A Popularidade Negativa da Química

 

Dentre todas as ciências consolidadas, talvez a química seja a mais recente delas. Houve uma época na história humana em que todos os fenômenos naturais eram estudados em conjunto, ou seja, um cientista estudaria desde a constituição do solo, passando pelo interior de um organismo vivo, e abordaria conceitos que chegariam nas estrelas. Com o avanço da ciência e a descoberta de um número cada vez maior de observações, houve a necessidade de as ciências se separarem, para que melhor se pudesse buscar respostas ao que se observa. Assim, surgiu a física (que estuda as leis naturais e do movimento), a biologia (que estuda os seres vivo de todas as espécies), a geologia (que estuda o planeta Terra e a suas características), a química (que estuda a matéria e as suas interações).

Pode-se dizer que a ciência precursora de todas as outras foi a filosofia, surgida na Grécia antiga há aproximadamente 2.500 anos. Até então, um recurso frequentemente utilizado na explicação dos eventos observados era a vontade divina, e raramente alguma coisa era questionada a respeito do que estava envolvido em suas observações.

A química hoje pode ser definida como a ciência que estuda a matéria e a forma pela qual esta matéria interage. Assim, tudo aquilo que está ao nosso redor, e é feito por matéria, é estudado na química. Como exemplo estão os nossos medicamentos, os nossos produtos de higiene e limpeza, a água que consumimos, as partes internas e externas do nosso próprio corpo, os alimentos, industrializados ou não, que consumimos diariamente, os meios de produção, transporte e consumo, entre outros.

A química, entretanto, ainda hoje é vista por muitos apenas por seu lado prejudicial ao homem e à natureza, pois foi dessa forma que ela se desenvolveu a partir do começo do século XX e, de uma certa forma, se tornou popular. Isso ocorreu principalmente no desenvolvimento de armamentos e nas bombas atômicas lançadas sobre o Japão durante a 2ª guerra mundial. Costuma-se então dizer que a química adquiriu um popularidade negativa.

A investigação sistemática que teria firmado as raízes da ciência química ocorreu na Idade Média, pela alquimia. Houve um período da história das ciências, ou do que viria a ser consolidado como ciência, em que o homem possuía apenas dois objetivos: descobrir uma fórmula mágica que serviria para transmutar metais em ouro, o que era chamado de pedra filosofal, e a descoberta de uma poção mágica que daria vida eterna a quem a ingerisse, o que era conhecido como elixir da longa vida.

Esses dois objetivos dos alquimistas não foram alcançados, mas toda a pesquisa envolvida na sua busca mostrou muitos processos envolvidos até hoje na química fina, como a instrumentação de um laboratório, as separações de misturas e a purificação de numerosas substancias.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/a-popularidade-negativa-da-quimica/

Alquimia

 

A palavra alquimia deriva do termo árabe al-khimia, que significa química. Esta ciência primitiva nasceu na Idade Média, defendia a crença de que há quatro elementos básicos (fogo, ar, terra e água) e três essenciais (sal, enxofre e mercúrio). Os seguidores desse princípio ficaram conhecidos como alquimistas.

Uma das ideias defendidas pelos alquimistas era a de que todos os metais evoluem até se tornarem ouro. Seria possível acelerar este processo em laboratório a partir de procedimentos químicos, como o aquecimento, por exemplo, e assim converter metais comuns em preciosos. A substância mágica que transmutaria metais era chamada de “pedra filosofal”.

A evolução da ciência mostrou que os alquimistas estavam errados quanto à obtenção de ouro. Mas não podemos desprezar o trabalho desses ancestrais, pois através de experimentos descobriram diversas substâncias e ainda colaboraram com a invenção de aparelhos instrumentais de laboratório, como, por exemplo, o banho-maria, ainda usado para aquecer misturas lentamente.

A imagem a seguir representa os conceitos da pedra filosofal.

 

 

A alquimia defendia a transmutação: transformar metais comuns (como a prata) em preciosos (como o ouro).
Outro objetivo dos alquimistas era criar um elixir, uma poção ou um metal capaz de curar todas as doenças e ainda proporcionar a imortalidade.

Fonte: http://www.brasilescola.com/quimica/alquimia.htm

Concurso Phineas e Ferb

Simulado de Química #4

Simulado de Química #3

Simulado de Química #1

Química no Vestibular #2:Guia de Estudos para passar no vestibular - Química

A Química exerce um relevante papel no desenvolvimento científico, tecnológico, econômico e social do mundo moderno.

