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Oxigênio não é ar

25 de junho de 2019/em Diversidades da Química (2015) /por Miguel

Gás oxigênio não é ar

Muita gente confunde gás oxigênio e ar e isso não é por acaso, uma vez que, um dos constituintes do ar atmosférico é o gás oxigênio. O ar atmosférico é uma mistura gasosa e homogênea, que possui como principais constituintes: o gás nitrogênio, N₂ (75%); o gás oxigênio, O₂ (20%), gás carbônico, CO₂ (4%); outros gases (1%). Para saber mais sobre ar atmosférico, clique aqui.

E oxigênio, o que é?

O oxigênio é um elemento representativo e ametal, que se encontra no 16º grupo da Tabela Periódica, que também é chamado de família dos calcogêneos. O oxigênio é o primeiro elemento deste grupo, possui número atômico igual igual a 8, massa molar 16,00 g/mol e símbolo químico, “O“.

O gás oxigênio é uma substância fundamental para a vida, principalmente na concentração que se encontra na atmosfera (em torno de 20%), mas o elemento químico oxigênio também é importante e bastante presente em outros compostos essenciais à vida, como por exemplo na água (H₂O) e em carboidratos, proteínas, etc.

O oxigênio elementar só foi descoberto no século XVIII, 1774. Normalmente, a descoberta do oxigênio é atribuída a Joseph Priestley, embora Lavoisier tenha obtido o mesmo gás, a partir de óxido de mercúrio, que por sua vez foi obtido a partir da calcinação do mercúrio.

Priestley ao obter oxigênio, acreditava ter obtido óxido nitroso, mas foi Lavoisier que provou que o gás obtido do tratamento de óxido de mercúrio com ácido nítrico, seguido da decomposição térmica do nitrato de mercúrio era oxigênio e não óxido nitroso como Priestley acreditava.

O nome do elemento químico foi dado por Lavoisier, que o denominou de princípio acidificante, ou principe oxygine.

Em 1772, Carl Scheele, de forma independente, analisando o ar atmosférico, observou que o oxigênio fazia parte da mistura de gases, no entanto, os resultados não foram divulgados de imediato.

Ocorrência
Oxigênio está disponível na natureza, na forma de substâncias simples, tais como gás oxigênio (O₂) e gás ozônio (O₃). Em substâncias compostas, ou seja, formada por átomos de diferentes elementos químicos, é possível encontrar oxigênio na água (H₂O), ou em diversos óxidos, carbonatos, nitratos, silicatos, ou compostos orgânicos diversos, presentes nas diferentes formas de vida.

Aplicações
O gás oxigênio é muito importante na respiração de muitos seres vivos, além de ser usado como comburente. Já o ozônio está presente em parte elevada da atmosfera, estratosfera, entre 20 e 25 km da superfície terrestre, em alta concentração, na chamada camada de ozônio, responsável por filtrar a radiação ultravioleta proveniente do Sol. O ozônio é um gás tóxico, mas é usado como agente desinfectante, para purificação de água e outras substâncias.

Outros compostos que possuem oxigênio em suas estruturas, tais como os óxidos, carbonatos, etc possuem inúmeras aplicações, dependendo do elemento associado ao oxigênio.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 29 de junho de 2015

Referência
1- Medeiros, M. A., Software QuipTabela, versão 4.01, 2004.

Cloro – Aplicações e Presença no Cotidiano

24 de junho de 2019/em Elementos Químicos /por Miguel

Aplicações do Cloro

Você ou alguém de sua casa já deve ter utilizado, alguma vez, para fazer limpezas difíceis, um produto comercial, chamado “cloro“, caso não, com certeza já deve ter ouvido falar à seu respeito.
Você sabe do que se trata este produto? Será que ele é o cloro, Cl que se localiza na família dos halogênios, possui massa molar igual à 35,5g e número atômico 17, que está localizado na tabela periódica?
Algumas pessoas acreditam que o “cloro” comercial é o mesmo cloro da Química, aquele de compostos químicos, tais como o cloreto de sódio (NaCl), ou o DDT, no entanto, o “cloro” comercial é uma denominação usada para uma solução aquosa de um sal, geralmente, hipoclorito de sódio (ClO^–Na⁺) e não cloro livre (Cl₂) ou Cl (elemento químico).

O cloro livre (Cl₂) se apresenta como um gás com coloração amarelo esverdeado, sendo venenoso e utilizado como uma arma química (uma de suas aplicações). Seu nome origina do grego chlorós, que significa “amarelo esverdeado”.

