SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAO




                QUMICA    ENSINO MDIO




 Este livro  pblico - est autorizada a sua reproduo total ou parcial.
                           Governo do Estado do Paran
                                 Roberto Requio

                       Secretaria de Estado da Educao
                         Mauricio Requio de Mello e Silva

                                     Diretoria Geral
                                 Ricardo Fernandes Bezerra

                          Superintendncia da Educao
                          Yvelise Freitas de Souza Arco-Verde

                          Departamento de Ensino Mdio
                                 Mary Lane Hutner

                   Coordenao do Livro Didtico Pblico
                               Jairo Maral




Depsito legal na Fundao Biblioteca Nacional, conforme Decreto Federal n.1825/1907,
de 20 de Dezembro de 1907.


 permitida a reproduo total ou parcial desta obra, desde que citada a fonte.
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAO
Avenida gua Verde, 2140 - Telefone: (0XX) 41 3340-1500
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80240-900 CURITIBA - PARAN


Catalogao no Centro de Editorao, Documentao e Informao Tcnica da SEED-PR

             Qumica / vrios autores.  Curitiba: SEED-PR, 2006.  p. 248

             ISBN: 85.85380-40-3

             1. Qumica. 2. Ensino mdio. 3. Ensino de qumica. 4. Biogeoqumica. 5. Matria. I. Fo-
        lhas. II. Material de apoio pedaggico. III. Material de apoio terico. IV. Secretaria de Estado
        da Educao. Superintendncia da Educao. V. Ttulo.



                                                                                       CDU 54+373.5




                                        .
                                       2 Edio
                                  IMPRESSO NO BRASIL
                                DISTRIBUIO GRATUITA
                         Autores
                Anselma Regina Levorato
                     Arthur Auwerter
                  Belmayr Knopki Nery
                Elisabete Soares Cebulski
                  Jussara Turin Politano
               Maria Bernadete P. Buzatto
          Miriam Goretti Stingelin Nepomoceno
                      Zecliz Stadler

              Equipe tcnico-pedaggica
                 Belmayr Knopki Nery
                 Jussara Turin Politano
          Miriam Goretti Stingelin Nepomoceno

     Assessora do Departamento de Ensino Mdio
              Agnes Cordeiro de Carvalho

Coordenadora Administrativa do Livro Didtico Pblico
               Edna Amancio de Souza

                Equipe Administrativa
                    Mariema Ribeiro
                 Sueli Tereza Szymanek

              Tcnicos Administrativos
              Alexandre Oliveira Cristovam
                   Viviane Machado

                       Consultor
            Claudio Antonio Tonegutti - UFPR

                    Leitura crtica
          Marcelo Pimentel da Silveira - UEM/PR

            Consultor de direitos autorais
             Alex Sander Hostyn Branchier

                   Reviso Textual
                   Renata de Oliveira

               Projeto Grfico e Capa
           Eder Lima / cone Audiovisual Ltda

                Editorao Eletrnica
                 cone Audiovisual Ltda


                         2007
  CartadoSecretrio
Este   Livro Didtico Pblico chega s escolas da rede como resultado
do trabalho coletivo de nossos educadores. Foi elaborado para atender
 carncia histrica de material didtico no Ensino Mdio, como uma
iniciativa sem precedentes de valorizao da prtica pedaggica e dos
saberes da professora e do professor, para criar um livro pblico, acessvel,
uma fonte densa e credenciada de acesso ao conhecimento.

A motivao dominante dessa experincia democrtica teve origem na
leitura justa das necessidades e anseios de nossos estudantes. Caminhamos
fortalecidos pelo compromisso com a qualidade da educao pblica e
pelo reconhecimento do direito fundamental de todos os cidados de
acesso  cultura,  informao e ao conhecimento.

Nesta caminhada, aprendemos e ensinamos que o livro didtico no 
mercadoria e o conhecimento produzido pela humanidade no pode ser
apropriado particularmente, mediante exibio de ttulos privados, leis
de papel mal-escritas, feitas para proteger os vendilhes de um mercado
editorial absurdamente concentrado e elitista.

Desafiados a abrir uma trilha prpria para o estudo e a pesquisa,
entregamos a vocs, professores e estudantes do Paran, este material de
ensino-aprendizagem, para suas consultas, reflexes e formao contnua.
Comemoramos com vocs esta feliz e acertada realizao, propondo,
com este Livro Didtico Pblico, a socializao do conhecimento e dos
saberes.

Apropriem-se deste livro pblico, transformem e multipliquem as suas
leituras.


                    Mauricio Requio de Mello e Silva
                     Secretrio de Estado da Educao
  AosEstudantes
                           Agir no sentido mais geral do termo significa tomar ini-
                      ciativa, iniciar, imprimir movimento a alguma coisa. Por
                      constiturem um initium, por serem recm-chegados e ini-
                      ciadores, em virtude do fato de terem nascido, os homens
                      tomam iniciativa, so impelidos a agir. (...) O fato de que o
                      homem  capaz de agir significa que se pode esperar de-
                      le o inesperado, que ele  capaz de realizar o infinitamente
                      improvvel. E isto, por sua vez, s  possvel porque cada
                      homem  singular, de sorte que, a cada nascimento, vem
                      ao mundo algo singularmente novo. Desse algum que 
                      singular pode-se dizer, com certeza, que antes dele no
                      havia ningum. Se a ao, como incio, corresponde ao fa-
                      to do nascimento, se  a efetivao da condio humana
                      da natalidade, o discurso corresponde ao fato da distino
                      e  a efetivao da condio humana da pluralidade, isto
                      , do viver como ser distinto e singular entre iguais.


                                                                   Hannah Arendt
                                                              A condio humana



   Este  o seu livro didtico pblico. Ele participar de sua trajetria pelo
Ensino Mdio e dever ser um importante recurso para a sua formao.

    Se fosse apenas um simples livro j seria valioso, pois, os livros re-
gistram e perpetuam nossas conquistas, conhecimentos, descobertas, so-
nhos. Os livros, documentam as mudanas histricas, so arquivos dos
acertos e dos erros, materializam palavras em textos que exprimem, ques-
tionam e projetam a prpria humanidade.
   Mas este  um livro didtico e isto o caracteriza como um livro de en-
sinar e aprender. Pelo menos esta  a idia mais comum que se tem a res-
peito de um livro didtico. Porm, este livro  diferente. Ele foi escrito a
partir de um conceito inovador de ensinar e de aprender. Com ele, como
apoio didtico, seu professor e voc faro muito mais do que "seguir o li-
vro". Vocs ultrapassaro o livro. Sero convidados a interagir com ele e
desafiados a estudar alm do que ele traz em suas pginas.

    Neste livro h uma preocupao em escrever textos que valorizem o
conhecimento cientfico, filosfico e artstico, bem como a dimenso his-
trica das disciplinas de maneira contextualizada, ou seja, numa lingua-
gem que aproxime esses saberes da sua realidade.  um livro diferente
porque no tem a pretenso de esgotar contedos, mas discutir a realida-
de em diferentes perspectivas de anlise; no quer apresentar dogmas,
mas questionar para compreender. Alm disso, os contedos abordados
so alguns recortes possveis dos contedos mais amplos que estruturam
e identificam as disciplinas escolares. O conjunto desses elementos que
constituem o processo de escrita deste livro denomina cada um dos tex-
tos que o compem de "Folhas".

    Em cada Folhas vocs, estudantes, e seus professores podero cons-
truir, reconstruir e atualizar conhecimentos das disciplinas e, nas veredas
das outras disciplinas, entender melhor os contedos sobre os quais se
debruam em cada momento do aprendizado. Essa relao entre as dis-
ciplinas, que est em aprimoramento, assim como deve ser todo o pro-
cesso de conhecimento, mostra que os saberes especficos de cada uma
delas se aproximam, e navegam por todas, ainda que com concepes e
recortes diferentes.
    Outro aspecto diferenciador deste livro  a presena, ao longo do tex-
to, de atividades que configuram a construo do conhecimento por meio
do dilogo e da pesquisa, rompendo com a tradio de separar o espao
de aprendizado do espao de fixao que, alis, raramente  um espao de
discusso, pois, estando separado do discurso, desarticula o pensamento.

    Este livro tambm  diferente porque seu processo de elaborao e
distribuio foi concretizado integralmente na esfera pblica: os Folhas
que o compem foram escritos por professores da rede estadual de en-
sino, que trabalharam em interao constante com os professores do De-
partamento de Ensino Mdio, que tambm escreveram Folhas para o li-
vro, e com a consultoria dos professores da rede de ensino superior que
acreditaram nesse projeto.

    Agora o livro est pronto. Voc o tem nas mos e ele  prova do valor
e da capacidade de realizao de uma poltica comprometida com o p-
blico. Use-o com intensidade, participe, procure respostas e arrisque-se a
elaborar novas perguntas.

   A qualidade de sua formao comea a, na sua sala de aula, no traba-
lho coletivo que envolve voc, seus colegas e seus professores.
    EnsinoMdio




Sumrio
Texto de Apresentao do LDP de Qumica............................................10
Contedo Estruturante: MatriaesuaNatureza
                     Apresentao.do.Contedo.Estruturante.Matria.e.sua.Natureza.............12
              1        Liofilizados,.desidratados,.dessalinizados.....................................14
                                                                  .
              2        A.Qumica.do.cabelo.eltrico....................................................26
              3        A.Qumica.de.todo.dia.............................................................40
              4        Ligue.e.fique.ligado................................................................56
              5        A.frmula.do.corpo.humano.....................................................72
              6        Radiao.e.vida.....................................................................82
              7        rgo.eltrico.artificial.............................................................94


Contedo Estruturante: Biogeoqumica
.                 . Apresentao.do.Contedo.Estruturante..
                    Biogeoqumica...........................................................................110
                                                                                                  Qumica




          8  gua.Dura.............................................................................112
          9  Qual.o.melhor.remdio?...........................................................124
         10  A.energia.do.acar................................................................134
         11  A.qumica.irada.......................................................................146
         12  Bomba.de.chocolate................................................................162
         13  Vidro.ou.cristal?......................................................................172


Contedo Estruturante: QumicaSinttica
  .         . Apresentao.do.Contedo.Estruturante..
              Qumica.Sinttica........................................................................182
         14  Combustveis..........................................................................184
         15  Remdio:.uma.droga.legal?......................................................198
         16  Fermentadas.ou.destiladas:.h.restries?....................................212
         17  A.vida.sem.elas.no.tem.graa..................................................228
       EnsinoMdio




           A
           p
                       Apresentao
           r            A voc, estudante:


           e             Na maioria das vezes voc acha que aquilo que est aprendendo na
                     escola no tem "nada a ver" com a sua vida.
                         E voc se pergunta:

           s             "O que estou fazendo aqui"?
                         "Para que e por que, preciso disso"?
                         Ns, da Equipe de Qumica, pretendemos que voc estude de uma

           e         maneira mais empolgante, para que perceba e compreenda que no
                     mundo a sua volta h muito de Qumica.
                         Assim, estamos propondo este material que procura abordar os con-
                     tedos escolhidos de uma forma diferenciada e inovadora em relao a

           n         outros materiais de ensino, geralmente disponveis para os estudantes.
                         Os textos no esto organizados na seqncia que tradicionalmen-
                     te se encontram nos livros didticos usuais. Os professores podem es-


           t         colher o texto conforme a necessidade do momento.
                         Pretendemos que voc se aproprie de conhecimentos de um modo
                     mais crtico e, tambm, produza novas idias que o ajudem a articular
                     aquilo que voc aprende na sala de aula com o que vive l "fora".

           a             Voc precisa participar junto com o professor, usando sua criativi-
                     dade, expondo suas idias, trazendo para sala de aula as novidades
                     que voc ouve e l.


           
                         Estamos lhe propondo estudar Qumica sem perder de vista os co-
                     nhecimentos trabalhados nas outras disciplinas, buscando uma viso
                     ampla do conhecimento qumico.



           
           o
10   Apresentao
                                                                          Qumica




    O dilogo com as outras reas do conhecimento leva voc a refletir
sobre o seu modo de pensar, sobre os saberes que voc j traz consi-
go, frutos da sua realidade social, cultural e econmica.
    Pensando em interagir os contedos de qumica com outras disci-
                                                                          Q
plinas e com a sua realidade, vamos lhe apresentar algumas situaes
problema que o levem a reflexo atravs de leituras, atividades, deba-
tes, discusses.
    A experimentao ser uma ferramenta para auxili-lo na investiga-
o, na elaborao e na compreenso dos conceitos.
                                                                          U
    Os contedos escolhidos representam o resultado de uma seleo
feita a partir da "experincia" de um grupo de professores da rede p-
blica do Estado do Paran, abordados de forma a conect-los com ques-
tes relevantes da nossa sociedade ou do cotidiano do estudante.
                                                                          
                                                                          M
    Trata-se de uma delimitao de contedos e temas dentro de uma to-
talidade que  a cincia Qumica. Outros professores poderiam escolher
um outro conjunto de contedos. Isto no significa que o que foi esco-
lhido  mais importante do que um contedo que no foi. Entretanto, a
forma de abordagem escolhida marca um diferencial importante.
    Acreditamos que os contedos selecionados representam o alicerce
para construir uma viso mais ampla para a Qumica. Eles so um "re-
corte" importante de cada assunto, mas apenas um "recorte". H mui-
                                                                          I
to a investigar, h muito a estudar.
    Com esta nova proposta esperamos oferecer-lhe um material de
apoio que facilite o seu relacionamento com o mundo, que o ajude a
continuar seus estudos e que subsidie a defesa dos seus direitos de su-
jeito transformador.
                                                                          C
    Este material representa somente o primeiro de muitos degraus que
voc ir subir em seu estudo do mundo qumico que o cerca.
    A voc, uma boa escalada.
                                                                          A


                                                                                    11
       EnsinoMdio




            I          MatriaesuaNatureza


            n
            t
            r
            o           Desde a antiga Grcia que o homem tenta explicar o mundo em
                     que vive.
                         Ele observa o mundo em sua volta, levanta hipteses e elabora teo-


            d
                     rias para ajudar a compreender as coisas presentes em sua vida.
                         A matria que encontramos diariamente em nossas atividades  for-
                     mada por substncias ou misturas de substncias usadas para produ-
                     zir objetos ou para provocar transformaes.


            u           Esses materiais podem ser diferenciados atravs de suas proprieda-
                     des, como cor, cheiro, maleabilidade, ponto de fuso, ponto de ebuli-
                     o, densidade, solubilidade, condutividade eltrica.


            
                         Algumas propriedades desses materiais podem ser explicadas pe-
                     las foras que mantm os tomos unidos formando uma molcula de
                     uma dada substncia. As interaes entre as molculas tambm so
                     responsveis por outras propriedades. Algumas ainda decorrem da


                    prpria constituio dos tomos dos elementos qumicos e outras do
                     enorme conjunto de tomos ou molculas que formam o conjunto de
                     um dado material.



            o
12   Introduo
                                                                        Qumica




   Na natureza existem elementos qumicos instveis, cujos tomos
se modificam formando tomos de outros elementos qumicos e, nes-
te processo chamado de decaimento radioativo emitem energia sob a
forma de radiao. A radioatividade tem inmeras aplicaes nos mais
variados campos da atividade humana, desde a rea de sade, no diag-
nstico e tratamento de doenas at na arqueologia, na determinao
                                                                        Q
da poca em que ocorreram determinados eventos (datao).
   Pilhas ou baterias so exemplos de como as reaes qumicas po-
dem ser utilizadas para gerar energia, no caso energia eltrica, pa-
ra utilizao cotidiana, como em nossos relgios digitais e aparelhos
                                                                        U
CD portteis.
    Entre os conceitos estudados esto os cidos e as bases. A partir
deles podemos entender o comportamento de muitas substncias pre-
                                                                        
sentes no nosso cotidiano. Essas substncias so comuns em vrias si-
tuaes importantes. Uma dessas situaes ocorre no corpo humano,
onde as clulas produzem cidos e bases por meio de reaes essen-
ciais para nosso organismo, seja auxiliando a digesto dos alimentos,
                                                                        M
                                                                        I
ou no controle do pH sanguneo. Outras situaes so o controle da
acidez do solo, o tratamento da gua, os conservantes (aditivos) usa-
dos na indstria de alimentos para evitar a ao de microorganismos,
as questes ambientais como chuva cida, dentre outras.


                                                                        C
                                                                        A


                                                                                  13
       EnsinoMdio




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                                                                                                                 1
                                                                  LIOFILIZADOS,
                                                                DESIDRATADOS,
                                                              DESSALINIZADOS...
                                                                                                       Elisabete Soares Cebulski 1




                                                                                        er que a gua dessalinizada
                                                                                        tem o mesmo gosto da gua
                                                                                        potvel?




                                                           Fonte: http://www.sxc.hu




Colgio Estadual Avelino Antnio Vieira - Curitiba - PR
1




                                                                                      Liofilizados,Desidratados,Dessalinizados       15
          EnsinoMdio

                                       Voc lembra do navegador solitrio, Amyr Klink? Em suas viagens,
                                    por meses a fio, Amyr leva consigo um aparelho para dessalinizar a
                                    gua, chamado dessalinizador e, como no meio do oceano no pode
                                    contar com uma fonte fixa de energia, utiliza a energia solar, bastante
                                    abundante, para fazer esse equipamento funcionar.
                                       Voc gostaria de embarcar na aventura dele?

                                                                 Como sobreviver em condies extremas,
                                                             com frio, calor, chuva, vento, alimentos liofili-
                                                             zados, desidratados, gua dessalinizada?
                                                                 Quando falamos em quente, frio, slido, l-
                                                             quido, podemos lembrar das propriedades dos
                                                             materiais.
                                                                 Voc alguma vez j deve ter queimado a
                                                             lngua com um alimento quente. Imagine-se
                                                             tomando uma xcara de chocolate bem quente,
                                                             "pelando" a lngua! Com certeza, quando vo-
                                                             c tomar o segundo gole de chocolate, o gos-
                                                             to (ou paladar) no ser o mesmo!
      Fonte: http:www.sxc.hu
                                        O que acontece quando voc sente o cheiro de alguma coisa e, no
                                    entanto, est comendo outro alimento que no tem nada a ver com
                                    as substncias relativas ao cheiro que voc est sentindo? Ou, se voc
                                    morde algum alimento apimentado ou muito salgado, sem estar avisa-
                                    do disso?
                                        Provavelmente, algumas dessas duas situaes j devem ter aconte-
                                    cido, e talvez voc nem se lembre disso!


                               ATIVIDADE

       Faa o seguinte experimento:
            Sinta o cheiro de uma laranja e depois prove um pedao de po.
            Preste muita ateno no que acontece quando voc come algum alimento doce, salgado, apimen-
            tado ou azedo.



                                        Converse com os colegas e verifique se as sensaes que eles tive-
                                    ram foram parecidas com as que voc teve; anote as suas sensaes e
                                    depois, leia o texto seguinte para compreender melhor porque as pes-
                                    soas tm percepes diferentes de paladar e olfato!
                                        H regies e pontos na lngua especficos para cada percepo. Es-
                                    sas regies e pontos, onde voc sentiu os sabores so as chamadas pa-
                                    pilas gustativas.



16     MatriaeSuaNatureza
                                                                                                     Qumica

    As papilas gustativas so constitudas por clulas epilteliais loca-
lizadas em torno de um poro central na membrana mucosa basal da
lngua. Na superfcie de cada uma das clulas gustativas, observam-se
prolongamentos finos como plos, projetando-se em direo da cavi-
dade bucal; so chamados microvilosidades. So essas estruturas que
favorecem a superfcie receptora para o paladar. Na superfcie da ln-
gua existem dezenas de papilas gustativas, que podem distinguir os
quatro sabores primrios: amargo, azedo ou cido, salgado e doce. Da
combinao destes quatro, resultam centenas de sabores diferentes.
    Assim cada tipo de comida ativa uma diferente combinao de sa-
bores elementares, ajudando a torn-lo nico.
    A lngua tambm  o rgo responsvel por outras modalidades
sensoriais que contribuem na experincia gustativa, por exemplo a
textura e a temperatura dos alimentos.
    Mas, qual a relao entre olfato e paladar?
    Para que possamos sentir os diferentes sabores dos alimentos h
uma interao entre os receptores gustativos e olfativos.
    Os receptores gustativos so excitados por substncias existentes
nos alimentos e os receptores olfativos so excitados por substncias
presentes no ar, sendo que o centro do crebro combina as informa-
es sensoriais e olfativas "traduzindo-as".
                                                           Centro do olfato
                                        sinal de odor        e do gosto




         Deteco dos odores
     bulbo olfatrio   nervo olfativo




                                                              sinal do sabor


                                              reas gustativas da lngua
                                            doce    salgado cido     amargo




            odor          epitlio
                          olfativo




                                                                    Liofilizados,Desidratados,Dessalinizados   17
           EnsinoMdio

                                   Possumos cerca de 25 milhes de clulas olfativas, e isso faz com
                                que qualquer cheiro que possamos sentir seja capaz de interferir em
                                nosso apetite, em nossas lembranas e em nossos sentimentos.
                                   Quem nunca sentiu o cheirinho da comida da vov ou o perfume
                                de beb, bastante tpico nas casas onde h um beb recm-nascido?
                                   O olfato e o paladar trabalham juntos, e  por isso que, quando es-
                                tamos resfriados, no sentimos o cheiro das coisas, como tambm
                                no sentimos o gosto.
                                   Isto  bastante frustrante, concorda?
                                   J imaginou voc frente a frente a uma pizza super recheada e no
                                conseguir sentir o cheiro? Ou ento, comer essa pizza deliciosa e no
                                sentir seu gosto?
                                   Doce e salgado, assim como azedo, amargo ou "amarrento", so algu-
                                mas das propriedades sensoriais da matria, mais apropriadamente cha-
                                madas de propriedades organolpticas, que so todas as propriedades
                                que podem impressionar, pelo menos, um de nossos cinco sentidos.


                                  Quemnuncachupougelo?
                                   A sensao no  um misto entre dor e frio?
                                   Como o fato de estar quente ou frio pode modificar tanto o gosto
                                das coisas? E afinal o que  temperatura?
                                   Podemos perceber o aumento de temperatura quando nos agita-
                                mos;  isso mesmo! Quando voc corre ou faz exerccios fsicos, vo-
                                c no sente calor?
                                   Com a matria acontece a mesma coisa. Quando os tomos ou mol-
                                culas se agitam, a temperatura aumenta, assim como em nosso corpo.
                                   Imagine um cubo de gelo e uma represa onde a gua escorre por
                                entre as rochas.
                                   No cubo de gelo as molculas de gua esto muito prximas umas
                                das outras, dificultando assim a sua movimentao.
                                                            J, quando vemos a gua escorrendo en-
                                                        tre as rochas, as molculas de gua encontram
                                                        uma possibilidade de se espalhar muito maior
                                                        que no gelo, o que permite que as molculas
                                                        estejam em movimento maior do que na gua
                                                        no estado slido; portanto, a temperatura est
                                                        intimamente ligada  idia de movimentao
                                                        das molculas.
                                                            Agora, vamos nos imaginar participando de
                                                        uma pescaria em alto mar, dia ensolarado, pro-
                                                        tetor solar, bon na cabea, e todos os apetre-
                                                        chos (vara, anzol, molinete...) xiiii... Acabou a
                                                        gua potvel! E agora? Tanta gua ao redor e
      Foto: Icone Audiovisual


18     MatriaeSuaNatureza
                                                                                                Qumica

ns com a maior sede! Aquele calor... Ah, a temperatura continua a su-
bir... O que vamos beber? Ser que  possvel retirar o sal da gua do
mar?
    Que tal tentarmos realizar esse experimento?




                ATIVIDADE

     Um mtodo que pode ser utilizado  a destilao comum, onde a gua  aquecida at seu ponto
 de ebulio (100 no nvel do mar), condensando em seguida. Para isso voc vai precisar de: sal, gua
 , recipiente de vidro, plstico filme e... um dia ensolarado.
    Coloque um quarto de gua num recipiente
    Dissolva uma colher de sopa de sal na gua
    Cubra o recipiente com o plstico filme
    Coloque o recipiente no sol
    Aps um tempo retire o plstico filme e experimente tanto a gua do fundo do recipiente como a
    existente no plstico filme.



  Mas,serqueaguadessalinizadatemo
  mesmogostodaguapotvel?
    Quando Amyr est em alto mar, como ele mesmo narra em seu
livro "Cem dias entre cu e mar", conta com uma dieta preparada
com a ajuda da liofilizao, da desidratao e outras formas de
conservao de alimentos.
    Comidas "salgadas" e desidratadas podem ser preparadas com a
gua do mar, economizando assim o estoque de gua doce, que  uti-
lizada apenas para beber e na preparao de doces.
    Nutricionistas montaram um cardpio a pedido de Amyr, de acordo
com suas necessidades para a viagem,  base de carboidratos, e que
atendiam a alguns detalhes importantes: a conservao
dos alimentos em condies extremas de temperatura e
umidade, que tivessem pouco peso e pequeno volume,
balanceados com grande facilidade de preparo e consis-
tncia, aspecto e sabor iguais aos da comida caseira.
    Amyr cozinha com gua do mar, poupando o estoque
de gua potvel e economizando espao e peso.

                                                                Foto: Icone Audiovisual



                                                              Liofilizados,Desidratados,Dessalinizados    19
       EnsinoMdio

                                Vocsabeadiferenaentrealimentos
                                desidratadoseliofilizados?
                                 A desidratao consiste na remoo da gua do alimento por seca-
                             gem ao sol e ao ar ou atravs da aplicao de calor (por exemplo, den-
                             tro de uma estufa).
                                 A liofilizao ou desidratao a frio (freeze dry)  um processo de
                             conservao de produtos orgnicos que envolvem dois mtodos de
                             conservao de produtos biolgicos: superfrio e secagem; no utili-
                             zam conservantes ou produtos qumicos e  o processo mais adequa-
                             do para preservar clulas, enzimas, vacinas, vrus, leveduras, soros,
                             derivados sanguneos, algas, bem como frutas, vegetais, carnes, pei-
                             xes e alimentos em geral. Na liofilizao o produto  congelado a uma
                             temperatura bem baixa (abaixo de  20C),  submetido a uma pres-
                             so muito baixa (alto vcuo), fazendo com que a gua presente nesses
                             produtos e que foi transformada em gelo, sublime, ou seja, passe dire-
                             tamente do estado slido para o estado gasoso, resultando em um pro-
                             duto final com uma estrutura porosa livre de umidade e capaz de ser
                             reconstituda pela simples adio de gua. Desta forma, os produtos
                             liofilizados no sofrem alterao de tamanho, textura, cor, sabor, aro-
                             ma, teor de vitaminas, sais minerais, protenas, etc,. Quando conserva-
                             dos adequadamente, mesmo  temperatura ambiente resistem muito
                             bem. Produtos liofilizados tm baixo peso, pois a maioria dos produ-
                             tos naturais possui mais de 80% de gua, se conservam mesmo  tem-
                             peratura ambiente e, quando reconstitudos, retomam suas proprieda-
                             des originais como nenhum outro produto desidratado.

                     ATIVIDADE

        Junte embalagens de alimentos modificados (em p, desidratados, liofilizados, congelados, etc) en-
        contrados no mercado e que so consumidos diariamente.
        Depois, confeccione cartazes com a turma e faa uma exposio na escola, colocando ao lado do
        tipo de alimento o processo pelo qual ele  modificado.

                                 Cada material tem um comportamento diferente quando so varia-
                             das as condies de temperatura e presso s quais esto submetidos.
                             Esse comportamento  caracterizado por propriedades fsico-qumicas
                             desses materiais. Essas propriedades servem para identific-los. Para
                             evitar que em cada trabalho tenhamos que calcular propriedades como
                             essas, elas so, em geral, encontradas em tabelas. Solubilidade, densi-
                             dade, ponto de fuso e ponto de ebulio, etc, so exemplos de pro-
                             priedades fsico-qumicas dos materiais. Com o conhecimento das pro-
                             priedades fsico-qumicas, podemos prever o comportamento de vrios
                             materiais usados na construo civil, nas aeronaves, navios, equipa-
                             mentos mdicos e odontolgicos e muito mais!

20   MatriaeSuaNatureza
                                                                                                     Qumica

    Vamos caracterizar essas propriedades fsicas!
    Quando dissolvemos acar em gua temos um exemplo de So-
lubilidade (uma propriedade fsica) que  a capacidade de uma subs-
tncia de se dissolver em outra. Esta capacidade, no que diz respei-
to a dissoluo de um slido em um lquido  limitada, ou seja, existe
um mximo de soluto que podemos dissolver em uma certa quantida-
de de um solvente.


                 ATIVIDADE

     A partir do que voc j estudou sobre solues, diferencie soluto e solvente.

    Voc j observou que quando misturamos leo e vinagre para sala-
das, o leo fica em cima do vinagre? Isso acontece porque o leo tem
uma densidade menor que o vinagre. A "Densidade"  uma outra pro-
priedade fsica, e informa se a substncia de que  feito um corpo 
mais ou menos compacta: os corpos que possuem muita massa em pe-
queno volume, como os de ouro e de platina, apresentam grande den-
sidade. Os corpos que possuem pequena massa em grande volume,
como  o caso do isopor, da cortia e dos gasosos em geral, apresen-
tam pequena densidade. A densidade de um corpo  o quociente de
sua massa pelo volume delimitado por sua superfcie externa.
    E o gelo derretendo, j observou?
     a "Fuso", outra propriedade fsica, que  a passagem do esta-
do slido para o lquido. Cada material tem seu ponto de fuso ca-
racterstico.
    E a gua da chaleira fervendo?
     a "Ebulio", que  a passagem do estado lquido para o gasoso. Ela
ocorre quando fornecemos calor ao lquido. A gua entra em ebulio a
100 C, quando estamos no nvel do mar (onde a presso  de 1,0 atmos-
fera). As demais substncias tm pontos de ebulio caractersticos.
    Interessante, no?


  Quetalverificarmosessaspropriedades!

                 ATIVIDADE

     Vamos experimentar:
      Coloque em um recipiente, de preferncia feito de vidro transparente, um pouco de gua e sal, e em ou-
 tro recipiente um pouco de gua e areia. Observe esses dois recipientes e perceba suas diferenas.


                                                                  Liofilizados,Desidratados,Dessalinizados     21
       EnsinoMdio

                                 Provavelmente, voc percebeu que em um dos recipientes pode-
                             mos facilmente saber o que est misturado, enquanto que no outro
                             no. S ser possvel descobrir se  s gua ou  uma mistura de gua
                             com alguma outra substncia se eu provar ou fizer alguns testes! Mas,
                             como sabemos que provar coisas que no conhecemos, sem ao menos
                             ter noo de que se trata  algo extremamente perigoso,  melhor re-
                             alizar alguns testes!
                                 Bem, podemos verificar experimentalmente alguma propriedade!
                                 No caso da gua salgada em relao  gua que normalmente be-
                             bemos (gua potvel) podemos observar que a gua salgada  boa
                             condutora de corrente eltrica enquanto a gua potvel no .
                                 Quando se fala de pureza de um material, implicitamente est se
                             falando de uma comparao entre uma situao ideal (uma amos-
                             tra composta de 100% de uma nica substncia) e a real (quando re-
                             almente temos a substncia de interesse na amostra do material do
                             qual estamos falando). A pureza de uma substncia qumica depende
                             dos procedimentos de purificao que foram utilizados em sua pre-
                             parao, bem como a sua determinao est sujeita aos limites de de-
                             teco dos mtodos de anlise qumica disponveis.
                                 No caso da gua e sal, temos uma mistura homognea, pois es-
                             sa mistura resulta na formao de apenas uma fase (temos aqui o que
                             chamamos de soluo). No caso da gua e areia, pela observao visu-
                             al do sistema j podemos verificar a existncia de duas fases (uma s-
                             lida e uma lquida, com uma superfcie de separao visvel) e temos
                             ento uma mistura heterognea.




                     ATIVIDADE

        Repita a mesma atividade, agora usando em um recipiente, gua e acar; em outro, gua e leo;
        em outro, gua e vinagre e em outro, leo, vinagre e areia. Verifique em quais deles voc encontra-
        r uma mistura homognea e em quais ser encontrada uma mistura heterognea. Anote os resulta-
        dos e depois verifique com seus colegas e com o professor outras ocorrncias de misturas em nos-
        so dia-a-dia, fazendo assim uma tabela com as misturas mais utilizadas.
        Que tal fazer uma lista com produtos que voc utiliza diariamente, por exemplo, produtos de higie-
        ne, limpeza, alimentos e bebidas?
        Depois de concluir a lista, verifique se os produtos que voc escolheu so formados por misturas
        homogneas ou heterogneas. Juntamente com seu professor e colegas, compare as listas da tur-
        ma verificando quais os tipos de misturas so mais utilizados por ns diariamente.




22   MatriaeSuaNatureza
                                                                                           Qumica

    Voc j percebeu as mudanas que ocorrem com a gua quando
tratamos de mudanas de estado fsico de substncias puras? O ge-
lo, que  gua no estado slido, em uma temperatura abaixo de ze-
ro, apresenta ponto de fuso de 0 C quando submetido  presso
de 1 atm. A partir do momento em que a temperatura comea a su-
bir e chega a 0 C, o gelo comea a mudar de fase e continua a 0
C at derreter totalmente, transformando-se em gua lquida a 0 C.
Se mantivermos a presso de 1 atm e aumentarmos a temperatura,
a gua continuar no estado lquido at atingir 100 C, temperatura
chamada ponto de ebulio.
    Aps os 100 C, a gua lquida passa por outra mudana de fase,
chegando assim  fase gasosa (vapor).
    Mas, para as misturas, o processo de mudana de fase  um pouco
diferente: as misturas comuns no apresentam pontos de fuso e ebu-
lio definidos, so variveis.
    Ocorre que, normalmente encontraremos problemas quando preci-
samos separar uma mistura.
    Um exemplo bastante normal em nosso dia-a-dia  quando va-
mos escolher arroz, feijo ou at mesmo lavar uma verdura; nesse ca-
so, usamos um mtodo de separao de misturas chamado CATAO,
onde, com as prprias mos, conseguimos retirar as "sujeirinhas" que
vem junto com o alimento.
    Existem outros mtodos de separao de misturas heterogneas,
tais como a ventilao, levigao, a flotao, a dissoluo fracionada,
a peneirao ou tamisao, a separao magntica, a filtrao comum,
a filtrao a vcuo, a decantao, a sifonao, a centrifugao, e a de-
cantao em funil de bromo.
    E quando temos aquele caso onde no fazemos noo das substn-
cias que esto misturadas? , so aqueles casos de misturas homogne-
as que j discutimos anteriormente! O que deveremos fazer para con-
seguimos separar os componentes dessas misturas?
    Naquele caso da gua e sal, poderemos usar um mtodo chamado
DESTILAO SIMPLES, que  utilizado quando temos um componente
slido e outro lquido, formando uma mistura. Consiste em aquecer a
mistura, em aparelhagem adequada, sendo que o lquido evapora e em
seguida condensa, sendo recolhido em um outro recipiente, e o sli-
do no se altera. Assim, pode-se afirmar que a gua dessalinizada tem
o mesmo gosto da gua potvel.
    Agora todas as guas potveis tm o mesmo gosto? E a gua desti-
lada pode ser consumida?




                                                          Liofilizados,Desidratados,Dessalinizados   23
       EnsinoMdio

                            ObrasConsultadas
                            CHASSOT, A. Cincia atravs dos tempos. So Paulo: Editora Moderna,
                            1994.
                            KLINK. A. Cem dias entre cu e mar. So Paulo: Editora Companhia das
                            Letras, 1995.
                            MENEZES. L.C. A Matria - uma aventura do esprito - fundamentos
                            e fronteiras do conhecimento fsico. So Paulo: Editora Livraria da Fsica,
                            2005.
                            MONTANARI. V. Viagem ao interior da matria. So Paulo: Editora Atual,
                            1993.
                            SANTOS. W.L.P.E SCHNETZLER. R. Educao em Qumica. Iju: Editora
                            Uniju, 2003.
                            VANIN J.A. Alquimistas e Qumicos. O passado, o presente e o futuro. So
                            Paulo: Editora Moderna, 1994.


                            DocumentosConsultadosONLINE
                            Anatomia e fisiologia humanas. O olfato. <http:/www.afh.bio.br> Acesso em
                            27 jun. 2006.


                     ANOTAES




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                                             Qumica



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                                                                  A QUMICA DO
                                                               CABELO ELTRICO
                                                             Elisabete Soares Cebulski1, Jussara Turin Politano2, Zecliz Stadler3




                                                                                rovavelmente, voc j deve
                                                                                ter vivido situaes curiosas
                                                                                como estas: ao pentear os ca-
                                                                             belos, os fios so atrados pelo
                                                                        pente, e o cabelo fica todo "espetado";
                                                                        e ao tocar na porta de um automvel,
                                                                        voc, s vezes, leva um choque.
                                                                        O que acontece nesses casos?

                                                                       H muitos anos, sculo
                                                                    V e IV a. C., os filsofos
                                                                    buscavam respostas para
                                                                    suas dvidas querendo
                                                                    saber sobre a origem
                                                                    do universo e de si pr-
                                                                    prios, sobre o porqu
                                                                    do sofrimento e da morte,
                                                                    sobre a gerao e a corrup-
                                                                    o da vida e, alm disso,
                                                                    queriam desvendar os mis-
1
 Colgio Estadual Avelino Antnio Vieira - Curitiba - Pr
                                                                    trios da matria.
2
 Colgio Estadual Angelo Gusso - Curitiba - Pr
3
 Colgio Estadual Presidente Lamenha Lins - Curitiba - Pr

                                                                                              AQumicadoCabeloEltrico              27
       EnsinoMdio



                                                                       Do que so feitas
                                                                      todas as coisas que
                                                                         conhecemos?


                                                                           Do que so
                                                                       feitos os materiais
                                                                        ao nosso redor?



                                  O que havia, naquela poca, era a observao dos fenmenos e a
                              busca do homem por uma explicao a respeito desses fenmenos. E
                              a partir dos dois a busca de uma explicao para o que acontecia. Uma
                              das maneiras que os gregos utilizavam para explicar a origem do Uni-
                              verso, ou para justificar comportamentos, ou para compreender o mo-
                              tivo dos sentimentos e das paixes era a mitologia.
                                  Mas, o que  um MITO?
                                  O texto a seguir que apresenta uma explicao mitolgica entre os
                              gregos: O mito de Prometeu e Pandora.


         "...Prometeu era um dos tits, uma raa gigantesca, que habitou a Terra antes do homem. Ele e seu
     irmo Epimeteu foram incumbidos de fazer o homem e assegurar-lhe, e aos outros animais, todas as
     faculdades necessrias  sua preservao. Epimeteu tratou de atribuir a cada animal seus dons varia-
     dos, de coragem, fora, rapidez; asas a um, garras a outro, etc. Quando, porm chegou a vez do ho-
     mem, que tinha de ser superior a todos os outros animais, Epimeteu gastara seus recursos com tan-
     ta prodigalidade que nada mais restava. Perplexo, recorreu a seu irmo Prometeu que, com a ajuda de
     Minerva, subiu ao cu, trazendo o fogo para o homem. Com esse dom, o homem assegurou sua su-
     perioridade sobre todos os outros animais. O fogo lhe forneceu o meio de construir armas, aquecer sua
     morada, cozinhar alimentos, cunhar moedas, etc.
         A mulher no fora ainda criada. A verso  que Jpiter a fez e enviou-a a Prometeu e a seu irmo
     para puni-los pela ousadia de furtar o fogo do cu, e ao homem, por t-lo aceito. A primeira mulher cha-
     mava-se Pandora. Foi feita no cu, e cada um dos deuses contribuiu com alguma coisa para aperfei-
     o-la. Assim dotada, a mulher foi mandada  Terra e oferecida a Epimeteu, que, de boa vontade, acei-
     tou, embora advertido pelo irmo para ter cuidado com Jpiter e seus presentes. Epimeteu tinha em
     sua casa uma caixa, na qual guardava certos artigos malignos. Pandora foi tomada por intensa curiosi-
     dade de saber o que ela continha. Certo dia, destampou-a para olhar. Assim, espalhou por toda a par-
     te uma multido de pragas para o corpo e para o esprito, que atingiram o desgraado homem. Pando-
     ra apressou-se em colocar a tampa na caixa. Infelizmente, escapara todo o contedo da mesma, com
     exceo de uma nica coisa que ficara no fundo: a esperana. Assim, sejam quais forem os males que
     nos ameacem, a esperana no nos deixa s e, enquanto a tivermos, nenhum mal nos torna inteira-
     mente desgraados." (adaptado do "livro de ouro da mitologia" , p.19 26)
                                         BULFINCH, Thomas. Livro de ouro da mitologia. So Paulo: Ediouro, 1999.


28   MatriaesuaNatureza
                                                                                                            Qumica

    Aps a leitura do texto sobre este mito, leia o texto de uma lenda                 Cosmologia: com-
e diferencie lenda de mito.                                                           posta por duas palavras:
    A partir do desenvolvimento da filosofia, a explicao sobre a ori-               cosmos que significa or-
gem do mundo passou a ser racional, denominada cosmologia.                            dem e a ordenao no mun-
                                                                                      do e logia, derivada de lgos,
    Vamos nos ater neste momento  filosofia na Grcia  perodo pr-
                                                                                      pensamento racional, discur-
socrtico ou cosmolgico  final do sculo VII e incio do sculo V a.
                                                                                      so racional".
C., onde a preocupao era com a origem do mundo, a sua ordem.
                                                                                      (Chau, 2003, p.38)
     Tales de Mileto (640  548 a. C), astrnomo, filsofo e matemtico,
conhecido como "o pai da filosofia", procurava fugir das explicaes
mitolgicas sobre a criao do mundo (cosmogonia), tentando desco-
                                                                                       Cosmogonia: " a
brir algo que fosse constante em todas as coisas e que seria o princ-
                                                                                      narrativa sobre o nascimento
pio unificador de todos os seres (cosmologia).
                                                                                      e a organizao do mundo a
    Tales de Mileto foi o primeiro filsofo grego a observar que um pe-               partir de foras geradoras."
dao de mbar, depois de ser passado vrias vezes sobre um pedao
                                                                                      (Chau, 2003, p.36)
de pele de animal, adquiria a propriedade de atrair corpos leves, como
pedaos de palha e sementes.

                                                     mbar  uma resina
                                                   fssil muito dura que se pa-
  Voc sabia que a palavra                         rece com uma "pedra ama-
  eletricidade, vem do                             relada".
    grego elktron?
                                                   Denominada em grego de
                                                   elktron



    Os fenmenos eltricos e luminosos exerceram enorme fascnio nos
estudiosos daquela poca. Ento, eles comearam a investig-los.
    Leucipo de Mileto (500  430 a .C.) e seu discpulo Demcrito de
Abdera (460  370 a . C), tambm filsofos da Grcia Antiga, propuse-
ram outra explicao (teoria).
    Segundo eles, a matria poderia ser dividida at chegar a um ponto
onde no existiria mais a possibilidade de dividi-la. Essa partcula indi-
visvel seria a unidade fundamental, o princpio primordial da matria,
e recebeu, dos gregos, o nome de TOMO.




                                   TOMO:
                             a= no; tomo= divisvel.




                                                                                  AQumicadoCabeloEltrico             29
        EnsinoMdio

                                  Demcrito foi o responsvel pelo surgimento de uma teoria conhe-
                              cida como ATOMISMO. Para ele, alm dos tomos, tambm, deveria
                              existir o vazio, o vcuo.
                                  No pensamento de Demcrito, a atrao ou repulso de certos tomos
                              eram atribudas ao acaso. E esse agrupamento de tomos, imprevisvel,
                              seria a explicao para os diversos materiais diferentes conhecidos.
                                  Mas afinal, o que tudo isso tem a ver com o cabelo eltrico?


                                 Vocconseguecolarumcanudinhonaparede
                                 semusarqualquertipodecola?
                                 Vocsabeoqueeletrizaoporatrito?
                                           Tudo que existe no Universo desde um gro de milho at o prprio
                                       Universo  formado por minsculas partculas chamadas de tomos.
                                           Em 1808, John Dalton, cientista ingls, apresentou sua teoria,
                                       seu modelo de tomo. Segundo ele, o tomo  uma partcula indi-
                   Modelo atmico:     visvel e indestrutvel. Para Dalton os materiais so formados pela
                    Esfera macia      combinao de diferentes tomos.
                                        O cientista ingls, Willian Crookes, ao usar ampolas (tubos) conten-
       Modelo: "Descrio de
                                    do gs, observou que descargas eltricas saam da extremidade negativa
     situao com as quais dificil-
     mente interagiremos, e das e "caminhavam" para a extremidade positiva da ampola. Esses raios lu-
     quais conhecemos apenas minosos (descargas eltricas) foram denominados de raios catdicos.
     os efeitos." (Chassot, 2003,       Em 1898, Joseph John Thomson, cientista ingls, ao realizar expe-
     p.252)                         rincias com as ampolas de Crookes, fez importantes descobertas. Ele
                                    observou que os raios catdicos eram constitudos de partculas nega-
                                    tivas menores que o tomo, que foram denominadas eltrons.
                                        As observaes feitas por Thomson,
                                                                                        nodo
                                    e outras como a eletrizao por atrito, ctodo
                                    permitiram que ele elaborasse um mo-
                                    delo para o tomo, pois estava compro-
                                    vado que o tomo no era indivisvel
                                    como os gregos pensavam.
                                        Thomson sugeriu que os eltrons, cargas negativas, estariam incrus-
                                        tados na superfcie de uma esfera de carga positiva, como ameixas
                                          em um pudim. E, tambm, a carga eltrica total de um tomo se-
                                           ria nula, pois o nmero de cargas positivas seria igual ao de car-
                                           gas negativas. Esse modelo ficou consagrado como o modelo
                                           atmico de Thomson.
                                              O modelo atmico de Thomson representava um grande
                       Modelo atmico:      avano, pois identificava o eltron como partcula constituin-
                     Pudim com passas       te do tomo.


30   MatriaesuaNatureza
                                                                                                 Qumica

    O fsico Ernest Rutherford, alguns anos mais tarde, ao trabalhar
com a radiatividade (fenmeno descoberto por Henry Becquerel e de-
senvolvido pelo casal Marie e Pierre Curie), fez sua maior descoberta.
    Rutherford realizou experimentos com uma pequena amostra do
elemento qumico polnio (material radioativo emissor de partculas
alfa). Esse material foi colocado dentro de uma caixa de chumbo com
um pequeno orifcio, tendo  sua frente uma finssima folha de ouro,
envolvida por uma placa de material fluorescente (material com capa-
cidade de brilhar quando exposto a raios luminosos), como mostra o
desenho ao lado.
    Assim, Rutherford, ao colocar a folha de ou-
ro entre a placa de material fluorescente e a caixa    fonte de partculas alfa     partculas alfa
com o material radioativo, esperava que a folha                                      espalhadas
de ouro bloqueasse a passagem da radiao (luz)                   partculas alfa
de partcula alfa, positiva. Porm, para surpresa
de Rutherford, a luz (eram partculas do tomo
de hlio duplamente ionizado) apareceu do ou-
tro lado da folha de ouro. Isto , a partcula al-                      Folha
fa, "luz", atravessou a folha de ouro como se ela                       de ouro
no existisse. Ele, tambm, observou que outras
partculas, em menor nmero, no passavam pe-            anteparo
la folha de ouro e ento voltavam e, outras, ain-
da, passavam e sofriam desvio.
    A partir dessas observaes, Rutherford sugeriu que as partculas
alfa que conseguiam atravessar a folha de ouro e no sofriam desvio,
provavelmente, passavam por algum lugar vazio; as partculas que so-
friam desvio depois de atravessarem a placa, batiam em "algo" que es-
taria bloqueando a sua passagem. E sugeriu, ainda, que a carga eltrica
desse "algo" deveria ser positiva tal como a carga da partcula alfa.
    O modelo atmico de Rutherford seria formado por uma regio
central denominada de ncleo, contendo os prtons com carga po-
sitiva e partculas sem carga - os nutrons - que dariam estabilidade
ao ncleo e por uma regio ao redor do centro, a eletrosfera, forma-
                       da por partculas de cargas negativas, denomina-
                       das de eltrons.
                           O modelo atmico de Rutherford ficou famo-
                       so com o nome de Modelo Planetrio, uma vez
                       que nele o tomo se assemelha ao Sistema Solar.
                       Os eltrons giram ao redor do ncleo como os
                       planetas giram ao redor do Sol, em rbitas fixas
     Modelo atmico:   ou trajetrias fixas.
       Planetrio




                                                                          AQumicadoCabeloEltrico         31
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

          Releia o texto a partir do trabalho de Dalton, Thomson e Rutherford. Proponha uma explicao (teo-
     ria) que mostre o motivo pelo qual os modelos atmicos de Dalton e de Thomson devam ser substitu-
     dos pelo modelo atmico de Rutherford.