Neste sentido, é de fundamental importância que o estudante do Ensino Médio compreenda as transformações químicas que ocorrem no mundo físico de maneira a poder avaliar criticamente fatos do cotidiano e informações recebidas por diversas fontes de divulgação do conhecimento, tornando-se capaz de tomar decisões enquanto indivíduo e cidadão.

Desse modo, considera-se importante que, em vez de memorização extensa, o candidato demonstre capacidade de observar e descrever fenômenos e de formular para eles modelos explicativos, relacionando os materiais e as transformações químicas ao sistema produtivo e ao meio ambiente.

Abaixo são apresentadas algumas considerações sobre o conteúdo programático que é detalhado a seguir.
Espera-se que o vestibulando tenha conhecimento de equações usuais e de nomes e fórmulas químicas das substâncias mais comuns.

Os modelos atômicos deverão restringir-se apenas aos clássicos, não incluindo os modelos quânticos (orbitais atômicos, moleculares e hibridização).

A Tabela Periódica deverá ser entendida como uma sistematização das propriedades físicas e químicas dos elementos e, assim, seu uso estará presente ao longo de todo o programa.

Quanto ao aspecto quantitativo, espera-se do candidato a capacidade de efetuar cálculos estequiométricos elementares, envolvendo grandezas como massa, volume, massa molar, quantidade de matéria, entalpia, etc. Será avaliada, também, a sua habilidade em cálculos que envolvam concentração, percentagens e constantes físico-químicas.

Considera-se importante a capacidade de lidar com relações quantitativas, envolvendo as variáveis pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria. As relações de massa e de volume, assim como os cálculos estequiométricos, deverão ser encarados como conseqüências diretas da existência de átomos, que tomam parte em proporções definidas na constituição das substâncias.

No tocante à Química Orgânica, espera-se que o candidato tenha a capacidade de reconhecer grupos funcionais e de entender os principais tipos de reações, sabendo aplicá-los aos compostos mais simples. Considera-se importante o conhecimento das propriedades e dos usos de algumas substâncias relevantes para a atividade humana, em especial, das substâncias de importância industrial (petróleo, gás natural, álcoois, sabões e detergentes, macromoléculas naturais e sintéticas).

A experimentação, tanto a realizada em âmbito estrito de laboratório, como a realizada de maneira menos formal, mas sistematizada, no cotidiano, constitui aspecto fundamental do aprendizado da Química. Assim sendo, todos os itens do programa poderão envolver experimentação científica.

Espera-se que o candidato tenha habilidades específicas, tais como registrar e analisar dados, organizá-los em tabelas e gráficos, reconhecer a finalidade de materiais de laboratório em montagens experimentais, propor materiais adequados para a realização de experimentos, além do conhecimento de aparelhagens de laboratório usadas em operações básicas como filtração, destilação e titulação.

As questões formuladas no vestibular conterão todos os dados necessários e avaliarão, principalmente, habilidades de compreensão, interpretação e análise das informações recebidas.
Conteúdo programático

TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

1 Reconhecimento das transformações químicas:
1 mudança de cor, formação/desaparecimento de sólidos numa solução, absorção/liberação de energia, desprendimento de gases

2 - Interpretação das transformações químicas
1. Evolução do modelo atômico: do modelo
corpuscular de Dalton ao modelo de Rutherford-Bohr
2. Átomos e moléculas: número atômico, número de massa, isótopos, massa molar e constante de Avogadro
3. Reações químicas

3. Representação das transformações químicas
1. Representação simbólica dos elementos e substâncias
2. Equação química, balanceamento, número de oxidação

4. Aspectos quantitativos das transformações químicas
1. Leis de Lavoisier, Proust e Gay-Lussac
2. Leis dos gases, equação de estado do gás ideal
3. Cálculos estequiométricos: massa, volume, mol, massa molar, volume molar dos gases

PROPRIEDADES E UTILIZAÇÃO DOS MATERIAIS

Elementos e suas substâncias
1. A tabela periódica: reatividade dos metais alcalinos, metais alcalino-terrosos e halogênios
2. Estados físicos da matéria – mudanças de estado
3. Separação de componentes de mistura:
filtração, decantação, destilação simples e fracionada, cristalização e cromatografia em papel

Metais
1. Alumínio, cobre e ferro: ocorrência, obtenção industrial, propriedades e utilização
2. Ligas: latão, bronze e aço
3. Ligação metálica

Substâncias iônicas
1. Principais compostos dos grupos cloreto, carbonato, sulfato, nitrato e fosfato e suas aplicações
2. Ligação iônica

