Gênios da Química #35:Carl Wilhelm Scheele

Carl Wilhelm Scheele (Stralsund, 9 de dezembro de 1742 — Köping, 21 de maio de 1786) foi um químico farmacêutico de origem sueca.

Nasceu em Stralsund, na Pomerânia, (hoje Alemanha, na época uma província sueca). Foi o descobridor de muitas substâncias químicas, tendo descoberto o oxigênio antes de Joseph Priestley.

Scheele trabalhou como farmacêutico em Estocolmo, de 1770 até 1775 em Uppsala, posteriormente em Köping, também na Suécia, onde adquiriu a farmácia (local onde instalou seu laboratório) da então viúva Sara Pohl, com quem se casou em seu leito de morte. Seus estudos levaram-no à descoberta do oxigênio e nitrogênio entre 1772-1773, cujo trabalho publicou no seu livro "Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer" ( "Tratado Químico sobre Ar e Fogo" ) em 1777, perdendo parte da fama para Joseph Priestley, que descobriu independentemente o oxigênio em 1774.

Scheele descobriu também outros elementos químicos, tais como cloro (1774), bário (1774), manganês (1774), molibdênio (1778) e o tungstênio (1781), assim como diversos compostos químicos, incluindo o ácido nítrico, o glicerol e o cianeto de hidrogênio (também conhecido como ácido prússico). Além disso descobriu um processo semelhante à pasteurização.

Como muitos químicos da sua época, Scheele frequentemente trabalhou sob condições difíceis e perigosas, que explica a sua morte prematura. Que, curiosamente, foi devida a queda de um vidro contendo solução de ácido cianídrico (HCN), substância que ele mesmo descobriu e que ainda hoje é usada para casos de pena de morte nos estados americanos do Norte.

Outras fontes afirmam que os sintomas referentes à morte de Scheele sugerem envenenamento por mercúrio.

Fatos

Apesar de hoje se ter consciência das descobertas de Scheele para o desenvolvimento da química, muitas dessas descobertas, à época, não lhe foram creditadas.

Quando descobriu o cloro em 1774, não o reconheceu como um elemento, acreditava apenas que era um composto que continha um dos gases do ar. 30 anos depois, o inglês Humphry Davy compreendeu que o gás era um elemento. Davy ainda daria o nome ao novo elemento por conta de sua aparência (cloro significa "verde-claro" em grego).

Humphry Davy também levou a melhor sobre Scheele na descoberta do bário. O sueco fez o trabalho experimental importante, distinguindo a barita. 30 anos depois, novamente, Davy conseguiu isolar o metal branco-prateado bário, que foi denominado segundo a palavra grega barys (significa pesado).

Na descoberta do molibdênio, Scheele havia obtido uma substância ao qual estava certo de que era um novo elemento, que poderia ser isolado a uma temperatura elevada. Entretanto, o sueco não possuía um forno e passou essa substância a um amigo, Peter Jacob Hjelm, a quem foi creditado a descoberta do molibdênio.

Fonte:  http://pt.wikipedia.org/wiki/Carl_Wilhelm_Scheele

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/

Reações Fotoquímicas

 

Bem como a eletricidade e o calor, a luz também é um meio de energia que influi em diversas reações químicas. Toda reação química influenciada pela incidência de luz ou por qualquer radiação eletromagnética é denominada reação fotoquímica.

Em reações desse tipo, a luz fornece a energia necessária para que as moléculas dos reagentes transponham a barreira da energia de ativação, ou seja, a quantidade mínima de energia que os reagentes devem possuir para formar o complexo ativado e, como consequência, fazer com que ocorra a reação.

De um modo geral, as reações fotoquímicas são classificadas em dois grupos: fotossíntese e fotólise. Veja alguns exemplos desse tipo de reação:

Fotossíntese

No processo de fotossíntese, moléculas maiores são obtidas a partir de moléculas menores. Sem sombra de dúvida, dentre as diversas reações desse tipo, a fotossíntese clorofiliana é a mais importante da natureza, representada pela equação:

6 CO₂ + 6 H₂O ------------> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Nessa reação realizada pelos vegetais, moléculas de gás carbônico (CO2) e água  (H2O) são transformadas em glicose (C6H12O2) e oxigênio (O2), sob influência da luz proveniente do sol. As moléculas de glicose compõem o amido, a principal fonte de energia de plantas e algas. Já o oxigênio é lançado para a atmosfera, participando do processo de respiração de seres vivos.

Podemos citar como exemplo de reação fotossintética, também, o bronzeamento. Nessa reação, a exposição aos raios emitidos pelo sol ou por câmaras de luz ultravioleta (bronzeamento artificial) faz com que o corpo produza mais melanina, substância que dá cor à pele.

Fotólise

Ao contrário da fotossíntese, diz-se que ocorreu uma fotólise quando moléculas maiores dão origem a moléculas menores por interferência de energia luminosa. Um bom exemplo de ocorrência da fotólise são os vidros fotocromáticos, utilizados na fabricação de óculos, cujas lentes escurecem durante a exposição ao sol. O principal componente desses vidros é o nitrato de prata (AgNO3): com incidência de luz, os íons de prata reduzem-se a átomos de prata metálica (reação de oxi-redução), que tornam a lente escura. Sem a luz, no entanto, a reação volta a formar íons Ag+, que são incolores e, portanto, não alteram a cor da lente.

