emite menos gases poluentes na atmosfera, pelo fato do álcool ser derivado da cana-de-açúcar e não do petróleo.

Agora veja os agravantes da gasolina:

Composição: combustível constituído basicamente por hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio).

Produtos da combustão da gasolina:

Dióxido de carbono (CO₂): gás perigoso que contribui para o efeito estufa e o aquecimento global.

Monóxido de carbono (CO): formado pela combustão incompleta. Isso ocorre por que não há oxigênio suficiente disponível para reagir rápida e completamente com todo o carbono disponível na gasolina, gerando assim resíduos poluentes.

Todos estes gases, tanto CO₂ e CO, se acumulam em nossa atmosfera causando diversos males à nossa saúde. Resta então optar pelo álcool que é menos agressivo neste aspecto. 

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/alcool-versus-gasolina.htm

Adubos Orgânicos

 

Para se desenvolver, o vegetal retira do solo macronutrientes e micronutrientes que são compostos de átomos de elementos químicos que passam a constituir os seus tecidos. Os micronutrientes são consumidos em pequenas quantidades, enquanto que os macronutrientes são consumidos em larga escala e são compostos principalmente de carbono, hidrogênio e oxigênio, obtidos por meio do gás carbônico (CO₂) presente no ar e na água (H₂O).

Outros elementos essenciais para o crescimento das plantas são: enxofre, nitrogênio, fósforo e potássio. Esses nutrientes são retirados do solo e, depois, quando as plantas morrem, elas se decompõem e devolvem tais nutrientes à terra, o que possibilitará que outras plantas possam usar esses nutrientes para crescer.

No entanto, o ser humano interfere nesse ciclo, colhendo as plantações. Então, com o passar do tempo, os nutrientes da terra vão cessando, empobrecendo o solo, que não mais poderá ser usado para o plantio. Assim, é preciso que o próprio homem enriqueça o solo com esses nutrientes. Isso é feito por meio de adubos, que podem ser orgânicos ou inorgânicos.

Veja a seguir o que difere esses dois tipos de adubos e qual é considerado o melhor:

• Adubo Orgânico: são adubos obtidos por meio de matéria de origem vegetal ou animal, como esterco, farinhas, bagaços, cascas e restos de vegetais, decompostos ou ainda em estágio de decomposição. Esses materiais sofrem decomposição e podem ser produzidos pelo homem por meio da compostagem.

Uma das vantagens do adubo orgânico é que, com a compostagem, reciclam-se resíduos sólidos municipais urbanos de origem orgânica. Também é possível reciclar tais resíduos dispostos conjuntamente com lodo gerado em estações de tratamento de esgotos domésticos, minimizando, assim, o lixo produzido. Além disso, ainda há diminuição da quantidade de restos orgânicos (que são depositados nos rios) e dos chorumes (que infiltram o solo, atingindo as águas subterrâneas).  

Na compostagem, a matéria orgânica é segregada e submetida a um tratamento composto por dois estágios básicos: a digestão (fermentação causada por microrganismos, sendo que os principais são as bactérias, os fungos e os actinomicetos. Nesse estágio,o material alcança o estado de bioestabilização e a decomposição ainda não está completa) e a maturação (a massa em fermentação atinge a humificação, dando origem a uma massa denominada húmus, estado em que o composto apresenta-se como melhorador do solo e fertilizante).

O adubo gerado é denominado composto. É rico em macronutrientes e incorpora, em doses mínimas, micronutrientes também. Além disso, aumenta a flora bacteriana e a microfauna, essenciais na formação do húmus.

• Adubo Inorgânico: são adubos obtidos a partir de extração mineral ou refino do petróleo. Alguns exemplos são: os fosfatos, os carbonatos, os cloretos e o salitre do chile.

A vantagem desse tipo de adubo é que, como eles se apresentam na forma iônica, seus nutrientes são absorvidos pelas plantas com maior facilidade e o resultado é mais rápido.

Além disso, eles apresentam composição química definida e os orgânicos não; de modo que é possível realizar com eles cálculos precisos sobre a quantidade que se deve usar em cada caso. Isso é extremamente importante, pois o uso excessivo de adubos inorgânicos pode causar desastres ambientais, como mudança na composição química do solo, tornando-o menos produtivo e, em longo prazo, causando danos ao ecossistema.

É por isso que muitos ambientalistas defendem o uso dos adubos orgânicos, dizendo que eles não causam nenhum risco ambiental. Porém, os que defendem os adubos inorgânicos dizem que os orgânicos só são viáveis para pequenas lavouras e que podem contaminar o solo se houver agentes infecciosos nas fezes dos animais.