Substâncias moleculares
1. Hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, cloro, amônia: propriedades e usos
2. Ligação covalente
3. Polaridade das ligações
4. Interações intermoleculares: van der Waals e ligação de hidrogênio

A indústria química
1. Obtenção e aplicações industriais de hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, cloro, hidróxido de sódio, amônia, óxido de cálcio, ácido clorídrico, ácido sulfúrico e ácido nítrico
2. Implicações ambientais da produção e da utilização desses produtos industriais
3. Ciclos de dióxido de carbono, enxofre e nitrogênio na natureza. Implicações ambientais

A ÁGUA NA NATUREZA

1. Estrutura da água, propriedades, importância para a vida e seu ciclo na natureza
2. Interações da água com outras substâncias

1. Processo de dissolução, curvas de solubilidade
2. Concentrações (percentagem, ppm, g/L, mol/ L)
3. Aspectos qualitativos dos efeitos do soluto nas seguintes propriedades da água: pressão de vapor, temperatura de congelamento, temperatura de ebulição e pressão osmótica

Estado coloidal
1. Caracterização e propriedades
2. Aplicações práticas

Ácidos, bases, sais e óxidos
1. Ácidos e bases (conceito de Arrhenius)
2. Principais propriedades dos ácidos e bases: indicadores, condutibilidade elétrica, reação com metais, reação de neutralização
3. Usos de ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, amônia e hidróxido de sódio
4. Óxidos de carbono, nitrogênio, enxofre, metais alcalinos, metais alcalino-terrosos; interação com água; poluição atmosférica
5. Poluição e tratamento da água

DINÂMICA DAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

Velocidade das transformações químicas
1. Fatores que influenciam a velocidade da reação
 2. Colisões moleculares. Energia de ativação

Equilíbrio em transformações químicas
1. Caracterização macroscópica e microscópica (dinâmica) do estado de equilíbrio
2. Constante de equilíbrio
3. Perturbação do equilíbrio
4. Produto iônico da água, pH
5. Equilíbrios em solução envolvendo ácidos, bases e sais

ENERGIA NAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

1. Transformações químicas e energia térmica
1. Calor nas transformações químicas. Entalpia
2. Princípio da conservação da energia, energia de ligação

Transformações químicas e energia elétrica
1. Produção de energia elétrica: pilha
2. Consumo de energia elétrica: eletrólise
3. Representação das transformações que ocorrem na pilha e no processo de eletrólise por meio de equações químicas balanceadas
4. Interpretação e aplicação de potenciais padrão de redução

TRANSFORMAÇÕES NUCLEARES NATURAIS E ARTIFICIAIS

1. Conceitos fundamentais da radioatividade: emissões alfa, beta e gama; propriedades
2. Reações nucleares: fissão e fusão nucleares
3. Radioisótopos e meia-vida
4. Usos da energia nuclear e implicações ambientais

COMPOSTOS ORGÂNICOS

Características gerais
1. Fórmulas estruturais; reconhecimento das principais classes de compostos (hidrocarbonetos, álcoois, éteres, haletos de alquila, aminas, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres e amidas). Isomeria
2. Propriedades físicas dos compostos orgânicos
3. Fórmulas estruturais e nomes oficiais de compostos orgânicos simples contendo apenas um grupo funcional. Nomes usuais: etileno, acetileno, álcool metílico, álcool etílico, formaldeído, acetona, ácido acético, tolueno

Reações em química orgânica: Principais tipos de reação: substituição, adição, eliminação, oxidação, redução, esterificação e hidrólise ácida e básica

Química orgânica no cotidiano
1. Hidrocarbonetos. Petróleo e gás natural: origem, ocorrência e composição; destilação do petróleo (principais frações: propriedades e usos); combustão; implicações ambientais. Etileno, acetileno, benzeno, tolueno e naftaleno; propriedades e usos
2. Álcoois: produção de etanol: fermentação alcoólica; álcoois como combustíveis: metanol e etanol; implicações ambientais
3. Triglicerídeos (gorduras e óleos), sabões e detergentes. Obtenção, propriedades e usos
4. Macromoléculas. Polímeros naturais: carboidratos e proteínas; estrutura e propriedades.
Polímeros sintéticos: polímeros de adição (polietileno, poliestireno, PVC e teflon) e polímeros de condensação (poliéster e poliamida); estrutura, propriedades, produção e uso, reciclagem e implicações ambientais

Fonte: http://www.mundovestibular.com.br/articles/5618/1/Guia-de-Estudos-para-passar-no-vestibular---Quimica/Paacutegina1.html