        E a, voc j descobriu por que seu cabelo fica eltrico? Ou como colar um canudinho de plstico
     na parede sem usar cola?
        Voc j derrubou sal de cozinha na chama do fogo? O que aconteceu?
        Provavelmente, alm de ouvir uma crepitao, isto , um barulhinho de estalo, ocorreu
     tambm uma mudana na cor da chama do fogo, que de azul passa a amarela.




                     ATIVIDADE

        Que tal realizar um experimento bastante fcil e interessante?
        Voc vai precisar de:
        Um grampo de roupa de madeira, ou uma pina de madeira; um clipe metlico; um bico de gs ou
     uma lamparina; soluo de cido clordrico; sais de brio, clcio e estrncio (na forma de cloreto); um
     copo de bquer.
        Abra o clipe metlico e forme com uma de suas extremidades um anel, enquanto que a outra pon-
        ta deve ficar fixada em um grampo de roupa de madeira ou em uma pina de madeira.
        Coloque no copo de bquer a soluo de cido clordrico; molhe a haste que voc confeccionou
        nesse cido e, com ela, encoste num pouquinho de um dos sais e leve  chama do bico de gs ou
        lamparina.
        Repita esse procedimento para as outras duas substncias, sempre anotando o que voc observa.
        Anote as suas observaes na tabela 01:


                                                     Tabela 01

              Substncia               Cor Inicial             Cor de chama          Elemento Qumico




32   MatriaesuaNatureza
                                                                                           Qumica

    Cada substncia quando aquecida emite luz de cor diferente. Essa
cor  caracterstica para cada substncia, o que torna esse teste bastan-
te til no reconhecimento de substncias desconhecidas.



                            Voc sabia que os fogos de artifcio so
                           misturas de explosivos com certos sais, que
                             produzem luz em cores caractersticas?


                       A emisso de luz, na queima de sais metlicos
                    pode ser explicada pela emisso de ftons quando
                    os eltrons excitados do metal (isto , que ganharam
energia e que, portanto, passaram para um nvel de energia maior do
que o fundamental) retornam a seu estado fundamental (nesse retor-
no, emitem ftons de energia correspondente quela que ganharam
para passar ao estado excitado).
    E, no caso do modelo de Rutherford, ser que os eltrons girando ao
redor do ncleo ao perder energia cairiam no ncleo? O que voc acha?
    Por que os tomos emitem luz de cores diferentes?
    A resposta a essas perguntas fez com que o modelo atmico de Ru-
therford fosse superado.
    Quanto  natureza da luz, at o comeo do sculo XIX prevalecia, a
teria corpuscular da luz, proposta por Isaac Newton, fsico ingls, que
considerava a luz como um feixe de pequenas partculas emitidas por
uma fonte de luz que atingia o olho estimulando a viso.
    Entretanto, em meados do sculo XIX, James Clerck Maxwell pro-
ps uma teoria que unificou a compreenso dos fenmenos eltricos e
magnticos (teoria do eletromagnetismo). Uma das conseqncias des-
sa teoria  que a luz passou a ser considerada como uma onda eletro-
magntica e que sua velocidade no depende do observador.
    No incio do sculo XX, com os trabalhos de Max Planck e Albert
Einstein, a luz tambm passou a ser interpretada de forma corpuscular
(como pacotes de energia). A energia desses "pacotes de energia" (f-
tons)  diretamente proporcional  sua freqncia de oscilao.
    Em meados de 1920, Louis Victor de Broglie, com base nos traba-
lhos de Einstein, props que eltrons (que possuem massa muito pe-
quena) apresentam propriedades tanto ondulatrias quanto corpuscu-
lares (dependendo do fenmeno, se comportam como onda ou como
partcula). Isto  conhecido como dualidade onda-partcula, ou duali-
dade matria-energia e naturalmente aplica-se ao fton (que  consi-
derada uma partcula sem massa) e  base da mecnica quntica e do
modelo quntico do tomo, que  bem aceito na atualidade.



                                                                         AQumicadoCabeloEltrico    33
       EnsinoMdio

                                Masoqueonda?
                                 Faa o experimento a seguir que voc entender:


                     ATIVIDADE

     1. Encha uma assadeira com gua e corante preto. Deixe em repouso.
     2. Pingue algumas gotas de gua bem perto do centro da assadeira. O que acontece?
     3. Agora coloque uma bolinha de isopor pequena na assadeira com gua. Bata na gua da assadeira com
        um lpis. O que acontece?



                                 Uma onda pode ser representada pelo esquema:

                                                          comprimento de onda ( )
                                             crista                                   crista

                                                                                      altura
                                              amplitude            vale


                                 A distncia entre duas cristas ou entre dois vales  denominada de
                             comprimento de onda e representado pela letra grega lambda ( ).
                                 E o que  freqncia de onda?
                                 Quando voc sintoniza um rdio ou o televisor, voc est procuran-
                             do a freqncia da onda eletromagntica daquela rdio ou estao de
                             televiso.
                                 Podemos dizer que freqncia  o nmero de vezes que uma cris-
                             ta ou um vale passa por um determinado ponto, ou o quanto o sistema
                             est oscilando.
                                 A cor da luz emitida corresponde a uma freqncia de onda especfica.
                                 Nossos olhos percebem apenas uma determinada gama de cores,
                             que so faixas de freqncia de ondas especficas. O ser humano per-
                             cebe apenas a regio visvel do espectro eletromagntico, que apresenta
                             as sete cores do arco-ris, sendo que cada cor possui um comprimento
                             de onda determinado. As ondas de rdio, microondas, o infravermelho
                             possuem freqncia menor do que as da regio visvel e, conseqen-
                             temente, suas energias so menores; j as freqncias de ondas meno-
                             res correspondem ao raio ultravioleta, raios-X, raios gama, cuja energia
                              maior e que tambm no conseguimos enxergar.




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                                                                                      Qumica

    Voltando a discutir o modelo atmico proposto por Rutherford, que
estabelecia que os tomos eram compostos de um ncleo denso e car-
regado positivamente, circundado por eltrons carregados negativa-
mente, podemos apontar que este modelo possua um grande proble-
ma, identificado por alguns cientistas da poca.
    O problema de um modelo do tipo planetrio (eltrons em rbita
do ncleo tal como planetas em rbita do sol)  que ele no leva em
conta a perda de energia dos eltrons nessa situao. Uma partcula
carregada eletricamente e acelerada emite radiao eletromagntica e,
portanto, perde energia nesse processo. Em conseqncia os eltrons
no poderiam manter uma "rbita estvel" e deveriam gradativamen-
te se aproximar do ncleo, em uma "rbita em espiral" at, no final, se
chocarem com ele.
    Como o "colapso atmico" descrito acima no se verifica no mundo
real, Niels Henry David Bohr, em 1913, props um novo modelo pelo
qual, alm de resolver essa dificuldade bsica do modelo de Ruther-
ford, permitiu explicar teoricamente o espectro eletromagntico emiti-
do pelo elemento qumico hidrognio, determinado experimentalmen-
te. Um modelo terico permite explicar, ou prever uma observao
experimental de forma consistente,  de grande valor, e em vista disso,
a proposta de Bohr teve um grande impacto na poca.
    O modelo de Bohr  constitudo pelas seguintes idias bsicas, que
se fundamentam em idias j trabalhadas por Planck e Einstein em ou-
tros contextos:
1. Os eltrons ao redor do ncleo atmico se situam em nveis quan-
    tizados de energia;
2. As leis da mecnica clssica (leis de Newton) no so vlidas para
    a passagem do eltron de um nvel para o outro;
3. Quando ocorre a passagem (ou o salto) de um eltron entre n-
    veis diferentes de energia, o eltron deve absorver ou emitir ener-
    gia (o eltron absorve energia se ele passa de um nvel mais baixo
    de energia para um mais alto e emite energia no caso contrrio) co-
    mo um fton que deve ter energia exatamente igual  diferena de
    energia entre os respectivos nveis.
4. Os nveis permitidos de energia dependem de valores inteiros para
    o chamado nmero quntico principal n (n = 1, 2, 3, 4...).
    Segundo a equao L = n.(h/2 ) onde L  chamado de momento
angular orbital, n  o nmero quntico principal, h  o constante de
Planck e  o nmero pi.
    O modelo de Bohr explica de maneira razovel o sistema contendo
um eltron (o tomo de hidrognio), mas no permite explicar tomos
com mais de um eltron.




                                                                    AQumicadoCabeloEltrico    35
       EnsinoMdio

                                    Ele agrega idias de quantizao com princpios da mecnica cls-
                                sica. Apesar de representar um grande avano em relao aos mode-
                                los anteriores, possui problemas evidentes como:
                                    Ao assumir que a mecnica clssica no  vlida no caso de transio
                                    eletrnica no prope outras leis para explicar o processo.
                                    No explica o porqu da quantizao estabelecida no item 4 ante-
                                    riormente.
                                    Estes problemas do modelo de Bohr vo ser superados a partir dos
                                anos de 1920 por meio dos trabalhos de Erwin Schrdinger, Louis de
                                Broglie e Werner Heisenberg, dentre outros, que resultam no apareci-
                                mento da Mecnica Quntica (que  uma rea de estudos da fsica que
                                trata do estudo do estado de sistemas em que no so vlidos os prin-
                                cpios da mecnica clssica) e de modelos de estrutura do tomo ba-
                                seados em seus princpios.


                     ATIVIDADE

          Para voc entender um pouco mais sobre modelos atmicos, construa um modelo segundo a teo-
     ria de Rutherford - Bohr usando: cartolina colorida (duas cores diferentes), massa de modelar, tubo de
     ltex, pedao de papelo de mais ou menos 50cm, cola e tesoura.
     1. Faa crculos nas cartolinas com dimetros de 5cm e 25cm na mesma cor e 15cm e 35cm em ou-
        tra cor.
     2. Recorte com a tesoura e cole no papelo alternando as cores, conforme o esquema 02:



                                                                 Pedao de papelo

                                                         Crculos de cartolina em cores
                                                         e tamanhos diferentes



                       Foto: Icone Audiovisual

     3. Corte o tubo de ltex em anis finos. Cole os anis de ltex nas linhas de cada crculo. Coloque um
        anel no centro para o ncleo; dois anis na linha do primeiro crculo; oito anis na linha do segundo
        crculo; dezoito anis no terceiro e 32 anis no quarto. Divida os espaos de modo que os anis fi-
        quem distribudos de maneira simtrica.
     4. Faa bolinhas com a massa de modelar no tamanho necessrio para encaixar nos anis de ltex.
        Coloque uma bolinha no centro para o ncleo de cor diferente das demais. Coloque as demais boli-
        nhas para representar os eltrons. Lembre-se de que o nmero de bolinhas (eltrons) em cada cr-
        culo depende do tipo de tomo que voc ir representar.




36   MatriaesuaNatureza
                                                                                              Qumica

    O modelo quntico (modelo atmico atual)  um modelo matem-
tico - probabilstico que, em linhas gerais, tem por base:
    O princpio da incerteza de Heisenberg: no  possvel determinar
    com preciso a posio e a velocidade de um eltron num mesmo
    instante.
    O princpio da dualidade de Louis de Broglie: o eltron apresenta
    caracterstica dual, ou seja, comporta-se como partcula-onda.


                            Voc sabia que no tomo no h somente
                          prtons, nutrons e eltrons? H outras par-
                          tculas j identificadas como os neutrinos, o
                          psitron e o mson (pi). Voc sabia que a
                          partcula mson foi descoberta em 1947,
                          pelo brasileiro, curitibano, Csar Lattes, hoje
                           reconhecido internacionalmente?




    O modelo quntico permite por exemplo, explicar o funcionamento
dos raios laser utilizados em cirurgias, em indstrias e em leitura ptica.
    Estamos to acostumados a conviver com uma srie de aparelhos que
nos ajudam a ter conforto que raramente paramos para nos perguntar: co-
mo ser que o televisor funciona? Ou o forno de microondas, o rdio?
    Ser que esses equipamentos possuem algo em comum?
    Em nosso dia-a-dia, estamos interagindo o tempo todo com dife-
rentes tipos de radiao. Quando ficamos expostos ao sol, estamos re-
cebendo radiao ultravioleta, uma forma de radiao eletromagnti-
ca, e que no  visvel. Se voc quebrar um dedo e precisar de uma
radiografia para verificar a gravidade do caso, estar se expondo a ou-
tro tipo de radiao eletromagntica (os raios x). Ao assistir a um pro-
grama de televiso ou ao usar o celular, as radiaes eletromagnticas
continuaro a acompanh-lo.


  Eagora,jdescobriuporqueseucabelofica
  eltrico?
  Conseguiucolarocanudinhodeplsticona
  paredesemusarcola?
  Porqueo"choque"aotocarnoautomvel?


                                                                            AQumicadoCabeloEltrico    37
       EnsinoMdio

                                  Um corpo, em seu estado normal, isto , no eletrizado, estar neu-
                              tro, ou seja, ter o mesmo nmero de cargas positivas (prtons) e car-
                              gas negativas (eltrons).
                                  Se este corpo perder eltrons, ficar com excesso de prtons (cargas
                              positivas) e ficar eletrizado positivamente.
                                  Se ele receber eltrons, ficar com excesso de eltrons (cargas nega-
                              tivas) e ficar eletrizado negativamente.
                                  Agora  s se lembrar: cargas opostas se atraem enquanto cargas
                              iguais se repelem.  isso o que acontece com o cabelo "eltrico" e com
                              o automvel que d choque.
                                   E se voc ainda no conseguiu colar um canudinho de plstico em
                              uma parede sem usar cola, basta atrit-lo em seu cabelo, por exemplo.



                     ATIVIDADE

        Elabore uma pesquisa sobre o espectro eletromagntico. Procure identificar os vrios tipos de radia-
     o que voc est exposto diariamente. Explique:
     a) Por que no devemos nos expor a grandes quantidades de radiaes, como raios-X, radiaes de
        microondas, etc?
     b) O sol emite vrios tipos de radiaes sob forma de ondas eletromagnticas. Elabore um texto em
        que voc defenda o uso de protetor solar.




                                 ObrasConsultadas
                                  CHASSOT, A. A cincia atravs dos tempos. 2. ed. So Paulo: Editora
                                  Moderna, 1997.
                                  CHASSOT, A. Alfabetizao cientfica: questes e desafios para a
                                  educao. Iju :Ed. Uniju, 2003.
                                  CHAU, M. Convite  filosofia. So Paulo: tica, 2003.
                                  CHRTIEN, C. A cincia em ao: mitos e limites. Campinas: Papirus,
                                  1994.
                                  EISBERG, R.; RESNICK, R. Fsica quntica  tomos, molculas, slidos,
                                  ncleos e partculas. Rio de Janeiro: Campus, 1979.
                                  HALL, N. (Org). Neoqumica. Traduo de: Paulo Srgio Santos et al. Porto
                                  Alegre: Bookman, 2004.
                                  HENRY, J. A revoluo cientfica e as origens da cincia moderna.
                                  Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1998.
                                  MENEZES, L.C. A matria  uma aventura do esprito  fundamentos e
                                  fronteiras do conhecimento fsico. So Paulo: Editora Livraria da Fsica,
                                  2005.


38   MatriaesuaNatureza
                                                                                      Qumica

MONTANARI, V. Viagem ao interior da matria. So Paulo: Editora Atual,
1993.
QUAGLIANO, J.V. ; VALLARINO, L. M. Qumica. Traduo de: Ada Espinola.
3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara, 1979.
REALE, G. ANTISERI, D. Histria da Filosofia. So Paulo: Paulus, 2003.
ROCHA, J. F. M. Jos. Origem e evoluo das idias da fsica. Salvador:
Edufba, 2002.
SANTOS, W.L.P. ; SCHNETZLER, R. Educao em Qumica. Iju: Editora
Uniju, 2003.
VANIN, J.A. Alquimistas e Qumicos: o passado, o presente e o futuro.
So Paulo: Moderna, 2002.
WOLKE, R.L. O que Einstein disse a seu cozinheiro  2. Mais cincia
na cozinha. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed, 2005.



             ANOTAES




                                                                    AQumicadoCabeloEltrico    39
       EnsinoMdio




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                                                                               3
                                                           A QUMICA DE
                                                               TODO DIA
                                                                               Zecliz Stadler1


                                                            oc j sentiu um "drago" cus-
                                                            pindo fogo em seu estmago?
                                                           Como dominar esse "drago"?




Colgio Estadual Presidente Lamenha Lins - Curitiba - PR
1



                                                                         AQumicadeTodoDia       41
       EnsinoMdio

                               Voc sabia que o nosso corpo funciona graas a uma srie de rea-
                           es qumicas?
                               Na digesto os alimentos sofrem ao de enzimas, como a pepsina,
                           que quebram as molculas de protenas, muito grandes, em molculas
                           menores, os aminocidos.
                               As clulas que revestem internamente a parede do estmago hu-
                           mano produzem constantemente o suco gstrico, que tambm contm
                           cido clordrico, com a finalidade de facilitar a ao das enzimas na di-
                           gesto e eliminar o crescimento de bactrias.
                               Mas para evitar que a prpria parede do estmago seja destruda,
                           as clulas tambm produzem um muco protetor.
                               A produo de cido clordrico (HCl) aumenta quando ingerimos
                           alimentos como: caf, refrigerantes, frutas ctricas (laranja, abacaxi), fri-
                           turas, etc., ou quando sentimos o cheiro de algumas comidas ou, ain-
                           da, quando mastigamos chicletes.
                               Quando mastigamos chicletes o organismo entende que deve dar in-
                           cio ao processo de digesto. Ento as clulas estomacais preparam-se
                           aumentando a quantidade de suco gstrico mas sem que haja alimentos
                           para a digesto. Esse aumento na acidez produz uma sensao de "quei-
                           mao" causada pela ao do suco gstrico no estmago.  a azia.
                               Voc sabe por que as frutas ctricas aumentam a sensao de quei-
                           mao no estmago?




                                                     O que voc sente quando come
                                                     em excesso, quando fica horas sem
                                                     comer ou, ainda, quando no mastiga
                                                     corretamente?
                                                      Hum... Pode ser o "drago"...


                              Atualmente, sabe-se que alteraes na produo de cido clordri-
                           co e nas enzimas digestivas so extremamente importantes, pois po-
                           dem favorecer a infeco pela ao da bactria - Helicobacter pylori,
                           considerada como a principal responsvel pela ocorrncia de lceras.



                                 Para combater o "drago" em seu
                                 estmago voc precisa conhec-lo,
                                 saber como ele funciona.




42   MatriaesuaNatureza
                                                                                              Qumica



                ATIVIDADE

    Para auxili-lo a conhecer esse "drago" realize o experimento:
    Triture algumas folhas de repolho roxo em um recipiente com gua. Filtre e
    coloque num bquer com uma pequena quantidade de sagu, deixando em
    repouso por cerca de 10 minutos.
    Adicione um pouco mais de gua e leve ao fogo para cozinhar, sem mexer.
    Separe quatro bqueres.
 a) No primeiro bquer coloque 50 mL de soluo de cloreto de clcio CaCl2 a 1% (etiquete).
 b) No segundo bquer coloque 20 mL de soluo cido clordrico HCl a 0,10mol/L (etiquete).
 c) No terceiro bquer coloque 30 mL de soluo de hidrxido de sdio NaOH a 0,10 mol/L (etiquete).
 d) E no quarto bquer coloque 20 mL de soluo cido clordrico e acrescente 30ml de soluo hidr-
    xido de sdio (etiquete).

   Observe os desenhos:




      Sagu              01             02             03              04
                       CaCl2           HCl           NaOH         HCl/NaOH

    Repita com cada bquer (no coloque o sagu em todos os bque-
res ao mesmo tempo).
    Voc pode fazer este experimento substituindo o repolho roxo por
outros indicadores (suco de amora, vinho, ptalas de flores, etc.).
    O que aconteceu com as bolinhas de sagu em cada soluo? Por qu?
    O que aconteceu quando voc colocou HCl e NaOH no mesmo bquer?
    Como funcionam os indicadores? Como o nome diz, eles indicam o
meio onde se encontram, adquirindo uma colorao diferente depen-
              dendo se esto em presena de substncia com caracte-
              rstica cida ou bsica. Por exemplo, a fenolftalena, um
              indicador muito utilizado, fica incolor em meio cido e
              vermelho em meio bsico.


                  Afinal, como  o comportamento de
                  substncias que agem como cido ou
                  base? E o que tudo isso tem a ver
                  com o "drago" em seu estmago?




                                                                               AQumicadeTodoDia        43
       EnsinoMdio

                               Voc j mastigou um pedao de banana ou caqui verdes? O que
                           sentiu? E que tal o "gostinho" de um limo?
                               Algumas substncias nos do a sensao de "amarrar" a boca. Isto
                           se deve  caracterstica adstringente da substncia, uma vez que inibe
                           a produo de lquidos (saliva) provocando tal sensao. Substncias
                           que apresentam caracterstica adstringente se comportam como base.
                           Outras substncias que tm gosto azedo se comportam como cido.
                               Atravs de observaes experimentais, baseadas no comportamento
                           semelhante entre as substncias, como: gosto azedo (cido) ou amargo
                           (adstringente), conduo da corrente eltrica, etc., os cientistas procu-
                           raram explicar quimicamente esse comportamento, ou seja, procura-
                           ram responder  questes como esta: "por que um grupo de substncias
                           apresentava certas caractersticas e outro caractersticas diferentes?".
                               Assim, tm-se as vrias teorias para conceituar cidos e bases.
                               A primeira teoria foi proposta, em 1884, por Svante Arrhenius, qu-
                           mico sueco. O problema que intrigava o qumico Arrhenius era: a m
                           conduo de corrente eltrica da gua destilada. O sal de cozinha (clo-
                           reto de sdio), quando slido, tambm no conduz eletricidade. En-
                           to, por que quando se dissolve cloreto de sdio em gua, a soluo
                           conduz a eletricidade?
                               Aps pesquisar, Arrhenius observou que cidos e bases, dissolvidos
                           em gua (solues aquosas), ionizavam-se (cidos) e dissociavam-se
                           (bases), produzindo solues que conduzem a corrente eltrica devido
                            formao de ctions hidrognio H+ e nions hidroxila OH-.
                               Atualmente, sabemos que os ons hidrognio H+ em soluo aquo-
                           sa so cercados por molculas de gua (devido  alta relao entre a
                           carga e o raio desse on), dando origem ao on hidrognio hidratado,
                           freqentemente chamado de hidrnio.
                               O on hidrnio pode ser representado por H+(aq.), H3O+(aq.), H+(H2O)n.
                               Mas o que significa ionizar?
                               Quando uma substncia  dissolvida em gua ou em qualquer ou-
                           tro solvente (lcool, ter, etc.) ocorre a formao de ons, essa subs-
                           tncia ioniza-se. Observe como se representa a reao de ionizao do
                           cido sulfrico (H2SO4):

                                                            H2O(l)
                                            H2SO4(l)                   2 H3O+(aq) + SO2 -(aq)
                                                                                      4

                                          cido sulfrico            ction hidrnio    nion sulfato


                            Lembre-se que:
                            aq. = aquoso (dissolvido em gua)        l = lquido       s = slido       g = gasoso




44   MatriaesuaNatureza
                                                                                                  Qumica



                ATIVIDADE

   Que tal voc realizar um experimento para observar a condutividade da corrente eltrica em solu-
es aquosas, como Arrhenius pesquisou?
   Para isso voc precisa construir o aparelho de condutividade eltrica esquematizado abaixo.

                         Esquema do aparelho de condutividade eltrica




                         Foto: Icone Audiovisual

   E o professor dever preparar as seguintes solues a serem testadas:
   a) 0,9mL de HC para 10mL de gua;
   b) 0,6mL cido actico para 10mL de gua;
   c) 0,7mL de NH4OH para 10mL de gua;
   d) 0,4g de NaOH para 10mL de gua;
   e) gua destilada;
   f)   sal de cozinha (cloreto de sdio).

        Coloque 10m de cada soluo em bquer separadamente e etiquete para identificao.
        Coloque em um bquer seco um pouco de cloreto de sdio. Coloque em outro bquer gua (se
        possvel destilada) para usar na limpeza dos plos (pontas dos fios desencapadas) do aparelho.
        Observe o esquema:




          A                 B                      C        D                E                F
   Coloque os plos do aparelho no bquer com cloreto de sdio. Observe a intensidade luminosa.
Anote. Limpe os plos do aparelho de condutividade e teste a gua destilada. Observe. Anote. Limpe
os plos do aparelho de condutividade e teste as demais solues. Anote.




                                                                                 AQumicadeTodoDia          45
       EnsinoMdio


        Agora, preencha a tabela com as observaes.

            Substncia                                                   Lmpada 2,5 W
            Cloreto de sdio
            gua
            HCI
            cido actico
            NaOH
            NH4OH




                                                      O que  necessrio para que a lmpada acen-
                                                      da? Qual a diferena entre as substncias que
                                                      conduzem eletricidade e as que no conduzem?
                                                      Qual a sua concluso sobre a condutividade el-
                                                      trica em solues aquosas?




                                   A teoria de Arrhenius era to revolucionria para o pensamento da
                               poca, que seus professores concederam-lhe o ttulo de doutor com a
                               qualificao mais baixa possvel, sem reprov-lo. Porm, com sua per-
                               sistncia e como sua teoria "sobre a dissociao das substncias nas
                               solues aquosas" conseguia explicar muitos fenmenos conhecidos
                               da poca e lentamente ganhou aceitao na comunidade cientfica. E,
                               em 1903, Arrhenius ganhou o Prmio Nobel de Qumica pela Teoria
                               da Dissociao Inica.
                                   Embora o conceito de Arrhenius para cidos e bases tenha sido im-
                               portante, ele tem limitaes. Pois, para Arrhenius, as substncias se com-
                               portam como cido ou base apenas quando esto dissolvidas em gua.
                               E, ainda, segundo Arrhenius, as substncias se comportam como cido
                               se apresentarem o on hidrognio, H+(aq), ou se comportam como base se
                               apresentarem o on hidrxido, OH-(aq) em sua composio.
                                   Assim, o conceito de cido e base, segundo Arrhenius, no se apli-
                               ca  reao entre o HCl(g) e a amnia NH3(g), pois no esto em soluo
                               aquosa e a amnia no apresenta o on OH-. Observe a reao:
                                   HCl(g) + NH3(g)           NH4Cl(s) .
                                   Porm, quando HCl(g) reage com NH3(g), ocorre a formao de uma
                               nvoa branca que  o cloreto de amnio, um slido inico chamado
                               de sal.

46   MatriaesuaNatureza
                                                                                         Qumica

   Veja como isso ocorre: coloque com uma pina um chumao de
algodo embebido em cido clordrico (HCl) concentrado em um tu-
bo de ensaio (feche o tubo com rolha). Coloque com uma pina um
chumao de algodo embebido em amnia NH3 (hidrxido de amnio
concentrado) em outro tubo de ensaio. Retire a tampa do primeiro tu-
bo e aproxime a boca dos tubos de ensaio.




                                       Afinal, voc j sabe como dominar o
                                       fogo do "drago"? Ou ser que esse
                                       "drago" vai te dominar?



   Em 1923, Johanes Nicolaus Brnsted, trabalhando em Copenha-
gue (Dinamarca), e Thomas Martin Lowry, trabalhando em Cambrid-
ge (Inglaterra), apesar de pesquisarem de forma independente, pro-
puseram outra definio mais geral para cidos e bases, conhecida
como Teoria Protnica.

   Observe a reao do cido clordrio HCl(aq.) com a gua H2O(l.):

          doa prton     H+

              HCl(aq) + H2O(l)                  H3O+(aq) + Cl- (aq)

               cido 1        base 1             ction       nion
                                                hidrnio     cloreto


   O HCl(aq.) age como cido ao doar um prton H+ para a gua H2O(l).
A gua H2O(l) age como base ao receber o prton do HCl(aq).

   Observe, tambm, a reao entre a amnia NH3(g) e a gua H2O(l):

          doa prton   H+

               H2O(l) + NH3(g)                 NH4+(aq) + OH- (aq)

               cido 1        base 1              ction      nion
                                                 amnio     hidrxido




                                                                             AQumicadeTodoDia     47
       EnsinoMdio

                             Nessa reao a gua age como cido ao doar um prton H+ para a
                           amnia NH3(g). E a amnia age como base ao receber o prton.




                                     Voc percebeu que na teoria de
                                     Brnsted-Lowry as substncias so
                                     classificadas como cido ou base
                                     dependendo com quem esto?




                              Uma substncia pode agir como cido em uma reao e, em outra
                           reao, agir como base dependendo da espcie qumica (on ou mol-
                           cula) que estiver reagindo com ela.
                              Veja, agora, a reao entre a amnia NH3(g) e a gua, no sentido
                           contrrio:

                                      doa prton    H+

                                        NH4+(aq) + OH-(aq)                   H2O(l) + NH3(g)

                                          cido          base


                              Nesta reao, o ction amnio NH4+(aq.) age como cido ao doar um
                           prton para o OH-(aq.). O hidrxido OH-(aq.) age como base ao receber o
                           prton do NH4+(aq.). Voc pde observar que, sempre que um cido de
                           Brnsted-Lowry doa um prton, forma uma base. E sempre que uma
                           base de Brnsted-Lowry recebe um prton, forma um cido.
                              Portanto, sempre que um cido reage com uma base forma-se o
                           cido e a base correspondentes que so chamados de par conjugado.
                              Assim, na reao entre a amnia NH3(g) e a gua H2O(l) temos:


                                     doa prton    H+                  doa prton   H+

                                          H2O(l) + NH3(g)                   NH4+(aq) + OH- (aq)

                                          cido 1        base 2               cido 2    base 1




                                                         pares cido-base conjugados




48   MatriaesuaNatureza
                                                                                        Qumica

   Voc observou que numa reao entre um cido e uma base ocorre
uma transferncia de prtons de Brnsted-Lowry?
   Alguns exemplos de cido segundo Bronsted-Lowry so: HCl, H3O+,
NH4+, HSO4- e H3CCOOH. Alguns exemplos de base segundo Bronsted-
Lowry so: OH-, H3CCOO-, NH3 e H2O.




                              Afinal, qual  o comportamento de
                              uma substncia que age como cido
                              ou base de Brnsted-Lowry?



     A teoria de Brnsted-Lowry estende o conceito de cido e base para
outras substncias alm daquelas que apresentam H+ e OH-, porm
ainda depende da presena de um solvente (gua, lcool, ter, etc.).
Tambm depende da troca de prtons H+, ou seja, depende da presena
de hidrognio.
     Ainda em 1923, um cientista americano, Gilbert Newton Lewis
props uma teoria mais ampla (independente de Brnsted-Lowry): a
Teoria Eletrnica de Lewis.
     Observe o exemplo da reao qumica entre a amnia (NH3) e o
trifluoreto de brio (BF3) onde aparecem os eltrons de valncia (lti-
ma camada):
                                F                               F
               H         +
        H      N                B     F          H3N           B        F
               H                F                               F
        o N doa um           o B aceita um            molcula com
       par de eltrons       par de eltrons        ligao covalente


    A molcula de amnia ao doar um par de eltrons age como base
de Lewis. A molcula de BF3 ao receber um par de eltrons age como
cido de Lewis.
    Segundo a teoria de Lewis, a reao entre um cido e uma base
sempre d origem a uma ligao covalente atravs da doao de um
par de eltrons de valncia (ltima camada) no compartilhado a ou-
tra espcie qumica (on ou molcula).
    Alguns exemplos de cido segundo Lewis so: BCl3, H+, SO3, AlCl3 e
SO2. Alguns exemplos de base segundo Lewis so: :NH3, :OH2, :CN-, :OH-
e :F- (onde (:) representa o par de eltrons que podem ser doados).



                                                                            AQumicadeTodoDia     49
        EnsinoMdio

                                    A teoria de Lewis  mais ampla, pois no depende de meio aquo-
                                 so ou outro solvente. Ela abrange a teoria de Arrhenius e de Brnsted-
                                 Lowry. A teoria de Arrhenius depende do meio aquoso e da presena
                                 de ons H+ no cido e ons OH- na base. A teoria de Brnsted-Lowry
                                 abrange substncias que no se encontram em meio aquoso, mas ain-
                                 da depende da presena de prtons H+.
                                    Portanto, cada uma das teorias que procuram explicar o comporta-
                                 mento cido e bsico das substncias tem seu valor, pois cada uma 
                                 adequada  determinada situao.




                                                                E a, voc j sabe como dominar o
                                                            "drago" em seu estmago? No! Ento,
                                                            vamos conhecer ainda mais sobre cido-
                                                            base que com certeza voc encontrar
                                                            uma maneira de dominar esse "dragooo"!



                                     Ser que poderamos substituir o limo ou o vinagre por cido clor-
                                 drico para temperar uma salada?
                                     O cido ctrico do limo e o cido actico do vinagre so cidos
                                 mais fracos que o cido clordrico, por isso podemos us-los como
                                 temperos.



                       ATIVIDADE

         Elabore uma pesquisa sobre o tema: "intoxicao causada por produtos domsticos". Depois expo-
     nha para os colegas por meio de cartazes, fotos, faixas, etc., os cuidados necessrios para evitar es-
     se tipo de intoxicao.




      Eletronegatividade            Segundo a teoria de Lewis, a fora de um cido est diretamente
     a tendncia que um to-     ligada a eletronegatividade dos elementos.
     mo tem de atrair eltrons       Vamos comparar a amnia (NH3) e a gua (H2O). A eletronegativi-
     para si.                    dade do nitrognio  menor que a do oxignio (consulte a tabela peri-
                                 dica). Por isso o nitrognio tem mais facilidade para receber o par de
                                 eltrons que o oxignio. Portanto, a amnia (NH3) tem comportamen-
                                 to mais bsico que a gua (H2O).




50    MatriaesuaNatureza
                                                                                                 Qumica

    Segundo Brnsted-Lowry um cido  forte quando doa com faci-
lidade prtons. Uma base  forte quando recebe com facilidade pr-
tons. Assim podemos determinar a fora de cidos ou de bases testan-
do a capacidade destes em transferir prtons para a gua. A fora ser
medida pela constante de dissociao do cido (Ka) ou pela constante
de dissociao da base (Kb).



                    O que acontece quan-
                    do um cido e uma ba-
                    se esto juntos?




                ATIVIDADE

    Para auxili-lo nessa questo, realize o experimento: coloque em um bquer (ou erlenmeyer) 30mL
 de gua e acrescente 2mL de vinagre. Adicione 10 gotas de fenolftalena e v acrescentando, gota a
 gota, agitando sempre, leite de magnsia (hidrxido de magnsio) at obter mudana de cor.
    Qual a cor da fenolftalena no vinagre? Qual a cor obtida aps adio do leite de magnsia? Por que
 ocorreu mudana de cor?



   Segundo a teoria de Arrhenius, quando misturamos solues aquo-
sas de um cido com uma base em quantidades equivalentes (exata-
mente suficiente) ocorre uma reao chamada de neutralizao. Os
ons H+(aq.) do cido e os ons OH-(aq.) da base formam gua. Os outros
ons presentes na soluo formam, aps a evaporao da gua, um
composto inico chamado de sal.
   Veja a reao do cido clordrico (HCl-1mol/L) com o hidrxido de
sdio (NaOH-1mol/L):
             H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) H2O(l) + Na+(aq) + Cl-(aq)
   Somente aps a evaporao da gua, o ction Na+(aq) e o nion Cl-(aq),
formam um slido inico chamado de sal, com o nome de cloreto de
sdio (NaCl).
   Segundo a teoria de Arrhenius, quando misturamos soluo aquo-
sa de um cido forte (HCl, HBr, HI, HNO3) em soluo aquosa de uma
base forte (NaOH, KOH, RbOH, Ba(OH)2), a reao ser sempre uma
neutralizao de ons H+(aq) do cido pelos ons OH-(aq) da base, por-
que, tanto o cido, quanto a base, esto fortemente dissociados (sepa-
rados em ons).


                                                                                 AQumicadeTodoDia         51
       EnsinoMdio

                                Porm, no podemos generalizar: "cido reage com base resultan-
                            do sal e gua". Quando reagimos um cido fraco (HCN) com uma ba-
                            se forte (NaOH), a maioria das molculas do HCN no est dissociada
                            em ons H+(aq) e CN-(aq). Est como HCN(aq), ou seja, no dissociado.
                                Assim, teremos a reao representada por:
                                HCN(aq) + NaOH(aq)       H2O(aq) + Na+(aq) + CN-(aq) + HCN(aq)
                                (observe que no h formao de sal).


                     ATIVIDADE

         Segundo a teoria de Arrhenius, o hidrxido de alumnio Al(OH)3 age como uma substncia b-
     sica. Como o qumico Lewis consideraria o comportamento dessa substncia na reao qumica
     Al(OH)3(s)+ OH(aq) Al (OH)3(s) + OH   [Al(OH)4]-? E Brnsted-Lowry considerariam o mesmo com-
     portamento que Lewis para essa substncia?




                                           Voc sabia que: apenas 10% do tratamento para azia
                                         precisa de medicamentos e os outros 90% consiste em
                                         mudana nos hbitos alimentares; os remdios usados no
                                         tratamento estimulam a contrao estomacal fazendo com
                                         que os alimentos "saiam" mais rpido do estmago evitan-
                                         do a azia; os populares anticidos produzem apenas um al-
                                         vio temporrio em vez de tratar a causa do problema.


                                H vrias situaes do cotidiano onde as palavras cido, base e sal
                            so utilizadas. Por exemplo, um agricultor convive com essas palavras
                            diariamente, pois na produo de alimentos, o solo, aps vrios plan-
                            tios e colheitas, precisa de uma reposio de nutrientes (substncias
                            qumicas que as plantas necessitam para o desenvolvimento, como: ni-
                            trognio, fsforo, potssio, ferro, clcio, etc.).




                                                                                 camada rica
                                                                                 em hmus




                                                                                 rocha
                                          Rocha       Solos jovens     Solo maduro


52   MatriaesuaNatureza
                                                                                                        Qumica

    Os agricultores sabem que a acidez e alcalinidade (basicidade) dos
solos so fatores importantes para o desenvolvimento das plantas. A
acidez ou alcalinidade do solo depende de sua composio. O solo
se forma como resultado da fragmentao de rochas, atravs da ao
exercida pelo clima como chuva e vento e, pelos microorganismos.
Dependendo desses fatores formam-se solos com caractersticas mais
frteis e mais pobres em nutrientes. Por exemplo, solos arenosos re-
tm pouca gua e secam facilmente, so os solos encontrados em al-
gumas reas do litoral do Paran (Paranagu, Antonina). Solos argilo-
sos retm muita gua, como alguns dos solos do cerrado brasileiro. H
tambm os solos escuros que so ricos em nutrientes; um exemplo  o
tchernozion encontrado na Polnia. Solos orgnicos so de alta fertili-
dade, um exemplo  a terra roxa, solo encontrado em algumas regies
de So Paulo e norte do Paran. De origem vulcnica, a terra roxa foi
o solo que propiciou a expanso da cultura do caf no Paran.
    O Brasil, por constituir um territrio onde predomina o clima tropical,
com chuvas e temperaturas altas o ano inteiro, possui solos mais cidos.
Para corrigir a acidez do solo usa-se um processo denominado de cala-
gem. O agricultor aplica o calcrio em solo mido. O calcrio (CaCO3 )se          Fotos: acervo pessoal da autora
incorpora ao solo e pela ao da gua da chuva produz hidrxido de cl-
cio , Ca(OH)2 , que vai neutralizar a acidez do solo. Cada planta precisa
de um tipo de solo, cido ou alcalino, para se desenvolver melhor.
    No jardim, tambm h a necessidade de conhecermos a acidez do
solo, pois vrias flores como, dlias e hortnsias, mudam de cor de
acordo com acidez. As hortnsias so azuis em solo cido, lilases em
solo levemente cido a neutro e rosas em solo alcalino.                           Foto: Icone Audiovisual




                ATIVIDADE

     A chamada gua sanitria  uma soluo diluda de hipoclorito de sdio (NaClO). Ela  usada como
 germicida, alvejante, etc. Realize o experimento a seguir para identificar como essa substncia age. Co-
 loque em um copo um pouco de refrigerante (sabor uva, laranja ou guaran, etc.). Adicione uma colher
 (sopa) de gua sanitria (hipoclorito de sdio). Mexa e observe. Analise o experimento e explique-o sob
 o ponto de vista do comportamento de substncias cidas ou bsicas. O que acontece com o refrige-
 rante? A que se deve a cor desses refrigerantes?


   Como j vimos, usamos a palavra cido para indicar o sabor azedo
de algumas frutas, como: laranja, abacaxi, morango. H outras frutas,
como: caju, banana e caqui verdes que "amarram" a boca porque tm
caractersticas adstringentes (bsicas). Assim, ns empregamos as pala-
vras cido e base relacionadas ao nosso paladar.
   Para saber mais: www.cnpab.embrapa.br


                                                                                   AQumicadeTodoDia                53
        EnsinoMdio




                                                           Voc sabe o que so papilas gus-
                                                           tativas e por que algumas empre-
                                                           sas esto tentando engan-las?




                                              A mucosa que recobre a lngua possui pequenos rgos (s
                                          vezes em forma de cogumelos avermelhados), volumosos e
                                          speros, chamados papilas gustativas, que nos permitem apre-
                                          ciar o sabor dos alimentos que ingerimos. Quando colocamos
                                          uma comida na boca e mastigamos, espalhamos suas molcu-
                                          las na saliva. As papilas gustativas capturam os diferentes gos-
                                          tos e mandam essas sensaes para o crebro, via uma rede de
                                          neurnios. S podemos perceber quatro sabores: o amargo, o
                                          doce, o cido e o salgado. Cada parte da lngua  responsvel
                                          por sentir um gosto. O amargo como o caf sem acar  sen-
                                          tido na base (fundo) da lngua; o doce na ponta, o cido na
                                          ponta e nas bordas; e o salgado em toda a superfcie. Alguns
                                          sabores de alimentos, como o sabor de peixe, alho, vinho, etc.,
                                          so considerados complexos, resultado da unio das sensaes
                                          gustativas com as olfativas. Por isso a comida nos parece ins-
                                          pida (sem gosto) quando estamos resfriados.
      Foto: Icone Audiovisual             Para saber mais: http://boasaude.uol.com.br
                                   Grandes empresas multinacionais esto trabalhando em parceria
                                com uma empresa de biotecnologia para desenvolver substncias
                                qumicas que enganem as papilas gustativas, fazendo-as sentir o sa-
                                bor de acar ou sal, mesmo quando eles no esto l. Com isso, os
                                fabricantes podem, por exemplo, reduzir pela metade o teor de a-
                                car numa bolacha ou de sal numa sopa, conservando o sabor doce
                                ou salgado original.
                                   Ser que suas papilas seriam enganadas?
                                   Para saber mais:
                                   www.anvisa.gov.br/alimentos/
                                   www.biotecnologia.com.br
                                   www.geomagna.com.br




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                                                                                            Qumica

 ObrasConsultadas
 MAHAN, B.H. MYERS, R. J. Qumica um curso universitrio. Traduo
 de: Koiti Araki, Denise de Oliveira Silva e Flavio Massao Matsumoto. So
 Paulo: Edgard Blcher Ltda, 1972.
 O'CONNOR, R. Fundamentos de Qumica. Traduo de: Elia Tfouni. So
 Paulo: Harper&Row do Brasil, 1977.
 RUSSELL, J.B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia
 Guekesian et al. 2. ed. So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.
 GRAHAM SOLOMONS, T. W. Qumica Orgnica. Traduo de: Robson
 Mendes Matos. Rio de janeiro: LTC, 2005.


 DocumentosConsultadosONLINE
 MATOS, R.M....[ et al.] Fungos e micorrzicos e nutrio de plantas. Embrapa
 Agrobiologia. Rio de Janeiro:Seropdica, 1999. Disponvel em: <http://
 www.cnap.embrap.br. Acesso em: 07 set. 2005.
 QMCWEB.ORG. Florianpolis: UFSC, ano 5, 2000. Disponvel em: http://
 qurak.qmc.ufsc.br/qmcweb/index.html. Acesso em: 11 ago. 2005.



              ANOTAES




                                                                                AQumicadeTodoDia     55
       EnsinoMdio




                           Ilustrao: Icone Audiovisual / Antonio Eder
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                                                                     4

                                                     LIGUE E
                                               FIQUE LIGADO
                                                        Maria Bernadete P. Buzatto1



                                                s tomos fazem rapel?
                                                Quais so as ncoras desse
                                                "rapel"?
                                               Como os tomos se "amarram"?




Colgio Estadual Unidade Polo - Maring - PR
1




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       EnsinoMdio

                                 O rapel consiste no uso de uma srie de procedimentos e equi-
                             pamentos visando uma transformao gradativa de energia potencial
                             (energia armazenada) do nosso organismo em energia cintica (ener-
                             gia relacionada com movimento), de maneira controlada, na passagem
                             vertical do ser humano entre duas alturas diferentes como o pico de
                             uma montanha e a sua base no solo. Em outras palavras, so tcnicas
                             de descida vertical em corda.
                                 A prtica do rapel s  possvel, de forma segura, a partir da anco-
                             ragem e amarrao, alm de seguir alguns critrios e obedecer s ins-
                             trues de uma pessoa experiente.
                                 Os tomos tambm praticam "esporte" semelhante, participando de
                             vrios fenmenos, mudam suas posies, seus vizinhos combinam-se,
                             at chegarem em uma situao mais favorvel, isto  mais estvel, me-
                             nos energtica, um composto qumico.




                                           Venha! Vamos participar e ver
                                           como funciona o "Rapel".



                                           preciso conhecer os critrios e obedecer algumas instru-
                                       es, para que possamos seguir com segurana, conquistan-
                                       do gradativamente o conhecimento desejado.



                     ATIVIDADE

        Para comear vamos observar as caractersticas de alguns materiais: sal de cozinha, acar, palha
     de ao, gua e plstico.
        Antes copie e complete a tabela com as observaes.

     Tabela 01 - Resultado obtido dos experimentos.