Uma saída, nesse último caso, é usar somente restos vegetais para produzir o adubo orgânico. Mas uma boa maneira de se compensar os efeitos negativos de cada método de adubação é conhecer bem as propriedades do solo que se está trabalhando e realizar uma combinação equilibrada de todas essas técnicas.

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/adubos-organicos-inorganicos.htm

Ação Oxidante dos Alvejantes

 

Os alvejantes são conhecidos no mercado por serem capazes de retirar manchas indesejáveis em tecidos, e como o próprio nome já diz, alvejar (branquear), por isso também conhecidos como “branqueadores”.

Para entender a ação dos alvejantes é preciso saber como as cores nos tecidos são produzidas. O movimento de elétrons, quando mudam de níveis de energia, é responsável pela coloração. Para alvejar um tecido é preciso oxidá-lo, ou seja, fazer com que ele perca elétrons. Dessa forma, todos os alvejantes são considerados agentes oxidantes.

Os oxidantes mais usados são o Cloro (Cl2), os hipocloritos (ClO-) e peróxido de hidrogênio (H2O2), sendo que os hipocloritos de sódio (NaClO) e de cálcio Ca(ClO)2 são os mais empregados pela Indústria Têxtil.

Alvejantes podem existir tanto na forma líquida (solução aquosa de NaClO), como na forma sólida: Ca(ClO)2 em pó.

Além do uso em roupas, os alvejantes podem ser usados para o tratamento do papel e para clarear cabelos. Para essa última função, usa-se geralmente água oxigenada (H2O2) a 10 volumes. Assim como nos tecidos, o produto age oxidando os fios de cabelo, mais precisamente a melanina (pigmento escuro do cabelo).

A oxidação pode ser ainda empregada na restauração de pinturas (obras de arte). 

 

Fonte: http://www.brasilescola.com/quimica/acao-oxidante-dos-alvejantes.htm

A Morte do Sol

Se acordássemos um dia e não existisse mais o astro que alegra nossas manhãs? Todos sabem que o Sol não tem a função só de deixar nosso dia mais bonito, iluminado e aquecido, ele cumpre com papéis vitais para nós seres humanos e também para as plantas e animais. Ele participa do processo de fotossíntese dos vegetais e sem esses seria difícil sobreviver, uma vez que nossa alimentação ficaria comprometida.

O que vamos supor neste contexto pode assustar, mas está baseado em estudos científicos. A morte do sol está prevista para daqui a uns 7 bilhões de anos, parece distante, contudo é um processo muito longo que já teve início. É assim, aos poucos, que o astro solar vai perdendo vida, veja como seria este lento processo:

Primeiro, é preciso saber como o sol (esfera gasosa) gera luz e calor, a chamada fusão nuclear. Ela se inicia pela combinação entre átomos de Hidrogênio para criar Hélio e emitir energia na forma de iluminação e aquecimento. Mas será que essa reação (que não tem data de início) nunca terá fim? Este é o ponto de discussão entre os estudiosos, segundo eles, vai chegar um momento em que o gás Hélio será dominante e o Hidrogênio será eliminado do núcleo solar, desta forma não ocorrerá mais a fusão. O gás Hélio já produzido também será consumido e em poucos milhões de anos ficará extinto no núcleo solar, e então acontecerá o fim trágico do sol: ficará reduzido a uma estrela anã, sem brilho e sem vida.

Mesmo se o sol sumisse de repente, seriam necessários alguns dias para começarmos a sentir os efeitos mais drásticos. No primeiro momento ficaríamos no escuro e somente após uma semana a Terra começaria a gelar. Essa suposição está baseada na quantidade de calor já acumulada na crosta Terrestre, falando de uma forma pejorativa, seria uma reserva de energia para “situações de emergência”.

Fonte: http://www.brasilescola.com/quimica/a-morte-sol.htm

Piadas Nerds de Química #1

O que a bolacha de água e sal era antes?
Bolacha de ácido e base

 

  

Pra quem o hidrogênio ligou quando foi preso? 

Pra ninguém, ele não tem família.

O que fazem 6 carbonos e 6 hidrogênios de mãos dadas na igreja?
Eles estão se Benzeno

 

O que o carbono disse quando foi preso?
Tenho direito a quatro ligações.

Porque quando o hexano foi preso quando ele fugiu da cadeia?
Porque a cadeia era aberta.