Outro bom exemplo de fotólise é a degradação do peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada. Essa substância ao ser exposta aos raios luminosos, se decompõe, produzindo água e oxigênio, como mostra a equação:

Luz           H₂O₂ (aq)     -----------------> H₂O (l) + 1/2 + O₂ (g)

Por ser altamente sensível à radiação, o peróxido de hidrogênio é embalado em frascos escuros (âmbar, normalmente) ou opacos, pois os mesmos impedem a penetração da luz.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/reacoes-fotoquimicas/

Funções Orgânicas Com Oxigênio

Um dos grupos mais importantes funções orgânicas é aquele que contém oxigênio em sua composição química.


1. Álcoois - são compostos que possuem o radical hidroxila (-OH) ligado a um carbono saturado. Seu sufixo é ol.

R-OH → grupo funcional


Obs.: Carbono saturado é aquele que possui somente ligações simples, note que o radical hidroxila deve ser ligado a um carbono saturado, mas outros carbonos da cadeia podem ser insaturados (ligações duplas ou triplas).



- Classificação segundo o número de hidroxilas - em uma mesma cadeia pode haver um, dois ou mais radicais hidroxilas. Segundo esse critério, são classificados de monoácool, diálcool e poliálcool.

- Classificação dos monoálcoois segundo o carbono ao qual se liga - se ligados a um carbono que está ligado a somente outro carbono é um álcool primário; se ligado a um carbono que está ligado a dois carbonos, trata-se de um álcool secundário; e se ligado a um carbono que está ligado a três outros carbonos, é um álcool terciário.


Obs.: os álcoois apresentam somente um radical hidroxila por carbono.

Principais álcoois:

Obs: a nomenclatura oficial determina que o álcool acima seja denominado de etanol, mas usualmente se utiliza a denominação álcool metílico.

2. Aldeídos - são compostos que possuem o radical carbonila





na extremidade da cadeia. Seu sufixo é al.
Exemplo de aldeído: 
  →  Metanal como nomenclatura oficial, mas também conhecido como formol. O metanal (formol) tem a propriedade de conservar tecidos evitando a decomposição pelo ataque de bactérias.


3. Cetonas - as cetonas possuem um radical carbonila
 
em um carbono secundário. Seu sufixo é ona.
Exemplo de cetona:
→ propanona como nomenclatura oficial, mas também conhecido como acetona. Dissolve-se tanto em água como em solventes orgânicos, sendo por isso muito utilizado como solvente de tintas, vernizes e esmaltes de unha.

4. Ácidos carboxílicos - os ácidos carboxílicos possuem um radical carboxila




que é o resultado da união do radical carbonila e da hidroxila (vide acima). Seu sufixo é oico.
Exemplos de ácidos carboxílicos: 
 → ácido metanoico na nomenclatura oficial, mas também conhecido como ácido fórmico.


5. Ésteres orgânicos - são caracterizados pelo radical



e seu sufixo é ato.
Exemplo:
→ Metanoato de metila.


6. Éteres - são caracterizados por dois radicais orgânicos ligados por um oxigênio


e sua nomenclatura possui oxi no meio da denominação.
Exemplo:






 

Fonte: http://guiadoestudante.abril.com.br/estudar/quimica/funcoes-organicas-oxigenio-677171.shtml

Alotropia do Oxigênio

Alotropia se define como a propriedade dos elementos químicos de formar substâncias simples diferentes. Para entender melhor, uma pequena revisão: Quando a substância é formada apenas por um tipo de elemento é chamada de substância simples. Mas pode um mesmo elemento formar substâncias diferentes? Vejamos como o Oxigênio obedece a este princípio:

                                                

Esta é uma molécula de oxigênio que para formar a molécula de ozônio seria necessário apenas acrescentar um átomo de oxigênio. Dizemos então, que o Oxigênio possui duas formas alotrópicas: O₂ (oxigênio) e O₃ (ozônio). Alótropos, por sua vez, se definem como substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento.
                                              
     
Saiba agora sobre as duas moléculas do elemento oxigênio e veja como apenas um átomo a mais faz uma enorme diferença entre os dois compostos: As duas formas estão no estado gasoso e constituem gases presentes na atmosfera terrestre. Enquanto o oxigênio é um gás incolor e inodoro, o ozônio possui coloração azul e um cheiro desagradável. Ambos possuem funções específicas, veja quais:

- o gás oxigênio é fundamental para todo ser aeróbico, ou seja, todos aqueles que respiram, sem ele nossos pulmões param de funcionar e, então, morremos.

- o gás ozônio é responsável por formar uma camada protetora na Terra, mais conhecida como “camada de ozônio”. Esta última não permite que a radiação Ultravioleta proveniente do sol e nociva ao homem chegue até a superfície Terrestre.

Agora você já sabe, apesar de possuírem as fórmulas parecidas, o gás ozônio e o oxigênio constituem substâncias completamente diferentes, tudo graças a Alotropia por atomicidade, ou seja, ao número de oxigênios de cada espécie.

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/alotropia-oxigenio.htm

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

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

As 13 Grandes Descobertas da Química #1

1. Oxigênio

Joseph Priestley descobre o oxigênio, mais tarde, Antoine Lavoisier esclarece a natureza dos elementos. Priestley produz oxigênio em experimentos e descreve o seu papel em combustão e da respiração. Então, dissolvendo ar fixo na água, ele inventa água gaseificada. Priestley, ignorando a importância de sua descoberta, chama o novo gás "ar deflogisticado". Lavoisier dá oxigênio seu nome e descreve corretamente o seu papel na combustão. Lavoisier, em seguida, trabalha com outros para elaborar uma nomenclatura química, que serve como base do sistema moderno.