                                                            Queima na chama         Conduz Corrente
                 Estado Fsico      Solvel / Insolvel
     Material                                             GLP / Muda o Estado         Eltrica / No
                25oC (ambiente)            (gua)
                                                              Fsico ou a cor            Conduz




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    Escreva na primeira coluna o estado fsico de cada material e a cor.
    Faa com papel alumnio cinco recipientes, levan-
    tando as laterais do papel, deixando  o no forma-
    to de um pequeno copo, um para cada substn-
    cia. Numere os recipientes e anote o nome dos
    respectivos materiais.
    Em uma tampa metlica distribua de modo regular
    os recipientes, a qual dever conter uma poro
    do material que ser observado.
    Leve para aquecer na chama do gs de cozinha,
    deixando a chama no centro da tampa.           Foto: Icone Audiovisual

    Observe os materiais durante o aquecimento e anote na tabela 01 a ordem que os materiais mudam
    de estado fsico e as transformaes que ocorrem.
    Coloque a mesma quantidade de gua em cinco copos iguais e a mesma poro de material em
    cada copo, mexa com uma colher, espere alguns minutos. Observe quais materiais se dissolveram
    em gua. Anote o resultado na tabela 01.
    Em seguida, utilizando um aparelho que indica a passagem de corrente eltrica (veja o folhas "A
    Qumica de todo dia"), coloque os eletrodos em contato com todos materiais do copo e verifique se
    h passagem de corrente eltrica. Observe e anote na tabela 01.
    Organize grupos com os materiais que apresentaram o mesmo comportamento para cada teste.




                            Como os tomos se arranjam
                            para formar as molculas?
                            Quais so as foras que mantm
                            os tomos unidos?




    Relacionando estas questes ao rapel  preciso saber quais so as
ncoras e as amarraes necessrias dos tomos para encontrar a sua
forma mais estvel.
    As foras atrativas (ligaes qumicas) que atuam entre os tomos
so responsveis pela formao de molculas, agrupamentos de to-
mos ou slidos inicos, os quais resultam do novo rearranjo de seus
eltrons de valncia.



                                                                                 LigueeFiqueLigado       59
         EnsinoMdio

                                       Conseqentemente, as foras que atuam entre os tomos esto rela-
                                    cionadas com duas propriedades peridicas, (significa que se repetem
                                    regularmente): o potencial de ionizao e afinidade eletrnica, e de-
      Potencial de ionizao:       pendem da organizao dos eltrons dos tomos na nova substncia.
     Energia requerida para tirar
     um eltron do tomo.
     Afinidade Eletrnica:           Metal           Metal+ + e (perde eltron formando um on positivo ao receber energia.)
     Energia liberada quando um
     tomo recebe um eltron.        Ametal + e     Ametal (ganha eltron formando um on negativo liberando energia.)
      Fonte:Russel, 1994, 187-191



                Tabela 02  Afinidade eletrnica (AE) e potencial de ionizao (PI) de elementos
                                   do nosso dia-a-dia (Dados em K J. mol-1)

           Elementos                Na        Fe       Al           Cu            Ag            Au             F            Ne

     AE (libera energia;
                                    53        16       43           118           126           223          328            -29
      ganha eltron)

     PI (recebe energia;
                                    494       759     577           785           731           890          1681         2080
        perde eltron)


                                        Na tabela 02 voc vai conhecer a quantidade de energia que os to-
                                    mos relacionados precisam para conseguir ganhar e perder eltrons.
                                        Quando um tomo tem um valor alto de energia de ionizao signi-
                                    fica que  preciso receber uma grande quantidade de energia para reti-
                                    rar um eltron da sua ltima camada, portanto dificilmente ele ir per-
                                    der seus eltrons e sua afinidade por eltrons ser baixa.




                                                                    Qual dos tomos da tabela 02
                                                                    apresenta mais dificuldade em
                                                                    perder ou receber eltrons?




                                       Consequentemente h formao de ons positivos (ctions) e ons
                                    negativos (nions) que se ligam devido s foras de atrao de cargas
                                    opostas originando um novo composto.




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                                                                                      Qumica

  Vocjconseguiuidentificarumadasncoras
  e/ouumadasamarraesdostomosparaque
  elesfiquemmaisestveis?
    Um tomo se une com outro formando um novo composto se a no-
va organizao entre os ncleos de seus tomos e seus eltrons tiver me-
nos energia que a energia total dos tomos separados.
    Quando a energia mais baixa for obtida por transferncia de um ou
mais eltrons de um tomo para outro, o composto  mantido pela atra-
o entre os ons e essa atrao  chamada de fora eletrosttica ou li-
gao inica.
    Se o composto conseguir baixa energia compartilhando eltrons, isto
 o eltron pode ser usado por dois tomos ao mesmo tempo formando
pares de eltrons, os tomos vo se unir por meio de foras mais fracas,
ligaes covalentes formando compostos moleculares.
    As novas ligaes formadas apresentam menos energia do que a or-
ganizao anterior, conforme as mudanas na posio dos eltrons de
valncia (eltrons da ltima camada) dos tomos.
    Conhecendo a famlia e o perodo que o tomo est localizado na
tabela peridica dos elementos qumicos  possvel prever o tipo e a
quantidade de ligaes que um tomo pode formar. Isto possibilita pre-
ver as frmulas dos novos compostos e explicar algumas de suas pro-
priedades como, por exemplo, a condutividade eltrica.
    Vamos analisar os resultados da condutividade eltrica das substn-
cias que voc testou? Observe que a palha de ao, aquela usada para
limpar as panelas, se encontra no estado slido na temperatura ambien-
te e conduz eletricidade.
    Por outro lado, o sal de cozinha tambm  um slido, no conduz cor-
rente eltrica, mas em soluo aquosa tem alta condutividade eltrica.
    Outras substncias slidas como o acar e o plstico no conduzem
corrente eltrica.
    Alm disso, a passagem de corrente eltrica por meio
do sal dissolvido provoca alteraes na estrutura da
matria, isto  uma reao qumica da substncia, e
no metal apenas ocorre um aquecimento.


             Imagine o que leva essas substncias
            a ter comportamento diferente?
             So as ncoras ou as amarraes?




                                                                           LigueeFiqueLigado    61
       EnsinoMdio

     ATENO                       Vamos procurar a resposta, examinando algumas propriedades das
                                substncias, como as do sal de cozinha (NaCl).
     mol = quantidade              Considerando a formao do sal de cozinha por meio de trs eta-
     de matria                 pas, as quais no ocorrem na natureza pois as etapas acontecem ao
     1Kcal = 1000 cal           mesmo tempo, os experimentos mostram que:
     1 cal= 4,186 J
                                1. Um mol de tomos de sdio para se transformar em um mol de
                                   ons sdio +1 (Na+) precisa de 494 KJ/mol de energia para perder
     1 KJ = 1000 J                 um mol de eltrons.
     1 Kcal = 4.186 J           2. Um mol de tomos de cloro para se transformar em um mol de
                                   ons cloreto 1 (Cl) precisa de 349 KJ/mol de energia para rece-
                                   ber um mol de eltrons.
                                   Nesta etapa a quantidade de energia que um mol de tomos de s-
                                   dio precisa  maior do que a quantidade de energia que um mol de
                                   tomos de cloro libera, portanto temos uma diferena (494  349 =
                                   + 145 KJ/mol) de + 145 KJ/mol.
                                   Observe que para formar os ons cloreto a energia liberada no 
                                   suficiente para formar os ons de sdio. Com esta deficincia de
                                   energia no  possvel a formao do composto NaCl.
                                3. Nesta etapa a fora de atrao eletrosttica (coulmbicas) entre os
                                   ons de cargas opostas fazem esses ons se aproximar para formar
                                   um slido, liberando uma grande quantidade de energia (o valor
                                   medido experimentalmente  de cerca de 787 KJ/mol).
                                   Ocorreu uma mudana de energia na ltima etapa, pois a energia
                                passou de + 145 KJ/mol para 787 KJ/mol, a deficit de energia foi com-
                                pensada com a liberao de uma grande quantidade de energia.
                                   No balanceamento final (145  787=  642 KJ/ mol), ocorreu uma
                                grande diminuio de energia. Sendo assim, o slido formado pelos
                                ons Na+ e ons Cl tem energia menor que o gs de Na e Cl.
                                                           Quanto mais energia  necessria para for-
                                                       mar ons, menor ser a energia de atrao entre
                                                       os ons, menor estabilidade.


                                                         Lembra das propriedades das
                                                         substncias que voc testou
                                                         e registrou na tabela 01?



                                         Estas propriedades das substncias, como por exemplo, altos
                                     pontos de fuso, fragilidade, condutividade eltrica quando se
                                     encontra em soluo (lquido) podem ser explicadas a partir da
                                     forte atrao entre os ons.
                 on negativo            Devemos considerar que um on liga-se a todos os seus vizi-
                 on positivo        nhos pelas atraes de cargas opostas formando um slido orga-
              Figura 1               nizado, como o da figura 1.


62   MatriaesuaNatureza
                                                                                                                                          Qumica


                          Discuta com um colega por que os slidos
                         se quebram diante de uma batida (golpe)?


  Vocjsabequaissoasncorase
  asamarraesdo"rapelqumico"que
  deixamostomosmaisestveis!
    No pare! Ateno, ligue e fique ligado.
    Como montar as frmulas de alguns compostos a partir destas
"amarraes" e "ancoragens"?
    Existe uma regra til para montar a maioria das frmulas das
substncias, que  conhecida como regra do octeto.
    Este nome se deve ao fato do tomo ficar com 8 eltrons na camada
de valncia (ltima camada) ao perder, receber ou compartilhar um ou
mais eltrons, ficando semelhante a um gs nobre.
    Os ons formados no perdem mais seus eltrons internos e nem
ganham mais eltrons, porque precisam de uma grande quantidade de
energia, pois diminui o tamanho do tomo e os eltrons mais externos
ficam fortemente atrados pelo ncleo do tomo.
    Usando a regra do octeto dois tomos, um metal (Na) e outro ametal
(Cl), reagem entre si para formar um novo composto.
    O tomo do metal (Na) perde todos os eltrons da ltima camada
(camada de valncia), formando ons Na+ (ctions), e o no-metal (Cl)
recebe eltrons suficientes para completar sua ltima camada, formando
ons Cl (nions).
    Igualando a quantidade de cargas positivas (ctions) e cargas negativas
(nions) encontramos a frmula qumica (NaCl) para o composto.
    Os tomos se unem pela atrao entre os ons de cargas opostas.
Voc se lembra de que para se manterem unidos eles precisam de uma
certa quantidade de energia?
                   Propriedade peridica: Afinidade eletrnica Fig. 2
    1                                                                                                                               18
   (s 1)                                                                                                                           (p6)
           Perde eltron com mais facilidade
             2                                                                                     13     14     15   16    17
    H                                                                                                                              He
            (s)                                                                                  (p)   (p)   (p) (p4 ) (p5 )

    Li      Be                                                                                     B      C     N     O      F     Ne

                  3       4       5       6       7       8       9       10      11      12
   Na      Mg                                                                                     Al     Si      P    S     Cl     Ar
                 (d 1)   (d 2)   (d 3)   (d 4)   (d 5)   (d 6)   (d 7)   (d 8)   (d 9)   (d 10)

    K      Ca     Sc      Ti      V      Cr      Mn      Fe      Co      Ni      Cu       Zn      Ga     Ge     As    Se    Br     Kr

   Rb       Sr    Y       Zr     Nb      Mo      Tc      Ru      Rh      Pd      Ag      Cd        In    Sn     Sb    Te     I     Xe

   Cs       Ba   La(f)   Hf      Ta       W      Re      Os       Ir     Pt      Au      Hg        Tl    Pb     Bi    Po    At     Rn

    Fr      Ra   Ac(f)   Rf      Db      Sg      Bh      Hs      Mt      Uun Uuu Uub               -     Uuq     -   Uuh     -     Uuo


                                         Perde eltron com mais facilidade


                                                                                                                       LigueeFiqueLigado            63
       EnsinoMdio

                               A tabela peridica figura 2 mostra os tomos que terminam nos
                           subniveis s, p e d.
                               Os tomos que terminam com os subnveis s e p perdem somente
                           seus eltrons de valncia (ltimos eltrons).
                               J nos tomos que terminam com os subnveis d, os primeiros el-
                           trons perdidos so do subnvel s, seguido de uma certa quantidade de
                           eltrons do subnivel d para resultar nos respectivos ctions.
                               Os elementos qumicos no-metais (carbono, nitrognio, fsforo,
                           oxignio, enxofre, selnio, flor, cloro, bromo, iodo, astato) geralmente
                           no perdem eltrons, porque  preciso fornecer grande quantidade de
                           energia para ser retirado um de seus eltrons, mas podem ganhar el-
                           trons em quantidade suficiente de modo que sua ltima camada fique
                           com oito eltrons (regra do octeto), liberando energia, se tornando mais
                           estvel.
                               O recebimento de uma maior quantidade de energia no  poss-
                           vel porque os eltrons vo se localizar em uma regio (camada ou n-
                           vel) de energia mais alta.




                                                     Voc percebe como se do
                                                     essas amarraes e onde os
                                                     tomos se ligam?




                               Como se unem os tomos no-metlicos?
                               Os tomos no-metlicos tm a mesma tendncia, isto significa
                           que dificilmente liberam seus eltrons da ltima camada. Geralmen-
                           te recebem eltrons, portanto no formam ons positivos para man-
                           ter os tomos unidos.
                               Mas existe uma fora repulsiva entre as cargas negativas dos el-
                           trons dos tomos e as cargas positivas dos dois ncleos de cada to-
                           mo, que os afastam quando eles esto muito prximos.
                                uma fora de atrao entre os ncleos de cada tomo (prtons-
                           cargas positivas) e os eltrons (carga negativa) de cada tomo que os
                           mantm unidos.
                               Quando as foras atrativas e repulsivas se igualam os eltrons so
                           igualmente compartilhados formando um, dois ou trs pares de el-
                           trons entre dois tomos.
                               Esta fora de atrao que mantm os tomos no - metlicos uni-
                           dos  conhecida como ligao covalente.


64   MatriaesuaNatureza
                                                                                              Qumica



      A ligao covalente  um outro tipo de amarrao e/ou
      ncora do rapel dos tomos!
      Podemos usar a regra do octeto para todos os tomos?


   Como toda regra pode ter excees, com a regra do octeto
no  diferente, e portanto, existem compostos qumicos cuja
formao no pode ser explicada por essa regra.




                ATIVIDADE

     Convide um amigo, pegue um pedao de corda e combine quem vai movimentar a mo para baixo
 e para cima, vrias vezes, enquanto o outro segura firme a outra ponta da corda. Observe o movimen-
 to e a ponta da corda.
     A perturbao que voc provocou se deslocou sobre uma linha, portanto deslocamento unidimen-
 sional, isto , se propagou em uma reta.
    Agora com a mesma corda, cada um segurando em uma ponta, combine quem vai movimentar a mo
 para cima vria vezes, enquanto que o outro movimenta para baixo, para provocar duas perturbaes.
     No esquecendo que uma frmula, um desenho, uma figura representa uma realidade, e isso nos
 ajuda a explic-la.
    Qual desenho representa cada movimento que voc produziu com a corda?


            Crista

             Vale

                     Uma onda em uma linha           Duas ondas em sentidos contrrios



                                                                    N

                                                                    Ventre

                            Duas ondas




                                                                                 LigueeFiqueLigado      65
       EnsinoMdio



                               As duas perturbaes so ondas mecnicas (precisam de um meio
                           material para se propagar) que ao se deslocar na mesma linha em sen-
                           tido contrrio, se encontram e uma sobrepe a outra, ocorrendo a su-
                           perposio entre elas.
                               As ondas sobem e descem, se movimentam, mas a corda no se
                           desloca.  o que se observa com qualquer objeto nas guas do mar, a
                           onda passa por ele sem retir-lo do lugar.
                               Um eltron em um tomo se comporta de maneira semelhante a
                           esta corda, descreve movimento ondulatrio transformando a energia
                           potencial (armazenada) em energia cintica (movimento), mas uma
                           onda eletromagntica (no  necessrio um meio material) se propaga
                           no espao, inclusive no vcuo e em vrias direes.
                               Essas ondas tambm se sobrepem, vibram num mesmo intervalo
                           de tempo em torno de um ponto de equilbrio, com alturas (amplitude)
                           que variam, conforme a energia transportada.
                               O ponto onde as ondas se encontram  chamado de "n" e a al-
                           tura mxima que alcanam, de "ventre". Nas distncias entre os ns
                           e os ventres, as ondas, vibram com amplitudes menores que o valor
                           mximo.
                               Em cada ponto ocorre transformao da energia potencial em energia
                           cintica e vice-versa, a energia se mantm, pois pelos ns no h passa-
                           gem de energia, semelhante s ondas que voc provocou na corda.
                               Aps a superposio as ondas continuam a caminhar como antes,
                           com as mesmas caractersticas.




                                                             Qual a diferena entre as on-
                                                             das formadas na corda que
                                                             voc movimentou e a onda
                                                             formada pelos eltrons?




                              Voc percebeu que ao movimentar a sua mo apareceu uma onda
                           que se propagou ao longo da corda (onda mecnica). Essa onda preci-
                           sou da corda (meio) para se propagar; o mesmo acontece com a pro-
                           pagao do som que ocorre no ar.
                              J as ondas provocadas pelos eltrons (ondas eletromagnticas) se
                           propagam em qualquer meio (ar, gua) e tambm no vcuo.



66   MatriaesuaNatureza
                                                                                      Qumica



 ATENO                          a sua vez, compare o movi-
 A palavra rbita nos leva a    mento de onda com o rapel.
 pensar em "rbita" de um       Qual a semelhana que existe
 eltron em volta do ncleo.    entre a onda formada e o rapel?



    Para explicar como se d uma ligao qumica  preciso
recorrer  qumica quntica, aquela que nos explica a energia
envolvida nos tomos e nas molculas de uma substncia.
    As regies onde se tem maior probabilidade para encontrar el-
trons so conhecidas como "orbitais".
    Quando dois tomos compartilham eltrons, seus orbitais se combi-
nam formando um novo orbital, conhecido como orbital molecular.
    Essa nova regio (orbital molecular) alcana todos os tomos e os
eltrons da ltima camada da molcula.
    Os eltrons so redistribudos nestas novas regies energticas (or-
bitais moleculares) de modo que no mximo dois eltrons com movi-
mento contrrio vo ocupar a mesma regio.
    Um eltron que est em um orbital molecular  atrado pelos dois
ncleos de cada tomo e possui uma energia cintica menor do que
quando est em um orbital atmico. Da, a maior estabilidade da
molcula em relao aos tomos isolados.



                               Lembra do movimento de
                               onda da corda?




                         Sabe que os orbitais se comportam de maneira
                      semelhante  corda?
                         Dois orbitais atmicos so como ondas que tm
seu centro em ncleos diferentes, sendo assim os orbitais sobrepem-se,
como as duas ondas que voc fez com a corda.
   Cada orbital pode ser representado por uma equao matemtica (fun-
o de onda) que descreve uma distribuio possvel do eltron no espao
e os valores das equaes nos mostram a amplitude mxima da onda.




                                                                           LigueeFiqueLigado    67
       EnsinoMdio

                               Essa amplitude mxima quer dizer grande probabilidade de se en-
                           contrar eltrons nesta regio.
                               Se um orbital sobrepe o outro, em sentidos opostos, eles se can-
                           celam originando um n entre os dois ncleos dos tomos, semelhan-
                           te quele observado pelas duas ondas da corda no sentido contrrio,
                           no qual no h probabilidade de se encontrar eltron.
                               As solues das equaes de onda explicam matematicamente a
                           estrutura, reatividade e propriedades dos compostos.


                             Osorbitaissooutrotipodeancoragem?
                             Asamarraessefazemutilizandoomesmo
                             princpio?

                                     Os tomos que se "amarram"
                                     para formar as molculas so
                                     iguais ou diferentes?




                               Nas molculas que so formadas por tomos iguais, o par de el-
                           trons  compartilhado entre os dois tomos e dizemos que a ligao 
                           no-polar ou apolar.
                               Entretanto as molculas podem ser formadas por tomos diferentes
                           e neste caso no acontece o mesmo, pois seus ncleos e a quantida-
                           de de eltrons na ltima camada so diferentes.
                               A maior probabilidade de se encontrar o par de eltrons  no orbi-
                           tal do tomo que tem maior atrao pelo par de eltrons, ficando este
                           tomo com uma carga parcialmente negativa, deixando o outro tomo
                           parcialmente positivo; esta ligao  considerada polar.


                                          Sabia que so as ligaes qumicas
                                          que mantm o bom funcionamento
                                          do nosso organismo?


                                    As molculas de protenas so forma-           NH2
                                                                                             O
                                 das por uma seqncia de alfa aminoci-
                                 dos, compostos que apresentam o grupo         R   C     C
                                 de tomos representado ao lado:                   H         O   H




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                                                                                      Qumica

    Os aminocidos so diferenciados conforme a substituio do gru-
po R por outros grupos de tomos.
    A seqncia dos aminocidos em uma protena  responsvel pelo
comportamento qumico e fsico-qumico dessa substncia.
    As protenas apresentam quatro tipos de estruturas as quais se for-
mam por causa das ligaes qumicas que ocorrem entre seus tomos
e molculas.
    A ligao covalente (ligao peptdica) entre o tomo de carbono
do grupo carbonila (CO) de uma molcula de aminocido com o to-
mo de nitrognio (N) do grupo (NH2) de outra molcula de amino-
cido  que mantm a estrutura primria das protenas, a seqncia de
aminocidos.
    As estruturas secundria, terciria e quaternria so mantidas por
ligaes inicas (atrao entre ons de carga oposta), de hidrognio
(prton H+  compartilhado com tomo de oxignio ou de nitrognio
que esto prximos) e fora de Van der Waals (ligao entre as mo-
lculas a partir do deslocamento de seus eltrons), as quais garantem
que a protena desempenhe efetivamente sua funo.
    As protenas so substncias que desempenham funes importantes
no nosso organismo.
    Protenas especficas como a hemoglobina, que ao passar pelos
pulmes, une-se ao oxignio, tem a funo de transportar para outras
regies ons e molculas liberando-os para participar de novos pro-
cessos metablicos.
    As enzimas so protenas especializadas que atuam como catalisa-
dores em quase todas as reaes qumicas nos sistemas biolgicos, au-
mentando a velocidade de reaes.
    Muitos hormnios so protenas que ajudam a regular a atividade ce-
lular ou fisiolgica. A insulina, por exemplo,  uma protena que regula
o metabolismo dos acares e o hormnio de crescimento da hipfise.
    Outras protenas so responsveis pela proteo ou resistncia: as
estruturas biolgicas, como por exemplo o colgeno presente na pele,
a fibrona encontrada na seda e na teia das aranhas.


  Continue ligado. Sabe que o fio do seu cabelo 
   formado principalmente por protenas que contm
   aminocidosdecadeiaslongaseparalelas?
   A queratina  uma protena resistente encontrada nos cabelos, nas
unhas e nas penas. So as ligaes entre tomos de enxofre (pontes
dissulfeto) que geralmente determinam se os fios do seu cabelo vo
ser lisos ou ondulados.


                                                                           LigueeFiqueLigado    69
       EnsinoMdio

                                  Sendo a estrutura do cabelo de natureza protica, a partir de um
                              aquecimento suave e mido pode ser modificada (desnaturada). Isto
                              significa que o cabelo pode ser esticado at duas vezes mais o seu
                              comprimento, rompendo assim as ligaes entre os tomos de enxofre,
                              ficando mais liso por algumas horas.




                                                             Segure nas mos algumas
                                                             ligaes de hidrognio.




                     ATIVIDADE

         Procure na biblioteca da sua escola o livro Qumica na Cabea, autor Alfredo Luis Mateus, Belo
     Horizonte, 1 ed.,ed. UFMG, 2001, p.92-93, o experimento "Cristais Invisveis", faa o experimento aps
     a leitura e discuta com um colega as observaes, o resultado obtido, relacionando  o com as consi-
     deraes trazidas pelo texto em "O que acontece".



                                  As estruturas eletrnicas fornecem muitas informaes como, a geo-
                              metria da molcula, a energia, as propriedades, relacionadas com os ti-
                              pos de ligaes qumicas.
                                  Consequentemente, a estabilidade das molculas depende de sua
                              energia, a qual resulta do equilbrio entre as foras atrativas entre eltrons
                              e ncleos e a fora repulsiva entre os ncleos ou entre os eltrons.
                                  Depois destas discusses voc pode dizer que conhece como se d
                              o "rapel dos tomos".


                                 Entoresponda:quaissoasamarraese
                                 asancorasnecessriasparaumtomoou
                                 molculachegarseguronofinaldorapel,
                                 istoseestabilizar?


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 ObrasConsultadas
 ALMEIDA, W. B.; SANTOS, H. F. Modelos Tericos para a Compreenso da
 Estrutura da Matria - Caderno Temtico de Qumica Nova na Escola,
 So Paulo: n. 4, maio, 2001.
 ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida
 moderna e o meio ambiente. Traduo de: Ignes Caracelli...[et al...], Porto
 Alegre: Ed. Bookman, 2001.
 CUSTDIO, R....[et. al...]. Quatro Alternativas Para Resolver A Equao de
 Schrdinger para o tomo de Hidrognio. Qumica Nova, So Paulo, v.
 25, n.1, p. 259-269, 2002.
 DUARTE, H. A. Ligaes Qumicas: Ligao Inica, Covalente e Metlica 
 Caderno Temtico de Qumica Nova na Escola, So Paulo, n. 4, p.
 14-23, 2001.
 KOTZ, J.C.; TREICHEL, P. Jr. Qumica e Reaes Qumicas. Traduo de:
 Jos Alberto Portela e Oswaldo Esteves Barcia, v. 1, 4. ed. Rio de Janeiro:
 Ed. LTC, 2002.
 _____. Qumica e Reaes Qumicas. Traduo de: Jos Alberto Portela e
 Oswaldo Esteves Barcia, v.2 4. ed, Rio de Janeiro: Ed. LTC, 2002.
 LIMA,M. B.; LIMA-NETO, P. LIMA. Construo de Modelos de Estruturas
 Moleculares em Aulas de Qumica. Qumica Nova. So Paulo, 22, n. 6,
 p.903-905,1999.
 MATEUS, A. L. Qumica na Cabea. Belo Horizonte: Ed.UFMG, 2001.
 MORGON, H. N. Computao em Qumica Terica: Informaes Tcnicas.
 Qumica Nova. So Paulo, v. 24 n. 05, p.676-681, 2001.
 MORTIMER, E. F. MOL, G.; DOARTE, L. P. Regra do Octeto Ligao Qumica
 no Ensino Mdio: Dogma ou Cincia? Qumica Nova. So Paulo: n 17, p
 243-252,1994.
 RUSSEL, J.B. Qumica Geral  trad. Mrcia Guekezian...[et al...], 2. ed,
 So Paulo: Makron Books, v. I, 1994.
 SHRIVER D. F. ; ATKINS, P. W. Qumica Inorgnica. Traduo de: Maria
 Aparecida Gomes, Porto Alegre: Ed. Bookman, 3. ed., 2003.
 SUBRAMANIAN, N. et al. Tpicos em ligao qumica  II  Sobre o mrito
 da regra do octeto. Qumica Nova. So Paulo, n. 12, p. 285-291,1990.
 TOMA, H. E. Ligao Qumica: Abordagem Clssica ou Quntica? Qumica
 Nova. So Paulo, n. 6, p.10-12, novembro, 1997.
 UCKO, D. Qumica para as Cincias da Sade: Uma introduo a Qumica
 Geral, Orgnica e Biolgica. Traduo de: Jos Roberto Giglio. 2. ed. So
 Paulo: Ed. Manole, 1992.




                                                                               LigueeFiqueLigado    71
       EnsinoMdio




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                                                                                                             5

                                                                    A FRMULA DO
                                                                   CORPO HUMANO
                                                                                      Miriam Goretti Stingelin Nepomoceno1




                                                                             possvel determinar a frmula do
                                                                           corpo humano?




                                                                                                    Clcio
                                                                          Ferro             Flor
                                                                                  Estanho             Potssio
                                                                   Boro
                                                                                                        Cobre
                                                                Silcio
                                                                                                             Selnio
                                                          Sdio
                                                                                                              Molibdnio
                                                       Alumnio
                                                                                                               Cloro
                                                      Carbono
                                                                                                               Oxignio
                                                      Enxofre
                                                                                                               Nitrognio
                                                      Mangans
                                                                                                             Zinco
                                                         Cromo
                                                                                                         Magnsio
                                                         Cobalto
                                                                                                        Fsforo
                                                         Hidrognio
                                                                                                    Iodo
                                                                     Vandio
Colgio Estadual Elias Abraho - Curitiba - PR
1

Colgio Estadual Loureiro Fernandes - Curitiba - PR

                                                                                            AFrmuladoCorpoHumano              73
       EnsinoMdio

                               Do lado de fora, somos bastante diferentes no que se refere  cor
                           da pele e dos cabelos,  estrutura fsica,  altura. Internamente parece-
                           mos verdadeiros gmeos. Se voc pudesse embarcar numa micronave
                           e entrar no corpo humano, como no filme Viagem Inslita, o que vo-
                           c veria? Centenas de ossos, quilmetros de veias e trilhes de clulas,
                           trabalhando em conjunto para pr em funcionamento essa mquina.
                               A composio qumica do corpo humano  de vital importncia
                           para o seu bom funcionamento. Muitas substncias comuns que inge-
                           rimos como: gua, sal, e alimentos como azeite de cozinha tm papel
                           essencial na manuteno das nossas vidas.
                               Nosso corpo  constitudo de matria, que  tudo que tem massa
                           (a quantidade de matria que uma substncia contm). A matria po-
                           de existir como um slido, lquido ou gs. Todas as formas de mat-
                           ria so compostas de um nmero limitado de unidades bsicas chama-
                           das de elementos qumicos, os quais no podem ser desdobrados em
                           substncias mais simples. Por hora, a IUPAC (Unio Internacional de
                           Qumica Pura e Aplicada) reconhece 109 elementos qumicos diferen-
                           tes. Os elementos qumicos so designados abreviadamente por letras
                           chamadas de smbolos qumicos.
                               Veja o que diz Eduardo Galeano em poema de seu livro Palavras
                           Andantes:
                                                   "A Janela sobre o corpo
                                               A Igreja diz: O corpo  uma culpa.
                                             A cincia diz: O corpo  uma mquina.
                                           A publicidade diz: O corpo  um negcio.
                                                O Corpo diz: Eu sou uma festa."

                               O que , ento, o corpo humano? Quais so os ingredientes que
                           compem este corpo que  definido de formas to diferentes?
                               Quimicamente falando, esta  a receita do corpo humano: selecio-
                           namos 26 elementos qumicos da tabela peridica. Carregamos nas
                           pores de 4 desses elementos: oxignio, nitrognio, hidrognio e car-
                           bono e adicionamos uma pitadinha dos 22 elementos qumicos que
                           faltam. Assim  preparado o corpo humano, uma combinao metab-
                           lica feita na medida certa. Mas, cuidado: se faltar algum item nessa re-
                           ceita, a mistura pode desandar.
                               Retomando a observao da figura do casal da pgina anterior, no-
                           tamos que: 65% do nosso corpo  oxignio. Se adicionamos carbono,
                           hidrognio e nitrognio, temos 96% da massa total do ser humano, que
                           inclui os 42 litros de gua que circulam em um organismo adulto. So
                           os tomos desses quatro elementos combinados que formam as mol-
                           culas de protena, gordura e carboidrato, os tijolos que constroem to-
                           dos os nossos tecidos. Por isso, os quatro so chamados de elemen-
                           tos constituio. Mas tudo no passaria de um grande amontoado de

74   MatriaesuaNatureza
                                                                                  Qumica

molculas sem os outros 4%. Dos 92 elementos qumicos existentes na
natureza, vinte e seis entram na composio de nosso corpo, mas ape-
nas vinte e dois so responsveis por todas as reaes que acontecem
dentro de ns, desde a respirao e a produo de energia at a eli-
minao dos radicais livres, molculas acusadas de nos levar ao enve-
lhecimento, entre outras coisas. Os outros quatro aparecem em menor
concentrao, ficam apenas alguns dias em nosso organismo, sendo
eliminados em seguida, e por essa razo chamados elementos traos.

              Porcentagem de Elementos Qumicos
                      no Corpo Humano




                Oxignio     Clcio       Fs foro
                Carbono      Mangans     Cobalto
                Hidrognio   Molibdnio   Enxofre
                Potssio     Nitrognio   Cromo
                Cobre        Selnio      Magnsio
                Flor        Ferro        Cloro
                Sdio        Zinco        Iodo


  Alumnio,Boro,Estanho,SilcioeVandio:
  Elementostraosemmenorconcentrao.
    Esses 21 elementos qumicos (no contando com os elementos tra-
os) so a chave que regula todo o processo da vida. Alguns aparecem
em pequenssimas pores. Durante a segunda Guerra Mundial, a medi-
cina demonstrou que problemas eram causados pela carncia de alguns
elementos qumicos no organismo humano e descobriu que, atravs do
soro, era possvel fazer a reposio destes elementos.
    Muitos dos soldados, naquela poca, sofreram ferimentos graves
na regio do abdmen, afetando o aparelho digestivo. Ento, injetava-
se, pela veia, soro misturado com elementos qumicos importantes. Foi
possvel assim, identificar que tipo de sintoma ocorria quando havia
deficincia de alguns deles. Usando o elemento ferro, como exemplo
no corpo de uma pessoa que pesa 70 quilos, no passa de 5 miligra-


                                                                  AFrmuladoCorpoHumano     75
          EnsinoMdio

                                                       mas.  pouco mas fundamental para o bom funcionamen-
                                                       to do organismo. A carncia de ferro provoca na pessoa
                                                       os sintomas de uma doena chamada anemia.
                                                           Uma pessoa que tem uma alimentao saudvel, isto
                                                       , uma dieta equilibrada entre carnes, vegetais, ovos e lei-
                                                       te, no precisa se preocupar com a falta desses ingredien-
                                                       tes qumicos. Alguns esto presentes em maior quantida-
                                                       de, por exemplo, nos vegetais verdes, outros na carne,
                                                       mas todos so comuns na maioria dos alimentos.

                                                          DesnutrionoNordeste
                                                          Brasileiro
                                                              Todos os brasileiros tm uma
                                                             dieta equilibrada? Isso interfere
                                                             na qumica do corpo? Que do-
      Fonte: Brasilindy media.org/image2006
                                                             enas pode causar a carncia
                                                             desses elementos qumicos?



                            ATIVIDADE

         Faa uma pesquisa na sua escola e procure saber se existem pessoas com problemas de cresci-
       mento. Quais as conseqncias que isso traz  sade?



                                           Na atualidade, sabe-se que os elementos qumicos so distribudos
                                         em nosso corpo nas seguintes porcentagens:

                                              Oxignio  65% - constituinte da gua e das molculas orgnicas (que
                                              contm carbono e hidrognio, produzidos por um sistema vivo).  neces-
                                              srio para a respirao celular, que produz trifosfato de adenosina (ATP),
                                              uma substncia qumica muito rica em energia.


                                              Carbono  18,5% - encontrado em toda a molcula orgnica.


                                              Hidrognio  9,5% - constituio da gua, de todos os alimentos e da
                                              maior parte das molculas orgnicas.


                                              Nitrognio  3,2% - componente de todas as protenas e cidos nucli-
                                              cos: O cido desxiribonucleico (DNA) e o cido ribonuclico (RNA).


76     MatriaesuaNatureza
                                                                                            Qumica

Potssio  0,4% - Na forma de ction (K+) mais abundante dentro das c-
lulas; importante na conduo de impulsos nervosos e na contrao muscu-
lar. Sua falta ou excesso pode fazer o corao parar. Encontrado nas frutas e
vegetais frescos, especialmente banana, couve, batata e po integral.


Cobre  0,0003% - no deixa voc derreter, pois regula a liberao de
energia, produzida pelo nosso organismo. Produo de melanina e for-
mao de glbulos vermelhos do sangue. Encontrado no fgado, cere-
ais integrais, legumes e frutas (pra).


Flor  0, 00001% - d boas mordidas, pois protege os dentes. En-
contrado na gua, frutos do mar, peixes e ch.


Sdio  0,2% -  o controlador das guas mantendo o volume do sangue
em circulao no organismo. Na forma de ction (Na+) mais abundante fora
das clulas; essencial no sangue para manter o equilbrio de gua; necess-
rio para a conduo de impulsos nervosos e contrao muscular. Encontra-
do em carnes, peixes, leguminosas (lentilha), cereais integrais e vegetais.


Clcio  1,5% - contribui para a rigidez de ossos e dentes; necess-
rio para muitos processos corporais, por exemplo, coagulao sangu-
nea e contrao muscular. Ele fica na membrana e "decide" o que entra
nos ossos e o que sai deles. Encontrado no queijo, leite, iogurte, vege-
tais verdes folhosos e peixe.


Mangans  0,0001% - auxilia no crescimento e "ajuda" o selnio a ex-
pulsar os radicais livres (que promovem o envelhecimento).


Molibdnio  0,00002% - cria a boa gordura e auxilia na eliminao de
radicais livres.


Selnio  inferior a 0,000003%, faz parte das enzimas destruidoras de
radicais livres.


Ferro  0,1% - Na forma de ctions (Fe+2 e Fe+3) so componentes da
hemoglobina (protena carregadora do oxignio do sangue) e de algu-
mas enzimas necessrias para a produo de ATP, capta oxignio dos
pulmes e carrega para o restante do corpo, atravs do sangue. Encon-
trado em carnes, aves, msculos e leguminosas (feijo).


                                                                            AFrmuladoCorpoHumano     77
       EnsinoMdio


                                 Zinco  0,0025% - ele contribui para que o gs carbnico fique no esta-
                                 do liquido, no permitindo a entrada de gs no sangue, o que seria fatal.
                                 Responsvel tambm pela cicatrizao e atividade das enzimas.


                                 Fsforo  1,0% -  o guardio dos genes e forma a protena que esto-
                                 ca energia no corpo. Componente de muitas protenas, cidos nucli-
                                 cos e trifosfato de adenosina (ATP),necessrio para a estrutura normal
                                 de ossos, dentes e produo de energia. Encontrado em laticnios, pei-
                                 xes, carnes vermelhas e cereais integrais.


                                 Cobalto  0,0004% - componente da vitamina B12, uma das formado-
                                 ras das clulas vermelhas do sangue.


                                 Enxofre  0,3% - elimina metais pesados, como mercrio ou chumbo,
                                 altamente prejudiciais ao organismo. Componente de muitas protenas.


                                 Cromo  0,000003% - "ajuda" a insulina, hormnio produzido pelo pn-
                                 creas, que metaboliza o acar no corpo.


                                 Magnsio  0,1% - sem ele o ATP no poderia guardar energia na
                                 clula. Necessrio para muitas enzimas funcionarem apropriadamente.
                                 Atua na formao de anticorpos e alvio do estresse. Encontrado nos
                                 cereais integrais, soja, legumes e frutas (ma e limo).


                                 Cloro  0,2% - o do contra. Neutraliza as cargas positivas dos fluidos,
                                 que sempre devem ser neutros.  o nion mais abundante (partcula ne-
                                 gativamente carregada, Cl) fora das clulas.


                                 Iodo  0,1% - controla o fluxo de energia do corpo, ligando-se aos hor-
                                 mnios produzidos pela tireide.


                                 Alumnio, Boro, Estanho, Silcio e Vandio  So elementos traos
                                 em menor concentrao. (No encontrada a utilidade no corpo humano).



                     ATIVIDADE

        Pesquise quais elementos qumicos so usados para fabricar os hormnios do crescimento.




78   MatriaesuaNatureza
                                                                                                  Qumica

    O corpo humano  um mistrio e est em constante estudo. Como
na cincia todos os dias acontecem novas descobertas,  possvel que
em breve encontrem a composio qumica exata do corpo humano.
    Atualmente, uma aplicao importante do conhecimento da com-
posio qumica do corpo humano  a nutrio para atletas. Par-
te das pesquisas realizadas sobre o papel das vitaminas, protenas e
carboidratos na alimentao humana deve-se  medicina esportiva.
Foi ela que descobriu, por exemplo, que os carboidratos tm papel
fundamental na recuperao dos atletas, entre os intervalos de exer-
ccios fsicos. Tambm foi descoberto que os carboidratos no utili-
zados para produzir energia, tendem a ficar estocados e tornar obe-
so quem abusa deles.
    Outra idia que surgiu com o esporte, foi o uso de suplementos ali-
mentares, adotados no dia-a-dia das pessoas. A princpio, uma maior
concentrao de aminocidos era s para atletas de alto nvel. Agora,
em qualquer farmcia se podem comprar cpsulas, cujo objetivo  su-
prir necessidades de que a dieta cotidiana no d conta.


                ATIVIDADE

 a) A partir de rtulos de alimentos que servem como complementos alimentares,  venda em super-
    mercados e drogarias, analise sua composio e seus reais (ou irreais!!) benefcios para o organis-
    mo humano;
 b) Faa a leitura de um rtulo de bebida energtica, avaliando o valor nutricional e constatando a quan-
    tidade de substncias qumicas que os atletas ingerem quando bebem aquela quantidade da bebi-
    da. Verificar se a quantidade  necessria ou no. E tambm verificar se h necessidade ou no de
    ingerir bebidas energticas.


    Um dos principais fatores que limitam o desempenho durante o
exerccio intenso e prolongado  a diminuio dos estoques de car-
boidratos (acares), juntamente com a queda da glicemia (concentra-
o de acares no sangue) e a desidratao. A maioria das reaes
qumicas que ocorrem no nosso organismo dependem do balano de
gua e eletrlitos (sdio, cloreto, potssio, magnsio), e esse balano
 de suma importncia para a manuteno da vida.
    Durante o treinamento intenso no calor, a necessidade diria de
gua de um atleta pode ficar em torno de 10 e 12 litros. No perde-
mos apenas gua quando suamos. O nosso suor  composto principal-
mente de gua e quantidades significativas de eletrlitos (sdio, clo-
reto, potssio e magnsio), sendo que a maior concentrao de ons
presentes no suor  atribuda ao sdio (Na+), e a segunda atribuda ao
cloreto (Cl), ao contrrio do potssio (K+) e magnsio (Mg+2) que se
encontram em quantidades menores.

                                                                            AFrmuladoCorpoHumano           79
       EnsinoMdio

                                  A composio qumica do corpo humano tambm pode refletir
                              no crescimento das crianas. Em situaes normais ela  regular, po-
                              rm pode sofrer alteraes pela faixa etria, doenas ou at estaes
                              do ano. Nisso se incluem aspectos como alimentao, situao emo-
                              cional, variaes hormonais, atividade fsica e doenas. Em decorrn-
                              cia de anormalidades nesses fatores, a criana pode ter altura final di-
                              ferente da que deveria ter.
                                  O sistema endcrino (formado por todas as glndulas do nosso corpo)
                              participa de forma crucial no crescimento normal do ser humano. As gln-
                              dulas produzem diferentes hormnios que regulam a atividade do corpo
                              e tambm o crescimento. Nesse caso, so importantes a tiroxina produzi-
                              da pela tireide, o hormnio do crescimento produzido pela hipfise, os
                              hormnios adrenais e os hormnios gonadais (testculos e ovrios).
                                  Quando, por alguma razo, o organismo apresenta sintomas de de-
                              ficincia ou excesso de hormnios, podemos proporcionar a correo
                              desta ausncia ou excesso atravs de processos qumicos. Nestes casos
                               muito importante o diagnstico precoce.
                                  Graas ao estudo da composio qumica do corpo humano, hoje
                              j  possvel alterar o processo de crescimento especialmente para cor-
                              rigir problemas de baixa estatura.
                                  O corpo humano  composto de substncias qumicas, e todas as
                              atividades destas substncias tm uma natureza qumica. Portanto, no
                               possvel estudar o corpo humano sem conhecer sua composio qu-
                              mica, mesmo que esteja sempre em estudo e sofrendo alteraes.


                     ATIVIDADE

         Imagine esta situao: Algum, por qualquer razo, fica 5 dias sem beber gua ou qualquer outro ti-
     po de lquido.  luz do que estudamos at agora, que reaes qumicas acontecem no organismo des-
     ta pessoa? Que conseqncias esta situao vai gerar? Pesquise e elabore um texto em favor da in-
     gesto de gua.




                                                                 Descobriu a frmula
                                                                 do corpo humano?




80   MatriaesuaNatureza
                                                                                             Qumica

 RefernciasBibliogrficas
 GALEANO, E. Palavras andantes  trad. Eric Nepomuceno. Porto Alegre:
 L&PM,1994.


 ObrasConsultadas
 ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida mo-
 derna e o meio ambiente. Traduo de: Ignes Caracelli... [et al...], Porto Ale-
 gre: Ed. Bookman, 2001.
 HALL, N. (Org). Neoqumica. Traduo de: Paulo Srgio Santos et al. Por-
 to Alegre: Bookman, 2004.
 JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. Rio
 de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.
 RUSSEL, J. B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia
 Guekesian et al. 2. ed. So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.


 DocumentosConsultadosONLINE
 ALDRIDGE, S. Bioqumica. Disponvel em:<www.colegiomaededeus.com.
 br/professores/machado/Interessante/Bioquimica.doc> Acesso em: 12 abr.
 2006.




               ANOTAES




                                                                             AFrmuladoCorpoHumano     81
       EnsinoMdio




82   MatriaesuaNatureza   Foto: Icone Audiovisual
                                                                                                    Qumica




                                                                                            6

                                                                          RADIAO
                                                                            E VIDA!
                                                       Arthur Auwerter1, Miriam Goretti Stingelin Nepomoceno2




                                                              m mal, um bem necessrio...
                                                              um bem, um mal necessrio?




Colgio Estadual Joo Bettega - Curitiba - PR
1

Colgio Estadual Elias Abraho - Curitiba - PR
2

Colgio Estadual Loureiro Fernandes - Curitiba - PR

                                                                                         RadiaoeVida!         83
       EnsinoMdio

                                      Conhecido, sobretudo, pelo comportamento audacioso, pelos tre-
                                  jeitos e pela voz aguda, Ney Matogrosso, quando integrante dos Secos
                                  e Molhados, sempre criou polmica. Quando cantou "ROSA DE HI-
                                  ROSHIMA", em 1979, ele trouxe novamente a polmica para a mdia.
                                  S que desta vez as atenes no estavam voltadas para pessoa dele e
                                  sim para a possibilidade de um holocausto nuclear.
                                      *holocausto: sacrifcio em que a vtima  inteiramente queimada.


                                                                       Rosa de Hiroshima
                                                                        Vincius de Morais e Gerson Conrad,1974.