O cloro, elemento químico, é encontrado na natureza, em combinações com outros diversos elementos, principalmente na forma de cloretos, como a halita (NaCl), a silvita (KCl) e a carnalita KCl · MgCl₂ · 6 H₂O, que são encontrados em depósitos subterrâneos, (em minas de sal). Na Rússia, a obtenção de NaCl ocorre principalmente, a partir de minas de sal. Já no Brasil, a principal fonte de NaCl é o mar, já que as águas dos oceanos são ricas em cloreto de sódio (mas possui também outros sais dissolvidos, como cloretos e carbonatos de magnésio e potássio). O sal de cozinha é um importante produto comercial, que contém cloro (na forma de cloreto), já que o principal componente do sal de cozinha é o NaCl (cloreto de sódio), mas possui também iodeto de potássio e anti-umectante. Em 1 kg de sal de cozinha, há em torno de 600 gramas de cloro, na forma de cloreto.

A principal forma do cloro se manifestar na natureza é através do cloreto de sódio. E é através do cloreto de sódio que se produz gás cloro (Cl₂), a partir da eletrólise do NaCl fundido ou em solução aquosa.

Pode-se afirmar que cloro comercial, ou cloro ativo não é realmente cloro, mas sim, uma solução aquosa rica em sais que contém cloro, tal como o hipoclorito de sódio.

O hipoclorito de sódio é o princípio ativo da água sanitária, que é comumente utilizada em lares brasileiros, para limpeza e desinfecção de pisos, banheiros, cozinhas, caixas e reservatórios de água, frutas e verduras. Além disso, a água sanitária é utilizada como alvejante, ou seja, solução capaz de tornar “coisas” brancas, tais como tecidos (usar excesso de água sanitária em tecido pode provocar o rompimento das fibras do tecido, causando rasgos). A água sanitária é uma solução aquosa, que contém 2,0 a 2,5% de cloro ativo, possuindo concentração entre 12 e 15% de hipoclorito de sódio (NaClO).

No Brasil, compostos derivados do cloro são utilizados no processo de tratamento de água destinada ao consumo humano, ou seja, água fornecida pelas empresas de tratamento de água e esgoto de cada Estado brasileiro, tais como Copasa e Sabesp. Os compostos derivados de cloro são utilizados com o objetivo de desinfecção da água, antes de disponibilizar para o consumo. Os principais compostos utilizados são hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio e dióxido de cloro, já que possuem elevada eficiência de desinfecção, matando microrganismos patogênicos por um custo relativamente baixo, quando comparado aos outros métodos de desinfecção, que envolvem gás ozônio e radiação ultravioleta.

O hipoclorito de cálcio é um dos compostos utilizados no tratamento e purificação de água de piscinas. Dependendo da marca do “cloro de piscina“, o teor de hipoclorito de cálcio irá variar, mas comumente está entre 60 e 80% em massa. Diante disso, percebe-se que o hipoclorito e compostos de cloro são amplamente utilizados nos processos de desinfecção e purificação de águas e alimentos.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 28 de junho de 2015

A seguir, veja um vídeo sobre síntese de hipoclorito de sódio.

Ar – oxigênio, gás nobre ou mistura de gases?

24 de junho de 2019/em Elementos Químicos /por Miguel

Ar – a mistura de gases mais importante que existe

Ar é uma mistura de gases de grande importância para muitos seres vivos. É a partir do ar que os animais terrestres retiram o oxigênio necessário para sobreviverem. O ar, ou ar atmosférico é uma mistura de vários gases, principalmente: N₂, O₂ e CO₂.

No entanto, quando se estuda a Tabela Periódica, nota-se a presença do símbolo “Ar“, que se refere ao elemento químico argônio e não à mistura de gases importante à vida. Algumas vezes, no entanto, esse símbolo “Ar” é confundido com o ar atmosférico, principalmente ao estudar gases e suas leis na Química, pois em alguns exercícios não fica claro se a referência é ao gás nobre ou a mistura de gases.

Essa mistura de gases que inspiramos e expiramos, várias vezes por minuto, é também considerada por muitos, apenas como oxigênio, um dos componentes da mistura. O ar é uma mistura homogênea (se você quiser saber o que é uma mistura homogênea, clique aqui) de alguns gases, principalmente, gás nitrogênio (N₂) oxigênio (O₂) e gás carbônico (CO₂), mas pode haver também outras substâncias, como água (H₂O) metano (CH₄) e até mesmo argônio (Ar) entre tantos outros, até mesmo argônio (Ar), em pequenas proporções.

