quinta-feira, 23 de setembro de 2010

A QUÍMICA DO COTIDIANO

A ciência, como um conjunto organizado de conhecimentos, apresenta-se dividida em várias disciplinas, que se relacionam entre si. Entre elas temos a Química, que estuda a natureza da matéria, suas propriedades, suas transformações e a energia envolvida nesses processos.

Podemos dizer que tudo à nossa volta é Química, pois todos os materiais que nos cercam passaram ou passam por algum tipo de transformação.

Desde muitos séculos se sabe que muitos materiais também podem emitir luz quando excitados. Isto ocorre quando os elétrons dos átomos absorvem energia e passam para níveis mais altos. Quando os elétrons voltam para os níveis mais baixos, liberam a diferença de energia. E esta liberação pode ocorrer na forma de emissão de luz. Este fenômeno é usado, por exemplo, na confecção dos fogos de artifício. Quando os fabricantes desejam produzir fogos de artifício coloridos, misturam à pólvora compostos de certos elementos químicos apropriados, utilizam sais de diferentes metais na mistura explosiva (pólvora) para que, quando detonados, produzam cores diferentes. Para se obter a cor amarela, por exemplo, adicionam sódio (Na), para conseguir o vermelho-carmim, colocam estrôncio (Sr). Quando querem o azul-esverdeado, utilizam cobre (Cu). Desejando o verde, empregam o bário (Ba), se a cor desejada for a violeta, usam o potássio (K) e para o vermelho podem utilizar o cálcio (Ca). Na hora em que a pólvora explode, a energia produzida excita os elétrons desses átomos, ou seja, os elétrons "saltam" de níveis de menor energia (mais próximos do núcleo) para níveis de maior energia (mais distantes). Quando retornam aos níveis de menor energia, liberam a energia que absorveram, na forma de luz colorida.

As diferentes cores são observadas quando os elétrons dos íons metálicos retornam para níveis menores de energia (mais internos), emitindo radiações com a coloração característica de cada "salto" energético (diferentes comprimentos de onda).

Lembremos do que acontece na sua cozinha, quando a água com sal do arroz escorre na panela e atinge a chama azul do fogo. Aparece uma coloração amarela bem forte. O sal de cozinha é o cloreto de sódio, e a cor característica do sódio é amarela.

Os luminosos de neônio (Ne) e as lâmpadas de vapor de sódio ou mercúrio (Hg), utilizadas em iluminação pública, são dispositivos baseados em tubos de raios catódicos. Estes tubos são ampolas de vidro com um gás no seu interior, a baixa pressão, e que possuem extremidades metálicas onde se aplica uma diferença de potencial elétrico. Eles são semelhantes aos tubos de imagem dos televisores. Nestes, há uma substância no estado gasoso, cujos elétrons são excitados por ação da corrente elétrica. Quando esses elétrons retornam, há a emissão e luz. Nos luminosos de gás neônio, a luz emitida é vermelha, e nas lâmpadas de vapor de sódio é amarela.

Alguns seres vivos possuem um interessante mecanismo em seus organismos: reações química utilizam a energia (proveniente dos alimentos) para excitar elétrons de alguns átomos. Quando os elétrons voltam ao estado fundamental, há emissão de luz. Esse fenômeno é chamado de bioluminescência.

O caso mais conhecido de bioluminescência é o dos vaga-lumes (ou pirilampos). Há evidências de que eles utilizam os sinais luminosos para se comunicarem com os parceiros do sexo oposto. A emissão de luz neste caso, tem portanto, finalidade relacionada ao acasalamento dos vaga-lumes.

Há outras espécies de seres vivos (por exemplo, alguns fungos, algas, vermes e cnidários) que também apresentam bioluminescência, porém os cientistas ainda não esclareceram, em muitos casos, qual o papel que este fenômeno desempenha em suas vidas.

Alguns materiais, quando absorvem radiação, emitem de volta luz visível. Esse fenômeno é chamado genericamente de luminescência. Quando a emissão ocorre imediatamente após a incidência da radiação, o fenômeno é chamado de fluorescência. Se, por outro lado, a emissão demorar alguns segundos ou até mesmo algumas horas, chamamos de fosforescência. Portanto as lâmpadas são fluorescentes e os interruptores de luz são fosforescentes.

Podemos notar que a química está mesmo presente em tudo, desde a fabricação de fogos de artifício, até a comunicação entre os insetos. Este fenômenos aparentemente são bem diferentes mas, na realidade, utilizam as mesmas propriedades básicas da matéria como a espectroscopia, estrutura atômica, etc.

As reações químicas ocorrem constantemente no ambiente, nas fábricas, nos veículos e em nosso corpo. Em uma reação química, um ou mais tipos de matéria se transformam em um novo tipo — ou em vários novos tipos — de matéria. Abaixo, mostram-se algumas reações comuns. A vida tal como a conhecemos não existiria sem esses processos: as plantas não poderiam realizar a fotossíntese, os automóveis não se moveriam, os músculos não teriam força, a cola não grudaria e o fogo não poderia arder.