                                                                       Pensem nas crianas
                                                                       Mudas telepticas
                                                                       Pensem nas meninas
                                                                       Cegas inexatas
                                                                       Pensem nas mulheres
                                                                       Rotas, alteradas
                                                                       Pensem nas feridas
                                                                       Como rosas clidas...
                                                                       [...]
                                                                       Da rosa de Hiroshima
                                                                       A rosa hereditria
                                                                       A rosa radioativa
                                                                       Estpida e invlida
                                                                       A rosa com cirrose
                                                                       A anti-rosa atmica...
                                                                       [...]
            Exploso da bomba atmica em Nagasaki  Japo..
            Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_at%C3%B4mica



                                      No ano de 1945 o mundo estava em guerra. De um lado estavam
                                  os pases do chamado eixo: Alemanha, Itlia e Japo. Do outro lado,
                                  lutando contra os pases do eixo, estavam os Estados Unidos, Inglater-
                                  ra, Frana e demais aliados.
                                      Em 6 de agosto, s 2h30min, hora local, as condies meteorolgi-
                                  cas da cidade de Hiroshima, sudoeste do Japo, eram satisfatrias. O
                                  avio bombardeiro B29 batizado de Enola Gay (em homenagem  me
                                  do comandante da misso), decolou do aeroporto militar norte-ame-
                                  ricano Tinian, nas Ilhas Marianas, sob o comando de Paul W. Tibbets.
                                  O comandante Tibbets era o nico da tripulao que conhecia os efei-
                                  tos da bomba de 4,5 toneladas que transportava no poro do avio. s



84   MatriaesuaNatureza
                                                                                     Qumica

8h09min, Hiroshima aparece entre as nuvens. s 8h15min17s a bomba
 lanada. Quarenta segundos depois, a 580m de altura, a bomba de-
tonou. A bomba contendo 60 Kg de urnio-235 gerou uma exploso
equivalente a 20.000 toneladas de TNT (trinitrotolueno, um explosivo),
provocando a morte instantnea de 66.000 civis.
    Quando lanaram a bomba atmica sobre Hiroshima, os norte-ame-
ricanos j sabiam os resultados que ela iria provocar. Tanto que Robert
Oppenheimer, diretor do programa nuclear  poca, exclamou quando
fizeram o primeiro teste no deserto de Alamogordo (EUA): "..agora, me
transformei num companheiro da morte, um destruidor de mundos".
    As primeiras conseqncias desastrosas e imediatas so os efeitos
fsicos da exploso radiativa:
   O efeito trmico: nos primeiros milsimos de segundo aps a ex-
   ploso, a energia trmica liberada na atmosfera transformou o ar
   em uma bola de fogo. Num raio de 1 km, tudo foi instantaneamen-
   te reduzido a cinzas. No solo, logo abaixo onde a bomba explodiu,
   a temperatura atingiu milhares de graus centgrados.
   A onda de choque: o calor provocou uma expanso violenta dos
   gases. Essa onda de choque progrediu a uma velocidade de 1.000
   km/h derrubando 62 mil dos 90 mil prdios da cidade.
   Os efeitos fisiolgicos: a exploso nuclear espalhou material radiativo
   provocando queimaduras e cncer em mais de 300.000 sobreviventes.
   A emisso de grande quantidade de raios X, raios ultravioleta e outras
   radiaes eletromagnticas cegou as pessoas que estavam nas proxi-
   midades que olharam diretamente para a posio da exploso.
    Uma outra conseqncia  que a bomba se transformou numa po-
derosa "arma" diplomtica: um mecanismo de coao sobre qualquer
pas que se opusesse aos Estados Unidos.
    Por causa disso, 1945 pode ser considerado o ano do incio da corri-
da armamentista, especialmente o armazenamento de armas nucleares.
    Entre 1940 e 1990, os Estados Unidos produziram 60 mil ogivas nu-
cleares. O arsenal da extinta Unio Sovitica era da mesma propor-
o e o das demais potncias nucleares (China, Frana e Reino Unido)
eram menores.
    Em 1991, os Estados Unidos e a ex-Unio Sovitica assinaram o Tra-
tado de Reduo das Armas Estratgicas. Mesmo com a reduo, ainda
h mais de 31 mil armas nucleares em poder de 8 naes. A guerra nu-
clear, portanto, ainda  uma das maiores ameaas  civilizao. Em um
clculo estimativo, o astrnomo britnico Martin Rees, afirmou que se
dividssemos o poder de fogo dos arsenais nucleares e convencionais
dos Estados Unidos e da Rssia, sobraria para cada habitante do plane-
ta uma bomba convencional com 33 toneladas de explosivos.



                                                                             RadiaoeVida!    85
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

        A partir das informaes anteriores pesquise e discuta com seus colegas se o Brasil deve utilizar a
     tecnologia nuclear para produzir armas atmicas.



                                         Voc j imaginou como uma nica bomba atmica conse-
                                      gue causar tanta destruio? De onde vem tanta energia ?


                                        Voc saberia dizer o que tudo isso tem em comum com o
                                        problema: a radiao  "Um mal, um bem necessrio...
                                         Um bem, um mal necessrio?
                                         Ainda no tem resposta? Continue lendo o texto!




                                ComparandoEnergia
                                 1 Kg de carvo libera energia suficiente para manter uma lmpada
                              de 100 watts acesa por 8 horas.
                                 1 Kg de urnio-235 libera energia suficiente para manter a mesma
                              lmpada acesa por 30.000 anos.



                     ATIVIDADE

        Por que a diferena  to acentuada entre a quantidade de energia obtida do carvo e a quantida-
     de de energia obtida do urnio?



                                 A energia que obtemos da queima do carvo numa churrasqueira,
                              por exemplo, vem da combinao dos tomos de carbono e oxignio
                              e do instantneo reagrupamento de seus eltrons externos em novas
                              combinaes, dando origem ao novo composto.
                                 A energia proveniente da queima do urnio num reator nuclear
                              vem da reorganizao das partculas do ncleo do tomo (prtons e
                              nutrons), quando acontece a "sada" de uma partcula nuclear.




86   MatriaesuaNatureza
                                                                                     Qumica

   Voc sabia que: a energia necessria para arrancar uma partcula do
ncleo  muito maior que a energia utilizada para deslocar um eltron
para fora do tomo?
    por esse motivo que o urnio fornece muito mais energia do que o
carvo. A radioatividade constitui um fenmeno ligado ao ncleo do to-
mo, enquanto que as reaes qumicas esto relacionadas  eletrosfera.
    importante saber, que tanto no caso da queima do carvo quan-
to na reao nuclear do urnio, est associado o conceito de estabili-
dade. A estabilidade est relacionada ao equilbrio. Vamos exemplifi-
car com situaes comuns: - como uma chaleira de gua quente que,
ao ser retirada do fogo, vai aos poucos perdendo calor para o meio at
um certo ponto em que entra em equilbrio trmico com o ambiente.
Ou, quando se d um tiro n'agua: o projtil vai rapidamente desacele-
rando, enquanto perde energia cintica, at zerar sua velocidade.
   Ao contrrio, quando o fluxo de energia entre o corpo e o meio
no cessou, podemos dizer que o sistema est instvel.
   Existem na natureza alguns elementos qumicos fisicamente inst-
veis, cujos tomos ao se desintegrarem, emitem energia sob a forma
de radiao. Radiao  um termo muito genrico e inclui fenmenos
como luz, ondas de rdio, microondas e partculas carregadas eletrica-
mente. No esquecendo que radiatividade  a propriedade que alguns
tomos tm de emitir radiao.

          ncleo instvel
      (com excesso de energia)     emite ondas
                                  e/ou partculas
                                                     ncleo estvel




    Tentando esclarecer a natureza da radiatividade, o fsico neozelan-
ds Ernest Rutherford, estudando a emisso de radiaes pelo urnio
e pelo trio, em 1897, observou que haviam dois tipos diferentes de
radiao: uma que era rapidamente absorvida, que ele denominou de
raios alfa (e outra com maior poder de penetrao, denominada de
raios beta .
    Em 1900, o fsico francs Paul U. Villard identificou uma terceira es-
pcie de radiao, a qual chamou de raios gama .
    As trs modalidades de radiao; alfa, beta e gama, se comportam
de maneira diferente quando submetidas a um forte campo eltrico ou
magntico.




                                                                             RadiaoeVida!    87
       EnsinoMdio


                                     invlucro                                           o sistema fica
                                    de chumbo                                            dentro de um
                                                                  +++                    recipiente 
                                                                                         vcuo


                                                                  


                                                                                             tela
                                                                                             fluorescente
                             material       placas carregadas
                             radioativo     eletricamente

                               O invlucro de chumbo permite que as radiaes emanadas do ma-
                           terial radiativo saiam numa nica direo.
                               Ao passar pelas placas eletrizadas o feixe de radiaes, sob efeito
                           das cargas eltricas,  separado em trs partes.
                               A radiao alfa ( )  atrada pela placa negativa do aparelho. Por-
                           tanto deve ter carga contrria  carga da placa, isto , positiva. Atual-
                           mente sabe-se que as partculas alfa so constitudas por dois prtons
                           e dois nutrons, iguais ao ncleo de um tomo de hlio.

                                      ncleo

                                                                                  prtons
                                                                                  eltrons
                                                                                  nutrons


                              A soma de prtons e nutrons em um ncleo resulta no nmero de
                           massa (A), enquanto que o conjunto formado pelos nutrons e prtons
                           de um tomo  denominado de nucldeo.
                              Utilizando o elemento qumico hlio como exemplo:

                                                    o conjunto, nucldeo

                                                      ( ,     ,    ,    )

                                               a quantidade, 4, nmero de massa

                              Os nucldeos emissores de radiao podem ser chamados de radio-
                           nucldeos ou radioistopos. A representao dos nucldeos  feita por
                           meio do smbolo do elemento qumico e do nmero de massa. Vamos
                           usar o exemplo do elemento qumico ouro, aquele mesmo que utiliza-
                           do na fabricao das jias: 197Au (smbolo Au, do latim aurum).


88   MatriaesuaNatureza
                                                                                   Qumica

    Consultando a tabela peridica, observamos que o nmero atmico
do ouro  79. Assim, para determinar o nmero de nutrons do ouro
fazemos a seguinte subtrao: N=A-Z, N=197-79, N=118. Os nuclde-
os que possuem o mesmo nmero de prtons (Z), mas nmeros di-
ferentes de nutrons (n), so denominados de istopos. O ouro, por
exemplo, tem 30 istopos, que vo desde o 175Au at o 204Au. Somente
o 197Au  estvel. Os outros istopos restantes so radiativos.
    Sempre que aparece a palavra radiao, observamos uma manifes-
tao de receio por parte das pessoas. A maior parte das pessoas no
sabe que est exposta diariamente aos mais diversos tipos de radiao,
desde as naturais at aquelas produzidas pelo homem como os raios-
X e as chuvas de partculas radiativas produzidas pelos testes nuclea-
res, que so artificiais.
    O homem sempre esteve exposto  radiao natural. Essa exposi-
o pode ocorrer de vrias fontes, como os elementos radiativos pro-
venientes do solo, das rochas, raios csmicos, gua, etc. Podem tam-
bm chegar ao homem por meio da alimentao e da respirao. Os
efeitos da radiatividade no ser humano dependem da quantidade acu-
mulada no organismo e do tipo de radiao. A radiatividade  inofen-
siva para a vida humana em pequenas doses, mas, se a dose for exces-
siva pode provocar leses no sistema nervoso, no sistema digestrio,
na medula ssea, etc, ocasionando a morte.
    O efeito biolgico da radiao est relacionado com a proprieda-
de de provocar ionizao da matria com a qual interage, isto , com
a sua capacidade de arrancar eltrons da matria produzindo ons. A
propriedade de provocar ionizao,  diferente para os trs tipos de ra-
diao, com a seguinte ordem decrescente: > > .


   Certamente voc ouviu falar que radiao traz conseqncias
  graves a nossa sade! Vamos fazer uma breve explicao.



    Radiaes so ondas ou partculas com grande quantidade
de energia provenientes de fontes naturais ou artificiais (criadas
pelo homem). As leses nos tecidos so provocadas por uma
breve exposio  taxas altas de radiao e tambm por uma
exposio prolongada a baixos nveis. Muitos efeitos da radiao
duram pouco, enquanto que outros provocam doenas crnicas.
Quando recebemos doses elevadas, os efeitos passam a ser visveis em
minutos ou dias aps a exposio. Mas existem outros efeitos que s
aparecem semanas, meses e at anos depois da exposio. Algumas
conseqncias s aparecero se a pessoa exposta tiver filhos.
    A radiao, atingindo as clulas reprodutoras, pode causar uma al-
terao na informao gentica codificada provocando uma mutao


                                                                           RadiaoeVida!    89
       EnsinoMdio

                                gentica. Se o espermatozide que sofreu a mutao participar, fu-
                                  turamente da concepo, a alterao ser incorporada ao vulo
                                   fertilizado, e na gravidez, quando o zigoto se reproduzir milha-
                                    res de vezes, essa alterao ser fatalmente reproduzida. As c-
                                      lulas do recm-nascido contero informaes genticas mo-
                                      dificadas, incluindo tambm clulas que anos mais tarde iro
                                        se transformar em espermatozides ou vulos.
                                            Isso quer dizer que, se o indivduo atingir a fase frtil e
                                        se reproduzir poder transferir a informao gentica altera-
                                       da, continuando assim por muitas geraes. Acontecem mu-
                                      taes no feto que podem ser letais. Outras provocam altera-
                                    es fsicas e mentais; aumentam a suscetibilidade a algumas
                                doenas crnicas, ou ainda provocam anormalidades bioqumicas.




                     ATIVIDADE

        Pesquise como a radioterapia  utilizada no tratamento de cncer. Quais so os prejuzos que ela
     causa e como ela age no organismo humano?



                                 Voc j ouviu falar do acidente na usina nuclear de Chernobyl?
                                 Os tcnicos pretendiam fazer um teste de um novo mecanismo de
                             emergncia. O sistema de resfriamento de emergncia foi desligado e
                             o reator continuou em funcionamento. O teste no estava previsto pelo
                             sistema automtico do controle. Houve um desequilibro no sistema de
                             vapor, soando os alarmes: mensagem de desligamento urgente do rea-
                             tor. O operador em vez de tomar essa atitude, desligou o sistema de alar-
                             me. Como conseqncia a experincia durou 24 horas.
                                 As conseqncias foram a destruio parcial do ncleo do rea-
                             tor e a destruio total do sistema de resfriamento, liberando diver-
                             sos produtos volteis. No controle dos incndios, os bombeiros re-
                             ceberam altas doses de radiaes. Foram 31 vtimas fatais, outras 32
                             foram hospitalizadas.
                                 Esse acidente causou a morte de milhares de pessoas (aproximada-
                             mente 28 mil), deixando outras sofrendo conseqncias graves ocasio-
                             nadas pelo efeito da radiao. Vrias pessoas morreram imediatamente
                             aps o acidente. Outras morreram dias depois. Muitas crianas e adul-
                             tos contraram leucemia aps leses na medula ssea. Mulheres grvi-
                             das de at quatro meses tiveram filhos com malformao gentica.



90   MatriaesuaNatureza
                                                                                          Qumica

   No Brasil, em 1987, ocorreu um acidente na cidade de Goinia.
Uma cpsula contendo resduos radioativos foi manipulada por pes-
soas que no sabiam o perigo que corriam, provocando a morte de 4
delas e contaminando mais de 200.




               ATIVIDADE

     Procure em livros, jornais e revistas informaes de como e por qu aconteceu o acidente em
 Goinia com o csio 137. Questione com seus colegas a importncia do conhecimento a respeito
 do perigo da utilizao de um material que no se conhece. O que fazer quando se deparar com
 situao parecida?




                      E retomando o problema a radiao 
                     "Um mal, um bem necessrio...
                     Um bem, um mal necessrio?
                     Continue! Logo encontrar a resposta!


   As radiaes alfa, por terem massa e carga eltrica maio-
res que as radiaes beta e gama podem ser facilmente deti-
das. Elas, em geral, no conseguem ultrapassar as camadas ex-
ternas de clulas mortas da pele de uma pessoa, sendo praticamente
inofensivas.


    A primeira Lei da Radioatividade  tambm conhecida como Lei
 de Soddy: Quando um radioistopo emite uma partcula , seu nmero
 atmico diminui de duas unidades e seu nmero de massa diminui de
 quatro unidades. Abaixo veremos um exemplo:
                 Th
               232
                90
                           228
                            88
                                 Ra + 4
                                      2
                                              232 = 228 + 4
                                               90 = 88 + 2


    As emisses gama so ondas eletromagnticas que no possuem
carga e nem massa. Isto justifica o fato delas passarem diretamente pe-
lo campo eltrico sem serem atradas pelo plo positivo ou negativo.
    Provavelmente voc j ouviu falar que as emisses gama so extre-
mamente penetrantes, podendo atravessar o corpo humano sem serem
detidas. Sendo assim, essas emisses gama representam um grande pe-
rigo para os rgos humanos. So representadas por: .



                                                                                 RadiaoeVida!     91
       EnsinoMdio

                                 As emisses beta so capazes de penetrar cerca de um centmetro
                             nos tecidos, ocasionando danos  pele, mas no aos rgos internos,
                             a no ser que sejam engolidas ou respiradas.
                                 A partcula beta desvia-se para o lado positivo do campo eltrico.
                             Este fato comprova que a radiao beta tem carga negativa. Na realida-
                             de, as partculas so eltrons emitidos pelo ncleo quando um nu-
                             tron instvel se desintegra transformando-se em um prton. Alm do
                             prton e da partcula beta, tambm so gerados raios gama e um neu-
                             trino (partcula sem carga e de massa desprezvel).


                                   Segunda Lei da Radiatividade ou Lei de Soddy-Fajans: Quando um ra-
                               dioistopo emite uma partcula beta, seu nmero atmico aumenta de uma
                               unidade e o seu nmero de massa no se altera.
                                       1
                                       0
                                           n    p +
                                                1
                                                1
                                                         0
                                                         -1
                                                                   +   0
                                                                       0
                                                                               +   0
                                                                                   0
                                                                                       32 = 32 + 0
                                       32
                                       15
                                            P        S +
                                                    32
                                                    16
                                                              0
                                                              -1
                                                                       +   0
                                                                           0
                                                                                   0
                                                                                   0
                                                                                       15 = 16  1




                     ATIVIDADE

        Procure em livros, revistas, jornais e sites informaes que respondam como controlar a produo,
     uso e o descarte de materiais radiativos.




                                                    E agora que voc j recebeu todas essas
                                                    informaes, j consegue responder a pergunta:
                                                    radiao  "Um mal, um bem necessrio...
                                                    Um bem, um mal necessrio?




92   MatriaesuaNatureza
                                                                                          Qumica

 ObrasConsultadas
 ATKINS, P.; JONES, L. Prinicipios de Qumica: questionando a vida mo-
 derna e o meio ambiente. Traduo de: Ignes Caracelli...[et al...]. Porto Ale-
 gre: Ed Bookman, 2001.
 BIBLIOTECA EDUCAO  CULTURA. Energia nuclear. Braslia: Ministrio
 das Minas e Energia, 1980.
 HALLIDAY, D. et alli. Fundamentos de fsica. Traduo de: Antonio Mxi-
 mo. 4. ed. So Paulo: LTC, 1993.
 HELENE, M. E. M. A radioatividade e o lixo nuclear. So Paulo: Scipio-
 ne, 1996.
 OKUNO, E.; CALDAS, I. L.; CHOW, C.Fsica para as cincias biolgi-
 cas e biomdicas. So Paulo: Harper e Row do Brasil, 1982.



 DocumentosConsultadosONLINE
 Exposio gepeq. Disponvel em:<www.eciencia.usp.br/exposicao/gepeq>
 Acesso em: 22 set. 2005.
 Quimica geral nuclear. Disponvel em: <www.inorgan221.iq.unesp.br/quimgeral/
 nuclear > Acesso em: 10. nov 2005.




                                                                                  RadiaoeVida!    93
       EnsinoMdio




94   MatriaesuaNatureza   Foto: Icone Audiovisual
                                                                                  Qumica




                                                                        7
                                               RGO ELTRICO
                                                    ARTIFICIAL
                                                             Maria Bernadete P. Buzatto1




                                                  or que h pessoas que sentem
                                                 "choque" no dente obturado, e
                                                 outras no?




                                                                     Fotos: Icone Audiovisual




Colgio Estadual Unidade Polo - Maring - PR
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                                                              rgoEltricoArtificial           95
       EnsinoMdio

                               Vamos experimentar o que sentimos!
                               Coloque um pedao de papel alumnio em cima de um dente ob-
                           turado. D uma mordida.
                               O que voc sentiu?
                               Foi uma sensao de dor, como se fosse um pequeno choque?
                               Ao mastigar um chiclete ou chupar uma bala que "grudou" um pe-
                           dao de papel alumnio ou quando duas obturaes entram em conta-
                           to, voc poder ter a mesma sensao, ou no.
                               Voc sabe qual foi o material que o dentista usou para fechar seu
                           dente?
                               Abrindo a boca voc pode tirar suas dvidas.
                               H dois tipos de materiais conhecidos: os amlgamas, liga do metal
                           mercrio com outros metais, e as resinas polimricas (porcelanas).
                               Voc pode identificar se os seus dentes so obturados com amlga-
                           ma ou com resina.
                               Saiba que os amlgamas tm cor diferente da cor natural do seu
                           dente. Enquanto que, na obturao de resina, a cor  semelhante a dos
                           seus dentes.
                               As longas molculas da resina polimrica so formadas por tomos
                           de carbono, oxignio e hidrognio.


                             Masqualdosdoismateriaisprovocauma
                             sensaodedor,um"choque"?
                               Lembrando que o choque eltrico  causado por uma corrente el-
                           trica (movimento de eltrons) que passa por meio do nosso corpo.
                               As sensaes e as conseqncias do choque eltrico dependem da
                           intensidade da corrente eltrica, relao entre a quantidade de carga
                           que passa por unidade de tempo, em uma parte do condutor.
                               A sensao de "dor", isto  o "choque" que alguns sentiram, indica
                           a passagem de corrente eltrica entre o papel alumnio e o seu den-
                           te obturado. A quantidade de cargas eltricas (eltrons) envolvidas foi
                           muito pequena, pois o choque que alguns levaram no apresentou ne-
                           nhum risco de vida.
                               Como se formou esta corrente eltrica? De onde vieram os eltrons
                           necessrios para que alguns de vocs sentissem o "choque" ?
                               Inmeros metais so utilizados no seu dia-a-dia; por exemplo o
                           cobre e o zinco.
                               O metal cobre  encontrado nos cabos eltricos e o metal zinco  en-
                           contrado nas calhas de escoamento das guas da chuva dos telhados.



96   MatriaesuaNatureza
                                                                                                Qumica



                     ATIVIDADE

     Coloque em um bquer soluo aquosa de sulfato de Zinco (ZnSO4), mergulhe um pedao de fio
     de cobre lixado com uma palha de ao.
     Observe e anote as mudanas ocorridas.
     Fique atento aos aspectos dos materiais.
     Em outro bquer, coloque soluo de sulfato de cobre (CuSO4) e mergulhe um prego zincado ou um
     pedao de calha zincada; antes, lixe os objetos com palha de ao.
     Observe e anote as mudanas ocorridas.
     O que significa a mudana de cor na soluo e na superfcie do metal?
     Por que ocorreu um leve aquecimento em um dos bqueres?




                                 Placa de                        Placa de
                                  cobre                            zinco


              Zn+2                Soluo                          Soluo
                                 de sulfato        Cu+2           de sulfato
                                 de zinco                         de cobre
      Fotos: Icone Audiovisual

     Voc montou dois sistemas separados: um formado pelo metal (fase slida) cobre mergulhado na
 soluo aquosa de zinco (fase lquida) e o outro pelo metal zinco (fase slida) mergulhado na soluo
 aquosa (fase lquida) de sulfato de cobre.

     De onde veio a cor "avermelhada" que aparece na superfcie da placa de zinco?
     Por que "desapareceu" a cor azul da soluo aquosa de sulfato de cobre?
     Ser que este experimento tem alguma relao com o dente obturado?



    Entretanto, voc no conseguiu comprovar ou medir se realmente ori-
ginou uma corrente eltrica neste experimento, porque os eltrons trans-
feridos no foram aproveitados para acender uma lmpada ou para colo-
car em funcionamento qualquer aparelho como, um relgio, um celular,
uma calculadora, um computador porttil, uma lanterna, um carro.


  Pode-seobservarmudanasnoaspectoexterno,
  nasoluonobequerenosobjetosdemetal.
  Oqueaconteceinternamente,emnvelatmico?

                                                                                rgoEltricoArtificial   97
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

        Lave bem a casca de uma lingia (tripa seca bovina) de 13 cm de comprimento, com gua e de-
        tergente.
        Corte uma garrafa plstica de refrigerante (2L) a uma altura de 15 cm da base (formando um reci-
        piente) e corte o bocal, encaixando uma das extremidades da tripa de boi no bocal.
        Faa um suporte com um pedao de madeira ou isopor, com dois orifcios (3,5 cm de dimetro) se-
        parados por 1,5 cm (essa pea serve somente para suporte).
        Neste suporte de madeira ou isopor apie o bocal da garrafa j com a tripa de boi presa.
        Amarre com um elstico, de amarrar dinheiro, a outra ponta da tripa de boi.
        Coloque, pelo bocal, soluo aquosa de sulfato de cobre (CuSO4) e reserve.
        Na outra parte da garrafa plstica com o formato de um recipiente adicione uma soluo aquosa sa-
        turada de sal de cozinha (NaCl).
        Mergulhe o sistema que voc montou com a tripa de boi no recipiente plstico, em seguida mergu-
        lhe uma placa de cobre (fio de cobre) na soluo aquosa de sulfato de cobre (CuSO4), contida na tri-
        pa de boi, e a placa de zinco (prego ou calha), usando o outro orifcio do suporte, na soluo aquo-
        sa de sal de cozinha, contida no recipiente de plstico.
        Ligue os fios da lmpada de 1,5 V (farolete pequeno) aos metais, zinco e cobre, com fita adesiva.


                               Aps um tempo, observe, anote as mudanas nos dois sistemas e
                             compare com as observaes do primeiro experimento:

                                                            Esquema 01
                                     CTODO                                              NODO
                                  PLO POSITIVO                                       PLO NEGATIVO
                                    (REDUO)                                          (OXIDAO)

                                                                                              Suporte

                                Metal Cobre

                                                                                            Metal Zinco
                             Tripa de boi
                                                                                           Recipiente
                                  Cu+2 + SO 42                  Na+
                                                                       Cl
                                                               Cl   Na+




98   MatriaesuaNatureza
                                                                                          Qumica

  Quaissoasmudanasquevocobservou?
   So as mesmas do primeiro experimento?
   Qual a diferena entre este experimento e o outro que voc realizou?
   Neste experimento, o metal de cobre estava em contato com a so-
luo do prprio metal (CuSO4(aq)) e o metal de zinco em contato com
uma soluo de cloreto de sdio (NaCl(aq)), de modo que os metais fo-
ram separados em dois recipientes (tripa de boi + recipiente plstico).
   Voc observou que os dois recipientes que contm as substncias e
os metais unidos por um fio eltrico, estavam ligados a uma lmpada
que se acendeu, indicando a passagem de corrente eltrica.
   Vocs montaram uma pilha!


  Edeondeveioacorrenteeltricaqueacendeu
  almpada?
    No outro recipiente voc usou os metais no estado slido mergu-
lhados na soluo de um outro metal.
    O que aconteceu com a placa de zinco? E com a placa de cobre?
    O que isto significa?
    No experimento que voc acabou de realizar, a placa de zinco (ca-
lha/prego) perde eltrons da ltima camada espontaneamente; dize-
mos que o metal zinco se oxida (regio do nodo, plo negativo).
    Enquanto que a placa de cobre (fio eltrico) recebe os eltrons que
vieram pelo fio que liga as placas dos metais; dizemos que o metal de
cobre se reduz (regio do ctodo, plo positivo).
    O que voc presenciou? Uma transferncia de eltrons numa reao
qumica.
    Essas reaes qumicas so chamadas de reaes de oxi-reduo,
so espontneas e podem produzir energia eltrica se as duas semi-re-
aes (a reao de reduo e a de oxidao), ocorrerem em recipien-
tes separados.
    Cada recipiente em que ocorrem as reaes qumicas  chamado de
meia clula ou semiclula.
    A reao que ocorre em cada recipiente  chamada de semi-reao
ou meiareao.
    Cada meia clula (semiclula)  formada por um metal mergulhado
em uma soluo aquosa do mesmo metal, como por exemplo a placa de
cobre (fio eltrico) mergulhada na soluo aquosa de sulfato de cobre
(CuSO4(aq)); esse conjunto (metal + soluo) chamamos de eletrodo.



                                                                          rgoEltricoArtificial   99
       EnsinoMdio

                                Quando temos dois eletrodos ligados a partir de um circuito el-
                            trico, ligao entre o plo positivo e o plo negativo por meio de um
                            fio eltrico, chamamos de clula galvnica, clula voltaica ou simples-
                            mente pilha ou bateria.
                                Lembra que a tendncia dos metais  perder os eltrons da ltima
                            camada?
                                Ser que todos os metais tm a mesma facilidade de perder seus
                            eltrons de valncia?
                                Evidente que no, voc viu que os metais, cobre e zinco, tiveram
                            comportamento diferente nos experimentos realizados.
                                Isto significa que  preciso saber qual dos metais (cobre ou zinco)
                            tem mais facilidade de perder seus eltrons, portanto menos afinida-
                            de por eltrons.
                                Observe o esquema 2: voc pode visualizar o que acabou de mon-
                            tar, uma pilha.

                                                             Esquema 2

                                           Os metais tm facilidade de perder eltron.
                                                Como os metais ZINCO e COBRE.



                                        Mais facilidade:                 Menos facilidade:
                                         METAL ZINCO                      METAL COBRE


                              Menos afinidade por eltron:           Mais afinidade por eltron:
                                         ZINCO                                 COBRE


                                         Mais Reativo                     Menos Reativo
                                            ZINCO                            COBRE


                     Sofre Oxidao:                                                            Sofre Reduo:
                      Est na placa                                                            Est na soluo 
                       perde eltron                                                             recebe eltron


                            Zn(s)0       Zn(aq.)2+ + 2e                      Cu(aq.)2+ + 2e       Cu(s)0

                           NODO - PLO NEGATIVO                           CTODO - PLO POSITIVO



                                                           PILHA OU BATERIA
                                                           (RGO ELTRICO)



                               Como descobriram qual  o metal que perde eltron com mais
                            facilidade?
                               Utilizando o gs hidrognio como um eletrodo padro.



100 MatriaesuaNatureza
                                                                                           Qumica

    Fazendo vrios experimentos, semelhantes ao que voc fez, desco-
briram que os ons no tm a mesma mobilidade, quer dizer, no che-
gam no mesmo tempo aos seus destinos.
    Qual ser o resultado final desta competio?
    Sendo os ons partculas carregadas eletricamente, positiva ou ne-
gativa, geram em torno de si um campo de foras eltricas.
    Essas foras eltricas tendem a atrarem ou repelirem outras cargas
que se encontram sob o efeito desse campo.
    Dizemos que cada ponto escolhido no campo tem um "poder", ou se-
ja, um potencial para movimentar outras cargas fazendo-as irem no senti-
do contrrio ou atraindo-as em direo das foras que atua sobre elas.
    Como a quantidade de cargas de um recipiente  maior que a quan-
tidade de cargas do outro recipiente, ocorre o aparecimento de uma
diferena de potencial (ddp) dentro da soluo, que possibilita o movi-
mento dos eltrons livres no fio, isto , h uma corrente eltrica no fio
que se desloca, no caso de correntes produzidas pelas pilhas, as cha-
madas correntes contnuas, sempre no mesmo sentido.
    Quando os dois recipientes esto ligados por meio de um condutor
(fio eltrico + ponte salina) se estabelece a neutralizao das cargas.
    Para medir a diferena de potencial usa-se um aparelho chamado
voltmetro e a unidade de medida  o volt (V).
    A diferena de potencial  uma medida que indica a capacidade
de um gerador, no caso a pilha, deslocar eltrons atravs de um cir-
cuito externo.
    Foi atribuda ao gs hidrognio o potencial de reduo igual a ze-
ro, assim os valores de potenciais (ddp) medidos pelo voltmetro cor-
responderam  outra reao, de oxidao.
    Estes valores foram medidos para os ons que esto nas mesmas
condies isto , contidos em uma soluo de concentrao 1 mol/L,
na presso de 1 atm e na temperatura de 25C (condio padro) e
montada uma tabela em que os valores encontrados so chamados de
diferena de potencial padro (E).


     Voc sabe para que serve a tabela de potenciais de
     reduo padro, a 25C, que est no final do livro?
     O que tudo isso tem a ver com o dente obturado?


   Com os valores dos potenciais para cada semi-reao
pode-se calcular a diferena de potencial total (Etotal)
da pilha naquelas condies de concentrao, presso e
temperatura. Isto , o potencial padro do ctodo menos
o potencial padro do nodo. Alm disso, voc pode prever se
uma reao de oxi-reduo ocorre ou no espontaneamente atravs do
valor da diferena de potencial total.



                                                                            rgoEltricoArtificial 101
        EnsinoMdio

                                      Se o resultado deste clculo (ddp padro total (Etotal)  positivo a
                                   reao ocorre espontaneamente, caso contrrio (sinal __) a reao no
                                    espontnea.
                                      Somando as meias reaes representadas no esquema 02 vamos
                                   obter a reao global desta pilha e seu potencial:

                                       Zn(s)0    Zn2+ +2e                  E0 = + 0,76 volts
                                       Cu2+ +2e
                                          (aq)
                                                      Cu(s)0                E0 = + 0,34 volts
                                   Zn(s)0 + Cu(aq.)2+    Zn(aq.)2+ + Cu(s)0 E0(TOTAL) = 1,10 volts (valor terico)

                                       Aproveite a oportunidade e consulte uma tabela de potenciais pa-
                                   dro de reduo do metal cobre (Cu(s)) e do metal zinco (Zn(s)). Vo-
                                   c vai observar que o metal cobre tem mais afinidade por eltrons do
                                   que o metal zinco.
                                       Isso significa que os tomos de zinco (Zn(s)) perdem os eltrons da
                                   ltima camada com mais facilidade se transformando em ons zinco
                                   (Zn2+), os quais passam para a fase aquosa, essa transformao  cha-
                                   mada de reao de oxidao.
                                       Os eltrons se movimentam pelo fio at a placa metlica de cobre
                                   onde os ons cobre (Cu(2+), que esto na fase aquosa (lquida) ao rece-
                                                              )
                                   ber esses eltrons, se depositam na superfcie da placa metlica como
                                   cobre metlico (Cu(s)), chamada de reao de reduo.
                                       A tripa de boi (celulose regenerada) usada neste experimento subs-
                                   tituiu um tubo de vidro em forma de U, usado para estabelecer conta-
                                   to entre os dois recipientes da pilha, chamado de ponte salina.
      Pilha Galvnica em ho-
    menagem ao Dr. Luigi Galva-        A ponte salina possibilita o movimento dos ons de um recipiente para
    ni (1737-1798), um bilogo     outro, para manter o equilbrio de carga entre as duas meias clulas.
    italiano que estudou sobre         Se o material utilizado como ponte salina (tripa de boi) possibilita
    eletricidade com rs, desco-   a passagem de ons com mais facilidade, vamos obter correntes maio-
    brindo que choques eltricos   res (fluxo de eltrons), capazes de acender uma lmpada ou funcio-
    podem contrair os msculos.    nar um objeto.


      Pilha Voltaica em ho-          Eodenteobturadoumapilha?
    menagem ao Alessandro             Galvani e Volta, aps vrios experimentos, tinham diferentes pontos
    Volta (1745-1827) cientis-
                                   de vistas, os quais contriburam muito para o avano cientfico e tecno-
    ta italiano que estudou as
                                   lgico da nossa poca. Saiba mais lendo o artigo, Os 200 Anos da Pilha
    reaes qumicas que pro-
    duzem corrente eltrica. In-
                                   Eltrica, da Revista Qumica Nova, volume 23, no 03.
    ventor da pilha, na poca
    (1799) a chamou de "rgo        Porque"rgoeltricoartificial"?
    Eltrico Artificial".
                                     Ehojesimplesmentechamamosdepilha?



102 MatriaesuaNatureza
                                                                                              Qumica



               ATIVIDADE

    Monte a pilha de Volta seguindo a seqncia: uma placa de cobre, feltro (tecido, medindo 10 cm x
    2 cm) encharcado com a soluo de sulfato de cobre (CuSO4 - 6,5 g de sal em 25 mL de gua);
    papelo medindo 10 cm x 2 cm encharcado com a soluo saturada de sal de cozinha (NaCl),feltro
    encharcado com a soluo sal de cozinha, uma placa de zinco.
    Repetindo a mesma seqncia duas vezes. Ligue os fios a uma lmpada e s placas (de cobre e de
    zinco). Observe, anote e compare o efeito obtido com os outros experimentos.




    Com um experimento semelhante, Volta comprovou que a contra-
o muscular da r foi provocada pelo contacto entre os dois metais.
    Os diversos materiais presentes em nosso dia-a-dia possibilitam
construir muitas pilhas, aproveitando a energia eltrica produzida pa-
ra funcionar alguns objetos como relgio, calculadora, lanterna, brin-
quedos.


  Qualarelaoexistenteentreapilhaeasen-
  saoestranha(choque)provocadapelopapel
  dealumnio?
    Sabe que voc pode ter uma pilha, semelhante a estas, dentro da
boca?
    Voc construiu pilhas que diminuram rapidamente os seus poten-
ciais, conforme as quantidades de substncias consumidas. A intensi-
dade de luz da lmpada foi diminuindo at se apagar.
    Voc certamente conhece pilhas de vrios tamanhos com as mes-
mas indicaes: plo positivo (potencial maior) e plo negativo (po-
tencial menor), a voltagem impressa 1,5V. Essa ddp entre os plos 
mantida pelas reaes qumicas que ocorrem dentro das pilhas.
    O choque no dente obturado por amlgamas provoca uma sensa-
o de "formigamento" porque a voltagem  baixa.




                                                                              rgoEltricoArtificial 103
       EnsinoMdio

                              Mas como fazer para funcionar um aparelho eltrico que precisa de
                          uma voltagem maior que 1,5 V?
                              A bateria dos automveis  uma associao de seis pilhas de chum-
                          bo, colocadas uma ao lado da outra, revestidas por um material resis-
                          tente. Como cada pilha aumenta a soma do potencial em 2 V, as seis
                          pilhas fornecem uma voltagem de 12 V.
                               Lembre que ligando o plo positivo, por meio de um fio, ao plo
                          negativo voc monta um circuito eltrico e aparece nas extremidades
                          do fio uma diferena de potencial (ddp) dos plos (um dos lados tem
                          maior quantidade de carga eltrica).
                              Como a intensidade da corrente eltrica depende da quantidade
                          de eltrons que essas reaes podem fornecer e a quantidade de el-
                          trons depende da quantidade de substncias qumicas dentro da pilha,
                          quanto maior for o tamanho de uma pilha mais substncia qumica es-
                          t no seu interior, portanto a corrente eltrica  mais intensa.
                              Voc sabe que os amlgamas so produzidos pelas reaes entre
                          metais de prata, estanho, cobre e zinco com uma pequena quantida-
                          de de mercrio.
                              Sendo assim os tomos do amlgama usado no dente podem so-
                          frer transformao eltrica e qumica em contato com outro metal co-
                          mo por exemplo, o alumnio metlico presente no papel da bala ou
                          chicletes.
                              O alumnio metlico tem o potencial de reduo menor que o zin-
                          co, cobre, mercrio, prata, portanto, sofre oxidao com qualquer uma
                          das composies de amlgamas.
                              Significa que o alumnio perde eltrons com mais facilidade que os
                          amlgamas, os quais recebem estes eltrons.
                              A gengiva e a saliva, por sua vez, funcionam como ponte salina que
                          no experimento foi substituda pela tripa de boi (celulose regenerada).
                              A corrente eltrica (movimento de eltrons) produzida  pequena,
                          causando a sensao de dor (choque) sentida pelos nervos dos dentes.
                              At agora vimos que nas pilhas a energia qumica  transformada
                          espontaneamente em energia eltrica.


                                      Lembra do "choque" provocado espontaneamente pe-
                                      lo papel alumnio? O que acontece se invertermos o pro-
                                      cesso? Isto , tentarmos obter um composto atravs da
                                       corrente eltrica gerada por uma pilha ou bateria?


                                  Com a inverso do processo, a reao qumica no  espontnea,
                               os eltrons tm que ser forados a se movimentar atravs de uma
                               fonte externa (pilha, eletricidade) para o outro lado (eletrodo).
                                  Ser que  possvel?




104 MatriaesuaNatureza
                                                                                                                       Qumica



                   ATIVIDADE

     Tente e veja o que acontece:
     Providencie um cabo eltrico, dois grafites retirados de um lpis de carpinteiro e uma pilha ou bateria.
     Coloque soluo aquosa de iodeto de potssio (K ) a 0,5 mol/L em um bquer ou copo (pode ser
     substitudo pelo sal de cozinha  NaCl).
     Mergulhe os grafites na soluo aquosa de iodeto de potssio.
     No esquea de anotar a cor dos materiais no inicio e no final do experimento e os plos da pilha
     onde est sendo observada a(s) mudana(s),
     Siga o esquema 03 para saber quais foram as substncias que voc produziu.
     Compare com o esquema da pilha que voc montou:


                                                 Esquema 03

                                              BATERIA OU PILHA


                    POLO POSITIVO                                    POLO NEGATIVO


                           NODO                                            CTODO


                          OXIDAO                                          REDUO
                        (perde eltrons)                                  (ganha eltrons)


               Qual dos nions perde                            Qual dos ctions ganha
                eltrons com mais                                 eltrons com mais
                    facilidade?                                       facilidade?
                          (I ou OH)                                      (K+ ou H3O+)


                                                                                                    -
               2 I(l)       I2 + 2e                               H2O(l) + 2e           H2(g) + 2OH




                                           2 I(l) + H2O(l)   I2 + H2(g)


                                                      REAO TOTAL



    No recipiente tem ons de potssio (K+) e ons de iodo (I) , ons hi-
droxnio (H3O+ = H+) e ons hidroxila (OH). Os dois ltimos ons re-
sultam da ionizao da gua.
    Qual desses ctions (K+ ou H3O+ = H+) vai se reduzir (ganhar eltrons)?
    Qual desses nions (I ou OH) vai se oxidar (perder eltrons)?


                                                                                                        rgoEltricoArtificial 105
       EnsinoMdio

                                Recorrendo a uma tabela de potenciais padro voc pode obser-
                            var que o valor do potencial de reduo da gua  maior, portanto tem
                            mais facilidade de ganhar eltron, se reduz antes formando gs hidro-
                            gnio na regio do ctodo, plo negativo (INVERSO DA PILHA).
                                Isso pode ser observado no experimento com a liberao de bolhas,
                            indicando a presena de um gs (H2) no plo negativo da pilha.
                                O potencial padro de reduo da gua  maior do que o potencial
                            do on de iodo, portanto a gua tem mais facilidade de se reduzir, no
                            perde eltron com facilidade.
                                Sendo assim, no outro lado do sistema o on iodeto se oxida antes
                            que a gua, perde eltron com mais facilidade.
                                Isso pode ser facilmente reconhecido no experimento pela cor mar-
                            rom, caracterstica do iodo (I2), que aparece do outro lado do sistema
                            (eletrodo).



                     ATIVIDADE

        Comprove a presena de iodo com o teste da batata.
        Recolha delicadamente com uma pipeta uma pequena quantidade da substncia marrom que est
        se formando no plo positivo da pilha. E pingue-a em uma batata.
        Observe o que ocorreu na massa amarela da batata.



                               Vocsabequeacorroso(reaodeoxidao)
                               dosmetaistambmumapilha?
                                A corroso dos metais  um grande problema para o homem desde
                            o momento que conseguiram retir-los dos seus minrios.
                                Corroso  a reao de um metal com substncias do meio ambien-
                            te, como o oxignio, e a umidade do ar.
                                Constantemente estamos presenciando a corroso de objetos pro-
                            duzidos com o metal ferro e com ao (liga de tomo ferro + tomo de
                            carbono), a qual  mais conhecida pelo nome de ferrugem.
                                A ferrugem  uma substncia obtida por uma reao semelhante a
                            do papel alumnio com a obturao de amlgama do dente.


                     ATIVIDADE

        Procure conhecer a reao qumica que d origem  ferrugem e o processo nela envolvido.



106 MatriaesuaNatureza
                                                                                        Qumica

    O ferro, o ao e outros metais podem ser protegidos da corroso
cobrindo a superfcie do metal com uma camada fina de tinta, isolan-
do-o da umidade e do oxignio ou com uma camada de outro metal
(cromo, nquel, cobre, prata, zinco, estanho).
    Se o metal utilizado for mais reativo que o metal que vai ser pro-
tegido ele ir se oxidar antes. Por exemplo: nos cascos de navios, co-
locam-se placas de zinco, que se oxida mais facilmente que o ferro.
O zinco, no caso,  chamdo "metal de sacrifcio" e a tcnica funciona
desde que o metal que se oxida antes seja reposto  medida que vai
sendo consumido.
    Como por exemplo, o ferro ou ao podem ser protegidos pelo zin-
co (zincagem) porque se a superfcie sofrer rachaduras, o metal zin-
co sendo mais reativo (potencial de oxidao  maior que o tomo de
ferro ou ao) vai reagir primeiro formando uma pelcula de Zn(OH)2
sob a superfcie.
    Esse composto, que no se dissolve em gua, funciona como no-
do (plo ) e o metal neste exemplo  o ctodo (plo +).
    A proteo de uma superfcie metlica com outro metal  um pro-
cesso conhecido por Galvanizao.
    As obturaes tambm protegem o dente que foi corrodo pelos
cidos produzidos pela ao de bactrias sob os restos de alimentos
presente na boca.
    Os amlgamas, as pilhas e acumuladores no causam problemas
ambientais quando esto sendo utilizados ou guardados em nossas ca-
sas, mas originam um srio problema quando se tornam resduos e vo
parar nos lixes de nossas cidades.
    Esses objetos causam problemas ambientais porque os materiais
usados em sua composio so metais pesados (densidade alta), mer-
crio (Hg), chumbo (Pb), cdmio (Cd) e arsnio (As), que acabam
sendo retidos no solo e embaixo das guas de nossos rios, contami-
nando-os, consequentemente, acarretando problemas de sade para
os seres vivos.
    Como elementos livres no  txico mas na forma de ons positivos
(ctions), em soluo, e quando esto ligados s longas seqncias de
tomos de carbono (compostos orgnicos) o so.
    O mercrio  usado em alguns tipos de pilhas como as dos apare-
lhos de audio e nos flashes. No descarte, elas podem ser queimadas
como lixo e o gs de mercrio vai para atmosfera.
    No se esquea que o dente obturado com amlgamas tambm tem
mercrio.
    A maior parte do mercrio encontrado no ar est na forma de on
Hg , seus vapores so perigosos, atacam o sistema nervoso central,
   +2

tambm podem prejudicar os rins e o fgado e tambm o desenvolvi-
mento de fetos.



                                                                         rgoEltricoArtificial 107
       EnsinoMdio

                                A contaminao por mercrio pode ocorrer tambm com o uso da
                             gua e/ou comida, causando irritabilidade, tremores, distores da vi-
                             so e da audio, problemas de memria, pulmes, nuseas, vmitos,
                             diarria, aumento da presso arterial, irritao nos olhos, pneumonia,
                             dores no peito, tosse.
                                Na gua potvel h pequenas quantidades de metais que no cau-
                             sam problemas  sade dos seres vivos, mas eles podem se acumular
                             com o tempo, principalmente o mercrio e cdmio, que podem estar
                             no organismo dos seres vivos aquticos em alta quantidade.