Química no Vestibular #1: Configuração Eletrônica

Curiosidades de Química Processos de Combustão de uma Vela

Processos de combustão:

1. Derretimento do combustível.

2. Transporte do combustível pela ação capilar da torcida.

3. Conversão do combustível líquido em gás.

4. Decomposição térmica (pirólise) do combustível.

5. Oxidação dos produtos da pirólise.

Partículas sólidas de carbono, fuligem, a forma em cerca de 1.000 ° C. Estes são excelentes radiadores negro das cores no espectro amarelo para vermelho. A cor amarela típica de uma chama de vela ou madeira queimada é, portanto, produzido principalmente pela fuligem quente. A mistura do combustível e do O 2 é a parte mais lenta do processo de combustão e, portanto, a taxa etapa determinante.

Fonte: http://quimicaensinada.blogspot.com.br/2011/12/processos-de-combustao-de-uma-vela.html

Mistura de Soluções Sem Reações Químicas

Quando se misturam soluções sem reações com mesmo soluto ou com solutos diferentes, a massa e o volume permanecem os mesmos.

Em misturas de soluções sem a ocorrência de reação química, a massa dos solutos permanece inalterada

Quando se misturam duas soluções, sejam elas diferentes ou não, é necessário analisar primeiramente se ocorre reação ou não entre elas. Por exemplo, se misturarmos uma solução de água com açúcar (solução aquosa de sacarose) com uma solução de água com sal (salmoura), obteremos uma mistura de soluções sem reações químicas.

O mesmo ocorre se misturarmos duas soluções de cloreto de sódio (NaCl), com concentrações diferentes. Nesse caso também não ocorrerá reação. Podemos, então, definir esse exemplo como uma mistura de soluções de mesmo soluto, sem ocorrência de reação química, em que o primeiro exemplo é uma mistura de soluções de solutos diferentes, sem ocorrência de reação química.

Em ambos os casos, a constituição química dos componentes das soluções não mudará, no entanto, alguns aspectos quantitativos terão que ser recalculados.

Para entender como poderíamos determinar a concentração molar (Molaridade) e a concentração comum de uma mistura de soluções sem ocorrência de reação, vejamos a resolução dos dois casos citados:

1º) Mistura de soluções de mesmo soluto, sem ocorrência de reação química:

Imagine que misturamos duas soluções de cloreto de sódio, uma com a concentração de 2,0 g/L em 60,0 mL de solução e a outra com 2,5 g/L em 80 mL de volume de solução.

Visto que não ocorre reação nenhuma, tanto a massa quanto o volume são apenas a soma das massas e volumes iniciais:

m (solução) = m₁ (NaCl) + m₂ (NaCl)

m₁ (NaCl) = v . C                             m₂ (NaCl) = v . C
m₁ (NaCl) = 0,06L . 2,0g/L               m₂ (NaCl) = 0,08L . 2,5 g/L
m₁ (NaCl) =0,1 g                            m₂ (NaCl) =0,2 g

m (solução) = 0,1 g + 0,2 g
m (solução) =0,3 g

v (solução) = v₁ (NaCl) + v₂ (NaCl)
v (solução) = (60 + 80) mL
v (solução) =140 mL = 0,14 L

A concentração pode então ser obtida por meio desses dados:

C (solução) = m(solução)
                    v(solução)

C (solução) = 0,3  g
                    0,14L

C (solução) ≈ 2,14 g/L

2º) Mistura de soluções de solutos diferentes, sem ocorrência de reação química:

Tomemos por exemplo a mistura entre 500 mL de uma solução aquosa de sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) que tinha inicialmente a concentração de 18,0 g/L, com 1 L da solução de água com sal (solução aquosa de cloreto de sódio – NaCl) com 100,0 g/L de concentração.

Depois da mistura, qual passou a ser a molaridade, a concentração comum, a massa e o volume da solução resultante da mistura?

Visto que não houve reação química, as massas de C₁₂H₂₂O₁₁ e NaCl permanecem inalteradas. E os valores das massas iniciais podem ser conseguidos por meio de regra de três simples usando as concentrações das reações.