A composição do ar atmosférico é considerada como:

- - - - 75% de nitrogênio, N₂;

- - - - 20% de oxigênio, O₂;

- - - - 4% de gás carbônico, CO₂ e

- - - - 1% de outros gases.

Esta é a combinação ideal, pois se a concentração de O₂ fosse maior, ou se o ar fosse composto só de O₂, as consequências seriam catastróficas. Inicialmente, não haveria vida, mas se houvesse, as diferentes formas de vida não seriam parecidas como as que conhecemos.

Todo material inflamável (com potencial de pegar fogo, como madeira, carvão, plástico, combustíveis, derivados do petróleo e todos os compostos orgânicos), se incendiaria com grande facilidade. Além disso, os metais, os plásticos e substâncias diversas que sofrem oxidação, se oxidariam com uma rapidez espantosa.

Então, uma concentração em torno de 20% de oxigênio é a concentração ideal para que possamos continuar vivendo bem.

E o Argônio, “Ar”, o que é?

O argônio é o gás nobre mais abundante em nosso planeta. Ele recebe esta denominação, gás nobre, devido a sua baixa reatividade e grande capacidade em se apresentar isolado na natureza, ou seja, não forma compostos com outros elementos. Este gás se encontra principalmente na mistura gasosa do ar atmosférico.

O argônio é utilizado como gás de enchimento em contador de radiação e em lâmpada de catodo oco, empregado em espectroscopia de absorção atômica. O argônio é também usado como atmosfera para lâmpadas diversas, principalmente as incandescentes, que não são mais comercializadas no Brasil, para evitar que o filamento de tungstênio entre em contato com oxigênio do ar atmosférico. Quando se acende uma lâmpada incandescente, o filamento de tungstênio pode alcançar temperaturas superiores a 2000°C (se houver ar atmosférico nas proximidades, o filamento queima instantaneamente).
Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 28 de junho de 2015

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Para saber mais:
Por falar em lâmpadas incandescentes, você sabe como é feito o vidro?
Quer saber mais sobre outro gás nobre? Leia um pouco sobre Xenônio.

Fulerenos – forma alotrópica do carbono

20 de junho de 2019/em Sem Categoria /por Miguel

Fulerenos

Até a década de 1980, apenas o grafite, o diamante e o carvão eram conhecidos como formas alotrópicas do carbono. Alotropia é um fenômeno que ocorre quando um elemento químico dá origem a duas ou mais substâncias simples diferentes, ou seja, dependendo de como os átomos do elemento químico se ligam, forma uma substância ou outra.

A partir de um experimento envolvendo grafite e feixe de laser, à temperatura específica, dois cientistas (H. W. Kroto e R. E. Smalley) observaram, a partir de espectrometria de massas, várias moléculas até então desconhecidas. As moléculas observadas apresentavam massa molecular entre 44 e 90 unidades, mas a com massa 60 era a mais abundante. Os cientistas perceberam que aquelas moléculas eram uma nova forma alotrópica do carbono, que seria chamada de fulerenos. Essa descoberta rendeu aos cientistas o prêmio Nobel de química em 1996. A primeira síntese de um fulereno, o C₆₀ foi descrita em 1990.

Os fulerenos são considerados compostos aromáticos, já que possuem elétrons pi em ressonância. A denominação fulereno é uma homenagem ao arquiteto R. Buckminster Fuller que construiu e popularizou as cúpulas geodésicas, que se assemelham as estruturas moleculares dos fulerenos.

Os fulerenos são moléculas estruturadas em forma de “gaiolas”, ou seja, são fechada em si. Os fulerenos são constituídos por uma rede formada por pentágonos e hexágonos, fechando assim a “esfera”. Cada carbono de um fulereno está hibridizado em sp² e forma ligações sigma (ligação simples) com três outros átomos de carbono, restando um elétron de cada carbono, que fica deslocalizado num sistema de orbitais moleculares que atribui à molécula o caráter aromático.

Os fulerenos possuem quantidades diferentes de átomos de carbono, podendo ser formados por 20, 60, 70, 100, 180, 240 e até 540 átomos de carbono. É comumente falado do C₆₀ e também do C₇₀, pois estes foram os primeiros a serem descobertos e também são os mais comuns, mas os outros também têm importância na classe dos fulerenos.

Os fulerenos como dito anteriormente, são estruturados na forma de “gaiolas”, ou esferas ocas, que são formadas por anéis de 5 e 6 átomos de carbono, sendo estas estruturas bastante estáveis, sendo possível encontrá-las na natureza, como mais uma forma alotrópica do carbono.