                                Osamlgamasutilizadosnasobturaespodem
                                contaminaroserhumano?
                                 O chumbo  mais utilizado nas baterias dos automveis para for-
                             necer energia eltrica  partida do motor, mas os ons de chumbo so
                             transformados nas substncias reagentes durante o processo de recar-
                             ga que ocorre aps seu funcionamento.
                                 A contaminao pelo chumbo usado nas baterias dos automveis
                             pode ocorrer durante a reciclagem das baterias se no forem mantidos
                             os cuidados necessrios.
                                 Quando em excesso no nosso organismo, o chumbo penetra nos
                             tecidos, depositando-se nos ossos, substituindo os ons de clcio, po-
                             dendo ocorrer nos idosos e enfermos a "dissoluo" dos ossos (osteo-
                             porose). O cdmio  muito usado nas pilhas recarregveis nquel-cd-
                             mio (nicad) para o funcionamento de calculadoras, aparelhos celulares
                             e outros aparelhos.
                                 Quando esta pilha  queimada, seus gases acabam na atmosfera
                             mas ns inalamos pequena quantidade de cdmio que vem pelo ar.
                                 A maior parte do cdmio vem da nossa dieta alimentar como por
                             exemplo: da batata, do trigo, do arroz e de outros cereais. O cdmio
                             em excesso no nosso organismo se acumula nos rins e no fgado, po-
                             dendo causar doenas crnicas renais.
                                 Os metais pesados acabam sendo retidos na camada superior do
                             solo, sendo tambm acessveis para as razes das plantas, conseqen-
                             temente, participando no nosso metabolismo.
                                 O consumo de pilhas e baterias tem crescido com o desenvolvi-
                             mento de novos aparelhos eletrnicos.

                     ATIVIDADE

        Procure no comrcio os tipos de pilhas disponveis ao consumidor, registre sua composio qumi-
        ca. Entreviste um dentista e conhea os tipos e o destino das amlgamas e resinas utilizadas.
        Convide um colega para discutir o uso e o destino de cada tipo de pilha encontrada, registre o re-
        sultado das discusses e proponha uma ao para diminuir esses resduos nos lixos domsticos.


108 MatriaesuaNatureza
                                                                                                Qumica

 ObrasConsultadas
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 BAIRD, C. Qumica Ambiental. Traduo de: Maria Angeles Lobo Recio;
 Luis Carlos Marques Carrera, 2. ed. Porto Alegre: Bookman,2002.
 BRADY, J. E; RUSSEL, J.W.; HOLUM, J.R. A matria e suas
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 CHAGAS, A.P. Os 200 anos da Pilha Eltrica. QUMICA NOVA. So
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 HENEINE, I. F. Biofsica Bsica. 2. ed. So Paulo: Atheneu, 1996.
 HIOKA, N.; MALONCHI, F. et al .Pilhas e a Composio dos Solos. QUMICA
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 MACEDO, H. Fsico-Qumica: I,m estudo dirigido sobre eletroqumica,
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 MASTERTON, W.; SLOWINSKI, E.J.; STANITSKI, C.L. Princpios de
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 Qumica Geral, Orgnica e Biolgica. Traduo de: Jos Roberto Giglio. 2.
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                                                                                 rgoEltricoArtificial 109
       EnsinoMdio




            I
                        Biogeoqumica
            n
            t
            r
            o
            d
                      Fonte: http://www.sxc.hu

                        A Biogeoqumica trata dos conhecimentos qumicos relacionados aos
                     processos que ocorrem com os seres vivos e com o nosso planeta.
                        Um dos conceitos abordados  o de solues. A palavra soluo,

            u        para quem nunca estudou Qumica, pode significar deciso, conclu-
                     so, ou at mesmo o resultado de um problema.
                        Em um refresco, numa xcara de caf, no soro fisiolgico e at mes-
                     mo em um copo de gua ou na gua do mar encontramos vrias subs-

                    tncias formando uma mistura homognea que chamamos de soluo.
                        As solues como: urina, suor, gua, saliva, esto presentes no nos-
                     so organismo e so importantes para manter o equilbrio e eliminar as
                     impurezas.

            
            o
110 Introduo
                                                                         Qumica




    Do estudo das solues, passamos  investigao das reaes
qumicas que podem ocorrer dentro das solues. Muitas dessas re-
aes ocorrem at o ponto em que se estabelece um estado de equi-
lbrio, com um balano entre reagentes e produtos. Isto  deno-
minado de "equilbrio qumico". Atravs do estudo dos equilbrios
                                                                         Q
qumicos as indstrias podem manipular os resultados de uma rea-
o qumica pelo controle da temperatura, presso e concentrao e
isto  de fundamental importncia, pois permite melhorar a produ-
o em qualidade e quantidade.
                                                                         U
    Por que os alimentos cozinham muito mais depressa em panela de
presso? Por que os alimentos que ingerimos tm que ser bem masti-
gados? E os remdios guardados em frascos escuros e protegidos da
luz,  necessrio?
                                                                         
    Qual a finalidade de usarmos catalisadores nos automveis?
    Voc sabia que o nosso organismo tambm usa catalisadores?
    Essas questes esto relacionadas com o tempo que as reaes qu-
micas levam para acontecer.
                                                                         M
                                                                         I
    Voc sabia que a sensao de bem estar, nosso desempenho inte-
lectual, e nosso estado geral de sade depende, e muito, da nossa ali-
mentao?
    Quando uma pessoa anda, corre, pula, ri, chora e at mesmo en-


                                                                         C
quanto dorme, est gastando energia. Algumas substncias qumicas
presentes nos alimentos fornecem a energia necessria para as nossas
tarefas dirias e manuteno do nosso organismo.
     um desafio, buscar conhecimentos que venham contribuir com a


                                                                         A
vida de todos os seres vivos e com o nosso planeta Terra.




                                                                                   111
       EnsinoMdio




112 Biogeoqumica
                                                                                                                               Qumica




                                                                                                                       8

                                                                                                GUA DURA
                                                                                  Arthur Auwerter1, Miriam Goretti Stingelin Nepomoceno2




                                                                                      gua mole em pedra dura, tanto
                                                                                      bate at que fura?




                                                       Foto: Icone Audiovisual




Colgio Estadual Joo Bettega - Curitiba - PR
1

Colgio Estadual Elias Abraho - Curitiba - PR
2

Colgio Estadual Loureiro Fernandes - Curitiba - PR

                                                                                                                           guaDura 113
         EnsinoMdio

                                guamolevocjconhece.
                                Eguadura,conhece?
                                  Se pensou em responder "gelo", est enganado.
                                  Quando nos referimos  gua dura em Qumica, no estamos indi-
                              cando o estado fsico dela: slida, lquida ou vapor.
                                  O gelo que voc certamente pensou em responder ter outra
                              finalidade: esfriar um "suco" qualquer que iremos fazer a partir de um
                              slido para refresco. Claro que voc conhece "aqueles" pacotinhos
                              que na verdade contm apenas 1% de polpa de fruta. Ao lermos sobre
                              o contedo, no verso da embalagem, deparamo-nos com algumas
                              substncias: acar, polpa de fruta desidratada, ferro, vitaminas A e C.

                                   acidulante (aumenta a acidez ou confere sabor cido aos alimentos);
                                   aromatizante (confere ou refora o aroma e/ou sabor dos alimentos);
                                   espessante (aumenta a viscosidade dos alimentos, goma arbica, por
                                   exemplo);
                                   corante (intensifica a cor do alimento, por exemplo: dixido de titnio e
                                   caramelo);
                                   edulcorante (confere o sabor doce dos alimentos, mas  diferente dos
                                   acares).



                                  Agora que j conhecemos um pouco de tudo que ingerimos, vamos
                              misturar o contedo do envelope em um litro de gua e matar a sede!
                                                          Qual a diferena entre suco e refresco? Se
                                                      colocarmos pedras de gelo em um suco, ele vi-
                                                      ra refresco?
                                                          Quando preparamos um refresco, estamos
                                                      utilizando vrios conceitos da Qumica que so
                                                      aplicados tanto na cozinha de casa quanto nos
                                                      melhores laboratrios. Por exemplo: existe di-
                                                      ferena entre misturar e dissolver. Que sentido
                                                      estes termos adquirem na Qumica?
                                                          Quando preparamos um refresco juntamos
    Foto: Icone Audiovisual   vrias substncias (aromatizante, acar, gua, etc), para formar uma
                              mistura com propriedades indefinidas. Por que indefinidas? Porque al-
                              gumas caractersticas finais, como, o sabor, a densidade ou a acidez,
                              sero o resultado da soma de cada uma das substncias individualmen-
                              te, quer dizer, cada um participa um pouco no resultado final.




114 Biogeoqumica
                                                                                           Qumica

   Quando juntamos duas ou mais substncias diferentes, temos as
misturas que podem ser homogneas e heterogneas.
   Unindo duas espcies qumicas diferentes, poder ocorrer a difu-
so de uma espcie na outra na forma de minsculas partculas.
   O sistema onde ocorre a difuso recebe o nome de disperso. O
componente da disperso que est em menor quantidade (em forma
de minsculas partculas)  conhecido como disperso. O componente
que existe em maior quantidade recebe o nome de dispergente.



              Existem outras maneiras de reconhecer se as
              misturas so homogneas ou heterogneas.


   Uma delas  a formao de fases, ou seja, pela percepo visual
que temos a olho nu ou com o auxlio de um microscpio eletrnico
(ME). Porm tenha cuidado, pois nem sempre o nmero de fases
corresponde ao nmero de componentes da mistura!




                 ATIVIDADE

     Pegue quatro recipientes diferentes:
    No recipiente A, coloque areia + carvo;
    No B, leo + gua + areia;
    No C, maionese;
    No D, gua e lcool.




                A                           B                  C                   D
         areia + carvo          leo + gua + areia        maionese   gua + etanol (lcool)
                                                                            Fotos: Icone Audiovisual




                                                                                       guaDura 115
        EnsinoMdio

                                   Vamospensar!
                                         Comparando os recipientes A e B, voc consegue observar se
                                         existem diferenas?
                                         Como se chama cada poro que voc observa?
                                         Quantos slidos temos no recipiente A e quantas fases ele
                                         apresenta?
                                         Quantos componentes existem no recipiente B?
                                         Os componentes A e B constituem misturas homogneas ou he-
                                         terogneas?
                                         A maionese do recipiente C  um sistema homogneo ou
                                         heterogneo?
                                         O recipiente D tem quantos componentes? Qual  o nmero de
                                         fases?
                                     As misturas tambm so classificadas pelo tamanho mdio das par-
                                 tculas dispersas. Para medir o tamanho das partculas so usadas geral-
                                 mente duas unidades diferentes: o angstron () e o nanmetro (nm).

                                                       1=10-10m         1nm=10-9m   1nm=10

                                    Conforme o tamanho mdio das partculas dispersas, as disperses
                                 so classificadas em solues, disperses coloidais e suspenses.


                Mistura heterognea                      Disperso coloidal               Mistura homognea
                       Lama                                  Gelatina                            Suco




      Fonte: http://www.sxc.hu                Foto: Icone Audiovisual.                   Foto: Icone Audiovisual.


                                     Voc saberia dizer qual a semelhana entre o refresco, a gelatina
                                 e a lama? Vamos descobrir?
                                     Lama (ou barro)  uma suspenso ou mistura heterognea que
                                 possui duas ou mais fases e cuja fase dispersa  formada por partcu-
                                 las slidas com dimetro mdio superior a 100nm. Se o disperso tiver
                                 densidade maior que o dispergente, ele poder sedimentar (depositar)
                                 espontaneamente.


116 Biogeoqumica
                                                                                          Qumica

    A gelatina, um tipo de sobremesa, no passa de uma disperso co-
loidal e tambm  considerada uma mistura heterognea em que o
dimetro mdio das partculas dispersas est entre 1 e 100nm. As fa-
ses coloidais s podem ser observadas com o auxlio de microsc-
pio eletrnico.
    O refresco artificial (do tipo que se prepara a partir da dissolu-
o de uma mistura slida em gua)  uma soluo ou mistura homo-
gnea, onde as partculas do disperso tm tamanho menor ou igual a
1nm. Nas solues, o disperso  chamado de soluto, enquanto que
o dispergente  o solvente. As partculas de uma soluo no so vi-
sveis ao microscpio eletrnico e no sedimentam. As solues po-
dem ser encontradas em qualquer estado fsico. Elas podem ser: s-
lidas, lquidas ou gasosas.
    Voc j ouviu falar das solues gasosas. Elas tambm existem! 
comum para ns, embora raramente tomemos conhecimento de uma
delas, estarmos constantemente modificando sua composio ou sendo
influenciados por elas. Quando respiramos, por exemplo, absorvemos
oxignio (O2) do ar e eliminamos gs carbnico (CO2). A atmosfera 
uma soluo, isto  uma mistura homognea de gases, especialmente
de oxignio e nitrognio. Ambos no so muito solveis em gua, mas
sua solubilidade aumenta consideravelmente a presses mais altas.


  Retomandooproblema:guamoleempedra
  dura,tantobateatquefura?

                     J possui informaes suficientes
                     para responder? Continue lendo,
                     voc est no caminho certo!


                      Os oceanos, por exemplo, so solu-
                  es lquidas. A gua do oceano con-
                  tm em mdia, 3,5% de seu peso cons-
                  titudo por substncias dissolvidas, ou
                  distribudas uniformemente.
    Uma das propriedades mais importantes da gua, no
estado lquido,  a sua capacidade de dissolver substn-
cias polares ou inicas para formar solues aquosas.
    O refresco de morango que preparamos, a xcara de
caf ou a gua mineral que consumimos so exemplos de
solues aquosas. Veja no quadro a composio qumica
de uma gua mineral sem gs.

                                                             Foto: Icone Audiovisual.


                                                                                        guaDura 117
       EnsinoMdio


                               Classificao: gua mineral alcalino-terrosa

                 Composio Qumica                                   Concentrao (mg/L)
                          Clcio                                               30,48
                           Sdio                                                0,88
                         Fluoreto                                               0,04
                       Bicarbonato                                             168,65
                         Magnsio                                              15,67
                         Potssio                                               0,53
                         Estrncio                                              0,02
                          Cloreto                                               0,97


                                Todas as espcies qumicas relacionadas no quadro da composio
                             qumica so bicarbonatos, cloretos e nitratos de elementos qumicos
                             das colunas 1A e 2A da tabela peridica, solveis em gua.
                                Os ons clcio e magnsio, presentes na gua e nos alimentos, de-
                             sempenham papis importantes no organismo humano. O elemento
                             clcio (Ca) participa na formao dos ossos e dentes, no processo de
                             coagulao sangneo e na concentrao muscular. O elemento mag-
                             nsio (Mg) ativa as enzimas que participam na sntese das protenas e
                             na ligao das subunidades dos ribossomos.

                     ATIVIDADE

        Com base nas informaes do quadro acima, propomos a seguinte atividade:
        Sem consultar os rtulos e a tabela, prove as guas e, atravs do sabor, identifique se existe dife-
        rena. O gosto  o mesmo?
        Pegue rtulos de trs garrafas diferentes de gua mineral, compare sua composio qumica.  a
        mesma para todas elas?
        Sob que forma as diversas substncias se encontram na gua mineral?
        Analisando os fatores acima citados na composio qumica da gua mineral, qual das trs voc in-
        dicaria para uso? Por qu?


                                 Acompanhe os exemplos a seguir, onde a presena de clcio e
                             magnsio podem comprometer ou atrapalhar a vida das pessoas.
                                 A gua utilizada em caldeiras, ou qualquer outro sistema de vapor, de-
                             ve ser tratada a fim de eliminar os sais de clcio e magnsio. Eles formam
                             incrustaes que, aps um longo perodo, acabam por obstruir a passa-
                             gem de vapor pressurizado, ocasionando exploses. Os qumicos qualifi-
                             cam este tipo de gua como gua dura.

118 Biogeoqumica
                                                                                                 Qumica

    Vamos relacionar essas informaes da gua dura com os nossos rins:
rgos duplos que produzem a urina. Dentro deles, o sangue passa por
uma ultrafiltrao cuja finalidade  a retirada da uria, do cido rico, do
fsforo e do hidrognio.
                                                     Medula Pelve renal      Glomrulo
    Aproximadamente 180 L litros de                                                    Tbulo contorcido
sangue so filtrados e refiltrados pe-                                  Cpsula            proximal
los rins diariamente, produzindo cer- Crtex                              de
                                                                        Bowman
ca de 1,2 litros de urina.
                                            Artria
    A insuficincia renal acontece           renal
quando os rins param de funcionar
elevando a quantidade de uria e                                             Ala de
                                                                              Henle
creatinina no sangue.
                                               Veia
    E por falar em creatinina, voc           renal                                            Tbulo
sabe o que  isso? Ela  sintetizada                                                          conforcial
no organismo a partir de 2 amino-                                                               disfal
                                                    Ureter
cidos: glicina e arginina, obtidos a
partir da degradao de protenas da                        RIM                      NFRON
dieta ou dos tecidos.  um composto que combinado com fosfato forma
elemento altamente energtico encontrado nos msculos.
    A creatina tem como principal funo manter o balano homeostti-
co em relao a fluidos, eletrlitos e solutos orgnicos. O rim age tam-
bm no controle da presso sangunea, na produo de glbulos verme-
lhos na medula ssea e na produo da forma ativada da vitamina D,
que atua na absoro intestinal do clcio. A creatina  perdida pelo cor-
po na forma de creatinina, que  um constituinte natural da urina, utili-
zado em exames para medir a capacidade dos rins. Um nvel elevado
de protena diettica provoca um aumento na produo e excreo da
uria, podendo causar uma sobrecarga funcional nos rins.
    A insuficincia renal dita aguda (IRA) ocorre quando os rins deixam
de funcionar em conseqncia de diversos fatores, como, por exem-
plo, o uso excessivo de drogas por dependentes qumicos, a inocula-
o de veneno de animais peonhentos, a ingesto abusiva de rem-
dios e a transfuso de sangue incompatvel com o sangue da pessoa
tratada. Na maioria dos casos a IRA tem cura.
    Com o envelhecimento ocorre a insuficincia renal crnica (IRC).
Voc sabia que a perda de eficincia faz com que os rins se tornem in-
capazes de filtrar as impurezas do sangue? A diabete, a hipertenso ar-
terial e as nefrites, quando no controladas, so as principais causas da
insuficincia renal crnica.
    As pessoas portadoras de IRC devem se submeter semanalmente
a tratamento dialtico. Este tratamento tambm  conhecido como
HEMODILISE, e  feito com um aparelho chamado de "mquina de
dilise", cuja funo  promover artificialmente a ultrafiltrao que os
rins j no conseguem mais realizar.


                                                                                             guaDura 119
       EnsinoMdio

                         Pelo aparelho passam o sangue do paciente e o lquido de dili-
                     se, separados por uma membrana semipermevel, o dialisador.  no
                     dialisador que ocorrem as trocas de sangue para a soluo de dili-
                     se e vice-versa.
                         Na dcada de 70, alguns pacientes submetidos a hemodilise come-
                     aram a apresentar nuseas, vmitos, franqueza muscular e outros sin-
                     tomas durante as sesses de dilise.
                         Este conjunto de sintomas foi chamado de "sndrome da gua du-
                     ra", pois estava relacionado  presena de grandes quantidades de cl-
                     cio e magnsio na soluo de dilise.
                         A utilizao de equipamentos denominados abrandadores, cuja
                     funo  remover o clcio e o magnsio da gua, fez com que os sin-
                     tomas desaparecessem.
                         E agora, retomando e relacionando  presena de clcio e mag-
                     nsio, usaremos outro exemplo: o sabonete que no funciona direi-
                     to com gua salgada. Por mais que se esfregue, no adianta. A sujeira,
                     que  composta em grande parte de gordura, s vai embora quando
                     o sabonete  usado com gua, sem sal. "Isto porque os sabes funcio-
                     nam como uma ponte unindo as molculas de gordura s de gua, que
                     leva tudo ralo abaixo", explica o qumico Atlio Vanin (1999). Na gua
                     salgada, existem substncias como clcio e magnsio que "bagunam"
                     tudo: elas reagem com o sabo impedindo que ele interaja com a gor-
                     dura. Assim, a ponte no consegue se formar e a sujeira no sai de en-
                     xurrada. Quanto mais sais, menor a eficincia da limpeza. Banho higi-
                     nico, mesmo,  o de chuveiro.


                       Voc j parou para pensar como funciona o
                       sabonetequimicamentefalando?
                        O sabonete funciona numa ao conjunta com a gua.
                        Ambos se complementam no processo de limpeza. Se toda sujeira
                     fosse composta apenas por barro, s a gua seria suficiente para remo-
                     v-lo. A gua, sozinha, no  capaz de retirar os leos e as gorduras
                     que encardem as roupas e a pele das pessoas.  a que entra em ao
                     a parceria com o sabonete. Ele diminui a interao entre as molculas
                     de gua, alterando o que ns denominamos Tenso Superficial, favore-
                     cendo o processo de lavagem.
                        Com certeza voc j ouviu falar em Tenso Superficial, mesmo assim,
                     vamos relembrar! Usaremos como exemplo um pedao de papel alu-
                     mnio. Se colocarmos o papel alumnio na superfcie da gua, ele po-
                     de flutuar. Essas foras que suportam o papel alumnio no so foras




120 Biogeoqumica
                                                                                                           Qumica

de empuxo, mas as da Tenso Superficial. O que acontece  que no in-
terior do lquido uma molcula est envolvida, por todos os lados, por
outras molculas. Na superfcie do lquido no h molculas acima e
sim ar. Caso uma molcula da superfcie for elevada ligeiramente, as
ligaes moleculares entre ela e as molculas adjacentes so alonga-
das e h uma fora restauradora que imediatamente tende a recolocar
a molcula deslocada de novo na superfcie.
    Em relao ao papel alumnio, quando ele  colocado sobre uma
superfcie, as molculas superficiais sero ligeiramente deslocadas pa-
ra baixo, e as molculas adjacentes exercem uma fora restauradora
para cima, que suporta o papel. Isso faz com que a superfcie de um
lquido comporte-se como uma membrana elstica esticada.
    Para que se possa romper essa "membrana", ou seja, deformar a
rea superficial,  preciso uma certa quantidade de energia.



                     ATIVIDADE

                                                                                 E qual a relao disso tudo
                                                                                com o problema: gua mole
                                                                                em pedra dura, tanto bate
                                                                                at que fura? No desanime,
                                                                                estamos no caminho certo!




  coloque um pedao de     adicione algumas gotas      o pedao de papel
  papel alumnio sobre a    de detergente lquido        alumnio afunda
    superfcie da gua
                                                     Fotos: Icone Audiovisual

     O que aconteceu? Saberia explicar?




    Vamos utilizar a dissociao do sal de cozinha (NaCl) como exemplo
para entendermos o fenmeno da dissoluo. A explicao comea por
uma propriedade peridica bem conhecida por ns, que  a eletrone-
gatividade. Ela mostra a tendncia que um tomo possui de ganhar el-
trons (como os no-metais) ou perder eltrons (como os metais).




                                                                                                       guaDura 121
       EnsinoMdio

                        O sal comum  formado por um metal (Na) e por um no-metal (Cl).
                               Cl: eletronegatividade 3,1
                               Na: eletronegatividade 0,9
                                                      ____
                                            diferena 2,2

                         Com essa diferena de eletronegatividade, o sdio transfere espon-
                     taneamente seu eltron para o cloro. Ao perder um eltron, o sdio
                     transforma-se no on Na+. Ao ganhar o eltron do sdio, o cloro trans-
                     forma-se no on Cl. Portanto, o sal comum j  formado por ons no
                     estado slido.

                                                 Na+         Cl


                        Na molcula de gua os tomos se dispe formando um V. O ngulo
                     entre as duas ligaes OH  de 104,5; conseqentemente os dois
                     vetores no se anulam, e a ocorrncia de um vetor resultante (diferente
                     de zero) forma uma molcula polar.
                                                  H                H
                                                          O

                         O oxignio que  mais eletronegativo que o hidrognio, atrai para
                     si os eltrons dos hidrognios, criando cargas parciais negativas ( ) e
                     positivas ( +).
                         Quando uma substncia inica  dissolvida em gua, os ctions (Na+)
                     so atrados pelo lado negativo da molcula de gua e os nions (Cl)
                     pelos lados positivos. Este processo  chamado de hidratao.
                         A hidratao dos ons favorece a "desmontagem" do retculo crista-
                     lino, promovendo a dissoluo.


                                                 H               H                +        +
                                                                                      2
                                                         O
                                                                         +                              +
                                                         Na+                 2       +            2
                                                                         +                              +
                                                         O                            2
                                         Na+     H                 H              +        +




                                         Cl                                              2
                                                             O                        +        +
                                                     H               H        +                     +
                                                         Cl
                                                                         2                            2
                                                                              +                     +
                                                 H                 H                  +        +
                                                         O                                2



122 Biogeoqumica
                                                                                                Qumica

  Sassubstnciasinicassosolveisemgua?
   No. Muitos compostos no inicos tambm so solveis em gua.
 o caso do acar comum, conhecido igualmente como sacarose, cuja
frmula molecular  C12H22O11.
   Tal como a gua, a sacarose  uma molcula polar, visto que contm
grupos OH formando cargas parciais positivas e cargas parciais negati-
vas. Estas cargas promovem uma interao dipolo-dipolo com a gua.
   O acar sofre hidrlise em meio cido produzindo uma molcula
de glicose e uma de frutose, ambas de frmula molecular C6H12O6.
   Retornando ao exemplo do refresco, lembramo-nos de que ele con-
tm vrias substncias no estado slido, e que sero posteriormente
dissolvidas em gua. Algumas substncias so formadas por molculas
quimicamente iguais e com propriedades bem definidas.
   Os aromatizantes naturais so, em alguns casos, misturas de
centenas de componentes; por isso  muito difcil obt-los in-
dustrialmente.
                   Agora voc j tem argumentos suficientes
                   para responder o problema, ou ainda no?
                   gua mole em pedra dura, tanto bate
                   at que fura? Voc concorda?


  ObrasConsultadas
   ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida moderna e o meio ambiente.
   Traduo de: Ignez Caracelli et al. Porto Alegre: Bookman, 2001.
   ESPSITO, B. P. Qumica em casa. So Paulo: Atual, 2003.
   HALLIDAY, D. et alli. Fundamentos de fsica. Traduo de: Antonio Mximo. 4 ed. So Paulo: LTC, 1993.
   O'CONNOR, R. Introduo  qumica. Traduo de: Elia Tfouni. So Paulo: Harper&Row do Brasil,
   1977.
   RESNICK, R.; HALLIDAY, D. Fundamentos de fsica: tica e fsica moderna. Rio de Janeiro: editora
   LTC,1996.
   SOARES, J. L. Biologia no terceiro milnio. So Paulo: Scipione, 1999.
   SOUZA, M. Biofsica Teoria e Prtica. Curitiba: Beija Flor, 1979.
   TIPLER, P. A. Fsica para cientistas e engenheiros. Traduao de: Fernando Ribeiro da Silva e Gisele
   Maria Ribeiro Vieira. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A., 1995.
   USBERCO, J. et al. Qumica e aparncia. So Paulo: Saraiva, 2004.
   VANIN, A. gua do mar no limpa ningum IN: Revista Superinteressante, n 8, So Paulo: Abril,
   1999, p.17.

  DocumentosConsultadosONLINE
   Sabonete um aliado poderoso da terra. Disponvel em: <http://www.ondeir.rec.br/beleza/artigo 5.asp.
   > Acesso em: 21 ago. 2005.

                                                                                            guaDura 123
       EnsinoMdio




124 Biogeoqumica    Foto: Icone Audiovisual
                                                                                            Qumica




                                                                                     9

                                                    QUAL O MELHOR
                                                         REMDIO?
                                                                            Anselma Regina Levorato1



                                                        uando voc sente dor, voc prefere
                                                        um remdio em gotas, um compri-
                                                       mido ou uma injeo na veia?
                                                       O que seria melhor? O que faria efeito
                                                     contra a dor mais rapidamente?




                                                 Foto: Icone Audiovisual




Colgio Estadual Tsuro Oguido - Londrina - PR
1



                                                                           QualOMelhorRemdio? 125
       EnsinoMdio

                                 Quem no desejou que fenmenos, tais como, a deteriorao dos ali-
                             mentos, a queima de velas, a rachadura das pinturas e a ferrugem da la-
                             taria dos automveis ocorressem um pouco mais lentamente? E quem j
                             no desejou que a cicatrizao das feridas, o cozimento de batatas, o en-
                             durecimento do concreto, o crescimento de plantas e a desintegrao de
                             plsticos e outros objetos jogados no lixo ocorressem mais rapidamente?

                     ATIVIDADE

         Monte o experimento abaixo utilizando os materiais: 3 comprimidos efervescentes, um copo com gua
     gelada, um copo com gua em temperatura ambiente e um copo com gua quente.
         Como fazer?
             Coloque um comprimido em gua gelada, outro em gua em temperatura ambiente e outro em
             gua quente.
         O que faz com que esses fenmenos ocorram rapidamente ou lentamente?
         O ser humano pode interferir no sentido de retardar ou acelerar esses processos?
         Em qual das situaes a dissoluo  mais rpida?
         Por que colocamos os alimentos na geladeira?
         Como podemos relacionar esta questo com o que ocorreu no experimento?

                                 Certamente voc j viu uma panela de presso. Como ela funciona? Na
                             panela de presso o alimento  colocado com certa quantidade de gua.
                             O calor da chama do fogo faz a gua ferver. Como a panela  totalmen-
                             te fechada (a tampa  vedada com argola de borracha), o vapor da gua
                             no pode dispersar-se e assim a presso interna da panela aumenta, tor-
                             nando-se maior que a presso atmosfrica. O aumento da presso faz a
                             gua entrar em ebulio, a uma temperatura acima de 100C; o vapor for-
                             mado levanta o pino da vlvula central e sai da panela. Nesse momento,
                             a presso do vapor se estabiliza e a temperatura do interior da panela no
                             aumenta mais. Ento o cozimento dos alimentos em panela de presso 
                             mais rpido do que em panela aberta.
                                 Podemos dizer que a rapidez de um fenmeno qumico  proporcio-
                             nal  temperatura.
                                                            O que isso significa? O que a palavra "pro-
                                                        porcional" significa?
   vlvula de                         vlvula com pino
   segurana                                                O que acontece com os materiais micros-
                                                        copicamente? O que acontece com os tomos
   vapor                                                que constituem as substncias?
                                                            Com a elevao da temperatura, o movimen-
    gua                                                to das molculas se intensifica, aumentando o n-
                                           alimentos
                                                        mero de choques (colises) entre as partculas.
                                                            Por que devemos abanar o carvo para au-
                                                        mentar a brasa? O que faz com que o fenme-
                                                        no acontea mais rapidamente?

126 Biogeoqumica
                                                                                                             Qumica

    O carvo em brasa que est nu-
ma churrasqueira, fica incandescen-
te. Isso ocorre porque ao abanar-
mos, aumentamos a concentrao
(quantidade) de gs oxignio (O2
que  reagente na combusto, isto
 faz parte da reao) aumentando a
velocidade da reao.
                                         Foto: Icone Audiovisual




                ATIVIDADE

     Para entender melhor o efeito da concentrao, nas reaes qumicas faa o experimento a se-
 guir utilizando os materiais: 2 pedaos de palha de ao com mesma massa, soluo de cido sulfrico
 (H2SO4) diluda e concentrada, e dois bqueres.
    Como fazer?
    Primeiramente, coloque um pedao de palha de ao num bquer com soluo diluda de cido sul-
    frico e marque o tempo da reao.
    Repetir o procedimento utilizando uma soluo concentrada.


             "Olhando" para o Folhas de solues, rever o conceito
            de soluo diluda e soluo concentrada.


    Qual reao foi mais rpida?
    Por que ocorreu essa diferena de tempo?




   Podemos citar tambm que a com-
busto de pedaos grandes de carvo
ocorre lentamente, de pedaos me-
nores mais rapidamente e na forma
de p to rapidamente que ocorre ex-
ploso (nas minas de carvo aconte-
cem acidentes devido  exploso).           Mina do Recreio, Buti - Leo, RS. Fonte: http://
                                            www.cprm.gov.br/coluna/carvaomineral0.html


  Comtodasessasinformaes,jdescobriuquala
   melhormaneiradeconsumirosremdios?
                                                                                                QualOMelhorRemdio? 127
         EnsinoMdio



                              ATIVIDADE

         Utilizando os materiais: dois comprimidos efervescentes, dois copos com gua em temperatura am-
     biente, um pires e um basto, vamos realizar o experimento:
          Com o basto triture um dos comprimidos no pires.
          Coloque a mesma quantidade de gua em cada copo.
          Adicione os dois comprimidos, um em cada copo, ao mesmo tempo.
          Em qual das situaes o comprimido se dissolve mais rapidamente? Por qu?




                                                        Algumas substncias podem reagir quimica-
                                                     mente em presena de luz. Um exemplo do nos-
                                                     so dia-a-dia: as plantas clorofiladas, transformam
                                                     o gs carbnico (CO2) e gua em carboidratos
                                                     (C6H16O6(s)) e oxignio (O2).
                                                        Falando de remdios, geralmente so comerciali-
                                                     zados em frascos escuros para no sofrerem decom-
                                                     posio pela luz.
    Foto: Icone Audiovisual




                              ATIVIDADE

        Para entender melhor a rapidez das reaes qumicas e os fatores que interferem, vamos fabricar o
     queijo fresco. Necessitamos dos materiais: leite, tigela, coalho, colher de caf, termmetro, sal, pote de
     margarina furado, peneira.
          Aquecer o leite (fresco ou tipo C  no ferver) a 35C;
          Adicionar 1 colher de caf de coalho (encontra-se em mercado) para cada litro de leite;
          Agitar bem para obter boa homogeneizao da mistura;
          Deixar em repouso durante 50 a 60 minutos para a coagulao da casena (manter a temperatura);
          Efetuar o corte da coalhada no sentido horizontal e vertical;
          Aps a separao do soro e cogulo colocar em uma peneira para escoar o soro, colocar uma pi-
          tada de sal;
          Colocar o cogulo em uma forma furada e prensar com uma colher;




128 Biogeoqumica
                                                                                                                      Qumica


    Retirar da forma, salgar e guardar na geladeira.
    Como se d a coagulao?
    Por que devemos prensar?
    Qual a finalidade do sal?
    Por que devemos guardar na geladeira?
    Por que os alimentos se estragam?
    Que processos podem ser utilizados para evitar que se deteriorem?




   A coagulao cida se d com o
aumento de acidez do leite, trans-
formando a lactose (acar) em ci-
do ltico pelos microrganismos, fa-
zendo com que a casena coagule.
A coagulao ocorre porque o ci-
do ltico produzido neutraliza as
cargas negativas das partculas de
casena.
                                                 Foto: Icone Audiovisual


                                                                                              cargas opostas se atraem
              leite                                   aumento da quantidade
                                                      de H+ no meio (leite)
                                                                                                        H+
                                                         H+                H+
         O            O                                H+ O
                                                            H+         O
                                  acidificao por                         H+
                                                       H+    H+                                 H+      O        H+
             O        O      adio de lactobacilos            O
                                                       H+ O H+   H+
                                                                                                        H+

      Partculas de casena com                                                               neutralizao
      carga eltrica negativa
      e camada de solvatao                  Partcula neutra             O
      (mxima estabilidade)


                                                                 Estabilidade intermediria



   Na coagulao enzimtica (adio de                    Coalho: enzima proteoltica ex-
coalho) a acidez se mantm praticamen-                  trada do estmago de bovinos (reni-
te constante; o que ocorre  a remoo                  na), geralmente bezerros ou produzi-
da camada de solvatao das partculas de               da por microrganismo (renina) como
casena.                                                Endothia parastica, Mucor pusillus e
                                                        Mucor miehei, ou ainda extrada do
                                                        estomago de sunos (pepsina).




                                                                                                 QualOMelhorRemdio? 129
       EnsinoMdio

                                        leite                                       Remoo da camada
                                                                                       de solvatao


                                    O           O                                     O          O
                                                               adio de
                                        O       O         coalho (enzima)               O         O


                            Partculas de casena com carga                    Partculas de casena s
                            eltrica negativa e camada de                      com carga eltrica negativa
                            solvatao (mxima estabilidade)                   (estabilidade intermediria)




                       Agora que obtivemos tantas informaes, j
                       sabe qual o melhor remdio a ser ingerido?
                       Aindano!Continue,vocvaidescobrir!
                            Voc j ouviu falar de catalisadores? E catalisadores automotivos?

                             Qual a finalidade dos catalisadores automotivos? Onde eles es-
                         to localizados? Onde eles interferem? Como eles so ativados no
                       motor dos carros?
                         Os catalisadores so usados nos escapamentos de automveis, com
                     a finalidade de diminuir a poluio causada pela emisso de gases no-
                     civos  sade, produzidos no interior do motor do automvel.




                                            carcaa metlica                sada de gases
                                                                           aps a transfor-
                                                                                mao.




                     gases de
                     exausto              catalisador
                     provenientes           cermico       manta cermica para pro-
                     do motor           impregnado com       teo do catalisador
                                          metais nobres

                         O catalisador  formado por uma colmia (como se fossem favos de
                     mel) cermica ou metlica onde  impregnado o material que efetua a
                     catlise (substncia metlica como rdio (Rh), platina (Pt), paldio(Pd)
                     e irdio (Ir) que no  consumida na reao). A seguir, ele  enrolado

130 Biogeoqumica
                                                                                                      Qumica

em uma manta (l de vidro) que fixa, veda, isola termicamente e d
proteo mecnica ao componente. Por fim, o catalisador  montado
dentro de uma carcaa de ao inoxidvel, dando origem ao conversor
cataltico. Esse conjunto  instalado no cano de escape do automvel.
                                                 sada de gases purificados
                                                                    N2
                    carcaa metlica
                                                                    H2O
                                                                  CO2



      emisses
    provenientes
      do motor


        CO
                                                                Reaes Qumicas
        NOx
                                                               2 CO + O2 = 2 CO2
                   suporte cermico
           revestido com xido de alumnio                2 C2H6 + 7 O2 = 6 H2O + 4CO2
          contm metais ativos: paldio-rdio              2 NO2 + 2 CO = N2 + 2 CO2
          (para carros a gasolina) ou paldio-
           molibdnio (para carros a lcool)

   Os gases que saem do motor do carro passam pelo catalisador que
converte os gases txicos (CO, monxido de carbono; NO2, dixido
de nitrognio e NO, monxido de nitrognio) em no txicos ou seja
menos prejudiciais  sade (CO2, gs carbnico; O2, gs oxignio; N2,
gs nitrognio), diminuindo assim a poluio atmosfrica.

               Observe algumas das reaes que
              ocorrem:
              2 CO(g) + 2NO(g)          2CO2(g) + N2(g)
              2 CO(g) + O2(g)        2CO2(g)
              2 NO(g)       N2(g) + O2(g)


    J ouviu falar em catalisadores biolgicos? As enzi-
mas? Muitas transformaes qumicas que se processam
nos seres vivos so catalisadas por enzimas. As enzimas so muito eficien-
tes, catalisam apenas uma reao ou um tipo de reao, por exemplo: a
pepsina atua sobre as protenas transformando-as em molculas mais sim-
ples; a ptialina, encontrada na saliva, converte o amido em acar.
    As enzimas tm vantagens: so especficas e eficazes. Porm,  bom
lembrar que elas s agem em condies determinadas de temperatura
e pH, etc., alterando essas condies, elas perdem sua ao. Por exem-
plo, a pepsina que atua na digesto dos alimentos em nosso estma-
go, s  ativa na temperatura do organismo (37C), na acidez do est-
mago (1,8 a 2,2) e aumento do substrato (muita comida). Os remdios
podem interferir na ao enzimtica e provocar doenas.

                                                                                         QualOMelhorRemdio? 131
       EnsinoMdio

                        As enzimas e substratos se encaixam de um modo preciso e especfico
                     conhecido por modelo "chave e fechadura". Observe o esquema 03:




                        enzima + substrato            complexo                           enzima + produto
                                                      enzima + substrato

                          O catalisador no  consumido na reao e, embora reaja numa etapa,
                      regenerado em outra etapa posterior, conforme o esquema acima. O ca-
                     talisador aumenta a velocidade da reao fornecendo um mecanismo al-
                     ternativo com baixa energia de ativao, como mostra o grfico 01:

                            Energia potencial
                                                           energia de ativao da
                                                           reao no catalisada




                                   Er    energia de
                                         ativao
                                         da reao
                                         catalisada

                                   Ep
                                         Er = energia do reagente
                                         Ep = energia do produto

                                                                                    sentido da reao


                         Sobre um ferimento, a gua oxigenada (H2O2) parece ferver. As bo-
                     lhas de gs so os produtos de uma interao entre a gua oxigenada e
                     uma enzima chamada catalase, que aumenta a velocidade da decompo-
                     sio da gua oxigenada em gua e oxignio gasoso, que  liberado.


                                                           catlise
                                        2H2O2                                2H2O + O2
                                                  (Sangue, outros tecidos)



                         E ento, voc j conseguiu decidir qual  o melhor remdio?
                         O que vai tomar quando precisar?
                         Qual  a mais eficiente para combater a dor, um remdio em go-
                     tas, um comprimido ou injeo na veia?
                         Voc certamente, aps ter lido este texto ser capaz de escolher o
                     melhor remdio!


132 Biogeoqumica
                                                                                             Qumica

 ObrasConsultadas
 ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida
 moderna e o meio ambiente. Traduo de: Ignez Caracelli...[et al]. Porto
 Alegre: Bookman, 2001.
 LIMA, J. F. L. et al. A contextualizao no ensino de cintica qumica.
 Qumica Nova na Escola, n. 11, maio, So Paulo, 2000.
 NARCISO JR.; JORGE, L.; JORDO, M. P. Projeto Escola e Cidadania:
 Qumica. So Paulo: Editora Brasil, 2000.
 PERRY, K. S. P. Queijos: aspectos qumicos, bioqumicos e microbiolgicos.
 Qumica Nova, v. 27, n. 2, p. 293  300. So Paulo, 2004.
 RUSSEL, J. B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia
 Guekesian et al. 2. ed. So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.


 DocumentosConsultadosONLINE
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              ANOTAES




                                                                                QualOMelhorRemdio? 133
       EnsinoMdio




134 Biogeoqumica    Foto: Icone Audiovisual
                                                                                                       Qumica




                                                                                              10

                                                                               A ENERGIA
                                                                              DO ACAR
                                                                                       Anselma Regina Levorato1




                                                                             uem brinca com fogo pode se
                                                                            queimar. E quem mexe com
                                                                           acar?




                                                 Foto: Icone Audiovisual




Colgio Estadual Tsuro Oguido - Londrina - PR
1



                                                                                          AEnergiadoAcar 135
       EnsinoMdio

                         Os homens e os animais necessitam continuamente de energia pa-
                     ra a manuteno da temperatura do corpo e para realizar atividades,
                     tais como: produo e decomposio de substncias e movimentos do
                     organismo.
                         Os seres humanos buscam nos alimentos suas fontes de energia; es-
                     ses alimentos precisam apresentar em sua composio substncias que
                     sirvam de nutrientes.
                         Entre os principais nutrientes para o organismo animal, esto os
                     carboidratos, tais como a glicose, sacarose e amido.
                         A glicose  uma das principais fontes de energia para os organis-
                     mos vivos. A sacarose e o amido so transformados em glicose, no cor-
                     po humano, atravs da hidrlise (quebra pela gua).
                         A transformao da glicose no organismo envolve diversas fases
                     oxidativas, resulta na ruptura da molcula de glicose, dando origem a
                     novos produtos e  liberao de energia.
                         A equao final que representa esse processo :

                                C6H12O6(s) + 6 O2(g)   6 CO2(g) + 6 H2O(I) + energia
                                  glicose     gs         gs      gua
                                            oxignio   carbnico


                         Essa energia  parcialmente utilizada pelos organismos vivos para
                     a sntese de outras substncias, as quais tomam parte em outros pro-
                     cessos como, por exemplo, as atividades musculares. A maior parte
                     da energia da glicose  armazenada como energia qumica em novos
                     compostos formados, os quais podem conduzir  sntese de gorduras,
                     protenas e outras substncias constituintes do organismo.
                         Outra fonte de energia para o organismo so os lipdios, onde os
                     principais representantes so os leos e as gorduras. Eles so armaze-
                     nados no organismo, suprindo assim o fornecimento de energia neces-
                     sria  vida. Alguns lpidos so formados de cidos carboxlicos.
                         Quanto s protenas, so basicamente utilizadas na constituio
                     do organismo e como transportadoras (hemoglobina e albumina),
                     em funes de defesa, controle e regulao (hormnios, enzimas),
                     contrtil (msculo); entretanto, na falta de acares e lipdios, elas se
                     convertem em fontes de energia, como ltimo recurso para a manu-
                     teno da vida.
                         Uma alimentao equilibrada e em quantidade adequada contribui
                     para uma vida melhor e diminui os riscos de doenas. Mas como con-
                     seguir isso? Fcil: basta voc conhecer melhor os tipos de alimentos,
                     sua composio bsica. Devemos comer cerca de 63% a 70% de car-
                     boidratos, 20% a 25% de lipdios e cerca de 10% a 12% de protenas do
                     total de calorias dirias (NARCISO,2000).



136 Biogeoqumica
                                                                                                         Qumica

  Nossocorpoprecisadeenergia?Conseguimos
  sobreviversemenergia?
            importante destacar que a ingesto alimentar deve
         ser ajustada para as necessidades calricas dos
          indivduos variando entre 1600 Kcal a 2800 Kcal.

   O rtulo dos alimentos industrializados informa o valor ener-
gtico em Kilocalorias (Kcal).

                 1 Cal = 1000cal (1Kcal) = 4,18KJ


                 Gorduras, leos e
                 doces


                                                     Carnes, substitutos de
                                                     carne e outras protenas
                Leite

             Vegetais                                       Frutas




                  Sementes, gros e outros cereais


 CONTEDO CALRICO DE ALGUNS ALIMENTOS E TEMPO NECESSRIO DE ATIVIDADES
     FSICAS PARA GAST-LO (HOMEM ADULTO DE 70 Kg DE MASSA CORPORAL).
                                                                                TEMPO (min)
                                     CONTEDO
         ALIMENTO                                                                  andar de
                                     CALRICO             Repouso       caminhar                 nadar   correr
                                                                                   bicicleta
         Ma (110g)                      64                  50           12         8            6       2
      Cenoura (crua, 84g)                 42                  32            8         5            4       4
        Um ovo cozido                     77                  59           15         9            7       4
         Um ovo frito                    110                  85           21         13          10       6
  Bife de carne bovina (100g)            225                 174           42         26          20      11
      Hambrguer (100g)                  230                 178           44         29          20      12
      Milk shake (100 mL)                111                  85           22         14          10       6
   Suco de laranja (200 mL)               68                  46           12         8            6       3
  Refrigerante normal (200mL)            106                  82           20         13           9       5




                                                                                               AEnergiadoAcar 137
       EnsinoMdio

                        Estime o contedo calrico das refeies e o tempo (em horas e
                     minutos) necessrio para a "queima" das calorias que uma pessoa de
                     70 Kg leva para consumir, em repouso, a energia fornecida por um
                     hambrguer. Quanto tempo poder levar uma pessoa para consumir
                     a energia de um hambrguer mais um refrigerante caminhando? E an-
                     dando de bicicleta?


                          Cuidado!Observeosrtulos.
                         Que tal ir a um supermercado investigar os rtulos de alguns alimen-
                     tos (iogurtes, chocolates, refrigerantes, barra de cereais, etc)? Anote as
                     informaes sobre calorias, tipos de nutrientes, contedo lquido de v-
                     rias marcas, incluindo as do tipo light e diet.
                         Ao responder as perguntas a seguir, lembre-se de que as quantidades
                     de nutrientes dadas nos rtulos se referem a 100 gramas do produto.
                         Compare o nmero de calorias em 100 gramas dos diferentes tipos
                     de alimentos. Qual a diferena entre o tipo comum, diet e o light? Faa
                     o mesmo em relao a protenas e gorduras. Qual dos tipos de alimen-
                     tos  melhor para consumir?
                         Que diferenas relevantes voc encontrou entre os elementos?
                         Suponha que voc resolva comer, durante um dia, apenas iogurte.
                     Quantos frascos voc deveria ingerir para suprir suas necessidades di-
                     rias de calorias?