             18,0 g ------ 1 L
m (C12H22O11) ----0,5L
m (C₁₂H₂₂O₁₁) = 9,0  g

m (NaCl)-----100,0 g

A massa também pode ser conseguida pela fórmula:

m = v . C
m (C₁₂H₂₂O₁₁) = 0,5 L . 18g/L
m (C₁₂H₂₂O₁₁) = 9,0 g

m (NaCl) = 1 L . 100,0 g/L
m (NaCl) = 100,0 g

Assim, a massa total da solução é a soma das duas massas:

m (solução) = m (C₁₂H₂₂O₁₁) + m (NaCl)
m (solução) = 109,0 g

O volume é simplesmente a soma dos volumes iniciais, assim temos:

v (solução final) = v (C₁₂H₂₂O₁₁) + v (NaCl)
v (solução final) = (0,5 + 1)L
v (solução final) = 1,5L

A concentração final é conseguida calculando-se separadamente as concentrações de cada um dos solutos. Visto que eles não reagem entre si e suas massas não mudam, podemos usar a seguinte fórmula da concentração:

C = m
      v

Cinicial = m_inicial                     Cfinal = m_final
             v_inicial                                  v_final

m_inicial = m_final

C (C₁₂H₂₂O₁₁) =?
C_inicial . v_inicial = C_final . v_final
18,0 g/L . 0,5 L = C_final .1,5 L
C (C₁₂H₂₂O₁₁) _final = 6,0 g/L

C (NaCl)=?
C_inicial . v_inicial = C_final . v_final
100,0 g/L . 1 L = Cfinal .1,5 L
C (NaCl)_final = 66,67 g/L

A relação feita para essa fórmula da concentração comum pode ser feita também para calcular a molaridade (M_i . v_i = M_f . v_f) e para a concentração em massa por massa (Título - T_i . v_i = T_f . v_f).

Soluções Químicas

Definição
Solução é qualquer mistura homogênea.

A água que bebemos, os refrigerantes, os combustíveis (álcool hidratado, gasolina), diversos produtos de limpeza (como sabonetes líquidos) são exemplos de soluções.

Tipos de soluções: solução líquida (ex.: refrigerantes), solução sólida (ex.: bronze = cobre + estanho) e solução gasosa(ex.: ar atmosférico).

Componentes de uma solução

Os componentes de uma solução são chamados soluto e solvente:

- Soluto é a substância dissolvida no solvente. Em geral, está em menor quantidade na solução.
- Solvente é a substância que dissolve o soluto.

Classificação das soluções

De acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as soluções:

- Soluções saturadas contêm uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade naquela temperatura, isto é, excesso de soluto, em relação ao valor do coeficiente de solubilidade (Cs), não se dissolve, e constituirá o corpo de fundo.
- Soluções insaturadas contêm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura.
- Soluções supersaturadas (instáveis) contêm uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade naquela temperatura.

Unidades de concentração

Podemos estabelecer diferentes relações entre a quantidade de soluto, de solvente e de solução. Tais relações são denominadas genericamente concentrações.

Usaremos o índice 1 para indicar soluto e o índice 2 para indicar solvente. As informações da solução não têm índice.

a) Concentração comum (C)

Também chamada concentração em g/L (grama por litro), relaciona a massa do soluto em gramas com o volume da solução em litros.

C = m₁/V

b) Concentração em quantidade de matéria (C_n)

Cientificamente, é mais usual esta concentração, que relaciona a quantidade de soluto (mol) com o volume da solução, geralmente em litros. Sua unidade é mol/L:

C_n = n₁/V

Existe uma fórmula que relaciona concentração comum com concentração em quantidade de matéria. Veja:

C_n = n₁/V e n₁ = m₁/M₁

Logo:

C_n = m₁/M₁.V

Como C = m₁/V, temos:

C_n = C/M₁ ou C = C_n . M₁

Podemos usar essa fórmula para transformar concentração em quantidade de matéria em concentração comum, ou vice-versa.

c) Título (T)

Pode relacionar a massa de soluto com a massa da solução ou o volume do soluto com o volume da solução.

T = m₁/m e T = V₁/V

O título em massa não tem unidade, pois é uma divisão de dois valores de massa (massa do soluto pela massa da solução), e as unidades se “cancelam”. Como a massa e o volume de soluto nunca poderão ser maiores que os da própria solução, o valor do título nunca será maior que 1.

Multiplicando o título por 100, teremos a porcentagem em massa ou em volume de soluto na solução (P):

P = 100 . T

d) Densidade da solução (d)

Relaciona a massa e o volume da solução:

d = m/V

Geralmente, as unidades usadas são g/mL ou g/cm3.

Cuidado para não confundir densidade com concentração comum, pois as duas relacionam massa com volume. Lembre-se de que na concentração comum se relaciona a massa de soluto com o volume da solução e, na densidade, a massa de solução com o volume da solução.

As diversas formas de expressar a concentração podem ser relacionadas:

C = 1000.d.T

Vídeo Complementar: