quinta-feira, 10 de junho de 2010

Airbag: Como funciona a sua química

A reação presente no airbag produz gás nitrogênio e silicato alcalino.


O airbag é um dispositivo destinado a proteger motoristas e passageiros em caso de colisão. Para haver um perfeito funcionamento, o sistema envolve os seguintes mecanismos:

- sensores localizados na parte frontal do veículo;

- um dispositivo onde há substâncias químicas que reagem entre si quando recebem um impulso elétrico;

- uma bolsa plástica que fica acondicionada dentro do ponto central do volante de direção. No caso do passageiro, a bolsa está localizada no painel logo acima do porta-luvas.

Mas como a bolsa plástica se enche subitamente no caso de uma colisão? E de onde vêm os 70 litros de ar que faz inflar o saco antes da colisão? Na verdade, se trata de um gás que provém de uma reação química de decomposição. Veja como funciona:

O airbag é formado por um dispositivo que contém a mistura química de NaN3 (azida de sódio), KNO3 e SiO2 que é responsável pela liberação do gás. Esse dispositivo está acoplado a um balão que fica no painel do automóvel e quando ocorre uma colisão (ou desaceleração), os sensores localizados no pára-choque do automóvel transmitem um impulso elétrico (faísca) que causa a detonação da reação. Alguns centésimos de segundo depois, o airbag está completamente inflado, salvando vidas, veja as equações do processo:

1. NaN3 → 2 Na + 3N2
2. 10 Na + 2 KNO3 → K2O + 5 Na2O + N2
3. K2O + Na2O + SiO2 → silicato alcalino

A reação produz gás nitrogênio e silicato alcalino.

Os airbags complementam a função dos cintos de segurança, agindo conjunta e simultaneamente com o objetivo de reter o movimento dos ocupantes para frente em fortes colisões, eles fornecem uma proteção adicional reduzindo os riscos de ferimentos na cabeça e no tórax.

Por Líria Alves
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

Fonte: http://www.brasilescola.com/quimica/air-bag-reacao-decomposicao.htm

Jmol - Visualizador de Modelos Químicos em 3D




Jmol é um visualizador de modelos químicos em 3D que traz um ambiente propício para a análise e o estudo dos mais variados compostos, desde os mais simples e elementares, até os mais complexos.

Sua interface foi especialmente projetada para a interpretação de informações e simulações, proporcionando uma ferramenta de estudo exemplar nas áreas de materiais, cristais, química pura e biomoléculas.

Entre os recursos que você poderá encontrar nesse software poderoso desenvolvido em JAVA, estão uma ampla variedade de funcionalidades que chegaram para simplificar a vida de estudantes, pesquisadores, professores e interessados em química e bioquímica.

O visualizador possui um interface totalmente em português, fácil de usar e que não requer conhecimentos avançados em informática para poder executar os mais variados tipos de ações suportadas pelo programa.

Além disso, ele se constitui como um poderoso renderizador de modelos 3D, que une um código otimizado para simplificar processos e permitir visualizações


complexas sem necessitar de recursos avançados de hardware.

Para quem tem curiosidades na area, se interessa ou gosta somente de observar substâncias químicas, esta ai uma ótima maneira de poder ver os elementos na sua forma espacial.

Para download do programa, acessem: http://www.baixaki.com.br/download/jmol.htm

QuipTabela

QuipTabela é uma Tabela Periódica interativa, que conta com 30 informações sobre cada um dos elementos químicos. O QuipTabela não é somente um banco de dados com informações químicas, mas sim, um software educacional que tem por objetivo: auxiliar na construção do conhecimento referente ao assunto Tabela Periódica e Periodicidade Química.
A Tabela Periódica do QuipTabela foi melhorada, possuindo, agora, 30 informações diferentes sobre cada um dos elementos químicos. Estas informações se dividem em várias seções, a principal e com maior volume de informações é a denominada "Dados", seção onde se encontram mais de vinte e cinco propriedades físico-químicas e informações sobre os elementos. Outras seções como a "Potencial de Redução", "Fontes" e "Aplicações" completam as seções com informações dos elementos químicos.

terça-feira, 1 de junho de 2010

Porque a água oxigenada forma espuma ao ser colocada em feridas?

