domingo, 11 de outubro de 2009

Questionários



Lei de Lavoisier

Os estudos experimentais realizados por Lavoisier levaram-no a concluir que, numa reação química que se processe num sistema fechado, a massa permanece constante, ou seja, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos:
m(reagentes) = m(produtos)
Assim, por exemplo, quando 2 gramas de hidrogênio reagem com 16 gramas de oxigênio verifica-se a formação de 18 gramas de água; do mesmo modo, quando 12 gramas de carbono reagem com 32 gramas de oxigênio ocorre a formação de 44 gramas de gás carbônico.
Através de seus trabalhos, pôde enunciar uma lei que ficou conhecida como Lei da Conservação das Massas ou Lei de Lavoisier:

"Numa reação química que ocorre em sistema fechado, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação"

ou

"Numa reação química a massa se conserva porque não ocorre criação nem destruição de átomos. Os átomos são conservados, eles apenas se rearranjam. Os agregados atômicos dos reagentes são desfeitos e novos agregados atômicos são formados".

Ou ainda, filosoficamente falando,

"Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma".

O que hoje pode parecer evidente, nem sempre o foi. Queimando-se magnésio, cientistas anteriores a Lavoisier observavam um aumento de massa, enquanto que, queimando enxofre, notavam uma perda de massa. Coube a Lavoisier, percebendo que esses ensaios deveriam ser feitos em sistemas fechados, esclarecer que as diferenças de massas eram devidas à absorção ou liberação de gases durante as reações.

A condutividade elétrica dos sólidos iônicos pressupõe separação e movimentação de cargas, significando predomínio das forças de repulsão sobre as de atração, isto é conseguido pela fusão ou dissolução do sólido iônico. Desta maneira, os sólidos iônicos conduzem corrente elétrica apenas quando fundidos ou dissolvidos em água.


Estrutura cristalina do NaCl. Na+ em vermelho e Cl- em azul.





Ligação Iônica é um tipo de ligação química baseada na atração eletrostática entre dois íons carregados com cargas opostas. Na formação da ligação iônica, um metal doa um elétron, devido a sua baixa eletronegatividade formando um íon positivo ou cátion. No sal de cozinha, as ligações entre os íons sódio e cloreto são iônicas. Geralmente ligações iônicas se formam entre um metal e um ametal. O átomo do ametal tem uma configuração eletrônica semelhante a de um gás nobre, quase totalmente preenchida de elétrons. Eles tem alta eletronegatividade, e facilmente ganham elétrons formando um íon negativo ou ânion. Os dois ou mais íons logo se atraem devido a forças eletrostáticas. Ligações desse tipo são mais fortes que ligações de hidrogênio, e têm força similar às ligações covalentes.

Algumas das propriedades dos compostos iônicos são:
Temperaturas de fusão e ebulição geralmente elevadas devido a forte atração entre os ions.
Como conseqüência, são sólidos duros, mas friáveis e formam geralmente estruturas cristalinas à temperatura ambiente.
São bons condutores de eletricidade quando dissolvidos ou fundidos, pois assim os íons podem se mover. Os cristais secos não conduzem eletricidade, a menos que apresentem defeitos.
Podem ser solúveis em água (ou outros solventes) ou não, dependendo da Energia livre de Gibbs, energia de Solvatação e da Energia reticular.

Lição de casa
A naftalina, quimicamente designada de naftaleno, é um hidrocarboneto aromático (substancia orgânica) cuja molécula é constituída por dois anéis benzénicos condensados. Apresenta a fórmula molecular C10H8. Ss substâncias orgânicas são em geral covalentes e freqüentemente apolares; em conseqüência tem Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição baixos e são geralmente líquidos ou gases.





Butano



Representação 3-D de uma molécula de n-Butano

O butano é um derivado do petróleo. É um gás incolor, inodoro e altamente inflamável.
É um
hidrocarboneto gasoso, obtido do aquecimento lento do petróleo.
É o nosso gás de cozinha. Atualmente este é fornecido via tubulação e em botijões.
Em
química, um hidrocarboneto é um composto químico constituído essencialmente por átomos de carbono e de hidrogênio.
Os hidrocarbonetos possuem apenas ligações C-C e C-H, isto é, ligações com pouca ou nenhuma diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados.