Estes compostos possuem a capacidade de “aprisionar” átomos ou moléculas de gases em seu interior. Um exemplo é o aprisionamento do hélio e do argônio no interior de um tipo de fulereno, que foi encontrado, sendo que os gases guardavam todas as características dos isótopos presentes.

Para uma molécula “entrar” dentro da estrutura dos fulerenos é necessário que ela possua uma determinada quantidade de energia, pois ela tem que romper a resistência provocada pelos elétrons livres da estrutura. Quando estas moléculas estão no interior da estrutura, elas não conseguem sair.

Quando há a penetração de átomos de metais no interior dos fulerenos, formam-se os bucketos, sais de fulerenos, que possuem faces metálicas.

Os fulerenos em estado de pureza elevado, apresentam cores distintas. O C₆₀, em solução de solvente orgânico, é violeta, enquanto o C₇₀ é marrom, cor de tijolo. Já o C84 é marrom e o C86 é verde oliva, segundo Thakral e Mahta, 2006.

Diamante é duro, mas quebra

20 de junho de 2019/em Diversidades da Química (2015) /por Miguel

Diamante é duro, mas quebra…

O diamante é uma das formas alotrópicas do carbono, que também pode se apresentar na forma pura como: grafite, carvão e fulerenos. Em compostos, ele pode ser encontrados em carbonatos, hidrocarbonetos, carbetos, etc.

O diamante possui uma estrutura extremamente unida e com ligações fortes, na qual, cada um dos átomos está unido a outro por ligações covalentes poderosas e altamente direcionadas a quatro carbonos vizinhos, dispostos nos vértices de um tetraedro regular (com orbitais híbridos do tipo sp³).

Esta forma alotrópica do carbono é a substância natural mais dura conhecida pelo homem. O diamante possui dureza igual a 10, segundo a Escala de Dureza de Mohs, que varia de 1 a 10 (1 – talco e 10 – diamante). O diamante pode ser utilizado para riscar, marcar, ou cortar qualquer outra substância, dura ou não. A dureza do diamante é derivada da sua estrutura altamente compacta.

O diamante além de ser altamente duro, é também um bom isolante elétrico, pois seus elétrons de valência estão firmemente envolvidos nas ligações sigma entre os átomos de carbonos, não sobrando elétrons livres para conduzir corrente elétrica, como no caso da grafite, que possui elétrons livres.

Dureza ou Tenacidade

Dureza – se relaciona à capacidade de um material riscar e ser riscado por outros materiais. Quanto maior for a dureza do material, maior será a sua capacidade em riscar outros materiais ou maior será a sua capacidade em resistir ao risco.
Tenacidade – se relaciona à capacidade de resistir ao impacto. Ou seja, quanto maior for a tenacidade de um material, maior será a sua capacidade em resistir à um impacto físico.

O diamante é altamente duro, ou seja, risca qualquer outro material existente, no entanto, sua tenacidade não é grande como sua dureza. Sendo assim, o diamante pode sim ser quebrado, mas só pode ser riscado por outro diamante. Uma martelada em uma pedra de diamante pode quebrá-lo em diversos pedaços.

Diamante produzido em laboratório

A produção de diamante em laboratório é possível mas não é viável economicamente. A síntese envolve o emprego de altíssimas pressões e temperaturas, o que gera elevado custo de produção.

A primeira vez que se obteve diamante em laboratório foi em 1905, quando o físico Charles Burton alegou haver produzido cristais microscópicos de diamantes pela dissolução de carbono em liga fundida de chumbo e cálcio.

Em 1985, Felix Sebba da Universidade da Virgínia conseguiu produzir diamantes a partir de CaC (carbureto de cálcio) com chumbo fundido, obtendo pequenos cristais de diamante.

Recentemente, diamante foi obtido à temperatura ambiente, tratando o fulereno C₆₀ à altas pressões. O que ocorreu foi a compressão de fuligem do fulereno até ~ 200 atm, produzindo uma pastilha brilhante e translúcida, que se mostrou ser diamante, através de análise por difração de raios-X.

A produção artificial de diamante não é economicamente viável, uma vez que manter condições de altas pressões e temperaturas não é fácil, nem barato. Sendo assim, fica mais barato adquirir um diamante natural do que produzir uma pedra artificialmente.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 12 de dezembro de 2015

Fogos de Artifício – A química de como funcionam

20 de junho de 2019/em Diversidades da Química (2015) /por Miguel

Fogos de Artifício – Como funcionam?

Final de ano, nada mais comum que passar a virada do ano vendo o show de fogos de artifício, seja ao vivo ou pela TV. Quem nunca fez isso?