A água oxigenada, ou peróxido de hidrogênio (H2O2), é um produto que nós podemos comprar em farmácias. Mas o que compramos, na verdade, é uma solução de 3%, o que significa que o vasilhame contém 97% de água e 3% de peróxido de hidrogênio. Embora a maioria das pessoas a use como um antisséptico, a verdade é que ela não é um antisséptico tão bom assim.
A razão da água oxigenada formar aquela espuma é pelo fato de o sangue e as células conterem uma enzima chamada catalase. Como um corte ou um arranhão contem sangue e células danificadas, existe grande quantidade de catalase ao redor dessa região.
Quando a catalase entra em contato com o peróxido de hidrogênio, acaba transformando esse peróxido de hidrogênio (H2O2) em água (H2O) e gás oxigênio (O2).
2H2O2 --> 2H2O + O2
A catalase faz isso de maneira extremamente eficiente, com até 200 mil reações por segundo. E as bolhas que vemos na espuma são bolhas de oxigênio puro, sendo criadas por ela. Se colocarmos um pouco de peróxido de hidrogênio em uma batata cortada irá acontecer a mesma coisa e pela mesma razão: a catalase nas células danificadas da batata irá reagir com o peróxido de hidrogênio.
A água oxigenada não forma espuma na garrafa ou na sua pele porque não há catalase para ajudar a reação a ocorrer, e ela é estável à temperatura ambiente.

Tomando choques ao morder metais.

Por Que as Obturações nos Dentes dão Choque ao Morder um Papel Alumínio?



Simplesmente porque estamos formando uma pilha, dois metais diferentes em um meio ácido. O alumínio se transforma no pólo negativo (ânodo), que começa a perder elétrons, que caminham através da saliva (que é levemente ácida) para a obturação, pólo positivo (cátodo), que recebe os elétrons. Assim como o dente possui terminações nervosas informa ao cérebro que você está recebendo um choque.

Porque colocamos sal no balde para ajudar a gelar a cerveja?

O sal altera as temperaturas em que a água muda de estado físico. No caso do gelo da cerveja, adição de sal faz com que a água necessite de mais energia para passar do estado sólido para o líquido, perdendo mais calor. O resultado é uma cerveja mais gelada do que outra que estivesse mergulhada em gelo puro. O sal é usado porque está sempre à mão em uma mesa. Mas pode ser substituído por qualquer outro pó solúvel em água, como o açúcar, por exemplo. O mesmo fenômeno ocorre quando se põe água salgada para ferver. Neste caso a água também vai necessitar mais calor para deixar de ser um líquido e passar a ser um gás. Entretanto, neste caso, o calor extra é puxado da chama do fogo e a temperatura de ebulição se eleva. Quanto mais sal na água, maiores serão as variações de temperatura em ambos os casos.


Quando colocamos sal no gelo do balde da cerveja, a temperatura cai e a cerveja fica ainda mais gelada.

Porquê o Pão cresce?

O pão cresce porque à massa é acrescentado fermento. Normalmente, em massas de pães é adicionado fermento biológico. A levedura, fungos unicelulares que se utilizam da glicose resultante da hidrólise do amido, existente em abundância em cereais, para crescer. Por reação enzimática, a levedura age sobre as moléculas de açúcar liberando CO2 (gás carbônico). Ao ser liberada, essa molécula fica retida na malha do glúten. A malha, por sua vez, se estica, formando pequenas bolhas. O gás carbônico também tem a tendência de se juntar às bolhas de ar que se formaram no momento em que o padeiro está sovando a massa. São essas bolhas de ar e gás carbônico que, ao se expandirem quando o pão está assando no forno, tornam possível o crescimento do pão.
A glicose ou dextrose, é um monossacarídeo. As células a usam como fonte de energia e intermediário metabólico. É um cristal sólido de sabor adocicado, de formula molecular C6H12O6, encontrado na natureza na forma livre ou combinada. Juntamente com a frutose e a galactose, é o carboidrato fundamental de carboidratos maiores, como sacarose e maltose. Amido e celulose são polímeros de glicose. A glicose (C6H12O6) contém seis átomos de carbono e um grupo aldeído. É uma aldohexose.

Molécula de Glicose

O Glúten é uma proteína amorfa que se encontra na semente de muitos cereais combinada com o amido. Representa 80% das proteínas do trigo e é composta de gliadina e glutenina. O glúten é responsável pela elasticidade da massa da farinha, o que permite sua fermentação, assim como a consistência elástica esponjosa dos pães e bolos.
Uma vez cozido, o glúten adquire uma consistência firme e toma um pouco do sabor do caldo no qual foi cozido. Esta propriedade faz com que seja apreciado como substituto da carne nas cozinhas vegetarianas e budista.
Em assados, o glúten é o responsável pela permanência dos gases da fermentação no interior da massa, fazendo com que ocorra um aumento em seu volume. Depois da cocção, a coagulação do glúten é responsável pela não desinflação do bolo ou pão.
O dióxido de carbono, ou anidrido carbônico, ou gás carbônico é um composto químico constituído por dois átomos de oxigênio e um átomo de carbono. A representação química é CO2.
Estruturalmente o dióxido de carbono é constituído por moléculas de geometria linear e de caráter apolar. Por isso as atrações intermoleculares são muito fracas, tornando-o, nas condições ambientais, um gás. Daí o seu nome comercial gás carbônico.

quarta-feira, 26 de maio de 2010

É difícil cozinhar no Everest?


Todos sabemos quando a água em uma chaleira está fervendo, pois observamos sua agitação e a formação de bolhas dentro do recipiente. E se por um descuido, esquecermos a chaleira fervendo por muito tempo, lá se vai o nosso chimarrão!¹ Mas, ao observar uma poça de água no chão, veremos que ela desaparece lentamente. Isso quer dizer que, apesar da ebulição e a evaporação serem dois tipos de vaporização, a evaporação é um fenômeno de natureza diferente da ebulição.

Ebulição e evaporação são dois tipos de vaporização:


Evaporação

Um líquido evapora quando algumas de suas moléculas, as mais rápidas, devidamente orientadas na superfície do líquido, atingem a superfície e escapam para o ar.

Dessa forma, a intensidade da evaporação depende de vários fatores, dentre os quais:

> A influência da natureza do líquido

Se colocarmos cinco gotas de éter comum em um béquer e cinco gotas de água em outro, será possível observar que o éter irá evaporar com maior rapidez que a água.

A rapidez de evaporação de substâncias, como o éter, depende das forças que unem suas moléculas. Por isso, um líquido com moléculas fracamente ligadas irá evaporar mais facilmente que outro em igualdade das demais condições. É como se alguns líquidos "resistissem" mais a separação de suas moléculas devido a força de atração intramolecular existente. Exemplo dessa força é a famosa "ponte de hidrogênio", uma ligação considerada forte que ocorre entre o hidrogênio e um elemento muito eletronegativo (Flúor, oxigênio e Nitrogênio por exemplo) a qual está presente em um dos principais constituintes do nosso corpo, a água. O Naeq já publicou um artigo sobre "Ponte de Hidrogênio, força intramolecular intrigante!".

> Temperatura

Quanto maior a temperatura, maior a energia cinética média das moléculas. Isso significa que mais rápidas ficam as moléculas do líquido tornando mais intensa a evaporação. De modo geral, qualquer líquido evapora a qualquer temperatura.

> Superfície de contato


Quanto maior a área do líquido exposta ao ar ou vapor, mais rápida será a evaporação pois mais moléculas estarão passando para o estado de vapor. Não confundir "área" do líquido com o "volume" do líquido em evaporação. Considerando recipientes com o mesmo volume de um líquido, evaporará mais rapidamente o recipiente que propiciar uma maior área de contato com o ar.

> Pressão reinante


A pressão tem um valor determinante no processo de vaporização de um líquido. Ela atua como um agente facilitador ou um obstáculo na passagem das moléculas mais rápidas e orientadas da superfície do líquido que promovem o processo de transição entre a forma líquida e a forma de vapor. Portanto, quanto maior a pressão, mais dificilmente as moléculas com potencial para saírem do estado líquido e passarem para a forma de vapor conseguiram tal feito.


Ebulição

Ao contrário da evaporação, a ebulição só ocorre em uma certa temperatura, denominada temperatura (ou ponto) de ebulição.

O ponto de ebulição depende de dois fatores fundamentais:

> Natureza do líquido

Quanto mais fraca for a união entre as moléculas, mais baixo será o ponto de ebulição pois menos energia será necessária para separar as moléculas umas das outras.

> Pressão exercida sobre o líquido

Em regiões altas, a pressão atmosférica é menor do que ao nível do mar; devido a diminuição da camada de ar sobre o dado local. Por isso, os líquidos entram em ebulição mais facilmente em grandes altitudes. Quanto maior a altitude, menor será a temperatura de ebulição e menor será a pressão reinante.

De modo geral, a cada quilômetro acima do nível do mar, a temperatura de ebulição diminui 3°C. Assim, se numa dada altitude a água ferver a 66°C teremos 34/3 = 11km, ou seja, no alto de uma montanha de 11km de altura; o Everest está lá pelos 8,5 km logo 8,5x3 = 25,5; 100-25,5= 74,5°C (essa é aproximadamente a temperatura da água a ferver no alto do Everest)

Sabemos que a temperatura é importante até no simples ato de preparar um chá. Por isso, embora a água ferva mais facilmente no ato de uma montanha, há um aspecto negativo nessa questão: cozinhar alimentos em recipientes abertos fica mais difícil, além do chá ou café aquecido nessa temperatura não ter o mesmo gosto :-)

Assim, cozinhar feijão em uma panela aberta no alto de uma montanha, por exemplo, será um processo mais lento do que se cozinhássemos ao nível do mar.

Nas panela de pressão, a água fervem acima de 100°C devido à alta pressão dos vapores da água no interior da panela. Por serem fechadas, as panelas de pressão não são influenciadas pela altitude



¹ Chimarrão: bebida típica da região sul do Brasil (Rio Grande do Sul mais precisamente). Para saber mais sobre essa bebida, acesse: http://ervamateonline.vila.bol.com.br

Fonte: http://hermes.ucs.br/ccet/defq/naeq/material_didatico/textos_interativos_11.htm

Sangue do Diabo (Experimento)



Imagine que seja possível criar uma substância "mágica" vermelha que ao ser jogada em roupas brancas as manche e que após algum tempo a mancha suma. Isso é possível e a química ensina para nós como fazer esse experimento e depois de feito brincar bastante com essa substância, mostrando assim que a química pode ser divertida e até mágica.

Explicação científica:

O produto que usamos para colorir (manchar) o tecido é na verdade uma base, o hidróxido de amônio que na presença de um indicador fica vermelho. Esta substância é instável e se decompõe rapidamente em amônia e água, a amônia por sua vez é um gás na temperatura ambiente e evapora muito rapidamente, fazendo assim com que o tecido retome sua tonalidade original.

A substância presente na roupa da pessoa então é agua pura, que é neutro, o sinalizador então, que no nosso caso será a fenolftaleína, fica incolor e a roupa volta ao estado normal sem deixar nenhum vestígio.

Modo de preparo:

ingredientes:

* amoníaco (possível de se adquirir em farmácias ou supermercados)

* fenolftaleína (encontrado em laboratórios ou famácias)

ATENÇÃO: A fenolftaleína não é ingrediente de comprimidos de lacto-purga e outros similares, a composição química desses mudou uma vez que foi proibida a venda desses comprimidos com indicadores de fenolftaleína. Alguns modos de preparo do "Sangue de Diabo" traziam similares na sua receita porém hoje não mais é possível sua utilização.

* álcool líquido (álcool comum, usado na limpeza doméstica)

* água

Misture 20ml de fenolftaleína com 50ml de álcool, esta é a substância indicadora, fica avermelhada em meio básico e neutra em meio neutro ou ácido.

Coloque agora num segundo reservatório 150ml de água e 80ml de amoníaco.

Vá misturando calmamente a substância indicadora no segundo reservatório observando a mudança de cor, escolha o tom vermelho desejado e está pronto o sangue do diabo.

Coloque num pulverizador e brinque jogando o líquido na roupa (preferencialmente clara pois é mais visível o efeito), nunca próximo ao rosto.

Vale lembrar que em todo o processo de preparo, as substâncias não podem ser cheiradas, evite o contato com os olhos.

terça-feira, 25 de maio de 2010

Clipe - Crítica ao Sistema Educacional como um todo

Há uma música do Gabriel O Pensador intitulada "Estudo Errado" que é uma crítica a forma como é o sistema educacional e também de como o estudo dos filhos é encarado pelos pais, como somente um sistema de metas a ser batido, e não como uma forma de engrandecimento dos seus conheçimentos.
Esse disponibilizamos para que possam ver o Clipe da musica. Ela é muito legal e realmente leva a uma reflexão sobre o tema e até algumas mudanças.



Recomendamos o vídeo a todos os alunos, pais de alunos, educadores e todos envolvidos no processo de ensino-aprendizagem.

segunda-feira, 24 de maio de 2010

Testando a Gasolina




Um assunto muito discutido atualmente é a qualidade dos comustíveis que são vendidos nos postos de gasolina.
Além de atual o tema é simples de ser estudado por alunos de nível médio!
Existe na internet um link com um material muito útil e com conheçimentos válidos e que tem a acrescentar muito aos estudantes, ainda mais por se tratar de uma material interativo feito em Flash.

Recomendamos a todos que acessem: http://www.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quimica/sim_qui_gasolinaadulterada.htm

quarta-feira, 19 de maio de 2010

QUID+: Química para crianças e jovens


Em uma iniciativa interessantíssima a SBQ lançou o QUID+, que é um site com materiais destinados a crianças a adolescentes.
O QUID+ contém informações variadas, um layout moderno e atrativo para o publico infanto-juvenil.
Recomendamos a todos que acessem o QUID+ e vejam o que de bom que ele têm a lhe oferecer.

SITE: http://quid.sbq.org.br/

Jogo Didático

Existem jogos que são criados no intuito de serem usados como recursos muito interessantes no ato de aprender química.
Um bom exemplo disso é o jogo: "Cidade do Átomo".


Cidade do Átomo é um software educativo que pretende colaborar para a abordagem escolar do tema radioatividade. O software utiliza uma abordagem de resolução de problemas, relacionada à proteção radiológica, e permite desenvolver uma estratégia pedagógica de jogo de papéis para discussões sobre a produção de energia elétrica através do uso da energia nuclear.
O jogo está disponível para download no site http://www.iq.ufrgs.br/aeq/cidatom.