Métodos de obtenção do cloreto de sódio






1- Processo de produção do sal marinho




O sal é produzido através de um processo contínuo de evaporação da água do mar, que é bombeada com aproximadamente 3,5% de sais totais dos quais ¾ são cloreto de sódio. Para cada tonelada de sal produzida, utiliza­-se aproximadamente 45m³ de água do mar que foi inicialmente bombeada, que vai fluindo pelos diversos evaporadores e paulatinamente aumentando sua concentração de cloreto de sódio. Ao atingir o último evaporador, a salmoura já se encontra maturada e preparada para alimentar os grandes cristalizadores onde, durante os meses de junho a janeiro de cada ano, o sal é precipitado. O sal é colhido mecanicamente ou manualmente, lavado com salmoura saturada e empilhado nas áreas de estocagem, onde aguardará para ser comercializado.














No início do processo, o sal é obtido através da exploração das águas do mar, quando os rios, que são temporais, enchem-se e misturam-se com a água do mar. Deste encontro ocorre o espraiamento, que então enche as várzeas, deixando nelas porções de água retidas nos tanques "chocadores" ou "cristalizadores". Após alguns dias, acontece a evaporação através do sol e dos ventos, deixando os solos cobertos por camadas da substância cristalina.

(Tanques de Cristalização)


A limpeza do sal consiste na lavagem do sal bruto ainda na salina, muitas vezes acontecendo uma segunda lavagem para garantir a qualidade do produto. Em seguida, o sal é depositado em uma centrífuga onde é secado e preparado para a moagem.
O processo de refino constitui uma moagem mais sofisticada, já que o sal é aquecido a 120 graus centígrados, em uma operação conhecida por "torragem". Após este processo, o sal está pronto para ser embalado em sacos plásticos, tornando-se apto para ser comercializado e chegar até o paladar do consumidor.
No Brasil, o sal de mesa costuma ser iodado para repor a falta de iodo nas populações do interior que sofrem da doença de bócio. O método apresentado acima é uma explicação simples para o processo de obtenção do cloreto de sódio, a partir da água do mar (ou oceanos).

2 - Eflorescências do sal nas regiões áridas
As eflorescências dos solos desérticas têm sua origem nas águas freáticas ascendentes, tal é o caso dos pântanos da Estepe dos Kirguises entre o Volga e os Urais, e do grande deserto salgado do Iran.