                          Quembrincacomfogopodesequeimar.
                          Equemmexecomacar?
                        Veja outros exemplos de transformaes qumicas e fsicas que nor-
                     malmente se processam com liberao ou absoro de energia:
                        A decomposio do calcrio para a produo de cal viva (CaO) ne-
                     cessita de fornecimento contnuo de calor at que a reao termine.

                                                   CaCO3(s) + energia         CaO(s) + CO2(g)

         GS CARBNICO                             Carbonato                  xido de      gs
                                                   de clcio                   clcio    carbnico



                                                  A energia luminosa absorvida proveniente
                         OXIGNIO             do sol faz com que as plantas clorofiladas rea-
                                              lizem a fotossntese.


                                                6CO2(g) + 6H2O( ) + energia      C6H12O6(s) + 6O2(g)



138 Biogeoqumica
                                                                                                                Qumica

   Voc j viu o gelo derreter? Ele "retira" calor de
nossas mos e, assim, nos d a sensao de frio.

                     H2O(s) + energia         H2O(l)




                                                                     Foto: Icone Audiovisual

                                            Quando acendemos uma vela e aproxi-                 Energia  a proprie-
                                         mamos a mo da chama, temos a sensao                dade de um sistema
                                         de quente, isto porque na combusto (quei-            que permite realizar tra-
                                         ma) da vela h liberao de calor.                    balho.
                                            A parafina  formada por uma mistura de
                                         hidrocarbonetos (C20). Assim, em uma rea-
                                         o de combusto completa temos:
 Foto: Icone Audiovisual

                                              Parafina + O2    CO2 + H2O + energia


                    E o acar queimado ou caramelizado possui energia?



     A variao de entalpia (calor, energia)  a diferena entre a entalpia dos
  produtos e a entalpia dos reagentes: corresponde ao calor liberado ou
  absorvido em uma reao
                                   H = Hp  Hr
                                   H = variao de entalpia
                                  Hp = energia dos produtos
                                  Hr = energia dos reagentes

   As reaes que liberam calor para o meio ambiente (temos a sen-
sao de quente) chamamos de exotrmicas. Um exemplo  a queima
dos alimentos e dos combustveis.
         Energia
                           reagentes
            Hr
                                       H < 0 (calor liberado para o ambiente): Hr > Hp


            Hp                    produtos


                                  caminho da reao



                                                                                                 AEnergiadoAcar 139
       EnsinoMdio

                                As reaes que absorvem calor do meio ambiente (temos a sensa-
                             o de frio) so endotrmicas. Um exemplo  a formao de gordura
                             no corpo.
                                   Energia
                                               produtos
                                     Hp
                                                          H > 0 (calor absorvido do ambiente): Hp > Hr
                                     Hr              reagentes



                                                      caminho da reao



                     ATIVIDADE

         Para entender melhor os processos endotrmicos e exotrmicos necessitamos de: tubos de ensaio;
     bquer; cloreto de amnio (NH4Cl); pequena quantidade de metal ferro (palha de ao); soluo de cido
     sulfrico (H2SO4) ou cido clordrico (HCl) e cido sulfrico concentrado.
        Como fazer?
        Coloque em dois tubos de ensaio 2mL de gua.
        Num dos tubos adicione uma certa quantidade de cloreto de amnio (NH4Cl), agite para a dissolu-
        o do sal.
        Segure os dois tubos de ensaio e verifique se o tubo que contm o sal se encontra mais quente ou
        mais frio que o primeiro.
        Em outro tubo de ensaio adicione um pouco de gua e cuidadosamente uma pequena quantidade
        de cido sulfrico (H2SO4). O que acontece?
        Coloque em um bquer pequena quantidade de metal ferro (palha de ao).
        Adicione certa quantidade de soluo aquosa de cido sulfrico. O bquer se aquece ou se esfria?
        Dos experimentos realizados, em qual deles voc notou um aquecimento?
        E qual deles voc notou um resfriamento?
        Quais apresentam processos exotrmicos? E quais apresentam processos endotrmicos?


             As mudanas de estados fsicos acontecem com absoro ou liberao de calor.

                           fornecimento de                         fornecimento de
                            energia (calor)                         energia (calor)




                                liberao de                           liberao de
                                   energia                                energia
       gua (slido)                                   gua                               gua (vapor)
      (menor energia)                               (lquido)                            (maior energia)


140 Biogeoqumica
                                                                                         Qumica

    Observe que no sentido slido para o vapor o sistema ganha calor
a cada mudana de estado, enquanto no sentido vapor para o slido
o sistema perde calor. Desse modo, a energia do slido  menor que a
do lquido e esta  menor que a do vapor.


     Temperatura: Sob o ponto de vista microscpico,  uma grandeza
 que permite avaliar a energia cintica associada ao movimento aleatrio das
 partculas que compe um dado sistema.



     Calor:  a energia trmica transferida entre dois sistemas que se en-
 contram em temperaturas diferentes. Quando dois sistemas esto na mes-
 ma temperatura, eles esto em equilbrio trmico e no h transferncia de
 calor. Quando existe uma diferena de temperatura, o calor ser transferido
 do sistema de temperatura maior para o sistema de temperatura menor at
 atingir um novo equilbrio trmico.


   O calor liberado ou absorvido durante uma reao pode ser medi-
do num calormetro, instrumento que contm uma quantidade de gua
conhecida e que ganha ou perde o calor perdido ou ganho pelo siste-
ma reagente. Essa quantidade pode ser calculada a partir do aumento
ou diminuio da temperatura da gua e do calormetro.


     Uma das dificuldades com o conceito de energia  ele ser um concei-
 to puramente abstrato. Ao contrrio do que podemos pensar, a energia no
 pode ser medida diretamente. No podemos medir (num experimento de
 laboratrio, por exemplo) a energia associada ao movimento de um corpo e
 nem a energia que ser liberada numa reao qumica.
     S podemos calcul-la a partir de quantidades observveis, tais como
 velocidades, massas, distncias, cargas eltricas, temperaturas, etc.
     A energia no pode ser definida operacionalmente. No podemos medir
 a energia associada a uma pedra colocada a uma certa altura, nem a ener-
 gia associada ao seu movimento de queda; apenas podemos medir sua
 massa, a altura inicial e o tempo que levou para cair.
    No entanto, o conceito de energia pode ser utilizado para obter relaes
 de equivalncia entre formas de energia. Graas ao princpio de conserva-
 o, mesmo no caso de um conjunto complexo de transformaes, pode-
 se obter o resultado final sem que se tenha que realizar o clculo detalha-
 do de cada etapa.
     O princpio da conservao de energia estabelece que "a energia nun-
 ca  criada nem destruda  sempre h a mesma quantidade de energia no
 fim do que no incio."



                                                                               AEnergiadoAcar 141
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

        Nessa atividade, sero avaliados os "potenciais calricos" de alguns alimentos, atravs de sua queima:
        Vamos medir o potencial calrico de alguns alimentos?
        Precisamos de: 1 pedao de po, 1 pedao de coco ou amendoim torrado, fita adesiva, 1 azule-
        jo ou prato de porcelana, 1 tesoura, 1 rgua, 2 pinas de madeira, 1 proveta (ou pipeta) de 10mL,
        1 balana, 1 retngulo de papelo, 1 quadrado de papelo, 1 tubo de ensaio, 1 caixa de fsforo, 1
        termmetro, 1 alfinete de cabea.
        Preparao prvia:
        Recorte uma "janela" no retngulo de papelo, como mostra a figura 1 abaixo.
        Enrole o retngulo formando um cilindro e una as extremidades com fita adesiva, como mostra a fi-
        gura 2. Coloque o cilindro em cima do azulejo.
        Mea o dimetro do tubo de ensaio e faa um orifcio ligeiramente menor que essa medida, no cen-
        tro do papelo quadrado. Introduza a, o tubo de ensaio.
        Complete a montagem prvia, colocando o papelo quadrado com o tubo de ensaio sobre o cilin-
        dro de papelo. Prenda o tubo de ensaio com uma pina de madeira e regule sua altura para que fi-
        que cerca de 3 cm acima do azulejo. O sistema  mostrado abaixo:


                                                            250 mm
                                                                                     120 mm
                                                                     40 mm




                                                            40 mm

                                       Figura 1

                                           Fita adesiva




                                Figura 2
                                                          Figura 3




142 Biogeoqumica
                                                                                                Qumica



               ATIVIDADE

   Pese 3 pedaos de 0,5g de cada um dos alimentos indicados.
   Coloque 10 mL de gua no tubo de ensaio componente do sistema montado. Mea a temperatu-
   ra da gua e anote na tabela abaixo.
   Fixe um dos pedaos do alimento no alfinete e segure este com uma pina de madeira.
   Inflame o pedao de alimento com a chama de um fsforo e coloque rapidamente dentro do cilin-
   dro, fazendo com que a chama atinja diretamente o tubo de ensaio.
   Quando a combusto terminar, mea a temperatura da gua, agitando levemente antes de fazer a
   leitura. Anote a temperatura na tabela.
   De onde veio a energia que aumentou a temperatura da gua?
   Repita os procedimentos (2) a (5), com os outros pedaos de alimento, removendo a gua no tubo
   de ensaio todas as vezes.

                       Temperatura         Temperatura          Diferena de           Mdia
    ALIMENTO
                        inicial (OC)         Final (OC)       Temperatura (OC)     Temperatura (OC)
                  1.
      Po         2.
                  3.

   Toucinho       1.
                  2.
   Defumado       3.

      Cco     1.
               2.
 (ou Amendoim) 3.

   Complete a tabela 01, preenchendo a 3. e a 4. Coluna, Para preencher a 3. Coluna, calcular a
   diferena:
                         (temperatura final)  (temperatura inicial)

   Para preencher a 4. Coluna, calcule a mdia aritmtica dos 3 valores encontrados na 3. Coluna,
para cada alimento. Todos os alimentos causaram, em mdia, o mesmo aumento de temperatura?
Como interpretar este resultado?
     Quantas Calorias (cal*) estavam contidas nos alimentos queimados? Lembra-se do que  uma ca-
loria?  a quantidade de calor necessria para aumentar de 1C a temperatura de 1,0g de gua. Lem-
bre-se que 1 Kcal = 1000cal* = 4,18KJ.
    Para calcular a quantidade de calor que a gua recebeu na queima de cada alimento,  necessrio
multiplicar a massa de gua (10 mL correspondem a 10g, pois a densidade da gua  muito prxima de
1,0), pela mdia T (diferena de temperatura) obtida para cada alimento. Com isto, obtm-se a quan-
tidade de calor liberada por 0,5g de alimento. Para determinar a quantidade de calor liberada por grama
de alimento, basta multiplicar por 2, e colocar os dados obtidos na tabela 02.




                                                                                   AEnergiadoAcar 143
       EnsinoMdio



                                          Mdia dos t x 10g H2O
               ALIMENTO                                                             x 2 (cal/g)
                                                (cal/0,5g)

                    Po

                toucinho

                    cco

        Qual alimento teve maior temperatura? O que isso significa?
        Qual alimento  mais calrico?



                                ObrasConsultadas
                                 ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida
                                 moderna e o meio ambiente. Traduo de: Ignez Caracelli...[et al]. Porto
                                 Alegre: Bookman, 2001.
                                 BAYNES, J.; DOMINICZAK, M. H. Bioqumica Mdica. Editora Manole, 2000.
                                 CHASSOT, A. VENQUIARUTO, L. D. e DALLAGO, R. M. De Olho nos
                                 Rtulos: Compreendendo a Unidade Calrica. Qumica Nova na Escola,
                                 n. 21, maio, 2005.
                                 CHAMPE, P. C.; HARVEY, R. A. Bioqumica ilustrada. Traduo de:
                                 Mrcio Boltelho de Castro e Lcia Padilha Cury Thomaz de Aquino. Editora
                                 ARTMED: Porto Alegre, 2002.
                                 LANCHA, JR; HERBERT, A . Nutrio e metabolismos aplicados 
                                 atividade motora. Ed. Atheneu: SP, 2004.
                                 MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioqumica bsica. Rio de Janeiro: Editora
                                 Guanabara Koogan S. A.,1999.
                                 MATTOS, M.G. e NEIRA, M.G. Educao Fsica na adolescncia:
                                 construindo o conhecimento na escola. Ed. Phorte Ltda: SP,2000.
                                 NARCISO, JR; JORGE, L. Projeto Escola e Cidadania: Qumica. So Paulo:
                                 Editora do Brasil, 2000.
                                 RUSSEL, J. B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia Guekesian
                                 et al. 2. ed, So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.
                                 SILVA, R. M. G. e FURTADO, S. T. F. Diet ou Light: qual a diferena? Qumica
                                 Nova na Escola, n. 21, maio, 2005.
                                 SPARAPAN, E.R.F. et al.. Interaes e Transformaes: Qumica para o
                                 Ensino Mdio: Livro de Laboratrio, v.1: So Paulo.Ed. Edusp, SP, 1998.


                                DocumentosconsultadosONLINE
                                 Tabela de calorias. Disponvel em: <http://geocities.com/triathlonpaiva/
                                 tabelagascalorias. Acesso em: 10 out. 2005.

144 Biogeoqumica
                      Qumica



ANOTAES




            AEnergiadoAcar 145
       EnsinoMdio




146 Biogeoqumica
                                                                                     Qumica




                                                                            11

                                                                 A QUMICA
                                                                     IRADA
                                                                               Zecliz Stadler1



                                                           omo voc protege a parte mais
                                                            dura do seu corpo?




Colgio Estadual Presidente Lamenha Lins - Curitiba - PR
1



                                                                            AQumicaIrada 147
       EnsinoMdio

                       Comovocprotegeapartemaisduradoseu
                       corpo?
                        Pele macia, cabelos brilhantes, sorriso branco e sensao de frescor
                     aps o banho, tudo muito "irrraaaado".
                        Tomar banho, para ns,  extremamente natural, no entanto nem
                     sempre foi assim. Um exemplo disso  a curiosa carta que Napoleo
                     mandou a Josefina dois meses antes de retornar: "Pare de tomar ba-
                     nho! Estou voltando".
                        Ser que gua sozinha consegue retirar a sujeira?
                        O suor impede a formao de microorganismos na pele. Porm,
                     quando misturado  oleosidade natural, forma uma pelcula onde a
                     poeira ou os microorganismos ficam grudados. O produto mais indi-
                     cado para retirar essa pelcula "pegajosa"  o sabonete. As molculas
                     que constituem o sabonete (alcalino) atraem como se fossem ims, o
                     sebo (oleosidade). Assim, a sujeira  levada pela gua. A pele humana
                     limpa e livre de suor  naturalmente cida. Para conservar as funes
                     essenciais da pele em boas condies, devemos usar cosmticos que
                     mantenham a pele cida.



                                                   Voc usa detergente para limpar
                                                 sua boca? No... Ser?



                         As bactrias da boca se proliferam rapidamente (a cada quinze mi-
                     nutos cada bactria se divide em duas) e, junto com os restos de co-
                     mida, principalmente acares, formam a placa bacteriana que deixa a
                     saliva cida produzindo a crie.
                         Uma boa maneira para combater a placa bacteriana  usar um de-
                     tergente sinttico, conhecido como creme dental. O creme dental tem
                     a funo de remover a placa bacteriana, limpar e polir os dentes. Ele
                                           pode conter bicarbonato de sdio que neutraliza
                                           os cidos produzidos pelas bactrias, auxiliando
                                           no equilbrio qumico cido-base da boca.


                                            O que voc usa para manter aquela sensao de
                                            frescor aps o banho? Voc prefere um perfume
                                            para o corpo todo ou somente para as axilas?




148 Biogeoqumica
                                                                                              Qumica

   O suor quase no tem cheiro, ele s leva a fama pelas bactrias pre-
sentes nas axilas. Essas bactrias produzem substncias cidas respons-
veis pelo cheiro ruim. Ao eliminar as bactrias, inibimos o mau cheiro.
Essa  a funo do desodorante, ou seja, eliminar a umidade da pele e
neutralizar o cheiro dos cidos formados pela ao das bactrias.



             E a, voc j descobriu como proteger a parte
             mais dura de seu corpo? No?!? Bem...
             Algumas pistas voc j conseguiu. Continue
             que com certeza voc ir descobrir.



   Voc sabe como utilizar os produtos de higiene pessoal
de maneira correta? Ou ser que precisa conhecer um pouco
mais de Qumica?
   Afinal, o que  esse tal equilbrio qumico? E o que ele tem a ver
com a parte mais dura do seu corpo?



                 ATIVIDADE

     Para ajud-lo a compreender equilbrio qumico, realize o seguinte experimento:
     Coloque em um tubo de ensaio 5mL de gua e adicione aproximadamente duas
     gotas de soluo de iodo (tintura de iodo que voc encontra nas farmcias).
     Acrescente duas gotas de soluo de amido (aquele amido usado na culinria,
     dissolvido em gua). Agite. Observe a cor.
     Aquea o tubo de ensaio por alguns minutos. O que aconteceu? Deixe esfriar e
     observe o tubo novamente. O que aconteceu? (voc pode repetir vrias vezes o
     processo de aquecer-resfriar).
     Voc sabe o que  ser reversvel?



   No dicionrio de lngua portuguesa Houaiss voc encontra o ter-
mo reversvel como: capaz de inverter o funcionamento; capaz de re-
generar; que pode voltar ao estado anterior ou realizar-se em senti-
do inverso.
   Muitas reaes qumicas so reversveis, isto , ocorrem em senti-
dos contrrios simultaneamente. Ento, reao reversvel  aquela na
qual os reagentes se transformam nos produtos. E os produtos,  me-
dida que se formam, regeneram os reagentes iniciais.



                                                                                       AQumicaIrada 149
       EnsinoMdio

                         Voc conhece o "galinho do tempo"?  um bibel que indica mu-
                     danas na umidade do ar. Esse bibel  impregnado com soluo de
                     sal de cobalto em equilbrio qumico. Quando a umidade do ar est al-
                     ta (tempo mido), o sal de cobalto tem cor rosa. Quando a umidade
                     do ar est baixa (tempo seco), o sal de cobalto muda a cor para azul.
                      um exemplo de reao reversvel.
                         Uma reao reversvel  geralmente representada por setas duplas ( ).
                     Vamos considerar que reao direta  aquela que ocorre no sentido
                     de formao do produto (aquela que a seta aponta para o produto,
                     reagente direta produto). A reao considerada inversa ocorre no
                     sentido de regenerao do reagente (aquela que a seta aponta para
                     o reagente, reagente inversa produto). Nesse sentido, no experimento
                                                               direta
                     acima, temos: iodo + amido                         complexo iodo-amido (azul).
                                                              inversa



                        Vocselembraoquesignificavelocidadede
                        umareaoqumica?Serquetemrelao
                        comotempoqueumareaolevaparase
                        completar?
                        Um comprimido efervescente se dissolve mais rpido em gua ge-
                     lada ou em gua quente? Lembre-se de que a velocidade de uma rea-
                     o qumica est relacionada com a rapidez com que a reao ocorre.
                        Agora, considere a reao entre o gs carbnico (CO2) e a gua que
                     ocorre no interior do seu corpo (sistema fechado).

                          Lembre-se: aq = aquoso (gua), g = gasoso, s = slido,                            l = lquido
                                                                         direta
                                                     CO2(g) + H2O(l)              H2CO3(aq)
                                                                        inversa


                         Esta reao  reversvel, pois, em determinado momento da reao
                     o produto cido carbnico (H2CO3) se decompe e forma gs carb-
                     nico e gua. Observe o esquema da reao que ocorre em temperatu-
                     ra constante.


                                            Aps um certo                           Aps um certo
                                            tempo, temos o                          tempo, ocorre o
                                            recipiente 2.                           equilbrio qumico


                     Recipiente 01 - incio (t0)           Recipiente 02 - tempo (t1)                    Equilbrio qumico

                        Legenda (elementos):                               Legenda (molculas):

                          =carbono       =oxignio      =hidrognio               =CO2         =H2O               =H2CO3




150 Biogeoqumica
                                                                                          Qumica

   No recipiente 01 (incio) s temos os reagentes CO2 ( ) e H2O ( ).
   Ainda no h produto sendo formado, portanto, a velocidade da
reao direta  mxima e a velocidade da reao inversa  zero. Pas-
sado um certo tempo (t1), no recipiente 02, os reagentes comeam a

formar o produto H2CO3 (          ) e, ao mesmo tempo, o produto se
decompe em CO2 e H2O. A reao inversa inicia e vai ganhando ve-
locidade enquanto diminui a velocidade da reao direta. Em determi-
nado momento, a velocidade da reao direta (formao de H2CO3) 
igual  velocidade da reao inversa (formao de CO2 e H2O). J no
recipiente 03, a reao entrou em equilbrio qumico e permanece em
equilbrio. As concentraes das solues se alteram no equilbrio em
velocidades iguais. Como se, assim que uma molcula de reagente se
transforma em produto, outra de produto se transforma em reagente.
    Imagine voc correndo em uma esteira. Em determinado momen-
to, a sua velocidade e a da esteira se igualam, embora voc continue
correndo, sua posio no muda. Isto , tanto voc quanto a esteira
esto em movimento (sistema dinmico), porm sua posio em rela-
o  esteira no muda (sistema constante).  a mesma coisa com o
equilbrio qumico.




               ATIVIDADE

    Considerando que o cheiro de peixe  causado por uma substncia com caracterstica bsica, a
 metilamina (H3C-NH2), formada pela decomposio da protena do peixe, conforme o equilbrio

                             H3C NH2 + H2O               CH3 NH3+ + OH-

                            Cheiro de peixe                  inodoro

    Como podemos remover o cheiro de peixe das mos depois de prepar-lo para o almoo?




                        agora, voc j sabe como proteger a parte
                       mais dura de seu corpo? No... L vai uma dica
                       para voc analisar. No esquea de que h rela-
                       o, no ponto de vista da Qumica, entre os de-
                       tergentes sintticos, o equilbrio qumico e a parte
                        de seu corpo que voc est tentando proteger.




                                                                                 AQumicaIrada 151
        EnsinoMdio

      Se mudarmos as condi-           Que tal contar com a ajuda do qumico francs Henri de Le Chatelier
    es sob as quais um sis-      para descobrir como proteger a parte mais dura do seu corpo?
    tema existe em equilbrio,        Tudo bem... Mas quem  Le Chatelier? Melhor, quem foi Le Chatelier?
    o sistema se reajustar es-
                                      Henri Le Chatelier, alm de qumico, foi engenheiro metalrgico e
    pontaneamente, procurando
                                   professor universitrio com vrios livros publicados sobre metalurgia,
    anular ou minimizar ao mxi-
                                   cimentos, vidros, combustveis e explosivos. Foi estudando reaes
    mo a pertubao sofrida.
                                   qumicas que percebeu que era possvel prever o sentido de desloca-
                                   mento dos equilbrios qumicos. Ento, criou o que hoje  conhecida
                                   como Princpio de Le Chatelier:


                                     Masque"negcio"esse?Issogrego,latim
                                     ou...?"OK".Vamostraduzir.

                        ATIVIDADE

        Para facilitar, realize o experimento a seguir. Voc observar que o equilbrio qumico pode sofrer alte-
     raes por mudanas de concentrao, temperatura e presso (segundo o princpio de Le Chatelier).
         Prepare a soluo A: coloque 6mL de gua em um tubo de ensaio e acrescente alguns cristais de
         cromato de potssio (K2CrO4). Agite. Separe quantidades iguais desta soluo em trs tubos de en-
         saio. Etiquete para identificao (tubos 1, 2, 3).
         Prepare a soluo B de modo semelhante  soluo A, usando agora o dicromato de potssio
         (K2Cr2O7). Observe as cores de cada soluo: nion dicromato (Cr2O72(aq)) e nion cromato (CrO42(aq)).
         Anote.
         Deixe um tubo de cada soluo reservado para ser referncia de cor (controle). Coloque 10 gotas
         de NaOH nos tubos A-2 e B-2.
         Agite, observe a cor e anote. Coloque 10 gotas de HCl nos tubos A-3 e B-3.
         Agite, observe a cor e anote.
         No mesmo tubo A-3 coloque 10 gotas de NaOH. Agite, observe e anote.
         Novamente no tubo A-3 coloque 10gotas de HCl. Agite, observe e anote (voc pode continuar in-
         definidamente colocando HCl e NaOH).
         Construa uma tabela para mostrar os resultados.
         Observao: para deixar este experimento mais interessante, voc pode realiz-lo com auxlio de
         um retroprojetor e placas de petri substituindo os tubos de ensaio.

                                A-1                                      B-1
             INICIAL                         A-2           A-3                          B-2            B-3
                             (controle)                               (controle)
              NaOH
               HCl




152 Biogeoqumica
                                                                                                 Qumica


     Agora vamos analisar os resultados, em relao ao princpio de Le Chatelier, para compreender as
 alteraes de cor das solues de dicromato e cromato.
    A reao qumica que ocorreu pode ser representada por:
                                                    direta
                          2 CrO42(aq) + 2 H+(aq)              Cr2O72(aq) + H2O(l)
                                                     inversa
                           on cromato                        on dicromato
                             (amarelo)                          (alaranjado)

     Ao adicionar HCl  reao, voc adicionou ons H+(aq) e provocou uma perturbao ao equilbrio qu-
 mico. O sistema procurou se reajustar buscando o equilbrio novamente. Por isso, quando a concen-
 trao de H+(aq) aumentou, o sistema procurou consumir o que foi adicionado (produzindo o dicromato,
 alaranjado) e voltar ao equilbrio.
    Ao adicionar NaOH  reao, voc adicionou ons OH- que reagiram com os ons H+, isto significa
 que a concentrao de H+ diminuiu. Portanto, novamente ocorreu uma perturbao ao equilbrio qu-
 mico. Quando diminuiu os ons H+, o sistema procurou repor o que foi retirado (produzindo o cromato,
 amarelo) e voltando ao equilbrio.
      O mesmo acontece quando mudamos a temperatura e a presso, ou seja, o sistema procura neu-
 tralizar as perturbaes sofridas.
    Que tal realizar outro experimento muito interessante?
    Coloque em um tubo de ensaio seco alguns cristais de nitrato de chumbo Pb(NO3)2.
    Aquea at a produo de um gs marron-avermelhado (ao aquecer, mantenha o tubo
    de ensaio inclinado e em movimento). No aspire o gs.
    Feche o tubo rapidamente com uma rolha. Em um copo de bquer, coloque gua
    gelada com gelo e, em outro bquer, coloque gua quente.
    Mergulhe o tubo de ensaio no bquer com gua gelada (com cuidado). Espere alguns
    minutos e observe. Anote.
    Agora mergulhe o tubo de ensaio no bquer com gua quente. Espere alguns minutos e observe. Anote.
    A reao qumica que ocorreu no experimento pode ser representada por:
                                         N2O4(g)             2NO2(g)

                                         incolor    marrom-avermelhado


   Qual foi o gs produzido quando voc aqueceu o tubo de ensaio?
O que aconteceu quando voc colocou o tubo de ensaio no co-
po com gua gelada?
   Quando voc aumentou novamente a temperatura, ocorreu
um outro deslocamento no equilbrio do sistema que passou a ter
mais NO2 e menos N2O4. Como voc evidenciou essa mudana?


      Voc j deve ter observado que muitas vezes uma garrafa
      de gua mineral com gs esquecida no freezer no estoura.
      Porm, quando vamos abri-la, estoura. Por qu?



                                                                                        AQumicaIrada 153
       EnsinoMdio

                        A garrafa de gua mineral  um exemplo de sistema em equilbrio
                     qumico dinmico. Ela  um sistema fechado onde o gs carbnico
                     CO2(g) est dissolvido na gua em certa presso e temperatura constante.
                     Quando retiramos a garrafa do freezer e abrimos, perturbamos o
                     equilbrio qumico, pois diminumos a presso no interior da garrafa.
                     O sistema procura voltar ao equilbrio. Assim, o gs se expande e a
                     garrafa estoura.



                                  Afinal, ser que o qumico Le Chatelier pode ajud-lo
                                  a proteger a parte mais dura do seu corpo?


                                O princpio de Le Chatelier se aplica a todos os tipos de
                            equilbrio dinmico.
                                 bastante usado pelas indstrias alimentcias, farmacuti-
                            cas, de cosmticos, etc., pois se as substncias no forem ma-
                            nipuladas em condies adequadas de presso, temperatura e
                        concentrao, os alimentos, remdios ou cosmticos perdem suas
                        propriedades prejudicando a qualidade final do produto.
                           Ser que voc utiliza o princpio de Le Chatelier todo dia e no sabia?
                           Na boca ocorre o equilbrio qumico:
                                            desmineralizao
                           Ca5(PO4)3OH(s)                      5Ca2+(aq.) + 3PO43 (aq) + OH(aq.)
                                              mineralizao

                            O esmalte do dente  formado por uma substncia do nosso
                         corpo (extremamente dura): a hidroxiapatita Ca5(PO4)3OH.
                         Quando a saliva fica mais cida, os minerais do dente, clcio e fos-
                     fato, passam do lugar mais alcalino para o mais cido. So "roubados"
                     pela saliva. Quando diminui a concentrao desses ons, o sistema pro-
                     cura repor o que foi retirado. Ocorre, portanto, a desmineralizao do
                     dente e a crie.
                         Quando voc est com a garganta irritada e faz gargarejo com gua
                     morna e vinagre, est fazendo a desmineralizao do dente. O cido do
                     vinagre libera ons hidrognio, H+, que iro consumir os ons OH- do
                     equilbrio. Como o sistema procura repor o que foi
                     retirado para voltar ao equilbrio qumico, ocorre,
                     ento, a desmineralizao do dente e a crie.



                         Ser que o princpio de Le Chatelier pode ajud-
                         lo a conviver com as bactrias do seu corpo?




154 Biogeoqumica
                                                                                            Qumica

    Voc vive com milhes de bactrias em seu corpo. As bactrias
so microorganismos unicelulares, procariontes, encontrados de for-
ma isolada ou em colnias. So abundantes no ar, no solo e na
gua e na sua maioria inofensivas para o ser humano.
    Vivem no interior e no exterior do corpo, ambientes
quentes e midos, onde  mais fcil encontrar comida: den-
tes, garganta e aparelho digestivo. Algumas so aerbias, o
que quer dizer que necessitam de oxignio para se desen-
volverem e multiplicarem-se, situando-se, normalmente, na
pele ou sistema respiratrio. As bactrias anaerbias vivem
onde no h oxignio, ou seja, nas camadas profundas dos te-
cidos ou nas feridas.
    A maior parte das bactrias do corpo so benficas e necessrias
para manter a vida, como os lactobacilos, que habitam nosso intestino.
Eles regulam as funes desse rgo e protegem-no da ao de bac-
trias nocivas, ao mesmo tempo em que conseguem alimento. Assim,
os dois lados (bactria e intestino) ganham. A essa relao os bilogos
chamam de simbiose.
    Porm h bactrias do corpo que so nocivas, causando doenas e en-
fermidades. As bactrias que causam doenas denominam-se patognicas.
As cries em seus dentes so causadas por bactrias, e, quando voc se
corta, as bactrias que esto em sua pele podem causar infeco.
    Portanto,  natural encontrar bactrias, vrus e fungos (microorga-
nismos) em seu corpo. A quantidade de microrganismos no corpo de-
pende de alguns fatores, como: defesa imunolgica, tipo de dieta, h-
bitos de higiene, alimentao, etc.
    Certas alteraes enfraquecem o organismo, como: algumas medi-
caes imunossupressoras (atuam diretamente no sistema imunolgi-
co), cigarro e estresse podem desencadear um desequilbrio que pro-
voca o crescimento de espcies agressivas de microorganismos, tendo
como conseqncia o desenvolvimento de doenas.
    Lembre-se de que o princpio de Le Chatelier  aplicado quando
ocorrem mudanas numa situao de equilbrio.




               ATIVIDADE

    Voc compreendeu o princpio de Le Chatelier?
     Considere as informaes:
    a garrafa de refrigerante  um sistema fechado em equilbrio qumico dinmico;
    cido carbnico  um acidulante (acentua o sabor cido);
    h alta concentrao de ons H3O+ no estmago;




                                                                                     AQumicaIrada 155
       EnsinoMdio


        gs carbnico  engarrafado sob alta presso no refrigerante;
        dentro da garrafa de refrigerante h vrias reaes em equilbrio, entre elas est o cido carbnico-
        H2CO3, que se decompem em gs carbnico.

        CO2(g)+ H2O(l)         H2CO3(aq) +H2O(l)         H3O+(aq) + HCO-3(aq)

         Explique: por que quando abrimos uma garrafa de refrigerante rapidamente, ele "vaza"? O que ocor-
     re quando deixamos um pouco de refrigerante que sobra na geladeira, ele fica com gosto estranho? Por
     que quando ingerimos refrigerantes ocorre a eructao (arroto)? Ser que tomar refrigerante produz c-
     rie? Explique sob o ponto de vista da concentrao, presso e temperatura.




                                             Agora com certeza voc j sabe qual  a parte mais
                                           dura do seu corpo. Sabe como proteg-la? E qual a
                                           relao dela com o equilbrio qumico? No... ento,
                                           continue, voc vai conseguir.



                                       O equilbrio qumico pode ser indicado matematicamente,
                                    com valor numrico que chamamos de constante de equilbrio
                                    qumico, representado por Kc.
                                 Experincias realizadas por Guldberg e Waage mostraram que h
                              uma relao entre as concentraes dos reagentes e dos produtos nu-
                              ma reao em equilbrio qumico. Esta relao, hoje,  conhecida co-
                              mo Lei da Ao das Massas ou Lei de Guldberg e Waage.
                                 Fazendo a aplicao matemtica da lei, obtemos a expresso para a
                              constante de equilbrio qumico (Kc). Observe a reao genrica:
                                                   aA(g)+ bB(g)                 cC(g) + dD(g),
                              em que as letras minsculas (a,b,c,d) representam os coeficientes este-
                              quiomtricos (nmeros obtidos atravs do balanceamento da equao
                              qumica) dos reagentes e produtos (indicados pelas letras maisculas).
                                 A constante de equilbrio (Kc) pode ser expressa em termos de
                              concentrao de matria (mol/L) e representada por:
                                                                      [C]c.[D]d
                                                               Kc =
                                                                      [A]a.[B]b
                                 Observe que os coeficientes (letras minsculas a, b, c, d) so os ex-
                              poentes indicando a potncia que cada concentrao deve ser elevada
                              para satisfazer a relao matemtica.



156 Biogeoqumica
                                                                                                 Qumica

   Observaes: em equilbrio qumico onde h pelo menos uma subs-
tncia no estado gasoso, a constante de equilbrio pode ser expressa
em termos de presso parcial (Kp), normalmente em atmosfera; uma
substncia na fase slida tem sua concentrao constante e seu valor
est automaticamente includo tanto no Kc quanto no Kp; tanto o Kc
quanto no Kp variam com a temperatura.
   Veja como se escreve a constante de equilbrio para a equao.

                                     [NH3(g)]2                   pNH2
                                                                    3(g)
N2(g) + 3H2(g)     2NH3(g)    Kc =
                                   [N2(g)].[H2(g)]3   ou Kp = pN .pH3
                                                                2(g) 2(g)




                 ATIVIDADE

     Voc compreendeu como a constante de equilbrio pode ser expressa atravs de um valor numrico.
     O bicarbonato de sdio NaHCO3  usado em creme dental para neutralizar os cidos produzidos
 pela placa bacteriana. Ele se decompe pela temperatura conforme a equao representa:
     NaHCO3(s)          Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

      Considerando que a 125 C o Kp  0,25 e que as presses parciais do CO2(g) e da H2O(g)  0,50 atm,
 verifique se o sistema est em equilbrio qumico.




         Voc lembra do qumico Arrhenius, aquele da teoria de
         cidos e bases? Que tal voc dar uma olhadinha no
         Folhas "A qumica de todo dia"?



    Atualmente, sabe-se que a gua "pura" conduz a corrente
eltrica, embora muito pouco. Isto se deve ao fato da gua
se autodissociar, isto , produzir ons H+(aq) e ons OH(aq) em
qualquer temperatura. Portanto, a gua "pura" est em equi-
lbrio qumico conforme a reao:
                    H2O           H+(aq) + ons OH-(aq)
    Atravs desta observao, pode-se usar a gua "pura" como refern-
cia para identificar se substncias se comportam como cido, base ou
so neutras. Uma maneira de expressar o comportamento dessas subs-
tncias em comparao com a gua pura  o pH. Afinal, o que  pH?



                                                                                        AQumicaIrada 157
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

          O nosso organismo tem mecanismos para compensar o desequilbrio do pH sangneo. Quando
     isso no ocorre, pode ser indcio de doena sria, como o diabetes. E, tambm, em cirurgias do co-
     rao, a respirao do paciente  mantida por meio de mquina pulmo-corao. Assim,  necessrio
     medir o pH para manter o equilbrio cido-base do sangue. Elabore uma pesquisa sobre a importncia
     do pH e suas aplicaes e divulgue atravs de cartazes o resultado.
        Para saber mais: www.ucs.br/ccet/defq/naeq ou http://quark.qmc.ufsc.br/qmcweb



                                 A sigla pH refere-se a uma escala utilizada para indicar se uma
                             soluo ou um material  cido, bsico ou neutro. A letra p vem da
                             palavra dinamarquesa potenz, potncia (expoente) e o H representa
                             os ons hidrnio H3O+ ou H+(aq). Como as concentraes de ons H+(aq)
                             (ou OH(aq)) das solues so muito pequenas, elas so expressas
                             em potnciais negativos na base 10. Por exemplo, uma soluo tem
                             0,000001mol/L de ons H+(aq), isto , 10-6 mol/L de ons H+(aq).
                                 Entretanto, para trabalhar com essas potncias negativas, os qumi-
                             cos, bilogos, mdicos tiveram uma certa dificuldade. Por isso, Sren-
                             sen props usar um artifcio matemtico, o logaritmo.
                                 Por definio matemtica: o logaritmo de um nmero real e positi-
                             vo na base 10  o expoente x, ao qual se deve elevar o 10 para se ob-
                             ter a, ou seja:


                                                     log10 a = x           10 x = a


                                Aplicando a notao de Srensen, podemos definir o pH (potencial
                             hidrogeninico) como:

                                          pH = -log H+(aq)        ou     pOH = -log OH-(aq)

                                 A gua pura dissocia produzindo concentraes iguais de ons H+(aq)
                             e ons OH-(aq). A 25OC, a concentrao dos ons [H+(aq)] = [OH-(aq)] = 10 7 mol/
                             L. Assim, podemos construir uma escala de pH normalmente apresen-
                             tando valores que variam de 0 a 14.




158 Biogeoqumica
                                                                                                 Qumica



                ATIVIDADE

      Aplicando a frmula de Srensen e as propriedades do logaritmo do produto log a . b = log a + log
 b e da potencia log ax = x.log a, encontre o pH de um xampu que possui 8 .106 mol/L de ons H+(aq) e
 justifique se voc usaria este xampu sem problemas para o seu cabelo.
   Voc j deve ter encontrado "o pH" em rtulos de xampu, sabonetes, cremes cosmticos, medica-
 mentos, gua mineral, sucos de frutas, etc.




                          Voc compraria um produto cujo anun-
                         cio indicasse o pH neutro como uma van-
                         tagem para sua pele ou para seu cabelo?


                    O corpo humano  um sistema aquoso onde o con-
                trole da concentrao de ons H+(aq)  muito importan-
                te. As reaes qumicas do nosso corpo so muito sen-
                sveis s mudanas de pH. O nosso corpo deve manter
                o pH do sangue entre 7,35 e 7,45, mudanas para bai-
                xo (acidose - provoca desorientao, coma e at a mor-
te) ou para cima (alcalose - provoca cibras e convulses) podem pre-
judicar o funcionamento de rgos vitais. Por exemplo, quando uma
pessoa vai para grandes altitudes, como para a Bolvia, pode ocorrer
alcalose, ou seja, diminui a concentrao de CO2 no organismo e au-
menta o pH.
    O organismo humano possui diversos sistemas para evitar as mo-
dificaes de pH. So chamados sistemas tampes, que se combinam
imediatamente com qualquer cido ou base evitando alteraes brus-
cas de pH. Por exemplo, as protenas e a hemoglo-
bina do sangue atuam como sistemas tampes, pois
possuem em suas molculas o grupo cido COOH
e o grupo bsico NH2.


      Voc sabia que h analgsicos e anticidos tampo-
      nados para evitar a acidez excessiva do estma-
      go? Os refrigerantes tambm so sistemas tampo-
      nados. E se voc tem um aqurio, provalvemente,
      voc usa um controle de pH por sistema tampo.




                                                                                       AQumicaIrada 159
       EnsinoMdio

                                  O equilbrio cido-base mais comum no organismo envolve o equil-
                              brio entre os ons bicarbonato (HCO3(aq)) e o cido carbnico (H2CO3).
                                 H2O( ) + CO2(g)         H2CO3(aq) + H2O( )           HCO3(aq) + H3O+(aq)

                                  Quando a concentrao de CO2 aumenta, o sistema procura con-
                              sumir o que foi adicionado. Assim, aumenta a concentrao de ons
                              H3O+(aq) para reajustar o equilbrio. Portanto, o pH diminui. Para evitar
                              isso, o crebro aumenta a freqncia da respirao eliminando o CO2
                              (expirao) e volta o equilbrio.
                                  O controle do pH  essencial para nossa vida. Por exemplo: quan-
                              do uma pessoa sofre um acidente e tem ferimentos graves ou queima-
                              duras, o maior perigo  vida  a alterao do pH do sangue. Por isso,
                              um dos primeiros socorros prestados a uma pessoa acidentada  a ad-
                              ministrao de fludos intravenosos para controlar o pH do sangue.



                     ATIVIDADE

          Para o corpo humano funcionar adequadamente, o pH deve ficar entre 7,35 e 7,45; para isso o san-
     gue comporta-se como soluotampo. H vrios sistemas em equilbrio qumico importantes para o
     nosso organismo, como: o sistema-tampo no sangue, o equilbrio cido-base em nossa boca, o equi-
     lbrio entre a hemoglobina e o oxignio do ar na respirao celular, etc. Elabore uma pesquisa sobre o
     tema: "Os sistemas em equilbrio qumico e a influncia das alteraes de pH no funcionamento do nos-
     so organismo."
        Apresente nessa pesquisa: o que  soluo-tampo; quais os componentes necessrios para pre-
     parar uma soluo tampo, qual o principal responsvel pelo efeito tampo do sangue.
        Depois, realize um debate com auxlio do professor sobre os pontos mais relevantes de sua pesquisa.




                                                                Agora voc com certeza sabe
                                                                como proteger a parte mais dura
                                                                do seu corpo e qual relao dela
                                                                com o equilbrio.




160 Biogeoqumica
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 ObrasConsultadas
 ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida
 moderna e o meio ambiente. Traduo de: Ignez Caracelli...[et al]. Porto
 Alegre: Bookman, 2001.
 AIRS, P.; DUBY, G.(orgs.). Histria da Vida Privada. So Paulo:
 Companhia das Letras, 1992.
 ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de qumica: questionando a vida
 moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001.FERNANDES,
 Jayme. Fsico-Qumica Experimental. Porto Alegre: Sulina, 1986.
 HOUAISS, A. Dicionrio Houaiss da Lngua Portuguesa. Rio de Janeiro:
 Larousse do Brasil, 1982.
 IEZZI, G. Fundamentos de matemtica elementar - Logaritmos. V.2. So
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 JUNQUEIRA, L.CU; CARNEIRO.J. Biologia Celular e Molecular. Rio de
 Janeiro: Guanabara Koogam, 2000.
 O'CONNOR, R. Fundamentos da Qumica. Traduo de: Elia Tfouni. So
 Paulo: Harper&Row do Brasil, 1977.
 QUAGLIANO, J. V.; VALLARINO, L. M. Qumica. Traduo de: Ada Espinola.
 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara, 1979.
 RUSSELL, J. B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia
 Guekesian et al. 2 ed. So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.
 SUPER INTERESSANTE. So Paulo: ABRIL, ano 5, n. 2, fev.1991.


 DocumentosConsultadosONLINE
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 Disponvel em:<www.sbq.org.br> Acesso em: 10 set. 2005.
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              ANOTAES




                                                                            AQumicaIrada 161
       EnsinoMdio




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                                                                                                       12
                                                                       A "BOMBA" DE
                                                                          CHOCOLATE
                                                                        Elisabete Soares Cebulski1, Jussara Turin Politano2




                                                                         oc sabe o que as espinhas tm
                                                                        em comum com os anabolizantes?




                                                      Uau! Que irado!
                                                   Pipoca, batatinha-frita,
                                                 hambrguer e chocolate...
                                                     Vou devorar tudo!




Colgio Estadual Avelino Antnio Vieira - Curitiba - PR
1
                                                                                                      Fotos: Icone Audiovisual
Colgio Estadual Angelo Gusso - Curitiba - PR
2



                                                                                             A"Bomba"deChocolate 163
        EnsinoMdio




                                                    Minha me vive me dizendo que tenho que comer ver-
                                                    durinhas e frutinhas, para ficar saudvel. Fala sempre em
                                                    gorduras, de um tal de colesterol, mas na minha idade
                                                    estou sossegada, afinal sou "sarada", "no d nada".
                                                    Depois, pra ficar "forto",  s tomar uns anabolizantes.




                                  Alguns dias depois...



                                                                            Nossa, estou cheia de espi-
                                                                            nhas!! Ser que isto est aconte-
                                                                            cendo comigo por conta de mi-
                                                                            nha alimentao? Acredito que
                                                                            no tem "nada a ver", mas em to-
                                                                            dos os casos, irei pesquisar.




     Um cido graxo  um              Voc j escutou esta conversa em algum lugar?
    cido carboxilico com 12 ou
    mais tomos de carbono que        Pois ento vamos ver se as espinhas e os lipdios tm realmente al-
    contm um grupo carboxila     guma ligao.
    (COOH) em uma das extre-          Afinal, o que so lipdios?
    midades e um grupo metila         H quem pense que lipdio  meramente o nome cientfico de gor-
    (CH3) na outra extremidade.   dura, mas  muito mais do que isso...
    Os tomos de carbono po-          Lipdios so molculas compostas por tomos de carbono, hidrog-
    dem estar ligados entre si    nio e oxignio, insolveis em gua, que desempenham diferentes fun-
    por ligaes simples , cha-   es biolgicas de acordo com o seu grupo.
    mados saturados. ou por
    ligaes duplas, chamados         Mais de 95% da gordura do corpo humano est na forma de trigli-
    insaturados.                  cerdios e so formados por trs molculas de cidos graxos ligadas a
                                  uma molcula de glicerol.
     Glicerol  um lcool for-        Leia, nos quadros, as definies de cido graxo e glicerol.
    mado por trs grupos hi-          Assista ao filme "leo de Lorenzo" e verifique a relao existente
    droxila (OH).                 entre a produo e o acmulo de cidos graxos no organismo e as do-
             CH2      OH          enas degenerativas.
       HC       OH                    Voc, com certeza, sempre pensou que as gorduras fossem apenas
             CH2      OH          de um tipo, mas elas podem ser classificadas dependendo do tipo de
                                  ligao qumica presente no cido graxo.
                                      Existem, ento, as gorduras saturadas, mono-insaturadas, mega 6,
                                  mega 3, gorduras trans.

