O Primeiro Filme de Cinema

 

Sabe aquele filme, visto na penumbra e em boa companhia, saboreando uma deliciosa pipoca, sem contar aquele maravilhoso som de cinema, é isso mesmo: o cinema! Saiba que foram precisos muitos anos para alcançar a tecnologia que é presenciada por nós hoje. Para os fanáticos em acompanhar um bom filme das telas enormes de cinema, é interessante saber como começou essa história.

Foi assim que surgiram os primórdios do cinema: por volta de 1920, a junção da película era um trabalho árduo, era preciso lente de aumento, tesoura e cola, aqueles que realizavam este trabalho precisavam ter a visão muito boa e ainda a memória excelente. Mas o que queremos destacar neste contexto é a presença do composto químico como personagem principal desta história: o Nitrato de celulose. Foi graças a esta substância que surgiram as películas onde eram impressas as primeiras imagens já vistas em filmes.

Nitrato de celulose é um material com alta inflamabilidade, produzido a partir da celulose (polpa da madeira) misturada com ácido nítrico concentrado, foi descoberto no ano de 1846. A característica que permitiu ao Nitrato de celulose ser usado no cinema foi a sua elasticidade, sendo possível esticá-lo em longas tiras que correspondem às películas, aqueles grandes rolos dos filmes antigos de cinema.

O motivo pelo qual a utilização do nitrato de celulose em filmes foi extinta, foi porque ele é altamente inflamável, sabe-se que muitas relíquias de cinema foram consumidas em incêndios provenientes desse composto. 

Fonte: http://www.mundoeducacao.com/quimica/o-primeiro-filme-cinema.htm

Quitina

Recebe o nome de quitina o polissacarídeo formado por longas cadeias de N-acetilglucosamina (2-acetamido-2-desoxi-D-glicopiranose), unidas entre si por seus carbonos 1 e 4 em ligações glicosídicas. Trata-se de um polímero insolúvel em água e em diversos solventes orgânicos, resistente, flexível, biodegradável e atóxico, representado pela fórmula química (C₈H₁₃O₅N)_n. Ocorre normalmente em 3 formas diferentes com relação à estrutura: α, β e γ-quitina.

Na natureza, a quitina é segundo polímero orgânico mais abundante, perdendo apenas para a celulose. Ela é o principal componente da parede celular de alguns fungos, onde foi descoberta pelo professor francês Henri Braconnot, no início do século XVII. Essa substância é, ainda, encontrada no Reino Animal, constituindo o exoesqueleto de artrópodes, combinada com carbonato de cálcio (CaCO₃), lipídios, proteínas, pigmentos e outras substâncias orgânicas. Casulos de determinados insetos também contêm quitina em sua composição.

A quitina pode ser obtida em laboratório (in vivo) a partir do exoesqueleto de crustáceos, principalmente. A extração desse polissacarídeo engloba 3 etapas de tratamento: desmineralização, desproteinização e despigmentação. Tais processos são necessários com a finalidade de isolar a quitina dos demais componentes do exoesqueleto, citados anteriormente.

A partir da desacetilação da quitina em soluções alcalinas, obtém-se a quitosana, que também é um polissacarídeo linear com vastas e diversificadas aplicações. A quitosana é útil, por exemplo, no tratamento de água e efluentes, na produção de filmes fotográficos, lentes de contato e de uma grande variedade de cosméticos e medicamentos, entre muitos outros. No mercado consumidor, a substância também é encontrada em forma de pílulas que auxiliam na perda de peso e eliminação de gorduras.

Tanto a quitina quanto seus derivados são importantes promessas da ciência com relação à substituição de polímeros sintéticos. Esses polissacarídeos são naturalmente abundantes, de baixo custo, têm fontes renováveis, além de serem biodegradáveis, ao contrário do plástico, por exemplo. O uso de polímeros orgânicos com características como estas pode reduzir significativamente os impactos ambientais relacionados aos polímeros artificiais, e, ainda, de forma economicamente viável. Também é estudada a aplicação da quitina no ramo de construção civil, devido à sua alta resistência.

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

Amido

O amido,  conhecido também como amilo, é um polímero natural é considerado um polissacarídeo pouco solúvel e de elevado peso molecular, formado por várias sequências de dois polissacarídeos – amilose e amilopectina, ou seja, são milhares de moléculas de glicose unidas por ligações químicas simples.