3 - Jazidas de sal Gema
A formação dos jazimentos está ligada a determinadas épocas e regiões. Desde o período Cambriano, em todas as épocas há indício da formação de sal. É suposto para a formação destes jazimentos, além de um clima árido, observa-se existiu uma configuração tectônica favorável no ambiente onde houve a deposição.
O sal gema é extraído pelo método de lavra por solução e pelo método de lavra subterrânea convencional.
O método de lavra por solução, consiste na perfuração de poços tubulares com sondas rotativas até a zona minerável. Através dessas perfurações tubulares são levadas ao horizonte de interesse econômico duas a três linhas de tubos com diâmetros compatíveis. No espaço anular, entre as tubulações e o revestimento do poço é circulado óleo. Um dos tubos é utilizado para injeção da água doce e outro para a extração da salmoura resultante da dissolução dos sais. O terceiro tubo para o controle e medidas de fundo do poço. A salmoura obtida por esse processo deixa em profundidade uma cavidade incipiente. Como a tendência da água injetada é dissolver os sais na direção vertical, utiliza se "solução controlada" para o aproveitamento do sal na direção horizontal, através de fluido menos denso do que a água, por exemplo, o óleo. Esse fluido flutua na parte superior de cada cavidade, envolvendo seu teto, evitando assim a dissolução dos sais neste local. Dessa maneira, a cavidade, obrigatoriamente, cresce no sentido horizontal. A cavidade deve ser sempre conservada cheia de salmoura, com o objetivo de proteger o teto. Em razão da dissolução lenta dos sais, a produção de salmoura com concentração operacional, exige que a taxa de circulação (injeção/extração) seja permanentemente mantida sob controle. A grande dificuldade do sistema é fixar o diâmetro crítico da cavidade, da qual depende a ecomicidade e a segurança do processo.
No método de lavra subterrânea convencional, através do sistema de câmaras e pilares é necessário, primeiro, executar a abertura de pelo menos um poço, que consiste numa escavação com o diâmetro de aproximadamente 7 m, e profundidade dependendo da camada. Esse poço permitirá o acesso às camadas de interesse a lavra, dando condições para que a partir dele fossem desenvolvidas galerias aproximadamente horizontais, de onde seria extraído o minério com auxílio de equipamento mecânico. O poço também daria condições para a movimentação do pessoal, equipamentos e materiais, permitindo por outro lado o acesso à instalação dos com dutos de luz e força e provavelmente refrigeração, além de transporte vertical até a superfície do minério desmontado nas frentes de trabalho. Na escavação do poço as condições hidrodinâmicas dos horizontes a serem atravessados deverão exigir congelamento artificial e posterior revestimento. O dimensionamento das câmaras e pilares, por outro lado, poderá sofrer a influência da natureza das camadas imediatamente sotopostas ou superpostas em função principalmente do comportamento mecânico das rocha. No ano de 1995, o sal-gema, era extraído no Brasil, nos estados da Bahia e de Alagoas.



Na Polônia, há uma mina de sal, que é explorada desde o século XIII, estando ainda em atividade, a Mina de Sal de Wieliczka, com mais de 300Km de níveis superpostos de túneis e galerias, onde a abundância de sal era tanta que os mineiros esculpiram no mineral, obras de arte com temas religiosos, como é o caso da foto ao lado a Capela de Blessed Kinga.

sábado, 26 de setembro de 2009

Introdução Sobre Modelos Atomicos

Introdução
Durante o século 20, o homem conquistou o "poder do átomo". Criamos bombas atômicas e geramos eletricidade por meio da energia nuclear. Nós, até mesmo, dividimos o átomo em pedaços menores chamados de partículas subatômicas.
Mas o que é um átomo exatamente? Do que ele é feito? Qual é sua aparência? A busca da estrutura do átomo uniu muitas áreas da química e da física naquela que talvez tenha sido uma das maiores contribuições da ciência moderna.



O que é um átomo? O legado dos tempos antigos através do século XIX

A idéia do átomo foi estabelecida pela primeira vez por Demócrito em 530 a.C. Em 1808, um professor e cientista inglês chamado John Dalton propôs a teoria atômica moderna. A teoria atômica moderna afirma simplesmente o seguinte:
· todos os elementos são compostos de átomos;
· todos os átomos de um elemento são
· os átomos de elementos diferentes são diferentes (tamanho, propriedades
· os átomos de diferentes elementos podem se juntar e formar compostos;
· nas reações químicas, os átomos não são criados, destruídos ou alterados;
· em qualquer composto, os números e tipos de átomos continuam os mesmos .

A teoria atômica de Dalton formou a base da química naquela época. Dalton imaginou os átomos como pequenas esferas com ganchos. Por meio desses ganchos, um átomo poderia se combinar com outro em proporções definidas. Mas alguns elementos poderiam se combinar para criar compostos diferentes (por exemplo, hidrogênio + oxigênio criam água ou peróxido de hidrogênio). Por isso, Dalton não conseguia definir a quantidade de cada átomo nas moléculas de cada substância específica. A água tinha um oxigênio com um hidrogênio ou um oxigênio com dois hidrogênios? Esse problema foi resolvido quando os químicos descobriram como pesar os átomos.