Shows de fogos de artifício são muito bonitos, no entanto, o barulho nas redondezas do espetáculo é gigantesco. E isso, é devido à grande quantidade de pólvora existente em um fogo de artifício.

Composição e Histórico

Um fogo de artifício é composto basicamente por pólvora (mistura de enxofre, carvão e salitre ‘nitrato de potássio’) e por um sal de um elemento determinado (o que irá determinar a cor da luz produzida na explosão).

A pólvora foi bastante utilizada nos últimos séculos, principalmente, no século XX, durante a 1ª e 2ª Guerra Mundial. Geralmente, a descoberta da pólvora é atribuída aos chineses, que aparentemente a fizeram por volta do ano 1000 d.C. ou seja, por volta do século XI. Foi também os chineses que inventaram os fogos de artifício. Não como eles são encontrados hoje, mas de uma forma primária.

Na Europa, como é de conhecimento de muitos, ocorreram diversas guerras, dentro e patrocinadas por seus países. Isso ajudou no desenvolvimento de técnicas de trabalho com a pólvora e até a sua melhoria. Neste continente, a pólvora chegou por volta do século XIII ou XIV, mas só no século XVIII, durante a Revolução Francesa que a sua produção foi melhorada. Antoine Laurent Lavoisier, durante esta revolução, foi nomeado como o responsável pela munição, ou seja, pela pólvora, já que possuía conhecimentos em química. Até então, o salitre utilizado na produção de pólvora era obtido de forma primitiva e em pequenas quantidades. Lavoisier foi quem descobriu uma maneira de sintetizar o salitre em grandes quantidades, o que possibilitou um aumento sensível na produção e utilização da pólvora.

A pólvora, em um fogo de artifício, possui, além do nitrato de potássio (KNO₃), perclorato de potássio (KClO₄) ou clorato de potássio (KClO₃). Estes compostos são denominados oxidantes e são altamente explosivos. A presença desses sais (KClO₄ e KClO₃) é uma forma de aumentar a explosão e a claridade proporcionada pelo fogo de artifício. Geralmente é utilizado sais de potássio, mas não de sódio, isso é devido ao fato dos sais de sódio absorverem água da atmosfera com maior facilidade do que os sais de potássio. Esse fato é o que impossibilita a utilização de sais de sódio em fogos de artifícios, uma vez que ao serem estocados, caso fossem feitos com sais de sódio, ocorreria a absorção de água, o que atrapalharia no momento da explosão do fogo. Além da intensa luz amarela que é obtida com os sais de sódio, que ofuscaria as outras cores.

A Química das cores dos fogos de artifício

As cores produzidas em um show de fogos de artifício são produzidas a partir de dois fenômenos, a incandescência e a luminescência.

Incandescência

A incandescência é a luz produzida pelo aquecimento de substâncias. Quando se aquece um metal, por exemplo, ele passa a emitir radiação infravermelha, que vai se modificando até se tornar radiação visível na cor branca. Isso irá depender de qual temperatura é atingida. Um exemplo de incandescência são as lâmpadas incandescentes, onde existe um filamento de tungstênio que é aquecido e passa a produzir luz, a partir da incandescência. Este fenômeno é, também, visto nos fogos de artifício, nos quais são utilizados metais como o alumínio e magnésio, que ao queimarem produzem alta claridade.

Luminescência

A luminescência é a luz produzida a partir emissão de energia, na forma de luz, por um elétron excitado, que volta para o nível de energia menos energético de um átomo.

Este fenômeno, a luminescência, pode ser explicado da seguinte forma: 1) Um átomo, de um elemento químico qualquer, possui elétrons em níveis de energia. Ao receber energia, estes elétrons são excitados, ou seja, são promovidos a níveis de energia mais elevados. A quantidade de energia absorvida por um elétron é quantizada, ou melhor, é sempre em quantidades precisas, não podendo ser acumulada. 2) O elétron excitado tem a tendência de voltar para o nível menos energético, pois é mais estável. Quando ocorre esta passagem, do nível mais energético para o menos, ocorre também a liberação da energia absorvida, só que agora, na forma de um fóton, ou seja, na forma de luz.

A luminescência é uma característica de cada elemento químico. Ou seja, átomos de sódio quando aquecido, emitem luz amarela, pela luminescência. Já os átomos de estrôncio e lítio produzem luz vermelha. Os de bário produzem luz verde e assim por diante.

Os fogos de artifício utilizam deste fenômeno e desta variedade, uma vez que há fogos das mais diversas cores. No entanto, nos fogos de artifício são utilizados sais destes elementos químicos, pois o elemento puro, é muitas vezes, reativo. Na tabela a seguir, há uma relação entre as cores e os sais dos elementos químicos utilizados para a sua produção.

Sais de sódio, tais como: NaNO₃, Na₃AlF₆e NaCl

Sais de cobre, tais como: CuCl₂ e Cu₃As₂O₃Cu(C₂H₃O₂)₂

Sais de cálcio, tais como: CaCl₂, CaSO₄ e CaCO₃

Sais de estrôncio e lítio, tais como: SrCO₃e Li₂CO₃

Sais de bário, tais como: Ba(NO₃)₂e BaCl⁺

Mistura de sais de estrôncio e cobre

Alumínio e magnésio, metálicos ou sais

Referência Bibliográfica
1-KOTZ, J., C., TREICHEL, P., Química e Reações Químicas, 3ª edição, volume 2; Rio de Janeiro, Editora LTC, 1998.
2-Tosi, L. Química Nova. 1989,12(1), 33-56.

Infravermelho no dia-a-dia

18 de junho de 2019/em Diversidades da Química (2015) /por Miguel

Ferro de passar a controle remoto – O Infravermelho no cotidiano

Infravermelho é um tipo de radiação eletromagnética. É uma radiação não ionizante, ou seja, a sua interação com a matéria não remove elétrons. A radiação infravermelha está bastante presente no nosso dia a dia e nem notamos. Quando acionamos o controle remoto da TV para alterar o volume ou mudar de canal, por exemplo, há a emissão de um feixe de radiação infravermelha, que interage com um receptor no aparelho de TV, promovendo a mudança desejada. Para saber mais sobre radiação eletromagnética, clique aqui.

Infravermelho é um tipo de radiação eletromagnética não ionizante. Ao interagir com a matéria, a radiação infravermelha não provoca a formação de íons, ou seja, não remove elétrons dos átomos que constitui a matéria, mas provoca vibrações de algumas moléculas. O resultado da interação é o aumento da temperatura do sistema.

A molécula de água, na presença de radiação infravermelha, pode vibrar, pelo menos, de três diferentes formas, estiramento simétrico, estiramento assimétrico e deformação no plano (cisalhamento), como é mostrado a seguir.

Moléculas diferentes, interagem de maneiras diferentes diante da radiação infravermelha. Para uma molécula sofrer interação com esse tipo de radiação, é necessário que haja um momento dipolar em determinada ligação química. No caso da água, há um momento dipolar na ligação O-H, o que favorece a vibração das ligações da molécula.

A radiação infravermelha é amplamente utilizada e tão desconhecida. Essa radiação é a responsável pela transmissão de calor de um corpo para outro, sem a necessidade de contato entre eles. Como saber que um ferro de passar roupas está quente sem precisar tocá-lo? Uma ótima maneira é aproximar da sua superfície uma das mãos, obtendo de maneira instantânea a sensação de calor que é emitida pelo aparelho. A superfície quente emite radiação infravermelha, que promoverá a vibração de algumas moléculas na superfície de nossa mão, indicando a sensação de calor.

A radiação infravermelha possui diversas aplicações, sendo utilizada, ou melhor, emitida por controles remotos, controles de alarmes, sensores de temperatura e presença para ambientes, lasers de leitores de CD e DVD, leitor de preços de caixa de supermercado, binóculos e câmeras de visualização noturna, termômetros para medição de temperatura diversas, além de uso na medicina, com geração de termo-imagem, ou seja, imagens que mostram a distribuição de calor pelo corpo.

No caso do controle remoto, cada botão emite um sinal de radiação diferente que, por sua vez, é reconhecido por um sensor no aparelho de televisão.

Existem outros tipos de radiação que são utilizadas para a comodidade humana, tais como microondas, ultravioleta, visível, etc.

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Aspirina – de resfriado a dores musculares

17 de junho de 2019/em Diversidades da Química (2015) /por Miguel

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 27 de junho de 2015

Aspirina

Resfriados, dores de cabeça, dores musculares, inflamações e gripe. Qual é a solução para estes problemas?

Aspirina é a solução. Isso é o que os comerciais de TV anunciam. Quem nunca viu um dos comerciais da Aspirina? Acredito que todos os que assistem TV. Entretanto, o que é a Aspirina? Aspirina é uma marca registrada, pertencente a Bayer, empresa alemã de produtos químicos e farmacêuticos. Esta marca, Aspirina, é um medicamento utilizado para diversos fins terapêuticos, tais como: analgésico, anti-inflamatório e desplaquetador sanguíneo (faz o sangue ficar mais líquido, mas “fino”).

Caso você já tenha assistido um comercial deste medicamento, deve ter notado uma advertência em seu final. Esta é uma advertência que deve ser considerada, pois como dito, a Aspirina pode ralear o sangue e um caso de Dengue simples pode se transformar em Dengue hemorrágica (sangramento sem coagulação do sangue). As plaquetas são as responsáveis pela coagulação sanguínea.

Princípio Ativo da Aspirina

O seu uso é somente benéfico?

O princípio ativo da Aspirina é o Ácido Acetil-Salicílico (AAS), que faz parte do grupo de medicamentos chamado NSAID’s – Non Steroidal Anti – Inflamatory Drugs ou drogas não esteroidal anti-inflamatórias.

O membro mais comum dos NSAID’s é o ácido acetil-salicílico, cujo uso como medicamento iniciou-se no fim do século XIX.

Desde 400 a.C., era de conhecimento que a febre poderia ser baixada ao mastigar um pedaço de casca de Salgueiro. O agente ativo presente na casca desta planta foi identificado em 1827. O composto aromático Salicina estava presente como agente ativo e possui a capacidade de se transformar em álcool salicílico, por simples hidrólise. O álcool salicílico, por sua vez, pode ser oxidado a ácido salicílico.

O ácido salicílico possui alta e efetiva ação sobre redução de febres, com atuação analgésica e anti-inflamatória. Entretanto, descobriu-se que ele possui alta ação corrosiva para as paredes estomacais. Sendo assim, o seu uso não não é recomendado com freqüência diária.

Como estratégia para reduzir a ação corrosiva do ácido salicílico, o grupo -OH ligado ao anel aromático é convertido a éster acetato, originando o ácido acetil-salicílico (AAS), que pode ser visualizado a seguir. Essa alteração estrutural fornece um composto com menor ação, no entanto, menos corrosivo.


álcool salicílico	ácido salicílico	ácido acetil-salicílico (Aspirina)

A corrosão da parede estomacal se dá pela passagem de íons H⁺ pela parede estomacal, o que provoca irritação, podendo gerar uma ulceração.

Como a AAS é um ácido fraco, quando em meio fortemente ácido (como dentro do estômago, pH~1), a sua base conjugada, o íon acetilsalicilato, reage com o H⁺ e forma a molécula neutra. A membrana celular é permeável somente a moléculas neutras, então, a molécula neutra de AAS atravessa a parede celular do estômago. Nessa nova região a concentração de H⁺, [H⁺], é menor do que no estômago (meio é mais básico), então o AAS se ioniza, aumentando a [H⁺] no interior da membrana, provocando assim, sangramentos, ulcerações e irritações gástricas.

O fato é que a absorção terapêutica da Aspirina, ou melhor, do ácido acetil-salicílico, é realizada no intestino, ou seja, só quando o AAS estiver no intestino é que a ação analgésica e anti-inflamatória terá efeito. A absorção realizada no estômago não apresenta efeito terapêutico.

Em um comprimido de Aspirina há 400 mg de ácido acetil-salicílico (AAS), quantidade relativamente pequena, mas de efeito terapêutico razoável. Para uma criança, a ingestão de 15 gramas de AAS pode ser fatal. Sendo assim, a Aspirina é mais perigosa do que se pensa e se vê nos comerciais de TV.

Um outro problema relatado ao uso deste medicamento é a Síndrome de Reye, um problema com sintomas de gripe, que ataca principalmente crianças e adolescentes.

Alternativas ao uso de Aspirina

Alternativas ao uso do ácido acetil-salicílico, são outros NSAID’s, o ibuprofeno e o naxopreno.

O ibuprofeno é quase tão potente quanto o AAS, sendo menos propenso a causar distúrbios estomacais. Muitos atletas utilizam este medicamento como um “grupo básico de alimentos“, devido a sua ação anti-inflamatória e anti-dor.

O naxopreno é tão potente quanto o AAS, mas possui um diferencial, permanece ativo no organismo por um tempo superior a 5 vezes o tempo de permanência do AAS.


Ibuprofeno – encontrado nos remédios Advil, Motrin e Nuprin.	Naxopreno – encontrado nos remédios Naprosin e Aleve.

Referência Bibliográfica
1– Embalagem de Aspirina C, sabor limão, efervescente. Bayer S.A., São Paulo.
2– PERUZZO, T.,M., CANTO E.,L., Química, 1ª edição, volume único; São Paulo, Editora Moderna, 1999.

O Brasil é um dos poucos países do mundo que ainda utiliza o Ácido Acetil-Salicílico (AAS). Em países desenvolvidos, ibuprofeno e naxopreno substituíram o AAS por serem menos danosos ao organismo.

Álcool, mais que um produto, uma função orgânica

12 de junho de 2019/em Diversidades da Química (2015) /por Miguel

O que são álcoois?

Os álcoois ocupam uma posição central na química orgânica. A partir deles, é possível a síntese de muitas classes de compostos, tais como: alquenos, ésteres, haletos de alquila, ácidos carboxílicos, cetonas, aldeídos, éter, etc. Além da possibilidade de dar origem a outras funções, os álcoois também podem ser obtidos destas funções.

Álcool combustível

Álcool é um composto orgânico em que um átomo de H, de um alcano, é substituído por um grupo hidroxila, OH.
CH₄ (alcano) – CH₃OH (álcool)
CH₃CH₃ (alcano) – CH₃CH₂OH (álcool)

Os álcoois mais conhecidos e utilizados são o metanol e o etanol. As principais aplicações do etanol é como combustível, aditivo para combustível fóssil (adição na gasolina para aumentar a octanagem) e como reagente químico para indústria. O metanol já foi usado como combustível, mas notou-se o seu caráter tóxico e sua aplicação como combustível foi descontinuada. Atualmente, o metanol é usado principalmente como reagente químico, na indústria.

Na síntese do biodiesel é utilizado um álcool. Mundialmente, utiliza-se metanol, pois oferece melhores rendimentos reacionais, mas no Brasil, devida a grande abundância de etanol, utiliza-se o etanol como reagente na síntese do biodiesel. Veja mais sobre a síntese do biodiesel!

Há um tempo atrás, o metanol era obtido a partir da destilação da madeira, ou melhor, do aquecimento da madeira a altas temperaturas e na ausência de ar. Daí surgiu a denominação: álcool da madeira. Atualmente, ele é produzido a partir da hidrogenação catalítica do monóxido de carbono à temperaturas e pressões elevadas, em torno de 300 – 400°C e 200 – 300 atm.

O etanol combustível é obtido, principalmente, a partir da fermentação dos açúcares de frutas, tais como a cana-de-açúcar.

Entretanto, o etanol também pode ser obtido industrialmente, como um subproduto da destilação do petróleo. O etileno é um subproduto do petróleo, que em condições de hidratação, pode originar o etanol.

O etanol é o álcool encontrado em bebidas, sendo sua concentração, variável, ou seja, a porcentagem de álcool em um bebida pode variar de 4% em uma cerveja até 50% em uma cachaça. Esta concentração irá variar de acordo com a bebida e se ela é ou não destilada.

Bebidas apenas fermentadas não apresenta um teor alcoólico muito elevado. Já as destiladas como cachaça e uísque apresentam alto teor alcoólico.

A destilação simples ou fracionada de uma solução de etanol e água não leva a etanol maisconcentrado que 95%. Para a obtenção de um álcool com concentração superior a 95%, é necessário um tratamento com benzeno. A destilação desta nova mistura pode produzir etanol 100% ou bem próximo disso. Este álcool é denominado: álcool absoluto.

O etanol encontrado em supermercados e farmácias possui concentração elevada, bem mais alta que de muitas bebidas. No entanto, ele não pode ser ingerido, uma vez que possuem agentes desnaturantes, que tem a finalidade alterar o gosto e o odor do produto, para que não seja ingerido.

O etanol é hipnótico (induz ao sono). Diminui a atividade superior do cérebro, embora provoque a ilusão de ser estimulante. Ele é também tóxico, mas muito menos que o metanol.

Você sabia que misturar bebida alcoólica e energético pode ser perigoso?

Etileno Glicol

O etileno glicol (HOCH₂CH₂OH) é utilizado, em alguns casos, como agente anti-congelante (em países frios) ou como agente anti-ebulição (fluido de radiador comercializado no Brasil), utilizado como aditivo para motores de automóveis. Ele é comercializado com esta finalidade com diversos nomes fantasia. Ele é um álcool tóxico e não deve ser ingerido.

Soluções, solutos e solventes

12 de junho de 2019/em Conteúdos Curriculares /por Miguel

Soluções, solutos e solventes Solução é uma mistura homogênea entre duas ou mais substâncias, ou seja, é uma mistura que apresenta apenas 1 fase visível, aspecto uniforme, como por exemplo, a água potável que sai dos filtros em nossas casas. Uma solução pode se apresentar em três diferentes estados físicos, sólido, líquido e gasoso. Uma […]