164 Biogeoqumica
                                                                                                        Qumica

Gorduras saturadas: apresentam na sua estrutura somente ligaes sim-
ples entre os carbonos. Esto presentes em carnes gordas, laticnios e
cco. Alguns tipos de gorduras saturadas encontradas em bifes e man-
teiga, por exemplo, podem obstruir artrias e diminuir o fluxo de san-
gue oxigenado, o que compromete a atividade de rgos. No corao,
por exemplo, a insuficincia do fluxo sangneo pode provocar a mor-
te de parte do corao (miocrdio), o que caracteriza o infarto.




          Fluxo de sangue                      Fluxo de sangue


                                                                                       Canal obstrudo

      Artria normal                     Artria com incio de                      Artria obstruda
                                         depsito de gordura

Gorduras mono-insaturadas: Apresentam apenas uma ligao dupla
em sua estrutura. Esto presentes no azeite de oliva, abacate, amen-
doim. Abaixam o LDL e o colesterol total. Deve-se ingerir a maior
parte de gorduras desse tipo.
mega-6: pertence  classe das gorduras poliinsaturadas, isto , pos-
suem vrias ligaes duplas na sua estrutura. Possui "seis" no seu nome
devido ao fato de que a 1 dupla ligao do composto encontra-se no
carbono 6. Um exemplo deste composto  o cido linolico com fr-
mula molecular C18H32O2. Est pre-
sente em leos vegetais, sementes e
nozes. Pode reduzir o LDL e o coles-
terol total, mas o consumo alto po-
de baixar a taxa de HDL, o colesterol
considerado benfico. Deve-se inge-
rir cerca de 10% do total de calorias.
mega-3: pertencente s gorduras
poliinsaturadas. O porqu do n-
mero trs em seu nome voc j sa-
be, pois segue o mesmo raciocnio
do mega 6. cido representante:
alfa linolnico. Est presente em
peixes gordurosos, leos vegetais
e nozes. Abaixa o nvel de triglic-
rides e o colesterol total. Alto con-
sumo pode retardar a coagulao
sangunea.
                                                        Fotos: Icone Audiovisual



                                                                                   A"Bomba"deChocolate 165
        EnsinoMdio

      Hidrogenao:                     Trans-insaturadas: So obtidas a partir de hidrogenao de gorduras
     uma reao qumica obti-          insaturadas, cido aladico. Esto presentes na batata-frita, margari-
    da a partir de uma adio de        na e biscoitos amanteigados. No traz nenhum benefcio e aumen-
    hidrognio em uma molcu-           ta o colesterol e risco de doena cardaca.
    la insaturada.
                                        Exemplo de uma hidrogenao:

                                                                                    H
                    H3C                                                 H3C
                                   CH           CH2           H2 Pt                CH            CH2
                            CH            CH2                                 CH         CH2
                                                      CH3                                                 CH3
                                                                              H


                                      Que tal visualizarmos agora o reconhecimento das "gorduras" satu-
                                   radas e insaturadas?


                        ATIVIDADE

         Vamos fazer o teste do Iodo.
     1. Coloque em um recipiente de vidro cerca de 40mL de leo de amendoim e em
        outro recipiente 40 mL de leo de girassol. Em seguida, adicione aproximada-
        mente 10 mL de soluo de iodo e observe.
     2. Quanto menos intensa for a colorao final, maior ter sido o consumo de io-
        do, e maior o nmero de insaturaes apresentadas.
         Este teste  mesmo utilizado pelo INMETRO (porm com anlise de quantida-
         des mais precisas) para verificao da qualidade dos azeites de oliva.
                                                                                          Fonte: http://www.sxc.hu




                                      Bem, voc deve estar "boiando" sobre LDL e HDL. Calma, calma.


                                       Existem duas formas de colesterol em nosso sangue: o HDL (High-
                                   density lipoprotein), que possui mais protena e menos colesterol, sendo,
                                   por isso, mais solvel e com uma menor tendncia  formao de placas
                                   de gordura, as quais so responsveis pelo endurecimento e perda da fle-
                                   xibilidade das artrias; e o colesterol LDL (low-density lipoprotein), que
                                   contm mais colesterol do que protena e por isso estimula os depsitos
                                   de placas de gordura.
                                       Nosso corpo tambm produz colesterol, mesmo que no o tenha-
                                   mos consumido na alimentao; ele possui funes muito importan-
                                   tes, como, por exemplo, na produo de vitamina D, para a manuten-
                                   o da sade de nossa pele, na produo de blis, alm de hormnios
                                   sexuais e regulatrios.

166 Biogeoqumica
                                                                                                              Qumica



                   ATIVIDADE

        Visualize a frmula estrutural do colesterol e verifique qual a diferena na composio do colesterol e os
 triglicerdeos. Pesquise porque ambos so lipdios, mas atuam de formas difererenciadas no organismo.
                                                              CH3          CH3
                                                             CH3
                                                                        CH3
                                                   CH3



                                       OH


   Lembre-se de que voc pode e deve se alimentar de gorduras, afi-
nal so elas a nossa fonte energtica, desde que elas se encontrem no
grupo certo que aumenta o HDL e diminui o LDL.
   Com o auxlio da tabela nutricional e de outras fontes de pesquisa, ou
ainda, se puder pedir orientao a um nutricionista, ou mdico, encontre
quais seriam alguns substitutos saudveis para a sua alimentao.




                        leos e gorduras                            Acares e doces
                        1-2 pores                                       1-2 pores

                                                                         Carne e ovos
                                                                            1-2 pores
            Leite e produtos lcteos
            3 pores
                                                                           Leguminosas
                                                                               1 pores




                                                                                    Frutas
                                                                               3-5 pores
          Hortalias
          4-5 pores



                                                                                        Cereais, pes,
                                                                                        tubrculos, razes
                                                                                                5-9 pores




                                           Legenda: (naturalmente presente nos alimentos)
                                            Gordura        Acar



                                                                                           A"Bomba"deChocolate 167
       EnsinoMdio

                        Tanto a margarina quanto a manteiga so
                        alimentosricosemgorduras,eemcolesterol.
                        Masqualadiferenaexistenteentreelas?
                           A manteiga  um produto derivado do leite, rica em gorduras satu-
                      radas e colesterol, enquanto que a margarina  obtida por um proces-
                      so industrial chamado hidrogenao. Voc se lembra dessa reao?
                          Trata-se de um processo onde as molculas de hidrognio reagem
                      com as duplas ligaes dos leos comestveis, transformando-os em
                      gordura parcialmente hidrogenada. As temperaturas elevadas so res-
                      ponsveis pela transformao das molculas de gordura em gorduras
                      trans, e quanto mais slido for o produto da hidrogenao, maior ser
                      a sua resistncia a oxidao, ou seja, aumenta a durabilidade do pro-
                      duto.

                                           Maseosanabolizantes?
                                              Os Esterides Andrognicos Anabolizantes, co-
                                           nhecidos pelo nome de anabolizantes, ou na lin-
                                           guagem usual "bombas", provocam acne, seborria,
                                           estrias e posteriormente insuficincia cardaca.


                                           Temloucoparatudo!
                                                  Voc acredita que, no sculo XIX, um mdico fran-
                                               cs chamado Charles-douard Brown-Squard inje-
                      Fonte: http://www.sxc.hu tou em si mesmo um extrato de testculos frescos de
                     porco-da-ndia e co, sentindo-se, aps isso, muito mais forte e agres-
                     sivo? Foi assim que teve incio a histria dos esterides anabolizantes,
                     mas sua sntese industrial s se deu a partir de 1930. Em 1950, desco-
                     briu-se que o anabolizante tambm era capaz de desenvolver a muscu-
                     latura alm de seu limite biolgico, foi assim que, para melhorar o seu
                     desempenho, atletas de todo o mundo passaram a utiliz-lo.
                         Se voc observar o esporte, desde sua constituio at os dias atu-
                     ais, ir notar que tal prtica esteve associada a interesses de classe. Lo-
                     go no incio da sua concepo, o esporte supria as necessidades da
                     burguesia em ocupar seu tempo ocioso e, principalmente, distinguia-
                     se da classe trabalhadora que tinha nos jogos a principal atividade de
                     diverso. Atualmente, continua visando a interesses quando vincula
                     sua proposta para o alto-rendimento s exigncias do modelo capita-
                     lista. Exemplo mais evidente da vinculao do esporte  lgica de mer-
                     cado pode ser encontrado nos jogos olmpicos da era moderna.



168 Biogeoqumica
                                                                                                  Qumica

   Aliadas ao processo de mercantilizao de produtos esportivos liga-
dos aos jogos esto grandes empresas multinacionais e as indstrias
farmacuticas, pois so elas as fabricantes dos anabolizantes. Segun-
do artigo do BBC- Brasil.com (maro 2005), 160 atletas da ex-Alema-
nha Oriental processaram a indstria famacutica Jenapharm por da-
nos causados pela ingesto de esterides produzidos e ingeridos por
estes atletas na dcada de 70 e 80.
   Voc j ouviu falar em Ben Jonhson? Sua carreira desenvolveu-se a            Doping:  a utilizao de
partir da glria de uma medalha nas Olimpadas de Seul, em 1988, at           drogas e mtodos ilcitos no
a descoberta de doping, o que ocasionou a perda de sua medalha.                sentido de um atleta levar
   Desde os anos 1980 o uso ilegal dos anabolizantes se alastrou jun-          vantagens em relao a seu
to com o crescimento da indstria da beleza, da busca por um corpo             adversrio  conforme defi-
perfeito, pois era uma forma de adquirir massa muscular, modificar a           ne a WADA (World Anti-Do-
aparncia fsica, aumentar a auto-estima, sem praticar esportes.               ping Agency), rgo interna-
                                                                               cional que controla o doping
   As conseqncias da utilizao desses compostos vo desde necro-            no mundo.
se muscular (morte do tecido) at atrofia testicular, aumento da mama
em homens, diminuio da mama em mulheres, aumento da prstata
em homens, cncer, infarto e morte.
   Uma das drogas anabolizantes mais utilizadas por atletas  a cha-
mada Deca durabolin. Foi criado um funk sobre essa droga no Rio de
Janeiro e a letra diz:

             "O cara chegou na praia com o seu bermudo
            todo inchado at a mente, se achando o tremendo
            azarou uma gatinha e pra ela disse assim
            isso  muita malhao e DECA DURABOLIM
            tomar bomba  muito bom, fica forte e animal
            o nico problema  o efeito colateral
            ele tem picape e um cordozo de ouro
            s que  por esteride e no d mais no couro..."


    O exerccio fsico regular associado com uma dieta alimentar balance-
ada, pode proporcionar benefcios fisiolgicos, psicolgicos e sociais para
pessoas de todas as idades. Embora as vantagens relacionadas aos exerc-
cios fsicos mais conhecidas sejam as fisiolgicas, como emagrecimento,
fortalecimento muscular, controle de diabetes, hipertenso arterial, oste-
oporose, correo e manuteno das funes antomo-funcionais do or-
ganismo, a sua prtica regular tambm auxilia no desenvolvimento da so-
ciabilizao e auxilia no controle do estresse e da ansiedade.
    O fortalecimento muscular e o condicionamento cardiovascular
sempre ocorrem quando se faz exerccios fsicos, no importando a
modalidade.



                                                                              A"Bomba"deChocolate 169
       EnsinoMdio

                         No princpio da realizao das atividades fsicas no so sentidos
                     os benefcios fisiolgicos, porm, passadas algumas semanas, a pes-
                     soa comea a sentir maior disposio para realizar as atividades . Alm
                     disso, os exerccios fsicos proporcionam um aumento elevado no n-
                     vel de concentrao.
                         O ideal  praticar exerccios fsicos trs vezes por semana ou mais,
                     em dias alternados e fazer exerccios de modalidades variadas, ora
                     dando mais nfase a exerccios cardiovasculares - como corrida, bici-
                     cleta, step, entre outros  ora a exerccios neuromusculares, como a
                     musculao, embora esta no seja necessariamente uma regra.




                                                                              Fotos: http://www.sxc.hu


                       Vocjdescobriuoqueasbatatinhas,ochocolate,
                       osanabolizanteseasespinhastmemcomum?
                       Isso  s o comeo, se voc continuar pesquisando, ir descobrir
                     muito mais.



                       ObrasConsultadas
                        BRACHT, V. Sociologia Crtica do Esporte: uma introduo. Vitria:
                        UFES, CEFD,1977.
                        GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Fisiologia Humana e Macanismos de
                        Doenas. Traduo de Carlos Castro. So Paulo: Manole, 2002.
                        LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.;COX, M. M. Princpios de Bioqumica.
                        Traduo de: Arnaldo Antnio Simes e Wilson Roberto Navega Lodi. 3 ed.
                        So Paulo: Sarvier, 2002.




170 Biogeoqumica
                         Qumica



ANOTAES




            A"Bomba"deChocolate 171
       EnsinoMdio




172 Biogeoqumica    Foto: Icone Audiovisual
                                                                                                 Qumica




                                                                                        13

                                                                             VIDRO OU
                                                                              CRISTAL
                                                                                     Belmayr Knopki Nery1



                                                                    copo de cristal  de cristal?
                                                                     como se perguntssemos:
                                                                   Qual  a cor do cavalo branco
                                                                  de Napoleo? Branco, ora...
                                                                Eu diria que sim. O copo de cristal
                                                            de cristal sim, ora...
                                                           Mas, ser? O copo ser mesmo constitu-
                                                           do do material cristal?
                                                           Onde encontramos a matria cristal?
                                                           Nas minas? Na joalheria?
                                                           A matria cristal, os cristais, se formaram
                                                           h cerca de 3,8 bilhes (3.800.000.000)
                                                           de anos, quando a pasta de magma in-
                                                           candescente se resfriou e constituiu a
                                                           crosta rochosa que conhecemos. Para
                                                           saber mais sobre magma, voc pode vi-
                                                           sitar os sites:
                                                              www.canalkids.com.br/cultura/geografia/
                                                              vocesabia/01.htm
                                                              www.for m.ccems.pt/cfq/Atmosfera/
                                                              Qu%C3%Admica-Atmosfera.html



Colgio Estadual Padre Silvestre Kandora - Curitiba - PR
1



                                                                                       VidroouCristal? 173
       EnsinoMdio

                          O cristal mais conhecido  o quartzo:




                      Foto: Icone Audiovisual

                         Parecido com vidro, no  mesmo?
                         Outros exemplos de cristais so: o NaCl (sal de cozinha), o grafite, a
                     calcita (carbonato de clcio), a fluorita (CaF2), as gemas (ametista, grana-
                     da, jade, rubi, lpis-lazuli, diamante, esmeralda. etc.) e inmeros outros.
                         Um cristal pode ser difcil de enxergar sem o auxlio de uma lupa
                     ou pode ser grande como uma gema, nome dado a todas as pedras
                     com valor ornamental.
                         O que  um cristal do ponto de vista da Qumica? O que o distin-
                     gue do vidro, por exemplo?
                         Os cristais tm seus tomos organizados de um modo peridico,
                     constante e repetitivo seguindo os trs eixos matemticos do espao
                     (x,y,z). Acha difcil compreender isto? Ento observe a figura na seqn-
                     cia, analisando a organizao dos tomos. Como  esta organizao? Co-
                     mo os tomos esto dispostos? Alm disso, procure no dicionrio o sig-
                     nificado das palavras "peridico", "constante" e "repetitivo".
                          precisamente o modo de atrao (que chamamos atrao eletros-
                     ttica) que  responsvel pela repetio: o on positivo atrai o on ne-
                     gativo, que por sua vez atrai outro positivo, e assim sucessivamente,
                     constantemente, em perodos sempre iguais. Desta maneira o cristal
                     vai atraindo os ons (no caso de cristais inicos), ou molculas afins
                     (no caso de cristais moleculares), que esto ao seu redor, vai se expan-
                     dindo, crescendo, formando as rochas, num trabalho que a natureza
                     vem executando h muito tempo.



174 Biogeoqumica
                                                                                    Qumica


                      Um tomo tem o nmero de prtons igual ao
                      nmero de eltrons ou o nmero de cargas po-
                      sitivas igual ao de cargas negativas.
                      Quando um tomo perde eltrons, perde carga
                      negativa e fica com o nmero de eltrons menor
                      que o nmero de prtons; fica carregado positi-
                      vamente e passa a se chamar ction.
                      Quando um tomo ganha eltrons, ganha carga
                      negativa e fica com o nmero de eltrons maior
                      que o nmero de prtons; fica carregado negati-
                      vamente e passa a se chamar nion.


    No sal de cozinha, cristal inico, os ons Na+ e Cl intercalam-se a
intervalos regulares nos vrtices de um cubo e so mantidos assim,
por foras de ligao, de natureza eletrosttica, aquelas mencionadas
anteriormente.

                           Cl
                                                     Cl

                                                    Na+
                           Na    +




                                                                                     Cl
                                                                              Na+
    A rede, grade, ou retculo ilustrado no pode ser visto, pois os ons
so extremamente pequenos (sua forma  determinada por estudos
feitos com raios X). Porm, se olharmos os cristaizinhos de sal, com
uma lente, veremos que so cbicos, em decorrncia da sua estrutu-
ra interna. Dizendo de outro modo: se empilharmos um cubo e mais
outro, depois outro nas trs direes do espao, teremos um grande
cubo, no  mesmo?
    A ligao (fora de atrao) entre os ons  muito intensa e os man-
tm fortemente "presos", constituindo a rede cristalina. Em conseqn-
cia dessa fora de atrao, os compostos inicos so slidos que tm
ponto de fuso e ponto de ebulio elevados. Veja bem, o ponto de
fuso e o ponto de ebulio so duas propriedades fsicas que carac-
terizam as substncias de tal forma que podemos identific-las a partir
da determinao do seu ponto de fuso ou de ebulio.
    Outro fator que determina propriedades fsicas e qumicas das subs-
tncias  a maneira como se arranjam os tomos dos elementos que
as formam.




                                                                            VidroouCristal? 175
       EnsinoMdio

                         O diamante e a grafita ou grafite, como voc est acostumado a di-
                     zer, so bons exemplos, pois os dois so formados pelo mesmo elemen-
                     to, carbono e, no entanto, possuem propriedades fsicas e qumicas mui-
                     to diferentes. E, como voc pode observar pela figura abaixo, disposio
                     dos tomos, tambm muito diferentes:

                                                                            A
                                                                            E
                                                                    B           D

                                                                        C




                       http://www.sxc.hu




                       http://www.sxc.hu




                        Os dois serem to diferentes na aparncia e dureza, s para citar duas
                     propriedades fsicas, no  por acaso. Concorda?
                        No grafite, os tomos so representados pelas pequenas esferas
                     que se dispem em planos de anis de seis faces.
                        O diamante tem seus tomos dispostos nos vrtices de uma pirmide
                     de quatro faces, constituindo uma estrutura muito mais compacta.
                        Voc consegue "ver" os planos de anis de seis faces e as pirmi-
                     des de quatro faces?




176 Biogeoqumica
                                                                                   Qumica

    Se no, observe que abaixo esto desenhados os pontos A, B, C, D e
E na mesma posio da figura anterior. Levando em conta que o ponto
E  o centro da pirmide e que AB, BC, CD, DA, AC e BD so as ares-
tas, desenhe a pirmide. Dica: faa a aresta BD pontilhada e utilize l-
pis para o desenho.
                                            A




                                                E
                            B                       D
                                        C
   Em seguida, imagine que o ponto E  um tomo de carbono que fi-
ca no centro da pirmide.
   Voltando  figura onde voc uniu os pontos, ligue o ponto E a to-
dos os outros.
   Quando terminar, apague as arestas AB, BC, CD, DA e BD. Agora
sim temos a representao geomtrica da estrutura do diamante e as li-
gaes qumicas entre os seus tomos representadas.
   Agora, depois de exercitar geometria, volte ao desenho da estrutura
molecular do grafite e do diamante.
   Ento? Melhorou a visualizao das pirmides de quatro faces, que
chamamos tetraedro regular? E os planos de anis de seis faces?




                     ATIVIDADE

     Gestao
     "Do longo sono secreto
     Na entranha escura da terra
     O carbono acorda diamante"
      (Helena Kolody)
      Poema cedido pela Criar Edies

     Ser que a nossa poetisa andou estudando Qumica?
     Baseado no texto, comente o poema da autora.




                                                                           VidroouCristal? 177
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

        Planificao de modelos de cristais:
        Confeccione os modelos em duplicidade ou em maior nmero para evidenciar a periodicidade e si-
     metria dos cristais.




                                                          corte
                                                          dobra


                                 Mencionamos anteriormente o vidro, como elemento de compara-
                             o com os cristais. E o vidro, o que ?
                                  um slido no-cristalino, porque seus tomos no possuem a or-
                             ganizao peridica dos cristais.
                                 Mesmo que voc possa constatar que numa molcula de slica, princi-
                             pal componente do vidro, os tomos apresentam posies definidas, num
                             pedacinho de vidro, as molculas se dispem de maneira aleatria.




178 Biogeoqumica
                                                                                     Qumica

    As figuras da pgina anterior mostram muito bem isso.
    A primeira delas  uma representao bidimensional de um arranjo
cristalino, portanto simtrico e peridico.
    A segunda  a representao, tambm bidimensional da rede do vi-
dro. Observe as diferenas entre as duas.
    O vidro pode ser comparado a um lquido congelado rapidamente,
no qual as molculas em movimento ficaram repentinamente paradas,
"presas" em uma configurao desordenada . O "estado vtreo", por-
tanto,  caracterizado por um comportamento fsico de slido, com es-
trutura de lquido congelado.
    Como  isso?
    Vamos realizar um experimento que deve ajudar o entendimento
dessa afirmao.
    Untar uma assadeira, aquela de bolo mesmo, com margarina e co-
loc-la na geladeira para resfriar. Colocar numa panela um copo de
250mL de acar. Derreter o acar em fogo baixo, para no queimar,
mexendo at fundir. Derramar o acar fundido na assadeira e lev-la
novamente  geladeira o mais rpido que puder. Deixe esfriar e pron-
to! Desenformar com cuidado.
    Agora, vamos fazer uma cristalizao, isto , confeccionar um cris-
tal. Essa operao levar dias.
    Diluir, numa tigelinha de vidro, duas colheres (sopa) de sulfato de
cobre, encontrado em lojas de artigos para piscinas, em cerca de 50 mL
de gua e deixar evaporar.
    Aps dois ou trs dias, vo se formar cogulos no fundo do recipiente.
    Separar aquele que estiver maior. J  um cristal em formao.
    Amarrar o cristal na ponta de um fio e prender a outra num pali-
to de sorvete.
    Num copo, colocar 200mL de gua, ir adicionando sulfato de cobre,
diluindo, at que comece a se acumular no fundo.
    Pendurar a pedra amarrada na borda do copo, mergulhada na soluo,
com o auxlio do palito. Por duas semanas, evitar trepidao e poeira.
    O resultado ser um cristal azul.
    A natureza leva centenas de milhares de anos para "fazer" um cristal.
Hoje a tecnologia permite fabric-lo em laboratrio, ou mesmo em casa,
em questo de semanas, como fizemos.
    Esses so ARTIFICIAIS!
    Poucas coisas so to perfeitas na natureza, como os cristais.
    So procurados por colecionadores, pelos esotricos, para canalizar
energia e para curar doenas.
    Uma das maiores colees de cristais encontra-se na Frana, no Mu-
seu de Histria Natural e foi adquirida em 1982 pelo presidente Fran-
ois Miterrand de um colecionador, hngaro de nascimento que come-
ou a coleo em 1957, onde?  ... aqui no Brasil, em Minas Gerais.

                                                                             VidroouCristal? 179
       EnsinoMdio

                                  So 78 peas gigantes cuja idade varia de 200 milhes a 1 bilho de
                              anos e cujo peso oscila entre 200 quilos a 4 toneladas. Tm em comum
                              uma caracterstica: so todas pedras de quartzo brasileiro.
                                  O vidro, ao contrrio do cristal,  uma das mais belas criaes do
                              homem: elemento de indiscutvel importncia no nosso cotidiano, com
                              infinitas aplicaes no mundo atual.
                                  Tradicionalmente, vidros vm sendo fabricados a partir de areia, s-
                              lica (SiO2) e outros compostos.
                                  Hoje, para fabricar vidro aquece-se slica (xido de silcio) com cal (xi-
                              do de clcio) e barrilha (nome comercial do carbonato de sdio).O vidro
                              resultante recebe o nome de VIDRO CALCOSSODICO, e  usado em jane-
                              las, frascos de embalagens, bulbos de lmpadas, faris de automveis etc.
                                  Combinaes com outros compostos so feitas para melhorar as pro-
                              priedades do vidro, torn-lo resistente ao choque trmico e ataque qu-
                              mico, mais transparente e mais colorido. Os vidros de laboratrio, da
                              marca Pyrex, so borossilicatos. Sua composio de aproximadamente
                              4% de Na2O, 16% de B2O3 e 80% de slica, aliada ao mtodo de fabrica-
                              o, permite que suportem substncias altamente reativas e corrosivas.
                                  A cor dos vidros tambm  determinada pelos elementos que so adi-
                              cionados, em pequenas quantidades,  composio original. Esses ele-
                              mentos ficam dissolvidos no vidro e interagem com a luz ambiente que
                              nele incide, transmitindo radiao de determinado comprimento de onda,
                              caracterstico de uma cor especfica. Por exemplo, a cor verde dos vidros
                              mais comuns, de janelas, garrafas  devida  presena de ons ferro III.


                     ATIVIDADE

        A Hellmann's troca o vidro pelo PET
         A maionese Hellmann's no ser mais vendida em vidro. A subsidiria da anglo-holandesa Unilever
     investiu R$7 milhes no desenvolvimento de uma embalagem em PET transparente, mesmo material
     usado nas garrafas plsticas de refrigerante. Todas as verses do produto que est h 41 anos no mer-
     cado brasileiro (light, regular e limo) passam para o plstico. Segundo o gerente da marca, Felipe Men-
     des, com o nmero cada vez maior de mulheres trabalhando fora de casa, o servio de atendimento ao
     consumidor identificou a preocupao com o manuseio do pote por crianas e a Unilever decidiu por
     uma embalagem inquebrvel, como as usadas no Mxico e na Argentina, nos ltimos cinco anos.
                                (TEXTO RETIRADO DA INTERNET Fonte: Gazeta Mercantil-Industria e Servios pg. A 19 de 12/03/04).

        A partir do texto, elabore questes sobre: recursos no-renovveis e reciclagem do vidro.


                                  E ento, ao trmino do texto, voc j tem uma resposta para a per-
                              gunta do incio?
                                  O cavalo de Napoleo era branco mesmo, porm o copo de cris-
                              tal no  de cristal.


180 Biogeoqumica
                                                                                      Qumica

    A propsito, as taas, copos ou peas de arte e mesa, que so co-
nhecidas comercialmente como CRISTAIS, so na realidade vidro. Na
sua fabricao  feita a adio de PbO2 (xido de chumbo) e seu al-
to brilho  devido ao aumento da refrao da luz que o composto adi-
cionado provoca.


  RefernciasBibliogrficas
   KOLODY, Helena. Viagem no Espelho. Curitiba: Criar Edies, 2004.


  ObrasConsultadas
   ALVES, O. L.; GIMENEZ, I.F. e MAZALI, I.O. Vidros. Cadernos Temticos
   de Qumica Nova na Escola; n 2; p.13  24, maio 2001.
   ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica: questionando a vida
   moderna e o meio ambiente. Traduo de: Ignez Caracelli...[et al]. Porto
   Alegre: Bookman, 2001.
   CHRISPINO, A. Manual de Qumica Experimental. So Paulo: Ed. tica,
   1991.
   FELTRE, Ricardo. Qumica. So Paulo: Moderna, 2002.
   GEPEQ. Interaes e Transformaes I. So Paulo: EDUSP, 1995.
   RUSSEL, J. B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia
   Guekesian et al. 2. ed. So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.




                ANOTAES




                                                                              VidroouCristal? 181
       EnsinoMdio




            I           QumicaSinttica

            n
            t
            r
            o
                      Fonte: http://www.sxc.hu



            d            Como seria a sua vida e o mundo sem: pilhas, vidros, plsticos, co-
                     rantes, perfumes, fertilizantes, combustveis, remdios?
                         A cincia, a tecnologia, e a humanidade teriam avanado tanto nos


            u
                     ltimos anos?
                         Olhando em nossa volta  possvel identificar que a maioria dos
                     materiais  industrializada e se tornaram indispensveis para o bem-
                     estar da humanidade.


                        Voc sabe como so formados os plsticos, combustveis, remdios
                     e demais materiais?
                         Em grande parte destes materiais o elemento qumico carbono es-
                     t presente.


            
            o
182 Introduo
                                                                           Qumica




    Devido s propriedades desse tomo,  possvel fazer arranjos
entre eles e entre outros tomos, formando um nmero imenso de
materiais.
    Os recursos naturais esto caminhando para o seu fim. Um dos
principais recursos que est se esgotando  o petrleo. Em decorrn-
cia disso,  necessrio buscar fontes alternativas como o lcool, o bio-
                                                                           Q
diesel, o hidrognio, etc.
    As molculas de compostos nitrogenados so usadas como matria-
prima para produzir diversos artigos como roupas, cordas, tnis, pra-
quedas, descongestionante nasal, anestsicos, sedativos, antidepressi-
                                                                           U
vos, corantes, fertilizantes.
    As substncias que esto nos remdios so responsveis pela cura
de diversos problemas do homem, desde uma simples dor de cabea
at uma cirurgia cardaca.
                                                                           
    A partir destes contedos voc pode conhecer os avanos da in-
dstria qumica e da tecnologia com a produo de substncias que
vm contribuindo para a nossa sade, a nossa beleza, o nosso confor-
to e o nosso lazer.
                                                                           M
                                                                           I
                                                                           C
                                                                           A


                                                                                     183
       EnsinoMdio




184 QumicaSinttica
                                                                             Qumica




                                                                     14

                                                  COMBUSTVEL.
                                                QUAL O MELHOR?
                                                                      Arthur Auwerter1




                                                    gs utilizado na cozinha  o
                                                    mesmo gs que movimenta
                                                    os automveis?




Colgio Estadual Joo Bettega - Curitiba - PR
1



                                                           Combustvel.QualoMelhor? 185
       EnsinoMdio

                          Duas das principais fontes de energia do mundo so o petrleo e o
                       gs metano, conhecido como gs natural, gs do pntano ou gs grisu das
                       minas de carvo. O metano pode ser obtido de diversas fontes; uma
                       delas  a decomposio do lixo nos aterros sanitrios

                            SUGESTO DE VDEO
                            QUMICA / TELECURSO II GRAU .FITA N 85: aulas 49 a 55. CETEPAR. VHS
                        CONSIDERAES: Esta fita VHS contm 7 aulas que duram de 10 a 15 mi-
                        nutos cada uma. As aulas mais adequadas ao nosso estudo so a 49 e a 54.
                        A aula 49 aborda o assunto hidrocarbonetos com referncia ao gs metano,
                        aos cosmticos e aos plsticos. A aula 54 aborda o assunto petrleo com
                        referncia  sua origem, formao e utilizao. Discorre ainda sobre a substi-
                        tuio do leo de baleia pelo querosene para fins de iluminao.



                          Voc certamente j ouviu falar da histria do dilvio que aconte-
                       ceu h muito tempo na regio chamada de Oriente Mdio, onde atu-
                       almente esto alguns pases como Turquia, Ir, Iraque, Arbia Saudita
                       e outros. O registro deste acontecimento est no livro de Gnesis:


                                          "Ento disse Deus a No: Faze para ti uma
                                      arca da madeira de Gofer; fars compartimen-
                                      tos na arca, e a betumars por dentro e por fo-
                                      ra com betume. Porque eis que eu trago um di-
                                      lvio de guas sobre a terra, para desfazer toda
                                      a carne em que h esprito de vida debaixo dos
                                      cus; tudo o que h na terra expirar."
                                       (BIBLIA SAGRADA, Versculos 14 e 17, p.8,1954)


                          A regio do Oriente Mdio onde, de acordo com esta narrativa, No
                       viveu,  muito rica em petrleo.
                          Ser que aquela massa escura que No utilizou era petrleo? Ser
                       que o petrleo que  abundante na regio j existia na poca de No?
                          Essa massa escura era chamada betume, azeite, lama, mmia ou
                       leo de rocha.
                          Hoje sabemos que se trata de petrleo. Ele vinha  superfcie natu-
                       ralmente por causa da presso interna, ficava exposto ao sol ardente
                       do deserto perdendo alguns constituintes por evaporao. Depois da
                       evaporao restava uma massa viscosa, consistente e pegajosa.
                          Como os cientistas explicam hoje a formao do petrleo? Acom-
                       panhe o esquema 01:




186 QumicaSinttica
                                                                           Qumica

                               Esquema 01
    H 60 milhes de anos

   MATRIA ORGNICA
    Animais e vegetais
     que morreram e
    foram lentamente
       fossilizados
      (petrificados)

                                                H 25 milhes de anos


                                              FOI SE ACUMULANDO
                                              (e sedimentando com o
                                               movimento da crosta)



     H 6 milhes de anos

SOFREU TRANSFORMAES
    QUMICAS e FSICAS
   COMPLEXAS DANDO
  ORIGEM AO PETRLEO
 (usando o calor do interior
   da Terra 60 a 120C )
                                               H 3,5 milhes de anos

                                            COMEOU A ACUMULAO
                                                  DE PETRLEO
                                             *(migrando at encontrar
                                               rochas impermeveis)


                                                * rochas impermeveis so aque-
        ATUALMENTE                              las que no podem ser atraves-
                                                sadas por qualquer fluido.
      DEPSITO DE
        PETRLEO
 (aproximadamente 2850m
     de profundidade)



                                                       Combustvel.QualoMelhor? 187
       EnsinoMdio

                                 De acordo com o esquema apresentado, a matria orgnica foi
                             transformada em um lquido geralmente escuro, de cheiro forte, cha-
                             mado de petrleo, mais leve que a gua, composto por grandes quan-
                             tidades dos elementos qumicos carbono e hidrognio. Os hidrocarbo-
                             netos, como so chamadas as substncias compostas de hidrognio e
                             carbono presentes no petrleo, variam desde o simples metano (CH4,
                             molcula com um s carbono), at molculas constitudas por quase
                             uma centena de carbonos.


                     ATIVIDADE

         China e ndia so pases em desenvolvimento, assim como o Brasil. Para continuar poluindo, sem
     reduzir a emisso dos gases-estufa, pases desenvolvidos, como EUA e Alemanha, pagam aos pases
     em desenvolvimento para investirem em proteo ao meio ambiente. So os chamados "crditos de
     carbono". Para receber os crditos de carbono, os pases em desenvolvimento tambm tero que limi-
     tar a poluio que produzem. Rena-se com um grupo de colegas e, juntos, faam uma pesquisa so-
     bre os "prs" e os "contras" dos rendimentos obtidos com os crditos de carbono.



                                 A formao do petrleo s ocorre nas profundezas da Terra, com
                             temperaturas entre 60 C e 120 C e com a passagem do tempo, mui-
                             to tempo. Os trs fatores, profundidade, calor e tempo associados, so
                             indispensveis para a formao do petrleo.
                                 Quando o petrleo no aflora naturalmente, a sua retirada do in-
                             terior da Terra s  possvel com o auxlio de uma torre de extrao,
                             conforme esquema 02:

                                                            Esquema 02




                                            GS
                                          NATURAL
                                       PETRLEO
                                                                                 ROCHA
                                             GUA                             IMPERMEVEL
                                           SALGADA



188 QumicaSinttica
                                                                                         Qumica

  TorredeExtraodePetrleo
    Em 1859 um americano, chamado Edwin Drake, encontrou petr-
leo (tambm chamado de ouro negro) na Pensilvnia (EUA) e instalou
junto ao poo uma refinaria rudimentar. A descoberta e o processa-
mento do chamado ouro negro viriam a transformar a economia mun-
dial e tambm o meio ambiente por trs motivos distintos:
1. Em 1908 iniciou-se a produo em srie de automveis (movidos a
    gasolina).
2. A reconstruo dos pases destrudos nas duas grandes guerras
    mundiais e que necessitavam de energia barata em suas indstrias.
3. At ento, matavam-se baleias para retirar a carne e aproveitar o seu
    leo para iluminao. Com o advento da refinao, passou-se a uti-
    lizar o petrleo para embeber o pavio das lamparinas com o nome
    patenteado de querosene. Em 1861 o leo de baleia, foi quase inte-
    gralmente substitudo pelo querosene (derivado do petrleo).
    Cem anos depois, o petrleo suplantou o carvo mineral (tambm
chamado de hulha) como a maior fonte mundial de energia.
    O petrleo  uma mistura de hidrocarbonetos reunidos em grupos
menores chamados de fraes. Para separar estas fraes, o petrleo
passa por um processo fsico chamado de destilao fracionada. Nes-
te processo so separadas as fraes do petrleo nas suas respectivas
temperaturas de ebulio.

                                    Esquema 03
                G                                                    GS LQ. PETRLEO
                A                                                    GLP
                                   RETORTA
          QUERO S ENE                                                GASOLINA
                O LEOS                                               QUEROSENE
               GLP
                                                                     LEO DIESEL
             RES I DUOS
                N                                                    LEO LUBRIFICANTE
                A                                                    RESDUOS


          TANQUE DE                                   TORRE DE
           PETRLEO                                FRACIONAMENTO

   No tanque fica armazenada grande quantidade de petrleo de for-
ma a garantir a continuidade do processo de destilao. Do tanque, o
petrleo segue para a retorta onde  aquecido at transformar-se em
vapor. O vapor  ento introduzido na torre de fracionamento pela
parte de baixo. O vapor  forado a passar por certos obstculos (cha-
mados de pratos) at chegar ao topo da torre. Os compostos de me-
nor ponto de ebulio (como os gases) conseguem chegar at o topo,
onde so condensados (passam de vapor para lquido). Os compostos
de maior ponto de ebulio (como os resduos) perdem calor j nos
primeiros obstculos e condensam na parte de baixo da coluna. Dessa
forma so separados gradualmente os diversos derivados.


                                                                      Combustvel.QualoMelhor? 189
       EnsinoMdio

                           E para separar os componentes de uma mistura homognea de dois
                       lquidos que apresentam pontos de ebulio (PE) diferentes em labo-
                       ratrio?
                            necessrio montar a aparelhagem conforme a figura:




                        Foto: Icone Audiovisual
                           O processo em laboratrio  essencialmente semelhante ao proces-
                       so industrial.
                           Coloca-se uma pequena quantidade da mistura a ser separada num
                       balo de destilao. Inicia-se o aquecimento. Na destilao fracionada
                       os vapores dos dois lquidos so forados a passar entre as bolinhas
                       de vidro (obstculos) da coluna. S o vapor da substncia de menor
                       ponto de ebulio supera os obstculos e passa ao estado lquido no
                       condensador. Depois do condensador, o lquido escorre para o kita-
                       zato, onde  recolhido. A substncia de maior ponto de ebulio con-
                       densa em contato com as bolinhas de vidro e retorna ao balo de fun-
                       do chato.
                           Para dar conta do elevado consumo de derivados, as refinarias mo-
                       dernizaram-se para, ao mesmo tempo, diminurem as perdas e au-
                       mentar a produo de determinados combustveis. Assim, o petr-
                       leo extrado na Venezuela pode ser diferente do petrleo extrado nas
                       plataformas martimas de Campos (RJ). E os derivados so diferentes?
                       No. Apenas so obtidos em quantidades diferentes. A caracterstica
                       tcnica de construo de cada refinaria determina aqueles combust-
                       veis que sero produzidos em maior quantidade. Isto pode ser tradu-
                       zido como estrutura de refino.
                           A estrutura de refino difere em funo das exigncias internas de con-
                       sumo de cada pas. No Brasil, aps as medidas de racionalizao adotadas
                       pelo governo em 1975, a gasolina, que tinha prevalncia sobre os demais
                       derivados, cedeu seu lugar ao leo combustvel e ao leo diesel.

190 QumicaSinttica
                                                                                                           Qumica


                 ATIVIDADE

     Qual a diferena entre leo combustvel e leo diesel?


   A necessidade de mudar o perfil da estrutura de refino surgiu um
pouco antes, em 1973, quando explodiu a guerra rabe-israelense. O
conflito criou uma situao dramtica no cenrio petrolfero mundial,
pois os pases rabes exportadores utilizaram o petrleo como arma
poltica, com cortes progressivos na produo e suspenso de forneci-
mento aos pases considerados inimigos de sua causa.

                   A CRISE MUNDIAL DO PETRLEO E O GOVERNO MILITAR
     Em outubro de 1973, ainda no governo Mdici ocorreu a primeira crise internacional do petrleo,
 como conseqncia da chamada Guerra do Yom Kippur, movida pelos estados rabes contra Israel. A
 crise afetou profundamente o Brasil, que importava mais de 80% do total de seu consumo.
     Mas quando o general Geisel tomou posse, em maro de 1974, algo do clima de euforia provenien-
 te dos anos do "milagre" ainda persistia. A conduo da poltica econmica ficou nas mos do econo-
 mista Mrio Henrique Simonsen, que substituiu Delfim Netto no Ministrio da Fazenda, e de Joo Paulo
 dos Reis Veloso, ministro do Planejamento. Reis Veloso vinha do ministrio de Mdici.
     O novo governo lanou o II Plano Nacional de Desenvolvimento (PND). O I PND tinha sido formulado
 por Roberto Campos, em 1967, para reequilibrar as finanas e combater a inflao. O II PND buscava
 completar o processo de substituio de importaes, instalado havia dcadas no pas, mudando seu
 contedo. J no se tratava agora de substituir a importao de bens de consumo, mas de avanar
 no caminho da autonomia no terreno dos insumos bsicos (petrleo, ao, alumnio, fertilizantes, etc.) e
 da indstria de bens de capital.
      A preocupao do II PND com o problema energtico era evidente, pois se propunha o avano na
 pesquisa de petrleo, o programa nuclear, a substituio parcial da gasolina pelo lcool, a construo
 de hidreltricas, cujo exemplo mais expressivo foi a de Itaipu, construda no rio Paran, na fronteira Bra-
 sil-Paraguai, a partir de um convnio firmado entre os dois governos.
                                                                            Adaptado de Boris Fausto, p. 273, 2001.




                 ATIVIDADE

     Entre as regies que foram exploradas na poca da crise do petrleo, destacamos So Mateus do
 Sul, a 140 km de Curitiba, que era at a dcada de 60, uma cidade que tinha sua economia baseada
 principalmente na agricultura. Com a explorao do xisto pela estatal do petrleo, o perfil econmico
 da cidade mudou. Hoje, o comrcio e os servios representam 52% do Produto Interno Bruto (PIB), ge-
 rado pelo municpio, seguido pela indstria e pela agricultura.
     Faa uma pesquisa sobre o xisto e explique a importncia dele como a maior fonte em potencial de
 hidrocarbonetos.


                                                                               Combustvel.QualoMelhor? 191
       EnsinoMdio


                                                    PETRLEO


              GASOLINA        DIESEL         GLP      NAFTA    QUEROSENE     OUTROS LEO COMBUSTVEL
               (19 %)         (36 %)        (6 %)      (9 %)     (4 %)        (9 %)       (17 %)


                                   A GASOLINA,  um dos principais produtos da destilao do petrleo
                               devido a sua utilizao nos motores de combusto interna. A gasolina
                                formada por hidrocarbonetos de 6 carbonos a 10 carbonos. Algumas
                               dessas cadeias carbnicas queimam muito bem dentro do motor. Outras
                               cadeias carbnicas no detonam no momento certo. A detonao fora
                               do tempo leva  perda de potncia e o motor comea a "bater". Para evi-
                               tar que a gasolina exploda antes do tempo, adiciona-se substncias anti-
                               detonantes a ela. Algumas dessas substncias so o isooctano, o chumbo
                               tetraetila, Pb(C2H5)4, o MTBE (metil-terc-butil-ter) e o etanol.
                                   A qualidade de um combustvel para gerar potncia sem que ocor-
                               ram detonaes antecipadas no motor  medida por uma escala cha-
                               mada ndice de octanagem. Para definir a escala, ao isooctano  atribudo
                               o ndice de octanas 100 e ao n-heptano  atribudo o valor zero.


                           CH3         CH3

                  H3C     C      CH2   CH      CH3         H3C   CH2   CH2    CH2   CH2   CH2   CH3

                           CH3

                       2,2,4  trimetilpentano                             n-heptano
                           ou isooctano


                                   A octanagem da gasolina brasileira  equivalente  das gasolinas
                               encontradas nos Estados Unidos e Europa. Ela obedece a uma classifi-
                               cao mundial. Confira os *valores abaixo:
                                       Gasolina comum : octanagem 86            * de acordo com o mtodo
                                       Gasolina premium : octanagem 91 de ensaio [(RON+MON)]*/2
                                   Outro produto do fracionamento  o LEO DIESEL que  emprega-
                               do, principalmente, em motores que necessitam de grande torque em
                               baixa rotao, como  o caso dos motores a diesel.
                                   No Brasil, devido  estrutura de refino, a maioria dos carros fabri-
                               cados utiliza a gasolina como combustvel. Caminhes, tratores, m-
                               quinas agrcolas, trens, utilitrios e geradores estacionrios de energia
                               eltrica so movidos a leo diesel. Sua caracterstica original  a visco-
                               sidade, considerando que, com essa propriedade  garantida a lubrifi-
                               cao.

192 QumicaSinttica
                                                                                        Qumica

    Em geral, o teor de enxofre das fraes de petrleo aumenta com o
ponto de ebulio da substncia presente no petrleo. Assim a frao de
diesel contm uma maior porcentagem de enxofre que a gasolina. A pre-
sena de enxofre na combusto do diesel d origem a xidos e cidos
corrosivos e nocivos aos seres vivos.
    Um dos derivados mais importantes  o GS LIQUEFEITO DE PETR-
LEO (GLP), constitudo basicamente por propano e butano.  o com-
bustvel alternativo com o maior potencial de reduo na emisso de
gases produtores do efeito estufa. A frao propano-butano  vendida
em botijes para uso domstico.
    O QUEROSENE  uma frao de hidrocarbonetos contendo de 10 a
16 carbonos, com ponto de ebulio variando de 150C a 300C. Sua
utilizao principal  como combustvel de avies a jato.
    ASFALTO:  uma mistura de hidrocarbonetos parafnicos, aromticos
e compostos heterocclicos obtidos do resduo da destilao do petr-
leo. Essa mistura de slidos com alto ponto de ebulio que consti-
tuem o asfalto,  utilizada na impermeabilizao de telhados e cascos
de embarcaes e na construo de estradas.
    A maior parte dos hidrocarbonetos obtidos na destilao do pe-
trleo (gasolina, diesel e querosene)  destinada ao abastecimento de
milhares de veculos que utilizam motor de combusto interna. Esses
combustveis quando so queimados produzem grande quantidade de
gases indutores (que promovem) do efeito estufa. Veja o exemplo da
combusto da gasolina abaixo:
       2C8H18 + 25O2            16CO2 + 18H2O + energia
        gasolina   oxignio   gs carbnico      gua
                              (relacionado ao
                                efeito estufa)

   Alguns especialistas dizem que, se o consumo mundial de petrleo
prosseguir no ritmo atual, as reservas conhecidas e explorveis se es-
gotaro at a metade deste sculo.