A estrutura do átomo: a ciência do início do século XX
Para conhecer a estrutura do átomo, precisamos saber o seguinte:
· quais são as partes do átomo;
· como é a organização dessas partes;
Ao final do século XIX, pensava-se que o átomo não era nada mais do que uma minúscula esfera indivisível (de acordo com a visão de Dalton). Contudo, uma série de novas descobertas nos campos da química, eletricidade e magnetismo, radioatividade e mecânica quântica, no final do século XIX e início do século XX, mudou tudo isso. Aqui estão as contribuições que esses campos trouxeram:
· as partes do átomo:
química e eletromagnetismo ---> elétron (primeira partícula subatômica)
radioatividade ---> núcleo
próton
nêutron

Experimentos clássicos (Thonsom, Rutheford, Chadwick, Bohr) deram uma estrutura para este átomo: algo formado por um grande espaço vazio, ocupado por minúsculos elétrons, que permanecem em prováveis regiões nas proximidades do núcleo - um pequeno e massivo conjunto de prótons e nêutrons, mais de 100.000 vezes menor do que o átomo ao qual pertence. Tanto os prótons como os nêutrons, por sua vez, são formados por outras subpartículas: os quarks - cada próton ou nêutron é formado por 3 quarks. A energia que mantém todas esta partículas e subpartículas unidas é muito grande, e pode ser aproveitada, tal como ocorre em processos de obtenção de energia nuclear (usinas e bombas nucleares).


O núcleo possui carga positiva devido somente a carga dos prótons, já que os nêutrons não possuem carga alguma. O número de prótons e, consequentemente, a carga do núcleo, são característica fundamental do átomo: o que identifica um elemento é justamente o número de prótons (Z) do seu núcleo. Embora o número de prótons seja sempre o mesmo, o número de nêutrons pode diferir em átomos de um mesmo elemento, gerando átomos com massas atômicas (A) ligeiramente diferentes.

Modelos Atomicos

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Chuva Ácida

A chuva ácida é provocada por emissões de dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NOx) de usinas de energia, carros e fábricas. Fontes naturais, como vulcões, incêndios florestais e relâmpagos também contribuem para a poluição feita pelo homem. SO2 e NOx tornam-se ácidos quando entram na atmosfera e reagem com o vapor d'água. Os ácidos nítrico e sulfúrico resultantes podem cair como deposições secas (gases) ou úmidas(chuva, neve, graqnizo).
A chuva ácida ocorre com mais freqüência no Hemisfério Norte - a parte mais industrializada e poluída do globo. Os ventos podem soprar os gases das chaminés altas e carregar os poluentes para longe, atravessando estados e países. A chuva ácida pode não ter a mesma abrangência global que os gases de estufa, mas é um problema transfronteira, conseqüentemente, internacional.





As emissões de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio reagem com
o vapor da água na atmosfera para criar os ácidos nítrico e sulfúrico.


Os efeitos da chuva ácida
A chuva ácida dissolve os minerais e nutrientes do solo das florestas, além das toxinas do solo (como alumínio) que, ao invés de serem absorvidas pelas árvores, vão parar em lagos e rios. A chuva ácida raramente mata uma floresta totalmente, porém, ela retarda seu crescimento. A perda de nutrientes e a exposição às toxinas da chuva aumentam as chances de as árvores caírem durante tempestades ou morrerem no inverno.



A chuva ácida pode corroer rocha e metal. Ela acelerou o processo natural de desgaste do rosto desse anjo em rocha.


Materiais e acabamentos
A chuva ácida possui a terrível capacidade de destruir rocha e metal, os materiais mais duráveis. Construções antigas, monumentos e lápides carregam sinais leves de corrosão ácida e deterioração. A deposição ácida acelera o desgaste natural causado pela chuva, sol, neve e vento.
A chuva ácida também estraga a pintura de automóveis. A indústria automotiva considera a deposição ácida um tipo de precipitação ambiental corrosiva, além da seiva de árvores, pólen e excrementos de pássaros. As marcações ácidas deixam formas corrosivas e irregulares em superfícies horizontais. Pintar novamente é a única forma de reparar o acabamento de um carro desfigurado pela chuva ácida.



Chuva ácida e o Taj Mahal Chuva ácida arruina alguns dos monumentos culturais mais belos do mundo. A redução das emissões, no entanto, ajudou a diminuir o índice de prejuízos na América do Norte e na Europa. O Taj Mahal na Índia também não teve sorte. O mausoléu construído pelo imperador Mughal Shah Jahan para sua querida esposa Mumtaz Mahal está perdendo seu brilho e tornando-se uma sombra pálida. Os cientistas responsabilizam a poluição das fundições locais e de uma refinaria de petróleo próxima.

Saúde

A chuva ácida parece uma chuva comum - não há perigo em nadar em um lago ácido. Mas os particulados de nitrato e sulfato da deposição seca podem causar asma, bronquite e problemas cardíacos. O NOx na deposição ácida também reage com os VOCs (compostos orgânicos voláteis) para formarem o ozônio no nível do solo. O ozônio, ou poluição, agrava e debilita o sistema respiratório.

Efeito Estufa

http://videoseducacionais.cptec.inpe.br/swf/mud_clima/02_o_efeito_estufa/02_o_efeito_estufa.shtml

Observações:

1. Uma conseqüência da desflorestação (desmatamento) é o desaparecimento de absorventes de dióxido de carbono, reduzindo-se a capacidade do meio ambiente em absorver as enormes quantidades deste causador do efeito estufa, e agravando o problema do aquecimento global.

2. Gottlieb Wilhelm Daimler, originalmente foi uma figura chave no desenvolvimento de
motores de combustão interna a gasolina e na invenção e desenvolvimento do automóvel. Trabalhou como um desenvolvedor de armas e gastou um perído estudando engenharia mecânica antes de estudar no colégio em Estugarda (Alemanha). Aí desenvolveu a primeira motocicleta em 1885, e o primeiro automóvel de quatro rodas com combustão interna em 1886.

3. O efeito estufa é um processo que ocorre quando uma parte da
radiação solar refletida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera. Como consequência disso, o calor fica retido, não sendo libertado para o espaço. O efeito estufa dentro de uma determinada faixa é de vital importância pois, sem ele, a vida como a conhecemos não poderia existir. O que se pode tornar catastrófico é a ocorrência de um agravamento do efeito estufa que destabilize o equilíbrio energético no planeta e origine um fenómeno conhecido como aquecimento global.

sexta-feira, 18 de setembro de 2009

Redução de enxofre nos combustíveis

Minc propõe antecipar redução de enxofre no diesel
O ministro do Meio Ambiente, Carlos Minc, disse que propôs nesta quarta-feira, na reunião do Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama), a antecipação de 2017 para 2012 da regra que obrigará os novos veículos a diesel a emitirem apenas 10 partículas de enxofre por milhão. A partir de janeiro do ano que vem já entra em vigor a resolução 315, de 2002, do Conama, segundo a qual nenhum veículo a diesel sairá de fábrica sem reduzir a emissão de enxofre para 50 partículas por milhão. Atualmente, segundo Minc, os veículos que circulam nas cidades emitem 500 partículas por milhão de enxofre e os que rodam no interior liberam 2 mil partículas. "O diesel que nós respiramos é de péssima qualidade", disse o ministro, ressaltando que o governo não vai prorrogar o prazo para a vigência da resolução. "Nós não aceitamos a prorrogação. As empresas (Petrobras e montadoras) tiveram seis anos para resolver isso. Os veículos só sairão da fábrica cumprindo a resolução", afirmou.
O gerente de soluções comerciais da área de abastecimento da Petrobras, Frederico Kremer, que acompanha a reunião do Conama, disse que a empresa "vê com bons olhos" a proposta apresentada por Minc ao conselho, de antecipar a meta de redução de enxofre. Questionado se a empresa terá como fornecer o diesel com apenas 50 partículas de enxofre por milhão a partir de 2009, Kremer disse que se os veículos que deverão atender essa exigência estiverem no mercado, a Petrobras vai fornecer o combustível.
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