domingo, 23 de junho de 2019
sábado, 22 de junho de 2019
Matemáticos sugerem nova organização para Tabela Periódica
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| CADA UM DOS 94 CÍRCULOS COM SÍMBOLOS DE ELEMENTOS QUÍMICOS REPRESENTA A LIGAÇÃOQUE O RESPECTIVO ELEMENTO FORMA COM UM RESÍDUO ORGÂNICO. (FOTO: GUILLERMO RESTREPO, MPI FOR MATHEMATICS IN THE SCIENCES) |
A organização mais famosa dos elementos químicos foi criada pelo russo Dmitri Mendeleev e pelo almeão Lothar Meyer na década de 1860. Nela, os especialistas criaram um arranjo de elementos baseado em suas massas e semelhanças atômicas — hoje as substâncias são classificadas por seu número atômico (que indica o número de prótons no núcleo atômico), desde o hidrogênio leve (um próton) até o oganesson exótico (118 prótons).
Os elementos também são classificados
em grupos: átomos na mesma coluna geralmente têm o mesmo número de elétrons em
sua camada de valência, por exemplo. Também está incluído o peso atômico
do elemento, o símbolo atômico e uma cor que simboliza qual grupo possui
propriedades químicas e físicas particulares em comum a que um elemento pertence.
Contudo, os especialistas não concordam
com o posicionamento de várias substâncias, como o lantânio e actínio. Por isso
os matemáticos focaram no desenvolvimento de uma representação mais versátil
dos elementos, algo que pudesse ser observado de vários ângulos.
Como conta um dos membros do projeto,
Guillermo Restrepo, sua releitura é como uma escultura que, dependendo de de
onde está sendo iluminada, pode obter diferentes sombras — sendo que
todas estão corretas. “As várias sombras que a figura molda são as tabelas
periódicas. É por isso que existem muitas maneiras de criar essas tabelas. De
certa forma, as tabelas de período são projeções. Projeções da estrutura
interna da tabela periódica como uma espécie de escultura", disse o
matemático em comunicado.
Para que uma organização possa ser
definida como tabela periódica ela precisa ser ordenada, ou seja, os itens
precisam ser catalogados, como os elementos; precisa ser organizada de acordo
com uma propriedade particular, como número atômico ou massa atômica; e precisa
ser agrupada de acordo com um critério, como similaridade química.
“Investigamos quase 5 mil substâncias
constituídas por dois elementos em proporções diferentes”, explica Guillermo
Restrepo. “Então, procuramos semelhanças nesses dados. Por exemplo, o sódio e o
lítio são semelhantes porque combinam com as mesmas substâncias nas mesmas
proporções (por exemplo, com oxigénio ou cloro, bromo e iodo). Encontramos,
portanto, padrões que podemos usar para classificar os elementos”.
quarta-feira, 19 de junho de 2019
O lixo plástico pode virar combustível ?
A startup japonesa Blest responde que sim, ao desenvolver um equipamento de vários tamanhos, para uso doméstico ou industrial, que pode facilmente transformar 1 quilo de lixo de plástico em 1 litro de combustível (gasolina, diesel ou querosene), necessitando apenas 1 kW de energia e emitindo menos CO2 durante o processo.
Em vez de fogo, a Blest Machine, como é conhecida, usa um controle de aquecedor de temperatura elétrico para derreter o plástico e convertê-lo em gás bruto. Direcionado a um repositório especial, esse gás entra em contato com água que o resfria e converte em combustível, podendo então ser usado em fogões e aquecedores ou, se refinado, em carros e motos.
Akinori Ito, o criador da Blest, decidiu desenvolver o equipamento para enfrentar o desafio de reciclar lixo em um país como o Japão, que não dispõe de muito espaço. E escolheu o plástico por ser basicamente composto de petróleo.
Sua versão portátil pode ser instalada sobre uma mesa nas residências, evitando a necessidade de construir enormes usinas, onde normalmente o plástico é reciclado, ou lixões. Essa versatilidade pode ser bem útil, considerando que nos Estados Unidos, por exemplo, apenas 7% do total de lixo plástico são reciclados, segundo dados da Agência de Proteção Ambiental (EPA, na sigla em inglês).
Você sabe qual o polímero presente nas fraldas descartáveis?
Os
polímeros superabsorventes são aqueles que possuem grande afinidade pela água,
como, por exemplo, o poliacrilato de sódio (PAS), no qual o mecanismo de
absorção é por osmose.
Figura:
Estrutura do poliacrilato de sódio
A pressão
osmótica faz que o poliacrilato de sódio absorva água para equilibrar a
concentração de íons sódio dentro e fora do polímero.
Então mãos
à obra, vamos demonstrar em sala de aula o poder absorvente desse polímero?
O conteúdo
a seguir é uma sugestão de aula para reforçar o conteúdo “Polímeros” em Química
Orgânica. Professor, está a sua disposição um procedimento rápido e fácil para
demonstrar essa propriedade polimérica.
Material Necessário
1 fralda
descartável
Tesoura
1 saco
plástico
copo (ou
recipiente transparente)
Água
Procedimento
- Corte a
fralda em tiras (com o auxílio da tesoura) e retire os flocos de gel absorvente
presentes em seu interior. Uma dica é colocar as tiras no saco plástico e
agitar até que o gel (na forma de um pó branco) se acumule no fundo;
- recolha 1
colher do gel, coloque no copo e acrescente água até ¼ da medida do copo e
observe. O que acontece?
- vire o
copo de cabeça para baixo e confira se o gel está líquido ou seco.
Explicação
O gel
presente em fraldas descartáveis é composto pelo polímero poliacrilato de
sódio, esse material é capaz de absorver mais de 800 vezes seu peso em água.
No instante
em que acrescentamos a água, o gel se encarrega de absorvê-la. Sendo assim,
podemos contornar o copo e o gel se mantém fixo no fundo, por estar seco.
O
poliacrilato começou a ser usado como componente de fraldas descartáveis no
início da década de 80 e tem revolucionado o mercado por dois motivos.
Primeiro, ele permite uma redução na massa média das fraldas em torno de 50%,
por ser um polímero muito leve. E segundo, por sua alta capacidade absorvente
.
Experimento da Areia Mágica
A água é muitas vezes chamada de solvente
universal, pois ela tem a capacidade de dissolver grande parte das substâncias
ao nosso redor. As soluções químicas usadas em laboratório, por exemplo, são em
sua maioria formadas pela dissolução de sais, ácidos e bases dissolvidos em
água.
No entanto, em nosso cotidiano, existem algumas substâncias hidrófugas, que são aquelas que repelem a água e não se solubilizam nela, permanecendo intactas, sem se molhar. Uma substância hidrófuga bem conhecida é o óleo. Isso ocorre porque não há interação entre as moléculas de água e as moléculas dessas substâncias.
No entanto, em nosso cotidiano, existem algumas substâncias hidrófugas, que são aquelas que repelem a água e não se solubilizam nela, permanecendo intactas, sem se molhar. Uma substância hidrófuga bem conhecida é o óleo. Isso ocorre porque não há interação entre as moléculas de água e as moléculas dessas substâncias.
Esses produtos são usados no mercado
para diversas finalidades, por exemplo, existe o aditivo impermeabilizante, que
tem o aspecto de areia, usado para fazer caixas d'água, piscinas e alguns
tratamentos para impermeabilizar paredes. Além disso, existem também repelentes
de água ou impermeabilizantes líquidos que são vendidos principalmente para
para-brisas de automóveis e na forma de spray hidrorrepelente
que serve para se passar em barracas, sofás etc.
Essa areia foi inventada inicialmente
com a finalidade de conter derramamentos de petróleo, para envolvê-lo e
forçá-lo a afundar para depois ser recolhido junto à areia sem se misturar com
a água. Entretanto, visto que a sua produção tem um custo elevado, essa
finalidade está sendo abandonada e hoje a areia que não se molha é comercializada
como um brinquedo, que é conhecido como “areia mágica”.
Quando se adiciona a areia na água,
formam-se filetes em que toda a água ao seu redor é repelida, formando um duto
de alta pressão em torno deles, por isso, a areia vai para o fundo do recipiente
com água. O ar também vai para o fundo, por essa razão, a areia, ao ser
misturada, sobe, pois o ar que é menos denso sobe e leva consigo algumas partes
da areia.
No caso das areias mágicas
comercializadas como brinquedo, elas são impermeabilizadas com vapores de
reagentes que contêm silício, cloro e grupos de hidrocarbonetos, um exemplo é o
trimetilsilanol ((CH3)3SiOH). Os grupos
Si-OH não interagem bem com a água. Já o repelente líquido é formado por uma
solução de polímero de silicone dissolvido em álcool propílico, sendo que o
álcool evapora e sobra um filme de silicone sobre o vidro. Eles não se atraem
porque as interações entre as moléculas de água são muito mais fortes que as
interações entre uma molécula de água e o polímero de silicone.
Para o Experimento você vai precisar:
Materiais Necessários
- Hidrorrepelente
- Água
- Areia colorida
- Recipiente de superficie plana
Procedimento
Coloque uma fina camada da areia, sobre o
recipiente de supéricie plana, em seguida, aplique o hidrorrepelente várias
vezes sobre a areia e deixe secar. Depois, é so observar o que acontece ao
adicionar a areia na água.
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