Química do Músculo

Energia consumida

ATP à ADP + Pi

Ácido Láctico

CH3COCOOH à CH3CHCHCOOH


Química Indústrial


Fe2O3 + 3CO à 2Fe + 3CO2


Combustão

2C8H18 + 25 O2 à 16CO2 + 18 H2O


Química Atmosférica

Ozônio

3 O2 à 2 O3

Chuva Ácida

SO3 + H2O à H2SO4


Oxidação

4Fe + 3 O2 + 6H2O à 4Fe(OH)3


Bioquímica

Fotossíntese

6CO2 + 6H2O à C6H12O6 + 6 O2


Uma parte maravilhosa da química em nosso cotidiano são os remédios. Todos eles são desenvolvidos com o maior cuidado e preocupação, são uns dos maiores bens químicos da humanidade. Vejamos alguns:

Hidroclorotiazida (Hydrochlorothiazidum)

C7 H8 Cln3 O4 S2



Descrição: pó cristalino branco ou praticamente branco, quase inodoro.

Solubilidade: levemente solúvel em água; facilmente solúvel em solução de hidróxido de sódio. Insolúvel em éter, em clorofórmio, em benzeno e em ácidos minerais diluídos.

A hidroclorotiazida deve ser ingerida devido ao desequilíbrio hidroelétrico e hipotensão. Ex: Neopress


Paracetamol    (Paracetamolum)

C8 H9 NO2



Descrição: pó cristalinos, brancos, inodoros, com leve sabor amargo.

Solubilidade: solúvel em água fervente e hidróxido de sódio, completamente solúvel em álcool.

Categoria: Analgésico, antipirético.

O paracetamol, cuja atividade se faz  sentir como analgésico pela elevação do eliminar da dor e como antipirético através de ação no centro hipotalãmico que regula a temperatura. Ex: Tylenol


Betametosana        (Betamethasonum)


C22 H29  FO5

Descrição: Pó cristalino branco ou amarelos pálidos, inodoros.

Solubilidade: Pouco solúvel em etanol e em dioxano, muito pouco solúvel em clorofórmio; praticamente insolúvel em água.

A betametasoma, derivado sintético de prendisolona, produz efeito  antiflamatório, anti-reumático e antiarlégico no tratamento de doenças que correspondem ao corticosteróide. Ex: celestone


Sulfato de neomicina  (neomicini sulfas)

Descrição: Pó ou cristais brancos ou branco-amarelados; inodoro e higroscópico.

Solubilidade: facilmente solúvel em 3 partes de água; lentamente solúvel em 1 parte de água; muito pouco solúvel  em álcool, insolúvel em acetona, éter.

Categoria: Antibacteriano.

A neomicina determina um erro na leitura do código genético da bactéria, interferindo na síntese de suas proteínas assim a  síntese bacteriana é afetada. Ex:teutomian


Sulfato de Gentamicina   (gentamicina sulfas)

Descrição: Pó branco e amarelo claro.

Solubilidade: solúvel em água; insolúvel em álcool, em acetona e em benzeno.

Categoria: antibacteriano.

O sulfato de gentamicina é o sal sulfato das substâncias antibióticas aminoglicosídeo, hidrossolúvel, bactericida de amplo espectro, contra bactérias. Ex: garamicina.


Cloreto de amônio   (Ammonii chloridum)

NH4 Cl

Descrição: Pó  cristalino branco incolor, inodoro, sabor salino.

Solubilidade: facilmente solúvel em água; solúvel em metanol e em álcool; praticamente insolúvel em acetona, em éter e em acetato de etila.

Categoria: expectorante.

O cloreto de amônio facilita a expectoração, reduzindo a viscosidade da secreção brônquica. Ex:santussal.


Àcido Acentilsalicílico    (Acidum Acetylsalicylicum)


C9 H8 O4 (acetato de ácido salicílico)



Descrição: Pó cristalino branco, inodoro tem odor leve, estável ao ar úmido hidrolisa-se gradualmente a ácido salicílico.

Solubilidade: levemente solúvel em água.

Categoria: analgésico, antipirético. Ex: aspirina e melhoral.

Um comentário:

  1. Bom dia prof. Charles
    Bom contar cm sua presença em nossa oficina, espero q esteja gostando.
    Abraços
    Rosangela Pinho
    "Daqui a cem anos, não importará o tipo de carro que dirigi, o tipo de casa em que morei, quanto tinha depositado no banco, nem que roupas vesti. Mas o mundo pode ser um pouco melhor porque eu fui importante na vida de uma criança.”
    (anônimo)

    ResponderExcluir