A amilose é uma molécula formada por resíduos de glicose, que formam um polímero linear constituído de 250 a 300 resíduos de um composto químico chamado D-glicopiranose, já a amilopectina é uma macromolécula menos hidrossolúvel que a amilose, constituída por mais de 1400 resíduos de α-glicose. A amilopectina constitui aproximadamente 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido.

O outro componente orgânico que ocorre em abundancia naturalmente é a celulose. O amido é sintetizado em estruturas vegetais denominadas plastídios: cromoplastos das folhas e amiloplastos de órgãos de reserva, a partir da polimerização da glicose, que é consequência do excesso de glicose da fotossíntese.

O amido que é formado nos cloroplastos das plantas é chamado de amido assimilação, os que se formam nos leucoplastos atuam como amido de reserva e sob a forma de pequenos grânulos redondos ou ovais em raízes.

O amido é a principal forma de armazenamento de energia das plantas, principalmente nas épocas de dormência e germinação, e por isso, está presente nas raízes, frutos e também nas sementes. Os vegetais que mais armazenam amido são as batatas, ervilhas, arroz, feijão, milho e farinha.

Na digestão o amido é decomposto por reações de hidrólise, em carboidratos menores, como a glicose que é a fonte primária de energia no corpo. Esta hidrólise é efetuada por enzimas amilases existentes na saliva e no suco pancreático. A maior parte de da nossa necessidade de carboidratos é fornecida pelo amido.

Na indústria alimentícia, devido ao baixo custo, o amido é utilizado para alterar ou controlar diversas características alimentares, como por exemplo, texturas, umidade, consistência, aparência e estabilidade, ainda podendo ser usado para auxiliar em processos como na composição de embalagens e na lubrificação ou equilíbrio no teor de umidade.

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

Vídeo Aula #35: Polímeros Naturais e Sintéticos

5 Descobertas Que Desafiaram as Leis Químicas

Um dos aspectos mais interessantes da ciência é o fato de que ela é constituída pela incerteza. Tudo aquilo que é considerado uma lei da natureza só permanece como tal enquanto não houver evidências que provem sua ineficácia.

Interpretar o mundo dessa maneira permite que o meio científico realmente avance e, assim, esclareça vários dos mistérios da existência. Afinal, se considerássemos tudo o que sabemos como certo e infalível, de nada adiantaria fazer perguntas que nos levam a novos mistérios e soluções.

Neste artigo, reunimos exemplos de cinco experiências químicas que, embora parecessem impossíveis em um primeiro momento, podem ocorrer quando as condições ideias são alcançadas. Tais descobertas são só alguns exemplos de que vale a pena duvidar de ideais estabelecidas, mesmo que muitas vezes isso não agrade a opinião geral.

Gases nobres reagem com outros elementos

Uma das poucas lembranças conservadas por quem teve aulas de química no ensino médio, mas nunca se interessou muito pelo assunto, é que os gases nobres são os únicos elementos da tabela periódica que nunca reagem com outros. Isso se deve à teoria clássica das ligações químicas, que explica que reações deixam de acontecer a partir do momento em que a camada exterior dos elétrons de uma substância é preenchida.

(Fonte da imagem: NewScientist)

Essa impossibilidade foi desmentida pelo químico britânico Neil Bartlett, da University of British Columbia, em Vancouver. Em 1961, ele observou que o hexafluoreto de platina (PtF₆) era capaz de roubar elétrons do oxigênio, elemento que normalmente provoca a reação contrária — característica que inclusive originou o termo oxidação.

Ao analisar o potencial de ionização (quantidade de energia necessária para mover um elétron) do oxigênio, Batlett percebeu que ele era muito semelhante ao do xenônio, um gás nobre. Como todo bom cientista, ele decidiu misturá-lo ao hexafluoreto de platina: o resultado foi o hexafluoroplatinato de xenônio, XePtF₆.

Desde então, diversas reações químicas foram realizadas usando elementos como o criptônio, algumas delas explosivamente instáveis. Situações do tipo mostram que, além de não conhecermos os gases nobres tão bem quanto imaginamos, não é recomendado acreditar em tudo que você ouve na escola.

Existem ligações entre mais de dois elementos

Outra coisa que aprendemos na escola é que o modelo clássico da química só admite reações entre dois elementos, sem que haja espaço para qualquer intruso na história. Essa teoria passou a ser questionada já na década de 1940, por pesquisadores que tentavam explicar certas reações ocorridas em moléculas orgânicas que envolviam a troca de cargas negativas entre grupos pendentes.

Caso uma dessas cargas se perdesse, o fato resultaria na criação de algo conhecido como “carbocátion”, um íon contendo um átomo de carbono com carga positiva. As leis estabelecidas até então diziam que os demais grupos pendentes deveriam se ligar à nova molécula, processo que nem sempre acontecia.

Para explicar a situação, alguns cientistas formularam a tese de que a carga positiva estava formando uma matriz triangular com três átomos de carbono. Essa estrutura não só possibilitava que os grupos pendentes se ligassem a vários locais diferentes, como também permitia que um dos átomos de carbono fizesse cinco ligações, em vez das quatro tradicionais.

Essa tese só pôde ser provada décadas depois, pelo cientista húngaro George Olah, que utilizou espectroscopia nuclear magnética para isolar um carbocátion — feito até então considerado impossível, devido à sua instabilidade. O trabalho não só provou que existem ligações entre três elementos, como rendeu ao pesquisador o prêmio Nobel de química em 1994.

Reações espontâneas podem acontecer em dois sentidos

A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que toda espécie de mudança ocorrida no universo é acompanhada pelo aumento da entropia — ou seja, a desordem da existência aumenta constantemente. Assim, todas as reações químicas só trabalhariam em um único sentido, sem a possibilidade de uma volta a seu estado original.

 

(Fonte da imagem: NewScientist)

A descoberta do cientista russo Boris Belousov mostrou que isso não era necessariamente verdade. Usando um coquetel de elementos químicos semelhantes à glicose, ele criou uma mistura que alternava entre o amarelo e o incolor de maneira constante — sinal de que a reação estava acontecendo em ambos os sentidos.

Tais oscilações são explicadas pelos compostos intermediários gerados durante o processo, capazes de acelerar suas próprias produções. Combinados a outras misturas capazes de gerar um ciclo que restaurava os componentes usados a seus estados originais, esses agentes explicam os motivos pelos quais o processo acontecia nos dois sentidos.

Eventualmente, os elementos químicos se estabilizavam conforme os compostos intermediários eram consumidos, provando que a situação só ocorre durante reações instáveis. Os fãs da Segunda Lei da Termodinâmica não precisam se preocupar — como ela só abrange reações estáveis, a descoberta não foi capaz de desacreditá-la.

Reações químicas podem acontecer em ambientes frios

A maioria das reações químicas depende de um processo que forma moléculas intermediárias com grande energia que se rearranjam em produtos com menor vigor energético. Para que isso ocorra, geralmente é preciso existir alguma espécie de aquecimento, o que impediria que houvesse qualquer espécie de combinação de elementos no espaço.

Na década de 1970, o químico soviético Vitali Goldanski contestou essa afirmação, provando que certas moléculas envolvidas em reações de polimerização continuavam reagindo mesmo em ambientes com temperaturas próximas a 4 Kelvin (-269° C). O cientista sugeriu que isso acontecia devido a um processo quântico denominado Efeito Túnel, que consiste em uma partícula atravessando uma região em que a energia potencial é maior do que a sua energia total.

Goldanski afirma que é isso que possibilita a ocorrência de reações químicas no espaço, talvez sendo até mesmo o responsável pela formação de moléculas construtoras da vida em grãos interestelares, a partir de ingredientes como cianeto, amônia e água. Mera curiosidade na época de seu descobrimento, o Efeito Túnel é uma das teorias mais bem estabelecidas da química atual.

Simetrias impossíveis

Quando o químico israelita Dan Shechtman afirmou ter descoberto uma forma quasicristalina de simetria atômica em certos sólidos, ele provocou reações bastante contrárias no meio científico. Um de seus principais opositores foi Linus Pauling, cientista famoso por ter chegado próximo de descobrir a estrutura do DNA (ele havia apostado em um formato de três hélices, em vez das duas realmente existentes).

A reação foi tão negativa que ele se viu impedido de continuar suas pesquisas, passando por sérias dificuldades para divulgar seu trabalho. A recompensa veio em 2011, ano em que o pesquisador recebeu um prêmio Nobel por seu trabalho.

 

 (Fonte da imagem: NewScientist)

A descoberta ocorreu enquanto Shechtman atirava raios de elétrons em ligas metálicas e conferia os padrões resultantes de suas reflexões, o que permitia a ele conferir a forma como os átomos que constituíam os materiais se agrupavam. Entre os resultados, estava uma forma com simetria semelhante a um pentágono, cujos padrões nunca se repetiam de forma exata.

Várias outras ligas quasicristalinas foram descobertas desde então, tanto em polímeros quanto em pedaços de meteoros. Atualmente, há pesquisas que afirmam que até mesmo a água adquire essa característica quando confinada a fendas com espessura extremamente reduzida.

Fonte: http://www.tecmundo.com.br/quimica/19514-5-descobertas-que-desafiaram-as-leis-da-quimica.htm

Isopor

 

 O poliestireno, ou isopor, como é conhecido no Brasil, é um polímero aromático sintético feito com o monômero de estireno, um líquido derivado da indústria petroquímica. O poliestireno pode ser rígido ou em espumado, mas geralmente é usado na sua forma é branca, dura e quebradiça. Levando em consideração seu peso, é uma resina muito barata, sendo bastante usada como uma eficiente barreira contra o oxigênio e vapor de água, tendo um ponto de fusão relativamente baixo. O poliestireno é um dos plásticos mais utilizados no mundo, sendo produzidas milhões de toneladas anualmente. O poliestireno pode ser naturalmente transparente, mas geralmente é colorido com o uso de corantes. Geralmente, é usado como uma embalagem de proteção.

Monômero de Poliestireno

Como polímero termoplástico, o poliestireno permanece em estado sólido à temperatura ambiente, mas derrete quando aquecido à uma temperatura superior 100 ° C, sendo capaz de tornar-se rígido novamente quando resfriado. Este comportamento é explorado para durante o processo de moldagem, uma vez que pode ser convertido em moldes com altos níveis de detalhes. Ele é muito lento para se biodegradar, gerando, portanto, um foco de polêmica, já que muitas vezes seus restos são notados no ambiente ao ar livre, especialmente ao longo das costas e canais de água.
O poliestireno foi descoberto em 1839, por Eduard Simon, um boticário, em Berlim. Da estoraque, a resina da árvore turca árvore-do-âmbar, Liquidambar orientalis, ele destilou uma substância oleosa, um monômero a que deu o nome de estirol. Vários dias depois, Simon descobriu que o estirol havia engrossado, presumivelmente pela oxidação, tornando-se uma geleia, que ele chamou de óxido de estireno. Em 1845, os químicos John Blyth e August Wilhelm von Hofmann, inglês e alemão, respectivamente, provaram que a mesma transformação de estirol ocorria mesmo na ausência de oxigênio. Eles chamaram a substância de “metastyrol “. Análises feitas posteriormente mostraram que era quimicamente idêntica ao óxido de estireno. Em 1866, Marcelin Berthelot identificou corretamente que a formação do “metastyrol” era resultado de um processo de polimerização. Cerca de 80 anos mais tarde, percebeu-se que o aquecimento do estirol desencadeia uma reação que produz macromoléculas, seguindo a tese do químico orgânico alemão Hermann Staudinger (1881-1965). Esta descoberta levou à substância que conhecemos hoje por poliestireno.
Em 1931, a empresa IG Farben, de Ludwigshafen, começou a produção em larga escala do poliestireno, esperando que ele fosse substituto natural para o zinco fundido, em muitas aplicações. O sucesso foi alcançado quando eles desenvolveram uma forma de produzir poliestireno em formas circulares, usando o calor para moldar.
O poliestireno é resultados da ligação entre os monómeros de estireno. Na polimerização, a ligação carbono-carbono pi (do grupo de vinilo) é quebrada e uma nova ligação carbono-carbono simples é formada, anexando um outro monómero de estireno para a cadeia. Essa nova ligação é muito mais forte do que a ligação que anterior, tornando mais difícil de despolimerizar poliestireno. Geralmente, são necessários alguns milhares de monómeros para uma cadeia de poliestireno, que lhe dá um peso molecluar de 100,000 a 400,000, e uma densidade de 1050 kg/m³.
O poliestireno é, quimicamente, muito inerte, resistente à substâncias ácidas e básicas. Devido à sua resistência e à inércia, é utilizado para a fabricação de muitos objetos do comércio. É atacada por muitos solventes orgânicos, os quais se dissolvem o polímero. Um dos problemas do isopor é sua composição: 98% de ar e 2% de plástico. Por isso, quando é derretido, o volume final do poliestireno cai para 10% daquilo que foi coletado. Por essa razão, a maioria das empresas de reciclagem se recusam a lidar com esse material. Além de ocupar muito volume, o que encarece seu transporte e, consequentemente, a sua reciclagem, exigindo quantidades muito grandes para se viabilizar economicamente o processo como um todo. Quando é descartado como lixo, ele pode levar cerca de 150 anos para se decompor. Se queimado, produz grande quantidade de gás carbônico, contribuindo para a poluição e para o aquecimento global.
Já existe um chamado “isopor biodegradável”. Composto por fungos de raízes e resíduos agrícolas, o Eco Cradle, como é chamado oficialmente, pode ser moldado em qualquer forma, tem baixo custo de produção e pode ser reutilizado ou aplicado como fertilizante.

Fonte:http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/isopor/

Polímeros Sintéticos

Polímeros (do grego: “poli”, muitas; “meros”, partes) são macromoléculas formadas pela repetição de uma unidade molecular pequena denominada monômero. A reação que produz um polímero é denominada reação de polimerização, em que a molécula inicial (monômero) se une, sucessivamente a outras, dando origem ao dímero, trímero, tetrâmero e, finalmente, polímero.

Os polímeros sintéticos, ou seja, produzidos de forma artificial, começaram a ser desenvolvidos no fim do século XIX e podem ser classificados basicamente em polímeros de adição e polímeros de condensação. Os de adição são mais simples, em que a macromolécula é a “soma” de monômeros, todos iguais entre si; já os de condensação são obtidos geralmente através da reação de dois monômeros, em que há a eliminação de uma substância mais simples como, por exemplo, a água (H2O).

No nosso cotidiano, é constante a presença de polímeros sintéticos. Veja alguns exemplos:

Plásticos

A ideia de polímeros sintéticos está intimamente relacionada à ideia de plásticos. No nosso dia a dia eles são encontrados em forma rígida, nas garrafas, jarros, brinquedos, peças de automóveis e eletrodomésticos; em forma flexível, nas folhas de embalagens, cortinas, recipientes variados; em forma de fios, nas cordas, fitas, e capas de fios; e na forma de espuma expandida, como o isopor, material amplamente utilizado como isolante térmico e como anti-impacto em embalagens.

Tecidos

O início da era dos tecidos sintéticos foi marcado pela descoberta do nylon pelo químico estadunidense Wallace Hume Carothers. As meias femininas, que antes eram feitas de seda natural, foram substituídas por meias de nylon, que são mais resistentes e de mais baixo custo.

Na Segunda Guerra Mundial, o nylon foi empregado nos campos de batalha, sob a forma de paraquedas, tendas, macas e outros. No período pós-guerra, a substância voltou a ser aplicada à produção de meias, confecções, linhas de pesca, cerdas de escovas, suturas cirúrgicas, etc.

Elastômeros

O grupo dos elastômeros inclui as borrachas naturais e sintéticas. A borracha natural é um polímero do isopreno (2-metil-buta-1,3dieno) e é encontrada na seiva de diversos vegetais. O látex da seringueira, por exemplo, é uma emulsão contendo por volta de 35% de poli-isopreno. A borracha natural é um material muito mole que se altera com o tempo. Isso ocorre porque o oxigênio do ar vai, aos poucos, quebrando as ligações duplas da cadeia carbônica numa reação de oxidação.

A borracha sintética é feita através da polimerização do isopreno e outros monômeros, sua principal aplicação é a fabricação de pneus.

Silicones

O silicone é um polímero de estrutura linear, cuja cadeia é formada por átomos de silício e oxigênio alternados e radicais orgânicos ligados ao silício.

Dependendo dos grupos orgânicos presentes e do menor ou maior tamanho das moléculas, o silicone pode variar de líquido extremamente fluido, para graxa viscosa e, por fim, para um sólido semelhante à borracha. Por isso, é largamente utilizado em fluidos dielétricos e hidráulicos, antiespumantes, desmoldantes usados em indústrias têxtil, de cosméticos e farmacêutica; graxas, utilizadas como lubrificante; resinas, que conferem resistência ao tempo e à corrosão; plásticos, para equipamentos e implantes cirúrgicos, entre outros.

Fonte:http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/polimeros-sinteticos/