  E ento? O que acontecer se no tivermos mais petrleo?


    J existem candidatos para substituir o petrleo! Os maiores subs-
titutos da gasolina so: os lcoois (metanol e etanol), o gs natural (me-
tano) e o gs hidrognio, conhecidos como "combustveis do futuro".
Nesse sentido, o governo brasileiro, visando a substituio parcial da
gasolina pelo lcool - combustvel, instituiu a adio de uma quan-
tidade em torno de 25% de lcool (etanol)  gasolina. Hoje em dia
temos circulando pelas nossas vias automveis fabricados nos anos 80
cujos motores funcionam somente com lcool hidratado, modelos re-
centes de carros  gasolina (que na verdade utilizam a mistura gasolina/
lcool), os bicombustveis (que funcionam com os dois combustveis em
qualquer proporo) e os veculos movidos a gs natural GNV.
    Voc j observou que muitas vezes os automveis a gasolina per-
dem seu rendimento?

                                                                       Combustvel.QualoMelhor? 193
       EnsinoMdio

                           Vamos tentar entender porque isso acontece: devido a problemas
                       tcnicos, os motores que funcionam somente com gasolina perdem
                       rendimento quando o percentual de lcool ultrapassa os 25% citados
                       anteriormente. Para evitar problemas, tanto as distribuidoras de com-
                       bustveis, quanto os rgos de fiscalizao e os consumidores, tm o
                       direito de exigir a determinao da quantidade de lcool na gasolina.
                       Para evitar que se compre "gato por lebre" existe um procedimento
                       bastante simples:
                           Pegue uma proveta de 100mL e adicione 50mL de gua e 50 mL
                       de gasolina e agite. O resultado ser um aumento da parte aquosa pe-
                       lo fato de o lcool ser mais solvel na gua que a gasolina. Calcule a
                       porcentagem de lcool e verifique se est de acordo com as especifi-
                       caes (at 25 %).
                           Exemplo:

                                                                          A diferena (65-50 =15 mL)  a quan-
                                                                          tidade de lcool que estava presen-
                                           100 mL           100 mL        te em 50 mL de gasolina. Portanto te-
                                                                          mos:
                       gasolina
                                                            65 mL          50 mL (gasolina)  15 mL lcool
                                           50 mL
                                                                          100 mL (gasolina)  X mL lcool
                          gua                                                          X = 30%

                                                                          Resultado: a gasolina est adulterada

                                  antes de agitar   aps agitao

                           Uma das necessidades geradas pela sociedade contempornea  a
                       disponibilidade de energia eltrica de boa qualidade, eficiente e sem
                       risco de interrupo no fornecimento. Uma soluo para essa exign-
                       cia moderna est se viabilizando graas s novas tecnologias que em-
                       pregam o gs natural. Ele  um velho conhecido da civilizao e no de-
                       ve ser confundido com o gs de cozinha, do qual difere pela composio
                       qumica e por suas propriedades. O gs natural  constitudo principal-
                       mente de metano (CH4), mas contm pequenas quantidades de etano
                       (CH3CH3) e propano (CH3CH2CH3). Normalmente, o gs  transportado
                       por tubulaes de sua fonte para consumidores domsticos, que o uti-
                       lizam para cozimento e aquecimento. Outro uso para o gs natural que
                       est sendo estimulado pelo governo  em usinas termoeltricas, onde
                       sua queima com pouco resduo gera eletricidade de alta qualidade.

                              METANO
                            GERADO PELA
                        DECOMPOSIO DO LIXO

                                                       TUBULAO        USINA
                                                                                      REDE
                                   ou                               TERMOELTRICA
                                                                                    ELTRICA


                               METANO
                              OBTIDO DE
                         JAZIDAS DE PETRLEO




194 QumicaSinttica
                                                                                                           Qumica

    A usina termoeltrica transforma energia trmica em eltrica. No
caso do gs, ele  usado para aquecer a gua e transform-la em va-
por. O vapor sob presso movimenta as turbinas, que produzem a
eletricidade.
    O aproveitamento do gs metano, produzido pela decomposio
do lixo urbano,  um dos mecanismos de desenvolvimento no po-
luentes previstos pelo Protocolo de Kyoto.
    O Protocolo de Kyoto  um acordo internacional para reduzir as
emisses de gases  estufa dos pases industrializados e para garan-
tir um modelo de desenvolvimento "limpo" aos pases em desenvol-
vimento. O documento prev que, entre 2008 e 2012, os pases de-
senvolvidos reduzam suas emisses em 5,2% em relao aos nveis
medidos em 1990.
    O tratado foi estabelecido em 1997 em Kyoto, Japo, e assinado por
84 pases. O pacto entrar em vigor depois que isso acontecer em pe-
lo menos 55 pases. O acordo impe nveis diferenciados de redues
para 38 dos pases considerados os principais emissores de dixido de
carbono (CO2) e de outros cinco gases  estufa.


               POBRES QUEREM DINHEIRO PARA MANTER FLORESTA EM P
     A COP-11 (Dcima Primeira Conferncia das Partes) da Conveno do clima da ONU comeou
 ontem em Montreal, no Canad, com o pas anfitrio pedindo uma ao mais ampla contra o aque-
 cimento global.
      do Terceiro Mundo que vem a principal novidade da COP-11. Amanh, um bloco de naes em
 desenvolvimento liderado por Costa Rica e Nova Guin deve fazer uma proposta radical  conferncia:
 eles querem receber dinheiro para preservar as florestas tropicais.
     O grupo, autodenominado Coalizo das Florestas Tropicais, argumenta que o resto do mundo es-
 t se beneficiando da riqueza natural das florestas  inclusive de seu papel como agentes reguladores
 do clima  sem dividir os custos. Uma forma de corrigir esse desequilbrio seria fazer com que a manu-
 teno das florestas, o chamado desmatamento evitado, pudesse gerar crditos de carbono negoci-
 veis internacionalmente.
     O Protocolo de Kyoto, nico acordo internacional existente para reduzir as emisses de gases-estu-
 fa como o dixido de carbono, j permite, por meio do chamado Mecanismo de Desenvolvimento Lim-
 po, que pases pobres vendam crditos s naes com metas de reduo a cumprir. O desmatamen-
 to evitado, no entanto, est fora do esquema.
    O Brasil, pas que tem no desmatamento a fonte de dois teros de suas emisses  mas que
 sempre evitou tratar do tema no mbito de Kyoto  deve pegar carona na iniciativa da coalizo para
 propor tambm que a reduo do desmatamento seja compensada de alguma forma num esquema
 ps Kyoto. Mas sem metas obrigatrias de reduo.
                                                            www.folha.uol.com.br/ciencia (folha ONLINE, 29/11/2005)




                                                                                Combustvel.QualoMelhor? 195
       EnsinoMdio



                     ATIVIDADE

        O presidente dos Estados Unidos, George w. Bush, se recusou a assinar o Protocolo de Kyoto di-
        zendo que prejudicaria a economia de seu pas. Utilizando a equao da combusto da gasolina co-
        mo referncia, explique qual a relao entre a economia e o efeito estufa.



                                Agora que voc j tomou conhecimento das propriedades e dos
                             processos de obteno dos gases combustveis, no leve mais dvida
                             para casa. Caso voc ainda faa confuso entre as siglas GNV e GLP,
                             saiba que isto poder lhe custar muito caro. Veja quanto custa o des-
                             conhecimento no quadro a seguir:


                                  PORTARIA INTERMINISTERIAL 640/86
                                   OS MINISTROS DE ESTADO DA JUSTIA, DA INDSTRIA E DO CO-
                               MRCIO E DAS MINAS E ENERGIA, usando suas atribuies legais, e ten-
                               do em vista a necessidade de controle e fiscalizao do uso indevido do
                               GLP (Gs Liquefeito de Petrleo), no sentido de assegurar a manuteno
                               do nvel razovel dos custos sociais desse combustvel e evitar a ocorrn-
                               cia de sinistros provocados pelo seu uso inadequado em veculos automo-
                               tores, resolvem:
                               Art. 1- Proibir, em todo o territrio nacional, o uso de GLP, em veculos au-
                               tomotores, inclusive a ttulo de experincia, exceo feita s empilhadeiras.
                               Art. 3- Os proprietrios de veculos automotores, encontrados em circulao
                               no territrio nacional, com motor alimentados a GLP, ressalvadas as empilha-
                               deiras, estaro sujeitos s seguintes penalidades, cumulativamente:
                                  I - pela alterao das caractersticas do veculo:
                                    - apreenso do veculo e multa de 20% (vinte por cento) do Maior Va-
                                      lor de Referncia, cobrado em dobro em caso de reincidncia;
                                  II - pelo uso indevido do GLP:
                                    - recebimento do equipamento utilizado na adaptao, inclusive do
                                      recipiente armazenador do GLP, com posterior encaminhamen-
                                      to ao CNP acompanhado da ocorrncia e multa de 60 (sessenta)
                                      OTNs ao infrator primrio e de 120 (cento e vinte) OTNs em caso de
                                      reincidncia.
                                                                            (Ministrio da Justia, 2 de junho de 1986)




196 QumicaSinttica
                                                                                         Qumica



 RefernciasBibliogrficas
 BIBLIA. Portugus. Bblia Sagrada. Traduo de: Joo Ferreira de Almeida.
 8 ed. Rio de Janeiro: Empresa bblica brasileira, 1954.
 FAUSTO, B. Histria concisa do Brasil. So Paulo: Edusp, 2001.


 ObrasConsultadas
 BAIRD, C. Qumica Ambiental. Traduo de: Maria Angeles Lobo e Luiz C.
 M. Carrera. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
 FERREIRA, A. B. de H. Dicionrio Aurlio Bsico da Lngua Portuguesa.
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 MARINHO, JR.; I. P. Petrleo, poltica e poder: (um novo choque do
 petrleo ?). Rio de Janeiro: Jos Olympio, 1989.
 MENEZES, L. C. Ligado na energia. Srie Saber Mais. So Paulo: Editora
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 MORRISON, R. T.& BOYD, R. N. Qumica Orgnica. Traduo de: M.Alves
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 PETROBRS. O Petrleo e a Petrobrs. Rio de Janeiro: Servio de
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 RESL, A. O Petrleo. Traduo e adaptao de Mrcio Rocha Mello,
 Maria Helena Ribeiro Hessel e Ana Lucia Soldan. Rio de Janeiro: Petrobrs,
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 Revista Superinteressante. So Paulo, Editora Abril, 2002.
 SUSLICK, S. B. (org.). Regulao em petrleo e gs natural. Campinas,
 Ed. Komedi,2001.



 DocumentosConsultadosONLINE
 Produo de derivados do petrleo. Disponvel em: <www2.petrobras.com.
 br/minisite/sala_de_aula/petroleo/producao_derivados.stm> Acesso em: 20
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                                                                        Combustvel.QualoMelhor? 197
       EnsinoMdio




198 QumicaSinttica   Foto: Icone Audiovisual
                                                                                                         Qumica




                                                                                                  15

                                                                A QUMICA NA
                                                           FARMCIA: REMDIO
                                                            UMA DROGA LEGAL
                                                                                                   Zecliz Stadler1



                                                                  njeo sem agulha...
                                                                 Remdio administrado pelo olho...
                                                                Isso  real ou filme de fico?




Colgio Estadual Presidente Lamenha Lins - Curitiba - PR
1                                                                       Foto: Icone Audiovisual

                                                              AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 199
       EnsinoMdio

                           Voc sabe como o frmaco (princpio ativo dos remdios) interage com
                       o nosso corpo, fazendo muitas vezes a diferena entre viver ou no?
                           Atualmente, encontramos nas farmcias remdios produzidos com
                       a mais avanada tecnologia baseada em princpios da estereoqumica
                       (qumica que estuda a estrutura tridimensional das molculas).
                           Parte dos remdios vendidos nas farmcias tem molculas quirais
                       (molculas com composio qumica idntica e "arquitetura" inverti-
                       da) que  fundamental para definir o efeito biolgico deste remdio no
                       nosso corpo. Se ocorrer uma pequena modificao na "arquitetura" da
                       molcula (orientao tridimensional) o remdio pode perder seu efei-
                       to biolgico ou, ainda, produzir um efeito adverso. A interao entre a
                       molcula de um frmaco e os receptores no organismo dependem da
                       estereoqumica.
                           Recentemente, a grande maioria dos remdios vendidos nas farm-
                       cias era produzida por racematos (mistura de ismeros). Isto signifi-
                       ca que cada dose do remdio contm 50% de uma substncia que no
                       tem efeito teraputico desejado ou pode apresentar efeitos colaterais
                       graves. Ministrados sem controle, esses medicamentos podem curar
                       doenas e, ao mesmo tempo, provocar terrveis danos. Um exemplo
                       clssico  a Talidomida - medicamento usado, nos anos 60, por mulhe-
                       res grvidas para combater o enjo que provocou deformaes cong-
                       nitas nos fetos, principalmente nos braos e pernas. H outros exem-
                       plos, como o ibuprofeno, antiinflamatrio (indicado para combater
                       reumatismo, dores de dente, etc.) que com o uso prolongado pode
                       causar srios problemas de estmago.
                           Por outro lado, a produo de remdios com enantimeros puros
                       (ismeros produzidos separadamente), apesar de melhorar as proprie-
                       dades teraputicas e de diminuir os efeitos adversos,  muito cara, o
                       que eleva o preo dos remdios para o consumidor. Sendo assim, 
                       um desafio para os qumicos a elaborao de tcnicas (mtodos) para
                       fabricao de remdios mais eficientes e mais baratos.




                                        Oh! Cus... Mas que "bicho"  esse? Estereoqu-
                                        mica? Orientao tridimensional? Molcula Qui-
                                        ral? Racematos? Ismeros? Enantimeros puros?
                                        Quem foi o "louco" que inventou tudo isso?
                                        Calma... Vamos ajud-lo a descobrir esse mundo
                                        qumico que o cerca.




200 QumicaSinttica
                                                                                         Qumica

    Vrios medicamentos, alimentos e outros produtos apresentam
uma particularidade na estrutura de suas molculas, que  essencial
para o efeito biolgico (teraputico), ou seja, suas molculas apre-
sentam isomeria.
    Afinal o que  isomeria? O que essa palavra quer dizer?
    Voc convive com ela diariamente e no sabe!
    A frmula qumica H2O  reconhecida mundialmente como a fr-
mula da substncia qumica gua e no h outra substncia que tenha
esta mesma frmula. Entretanto, o mesmo no acontece com as fr-
mulas moleculares dos compostos orgnicos. Uma consulta a catlogos
como o "Chemical Abstracts" mostra que h centenas de compostos
orgnicos diferentes com a mesma frmula molecular. Por exemplo, a
frmula molecular C2H6O  a frmula do lcool etlico ou "lcool co-
mum" e, tambm, a frmula do ter metlico.
    O primeiro a observar essa caracterstica importante foi o qumico
Jns Jacob Berzelius quando seu discpulo, o qumico alemo, Friedrich
Whler, produziu uria CO(NH2)2 (composto orgnico) atravs do
cianato de amnio NH4OCN (composto inorgnico). Ambos tm a
mesma frmula molecular (N2H4CO). Berzelius props uma explicao
ao fenmeno: "chamar as substncias de mesma composio, mas de
propriedades diferentes de ismeros" (grego iso= mesmo e mero= parte),
ou seja, "partes iguais".
    Entenda melhor o fenmeno, analisando a analogia: quantas pala-
vras diferentes  possvel escrever combinando de vrias formas as le-
tras A, O, C e S. H vrias combinaes, como: CASO, SACO, OCAS,
etc. o mesmo acontece com os compostos orgnicos. H diferentes
compostos com a mesma frmula molecular.


                   Qual  a relao entre isomeria e os rem-
                  dios que voc usa?
                  Injeo sem agulha... Remdios adminis-
                  trados pelos olhos... O que voc prefere?


    Quando compostos com a mesma frmula molecular di-
ferem apenas na disposio dos tomos no espao (estrutura
tridimensional), ocorre a estereoisomeria (estudo da estrutu-
ra tridimensional das molculas).
    Para voc entender a estereoisomeria, precisa co-
nhecer o que  simetria e assimetria. Um objeto  si-
mtrico quando pode ser cortado em duas metades
iguais (tem plano de simetria). No espelho um objeto
simtrico produz uma imagem igual a do objeto, isto
, pode-se sobrepor a imagem ao objeto.                             Figuras simtricas


                                                     AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 201
       EnsinoMdio

                             Um objeto  assimtrico quando no pode ser cortado em duas me-
                          tades iguais (no tem plano de simetria). No espelho um objeto assi-
                          mtrico produz uma imagem diferente do objeto, isto , no  possvel
                          sobrepor a imagem ao objeto. Por exemplo, a letra R no se sobrepe
                          (observe o desenho).
      Imagem no espelho
                             Simetria  uma caracterstica que pode ser encontrada em vrias si-
                          tuaes. Encontra-se aplicada em manifestaes artsticas, pois a arte
                          tem uma forte inclinao a imitar a natureza, onde aparecem diferentes
                          formas de simetria. Na arte grega, a simetria era usada para transmitir
                          um sentimento de mundo estvel e seguro. J na obra contempornea,
                          onde objetos do cotidiano so, por exemplo, apresentados como som-
                          bras (assimetria), o sentimento transmitido  de um mundo inseguro.
                          Observe "A ltima Ceia" de Leonardo da Vinci onde Cristo  represen-
                          tado no centro de braos abertos (gesto de resignao) com os disc-
                          pulos em volta numa perspectiva exata (simetria) e "A ltima Ceia" de
                          Jacopo Tintoretto onde h uma perspectiva de assimetria.




                           Leonardo da Vinci. A ltima Ceia. Afresco. 1495-97. Capela     Tintoretto. ltima Ceia. 1592-94. leo sobre
                           Santa Maria delle Grazie. Milo, Itlia.                       tela, 565 x 568 cm. Baslica de San Giorgio
                                                                                          Maggiore. Veneza, Itlia.

                             A simetria tambm  usada como uma das caractersticas para des-
                          crever e classificar os seres vivos. Por exemplo, a esponja no tem
                          qualquer eixo de simetria, j a estrela-do-mar tem simetria radial, onde
                          vrios eixos longitudinais dividem o corpo do animal em partes seme-
                          lhantes. Porm, a maioria dos animais tm simetria bilateral onde ape-
                          nas um plano divide seu corpo em duas partes iguais.




                           Foto: Icone Audiovisual                                  Estrela-do-mar (radial). http://www.sxc.hu




202 QumicaSinttica
                                                                                                                     Qumica




 Anmona-do-mar (radial). http://www.sxc.hu      Caranguejo (bilateral). http://www.sxc.hu


    Voc sabia que o seu corpo apre-
senta simetria bilateral? Se voc traar
uma linha da cabea at os ps dividi-
r seu corpo em duas partes iguais, em-
bora existam pessoas que possuam pe-
quenas diferenas, como tamanho das
orelhas ou dos ps, por exemplo.
    A maioria das molculas presentes
no nosso corpo  assimtrica: DNA,
enzimas, anticorpos, hormnios, prote-
nas, etc.
    Observe o famoso desenho de
Leonardo da Vinci, "Homem Vitruviano",
que representa as propores do corpo
humano e a sua simetria.                                        Homem Vitruviano. 1490. Leonardo da Vinci. L-
                                                                pis e tinta, 34 x 24 cm. Coleo da Gallerie dell'
                                                                Accademia em Veneza, Itlia.



                                              Agora que voc j sabe o que  simetria
                                              e assimetria, vamos relacionar esses
                                              conceitos com a isomeria. E no es-
                                              quea: remdios racematos ou enanti-
                                              meros puros, o que voc toma?




    Afinal, o que so racematos ou enantimeros puros? E quiralidade?
    A palavra quiral vem do grego, cheir (mo). Assim como a mo es-
querda no se sobrepe (se encaixa)  direita, muitos objetos so qui-
rais, isto , apresentam lado direito e lado esquerdo. Exemplo: tnis
(o p direito no se sobrepe ao p esquerdo), parafuso e porca (tm
roscas direita e esquerda). A meia  um exemplo de objeto aquiral.



                                                                            AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 203
       EnsinoMdio




                                                            Pense e analise qual dos seguin-
                                                            tes pares de objetos so quirais ou
                                                            aquirais: as orelhas, os sapatos,
                                                            dois martelos, duas conchas.



                                                     Voc observou que os objetos quirais existem aos pares?
                                                     E as molculas?
              H                         Uma maneira de verificarmos se uma molcula  quiral (porm no
                           O
                                    a nica)  observar se a molcula possui pelo menos um tomo de car-
    H3C       C       C             bono assimtrico.
            HO             OH           No cido lctico (presente no leite azedo) o tomo de carbono C est
           cido lctico            ligado a quatro grupos diferentes entre si (H, H3C, OH e HO C       O).
                                    Portanto, ele  assimtrico.
                                        Afinal, o que  carbono assimtrico? E molcula quiral?
                                        Vamos fazer "arte" e aprender mais sobre Qumica?
                                        Voc vai precisar de massa de modelar ou bolinhas de isopor de ta-
                                    manhos diferentes (lembre-se o tamanho do tomo tem relao com o
                                    nmero atmico), pintadas em vrias cores para representar tomos di-
                                    ferentes e canudinhos (refrigerante) ou palitos de dentes para fazer as
                                    ligaes entre os tomos.


                          ATIVIDADE

          Construa os dois modelos moleculares possveis do cido lctico. Coloque um modelo sobre o ou-
     tro. O que aconteceu? A molcula do cido lctico  quiral? Por qu? Agora coloque somente um dos
     modelos na frente de um espelho plano. O que aconteceu com a imagem em relao ao modelo?
          Se a molcula do cido lctico  quiral, ela apresenta isomeria ptica.
          Como evidenciamos a ocorrncia de isomeria ptica?
          Qual  a relao entre carbono assimtrico e molcula quiral?
         Outra maneira de verificar se uma molcula  quiral  observar se tem plano de simetria. Todas as
     molculas que no tm plano de simetria so assimtricas, ou seja, quirais. Um exemplo de molcula
     quiral que no apresenta plano de simetria (no possui carbono assimtrico) so os alcadienos acumu-
     lados (hidrocarbonetos com duas ligaes duplas juntas) que apresentam grupos diferentes, entre si, li-
     gados em cada carbono da dupla.

      a                         c
        C         C        C        alcadienos acumulados onde a   b e c    d
      b                         d




204 QumicaSinttica
                                                                                   Qumica




                          Voc sabia que o cido lctico presen-
                          te no leite azedo  ismero do cido
                          lctico presente no msculo cansado e
                           responsvel pela cibra?




    Voc j comeu uma "bananinha" para evitar a cibra?
    A cibra  definida por algumas pessoas como uma "puxada" no
msculo seguida de uma dor muito forte. Ela pode ocorrer por alguns
fatores como a perda excessiva de gua e sais, como sdio e potssio,
atravs da transpirao e, o excesso de cido lctico no msculo em
conseqncia de grande esforo fsico.
    Mas, ser que nessa histria o cido lctico  mocinho ou vilo?
    At h pouco tempo acreditava-se que era vilo. A ele atribuam-
se as dores musculares, cibras e sensao de cansao durante exerc-
cios fsicos.
    Atualmente, sabe-se que a quantidade de cido lctico no sangue e
msculos  pequena e,  rapidamente metabolizado pelo organismo.
Por isso, hoje, acredita-se que o cido lctico est mais para mocinho
que para vilo. Ele  essencial para fornecer energia ao organismo e
aumentar a resistncia fsica em situaes extenuantes.




                         Ok, voc j sabe o que  isomeria,
                         carbono assimtrico, molcula quiral.
                         Mas, o que  isomeria ptica?
                         Voc sabe qual a diferena entre as
                         palavras tica e ptica? Ser que tm
                         relao com luz ou com viso?




    A luz  um fenmeno eletromagntico. Um feixe de luz  constitu-
do por um campo eltrico e outro magntico e oscila em todos os pla-
nos possveis. Quando a luz natural passa por um polarizador, passa
a oscilar somente em um plano.  a chamada luz polarizada. Molcu-
las que desviam o plano da luz polarizada apresentam atividade pti-
ca. Mas o que  luz polarizada? E polarizador?


                                                  AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 205
       EnsinoMdio




                                                      Voc sabia que no visor da
                                                     calculadora ou do relgio digi-
                                                     tal h um polarizador? No?




                                         Faa o experimento abaixo para voc observar a luz polarizada.
                                     Coloque um culos de lentes polaride de frente para outro culos de
                                     lentes polaride de modo que as duas lentes fiquem uma diante da
                                     outra. Neste caso os eixos de polarizao das lentes coincidem e a luz
                                     atravessa normalmente. Ento gire uma das lentes em 90 em relao 
                                     outra e observe que neste caso a luz no passa atravs das lentes. Por
                                     qu? Proponha uma explicao para o que aconteceu.
                                         Como descobrir se uma molcula desvia o plano da luz polarizada?
                                     Para que serve isso?
                                         Observe o esquema de um polarmetro (aparelho usado para medir
                                     o efeito que a luz polarizada sofre em compostos orgnicos).


                                           Tubo com amostra (composto orgnico)             0o         (ngulo de desvio da luz)




                                                                                                               observador
                                                                                           180o
      Fonte luminosa                            as setas indicam que a amostra no tubo            analisador (lente polaride que
      oscila em todas   lentes polaride      provoca mudana no plano da luz polarizada           gira, com escala em graus)
      as direes             fixas


                                        Podem ocorrer trs situaes no polarmetro:
                                     1. A luz polarizada atravessa a amostra no tubo e passa a girar num
                                        plano  direita do que girava antes. Nesse caso, a amostra  optica-
                                        mente ativa, chamada de R (latim, rectus = direita) porque girou a
                                        luz polarizada para a direita, sentido horrio (+).
                                     2. A luz polarizada atravessa a amostra no tubo e passa a girar num
                                        plano  esquerda do que girava antes. Nesse caso, a amostra  op-
                                        ticamente ativa, chamada de S (latim, sinister = esquerda) porque
                                        girou a luz polarizada para a esquerda, sentido anti-horrio (-).
                                     3. A luz polarizada atravessa a amostra no tubo e continua vibrando
                                        no mesmo plano. Nesse caso, a amostra no tem atividade sobre a
                                        luz, ou seja,  opticamente inativa, chamada de racmica (mistura
                                        em partes iguais dos ismeros R e S).


206 QumicaSinttica
                                                                                              Qumica




                         Voc sabia que o limoneno (substncia ole-
                         osa presente na casca de plantas)  en-
                         contrado na forma R-limoneno na laranja, o
                         S-limoneno no limo e no boldo, na forma ra-
                         cmica na hortel-pimenta e na cnfora?



    Molculas quirais com apenas um carbono assimtrico como o cido
lctico, apresentam sempre dois ismeros opticamente ativos (R e S) e um
ismero opticamente inativo (racmico). Em molculas quirais com vrios
carbonos assimtricos usa-se a regra de Van't Hoff para calcular o nmero
de ismeros pticos ativos: 2n    n= nmero de carbonos assimtricos . O
nmero de misturas racmicas  sempre a metade do nmero de isme-
ros pticos ativos.

                 Voc lembra: Oh! Cus... Mas que "bicho" 
                esse? Isomeria? Orientao tridimensional? Es-
                tereoqumica? Racematos?
                No desista. Voc vai descobrir um pouco mais
                desse mundo qumico no seu cotidiano.


   E o que  isomeria geomtrica? Onde a encontramos? Para
que serve? Vamos repetir a "brincadeira" e aprender ainda mais
sobre Qumica?



                ATIVIDADE

 1. Construa os dois modelos moleculares possveis do composto 1,2 dicloroeteno. Tente girar um dos
    lados de um dos modelos e verifique se a ligao dupla permite a rotao em torno do carbono sem
    que ocorra o rompimento da ligao. O que aconteceu? Qual a sua concluso sobre a rotao em
    torno do carbono de dupla ligao?
     Os dois modelos do composto que voc construiu tm a mesma frmula molecular? Os dois mo-
     delos do composto diferem na maneira como os tomos esto dispostos? Portanto, voc pode di-
     zer que so compostos iguais?
     Coloque uma rgua como se fosse cortar a ligao dupla do modelo ao meio. Observe o que acon-
     teceu com os ligantes de cada carbono da dupla. Repita o procedimento com o outro modelo.
     O que voc observou em relao aos ligantes de cada carbono da dupla?



                                                    AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 207
       EnsinoMdio


        Quando os ligantes dos carbonos da dupla esto do mesmo lado, dizemos que ocorre a formao
        do ismero geomtrico cis (mesmo lado) e quando os ligantes dos carbonos da dupla esto em la-
        dos opostos, ocorre a formao do ismero geomtrico trans (lados opostos).
        Vamos modelar um pouco mais.
     2. Construa os dois modelos moleculares possveis do composto diclorociclopropano. Tente girar
        um dos lados de um dos modelos e verifique se a ligao do ciclo permite a rotao em torno do
        carbono sem que ocorra o rompimento da ligao. O que aconteceu? Qual a sua concluso so-
        bre a rotao em torno do carbono do ciclo? Os dois modelos que voc construiu so ismeros
        geomtricos um do outro? Por qu?
        Coloque uma rgua como se fosse cortar a ligao dos carbonos 01 e 02 do modelo ao meio. Obser-
        ve o que aconteceu com os ligantes de cada carbono. Repita o procedimento com o outro modelo.
        Como podemos evidenciar a ocorrncia de ismeros geomtricos?
        Voc observou que a isomeria geomtrica tem relao com a maneira como os tomos esto dis-
        postos no espao?
        J que voc gostou da "brincadeira de modelar" vamos a ela.




                     ATIVIDADE

         Demonstre atravs de modelos moleculares do 2-butanol e do 2-bromopropano (faa os dois mo-
     delos possveis para cada composto) as seguintes questes: a molcula do 2-butanol  quiral? Expli-
     que. A molcula do 2-bromopropamo  quiral? Explique. Como podemos reconhecer a existncia de
     ismeros geomtricos? E d ismeros pticos? O que so enantimeros?




                                            Voc sabia que a nossa viso envolve isome-
                                             ria? Na retina existe a rodopsina (pigmento ver-
                                             melho) fotossensvel (sensvel  luz) constitudo
                                             pelo 11-cis-retinal. Quando a rodopsina absor-
                                             ve luz, transforma o 11-cis-retinal em trans-reti-
                                             nal. Esta mudana geomtrica  transmitida ao
                                             crebro que permite a viso. Depois o ismero
                                             trans-retinal  convertido novamente no isme-
                                             ro cis, completando o ciclo da viso.




208 QumicaSinttica
                                                                                   Qumica

    Afinal, o que  estereoisomeria? Para que serve? Como surgiu? Qual
cientista a observou pela primeira vez?
    Voc vai conhecer um pouco dessa histria.
    Em 1848, Louis Pasteur (aquele que criou a vacina contra a raiva,
hidrofobia) fez vrias observaes em relao s propriedades pti-
cas de duas substncias retiradas do trtaro (cristais) depositado em
barris de vinho envelhecido. Nesta poca, Pasteur era bastante jovem
e tinha concludo seu bacharelado em cincias com a classificao de
medocre, em Qumica.
    Com auxlio de uma lupa e de uma pina, Pasteur separou cuida-
dosamente os cristais do trtaro em dois grupos diferentes. Ele obser-
vou que em soluo (dissolvidos em gua) esses cristais desviavam a
luz polarizada. Ento, Pasteur concluiu que essa caracterstica era devi-
do s molculas no serem imagens umas das outras num espelho pla-
no, ou seja, eram molculas quirais.
    Outro fato importante que Pasteur observou foi que as duas subs-
tncias tinham as mesmas propriedades fsicas e qumicas, s se dife-
renciavam no comportamento diante de um feixe de luz polarizada.
    Em 1874, Van't Hoff e Le Bel propuseram que substncias com ati-
vidade ptica apresentavam carbono com estrutura tetradrica (quan-
do o carbono estivesse ligado a quatro tomos diferentes).
    As observaes de Pasteur, Van't Hoff e Le Bel estabeleceram as ba-
ses para a estereoqumica. Eles marcaram de modo significativo o es-
tudo das molculas em trs dimenses e contriburam para a compre-
enso de como um frmaco (remdio) interage com o nosso corpo,
produzindo o efeito biolgico desejado.
    O Prmio Nobel de Qumica de 2001 foi dado aos norte-america-
nos William Knowles e Barry Sharpless e ao japons Ryoji Noyori pe-
los estudos que permitiram principalmente a produo de novos medi-
camentos a partir da separao de molculas quirais. O estudo desses
pesquisadores permitiu a produo apenas da forma benigna das mo-
lculas quirais (enantimeros puros). Esses estudos foram fundamen-
tais para a produo em escala industrial de remdios para o tratamen-
to do mal de Parkinson, antibiticos, antiinflamatrios.



            Afinal, voc vai "encarar" uma
          injeo sem agulhas ou no?
          Como ser essa injeo?




                                                  AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 209
       EnsinoMdio

                                  A tecnologia das seringas sem agulhas  semelhante s impressoras
                              a jato-de-tinta. Nas seringas sem agulhas um forte jato (spray) de mi-
                              croesferas  aplicado sobre a pele. Devido  presso, as microesferas
                              passam pelos poros da pele, chegam aos vasos capilares e na corren-
                              te sangnea liberam o frmaco para todo o corpo. Essa tecnologia j
                               utilizada em hospitais norte-americanos.
                                  Outro sistema conhecido como "drug delivery", isto , sistema de
                              liberao de frmacos no SNC (sistema nervoso central) est sendo
                              desenvolvido. Este sistema permite que os frmacos possam ser apli-
                              cados como um simples colrio, direto para o interior dos olhos. O sis-
                              tema se baseia no uso de cpsulas de frmacos em microesferas de
                              polmeros (molculas longas formadas pela repetio de molculas
                              menores) ou de protenas. Essas microesferas liberam o remdio (fr-
                              maco) em doses dirias durante semanas ou meses.
                                  Com as novas descobertas, a qumica mdica ganhou um grande im-
                              pulso e hoje  uma das mais crescentes reas de pesquisa na Qumica.


                     ATIVIDADE

     1. Demonstre por meio de modelos moleculares a estrutura tetradrica do carbono pela anlise do
        (CHBrClF) e do (CH2Cl2). Os compostos analisados so ou no quirais? Use um espelho plano pa-
        ra explicar.
     2. Considere as informaes: uma soluo de acar comum (sacarose) submetida  luz polarizada pro-
        duz um desvio para a direita do observador; uma mistura de glicose e frutose desvia a luz polarizada
        para a esquerda do observador; tanto a glicose quanto a frutose podem ser obtidas a partir da saca-
        rose (mistura conhecida como acar invertido). Que tipo de isomeria ocorre no acar invertido? Ex-
        plique. Descubra qual a vantagem para a indstria alimentcia ao usar acar invertido. Faa, tambm,
        um levantamento nos rtulos de produtos alimentcios que voc usa comumente. Identifique quais pro-
        dutos apresentam acar invertido em sua composio e mostre os resultados atravs de tabelas.
     3. Voc conhece o ditado popular: "para saber a idade do cavalo voc olha os dentes". Ser que isso
        pode ocorrer tambm com os seres humanos? A partir da protena dentina presente no esmalte exter-
        no dos dentes e de testes de racemizao (ismero racmico) alguns cientistas dizem que  possvel
        determinar a idade de uma pessoa. Faa uma pesquisa sobre o tema: "dentes que revelam a idade"
        e realize com o auxilio do professor um debate com os colegas para mostrar o que voc pesquisou.
     4. Elabore uma pesquisa para identificar se os remdios que voc usa so racematos ou enantimeros
        puros. Divulgue sua pesquisa atravs de cartazes, faixas, tabelas ou grficos como um alerta para
        que as pessoas tenham conhecimento sobre as vantagens e desvantagens em usar remdios ra-
        cematos ou enantimeros puros. Use como fonte livros sobre frmacos ou sites, como: www.anvi-
        sa.gov.br (site do Ministrio da Sade com informaes sobre medicamentos, frmacos e seguran-
        a, etc.); http://portal.saude.gov.br (site do Ministrio da Sade com temas sobre drogas, nutrio,
        sade, etc.); http://sbqensino.foco.fae.ufmg.br (site da Sociedade Brasileira de Qumica na rea de
        Ensino Cadernos Temticos sobre frmacos).



210 QumicaSinttica
                                                                                        Qumica

 ObrasConsultadas
 HALL, N. (Org). Neoqumica. Traduo de: Paulo Srgio Santos et al. Porto
 Alegre: Bookman, 2004.
 MORRISON, R. T.& BOYD, R. N. Qumica Orgnica. Traduo de: M.
 Alves da Silva. 6 ed. Lisboa: Fundao Calouste Gulbenkian, 1978.
 OSTROWER, F. Universos da Arte. Rio de Janeiro: Ed. Campus, 1991.
 GRAHAM SOLOMONS, T. W. Qumica Orgnica. Traduo de: Robson
 Mendes Matos. Rio de Janeiro: LTC, 2005.
 STORER, T.; et.al. Zoologia Geral. Traduo de: Antnio Prevosti. So
 Paulo: Companhia Editora Nacional, 1977.



 DocumentosConsultadosONLINE
 WIKIMEDIA, A enciclopdia livre. Brasil: Wikimedia Foundation, 2001. Disponvel
 em: <http://pt.wikipedia.org.> Acesso em: 10 set. 2005.
 QMCWEB.ORG. Florianpolis: UFSC, ano 5, 2000. <http://qurak.qmc.ufsc.
 br/qmcweb/index.html.> Acesso em: 11 set. 2005.
 QUMICA NOVA NA ESCOLA. So Paulo: SBQ, 2001. <http://sbqensino.
 foco.fae.ufmg.br/cadernos_temticos.> Acesso em: 10 set. 2005.




               ANOTAES




                                                       AQumicanaFarmcia:RemdioUmaDrogaLegal 211
       EnsinoMdio




212 QumicaSinttica
                                                                                       Qumica




                                                                              16
                                                 FERMENTADAS
                                                OU DESTILADAS.
                                                H RESTRIES!
                                                                       Anselma Regina Levorato1




                                                            oc est entre aqueles que
                                                           acreditam que a bala de hor-
                                                        tel pode salvar sua pele?
                                                       Voc certamente j deve ter ou-
                                                 vido falar que existem bebidas alcoli-
                                                cas fermentadas e outras destiladas.
                                                   Qual  a diferena?




Colgio Estadual Tsuro Oguido - Londrina - PR
1



                                                       FermentadasouDestiladas.HRestries! 213
       EnsinoMdio

                           Alguns poderiam dizer  o teor alcolico (quantidade de lcool),
                       nas bebidas destiladas,  maior. Assim a "cachaa", que  uma bebida
                       destilada,  mais "forte" que a cerveja, uma bebida fermentada. Observe
                       os rtulos abaixo.




                                              Cerveja                      Cachaa
                                           Teor alcolico              Teor alcolico
                                             4,6% vol                     35% vol



                          Realmente o teor alcolico  uma diferena, mas a principal  a ma-
                       neira como cada uma  fabricada.
                          O lcool das bebidas  obtido a partir da fermentao de polissacar-
                       deos (amido, celulose) ou de dissacardeos (sacarose, maltose).

                                                         Esquema 03
                        A frutose  encontrada junto com a glicose e a sacarose no mel e frutas.
                         o mais doce dos acares, muitos fabricantes de produtos alimentcios
                        usam a frutose para substituir a sacarose em seus produtos - mesma do-
                        ura, menos calorias.
                                                                   O           OH
                                                    HO                         OH


                                                         HO                OH
                                                                 frutose

                        A glicose  usada na alimentao (na fabricao de doces, balas, etc.).
                         tambm chamada de "acar do sangue", pois  o acar mais simples
                        que circula em nossas veias.
                                                        HO    6
                                                              5
                                                                           O
                                                     4                          1
                                                             OH
                                                                         2
                                                   HO        3                  OH
                                                                           OH
                                                          glicose




214 QumicaSinttica
                                                                                                           Qumica


 Dissacardeos  formado pela unio da glicose e frutose, um exemplo 
 o acar comum.
                        OH

                                    O
              HO                                      OH
                   HO
                                    OH
                                                           OH
                                            O
                                                      O
                         sacarose
                                                                OH
                                                 OH

 Polissacardeos so formados por unidades menores, glicose, unidas
 umas s outras, possuem funes biolgicas de armazenamento de ener-
 gia e componente de parede celular dos vegetais.

               CH2OH
                             O
                                            HO                  O
              HO                        O
                                                           O
                             OH             CH2OH

                                    celulose



    Os acares citados no esquema 03 se encontram na cana-de-a-
car, na beterraba, na batata, na cevada, no arroz, etc.
    Vamos mostrar agora, passo a passo, a formao do lcool da "caninha":
    Primeiramente  feito o corte da cana-de-acar. A cana-de-acar
deve estar madura, fresquinha, limpa e precisa ser moda.                           Fonte: http://www.vermelho.org.
    A moagem  feita em mquina com cilindros giratrios (aquele das                br/diario/2005/1218/1218_
                                                                                    cana_escravidao.asp
garapas que est nas ruas das cidades) que a espreme, produz um cal-
do, conhecido popularmente como garapa, que  rico em acar. O
restante  bagao, parte slida, rica em celulose. Ser que esse baga-
o tem utilidade?
     O bagao pode ser queimado na fornalha do alambique ou utiliza-
do na produo de rao para gado. A fermentao ocorre em tanques
chamados dornas. Na dorna coloca-se a garapa, onde  acrescentado
produto como fub ou farelo de arroz, que estimulam a multiplicao
das leveduras (fungos microscpicos).
    Os fungos so microrganismos unicelulares de forma ovide e esf-
rica, podem variar de 4 a 8 m (mcron = 10-5 m) de largura por 5 a 16
m de comprimento. So anaerbicos facultativos, podem realizar res-
pirao na presena de oxignio ou na ausncia deste elemento.
    As leveduras so classificadas como fungos, e as mais importantes
na produo de lcool so chamadas de Saccharomyces cerevisiae e S.
uvarum. A S. cerevisiae  utilizada para panificao, produo de pro-
tena e vinho, e a S. uvarum para fabricao de cerveja.


                                                                    FermentadasouDestiladas.HRestries! 215
       EnsinoMdio

                            Comoaslevedurassereproduzem?
                                                A maior parte das leveduras se reproduzem por
                                            brotamento da clula-me ou gemulao. No proces-
                                            so de brotamento, a clula-me origina um broto, que
                                            cresce, e d origem a um novo ser. Esta modalidade
                                            de reproduo resulta num processo de fermentao.
               broto ou
               gmula                           Com o tempo, o acar transforma-se em glicose e
                                            frutose. A fermentao da glicose produz lcool, gs
             clula-me                     carbnico e energia. Parte da energia produzida pe-
                                            la fermentao  transformada em calor, que mata as
                          Pseudo-hifa       bactrias e bolores indesejveis.
                              O lcool permanece no mosto (garapa fermentada) e o gs carbni-
                          co se desprende, em bolhas, para o ar, o que d ao sistema um aspec-
                          to de fervura. A fermentao s acaba quando toda a glicose  decom-
                          posta, ou quando os microrganismos fermentadores morrem. O mosto
                           despejado no alambique, uma espcie de caldeiro metlico, em ge-
                          ral de cobre e aquecido por uma fornalha. Quando atinge a tempe-
                          ratura de 78,3oC, o lcool, mais voltil que a gua, evapora. Nas con-
                          dies utilizadas, junto com o vapor do lcool, h o arraste de outras
                          substncias e gua. O vapor sobe por uma coluna e volta a ficar lqui-
                          do ao passar em uma serpentina resfriada com gua. Est pronta a ca-
                          chaa, com 35 a 54% de lcool, que pode ser envelhecida em barris de
                          madeira ou engarrafada imediatamente.
                          Esquema 4

                                  Cana de     triturao                       fermentao           Mosto
                                                                garapa
                                   acar     em moendas
                                                                                                  fermentado

                                                                                         destilao
                                                             cachaa

                                                                                                      vinhoto


                              O vinhoto (a sobra da destilao), substncia de cheiro desagrad-
                          vel, tem sido aproveitado como fertilizante. Observe na figura abaixo
                          o lanamento do vinhoto na lavoura:




                                               Fonte: http://www.ana.gov.br/


216 QumicaSinttica
                                                                                                   Qumica

    Lembra do bagao da cana?  usado na indstria, onde o bagao 
queimado em caldeiras e gera vapor. O vapor de alta presso alimen-
ta uma turbina que produz energia eltrica, enquanto o vapor de bai-
xa presso  utilizado no processo produtivo da usina.
          Esquema 5


                                                   turbina
                   vapor


                   gua

                 queima do
                                                  energia
                  bagao



    Hoje h incentivo para que as usinas produzam energia, com vanta-
gens como: mais uma fonte de renda, investimento relativamente bai-
xo, no depende de linhas de transmisso  entra direto na rede distri-
buidora com os nveis adequados de tenso.
    Pela posio geogrfica, as usinas se encontram na rea de maior
consumo de energia eltrica do pas;  o perodo de safra da cana que
coincide com a seca (maio a novembro) o que pode ajudar a poupar
as reservas de energia eltrica.



                ATIVIDADE

      Vamos conhecer melhor o processo de fermentao. Para isto, necessitamos de: erlenmeyer, prove-
 ta, termmetro, rolha, tubo de vidro em U, tubo de ensaio, caldo-de-cana, fermento para po e gua.
    Monte o experimento como est ilustrado na figura ao lado:
    Coloque, no erlenmeyer de 300mL, 50 mL de caldo de ca-
    na e 150 mL de gua.
    Junte uma colher de sopa rasa de fermento de po dissol-
    vido em um pouco de gua.
    Tampe o erlenmeyer com a rolha que contm o tubo de vi-
    dro em U.
    Deixe fermentar por 3 ou 4 dias. Observe.
    Destampe o erlenmeyer e cheire seu contedo.
    O que aconteceu com a temperatura? O que isso significa?                         Foto: Icone Audiovisual

    O que so as bolhas que saem do tubo?
    Os sabores e cheiros diferentes das bebidas destiladas e fermentadas decorrem de sementes ou
    frutos includos na mistura durante a fermentao.



                                                             FermentadasouDestiladas.HRestries! 217
         EnsinoMdio

                                              Existe uma relao entre o lcool das be-
                                          bidas e o lcool comum (do supermercado)?
                                          Ambos apresentam o mesmo nome e o mes-
                                          mo grupo funcional (radical ligado ao gru-
                                          pamento OH). Tambm chamado lcool et-
                                          lico ou etanol de frmula CH3  CH2  OH,
                                          apresenta-se como lquido, incolor, de chei-
                                          ro caracterstico e agradvel, e facilmente
                                          dissolvido em gua.
                                              A produo de lcool (etanol) no Brasil
                                          tem como matria-prima a cana-de-acar.


                                                                                           Foto: Icone Audiovisual


                                                          E o que isso tem a ver com a balinha de
                                                          hortel? Continue lendo, voc chegar l.
                                                          Voc se lembra de quando e onde surgiu o cultivo
                                                          da cana-de-acar no Brasil?


                                             Oficialmente, foi Martim Affonso de Souza que, em 1532, trouxe a
                                          primeira muda de cana ao Brasil e iniciou seu cultivo na Capitania de
                                          So Vicente. L, ele prprio construiu o primeiro engenho de acar.
                                          Mas foi no Nordeste, principalmente nas Capitanias de Pernambuco e
                                          da Bahia, que os engenhos de acar se multiplicaram.
                                             Aps o auge do cultivo da cana-de-acar, a economia do Brasil se
                                          voltou para outras atividades como: minerao, cultivo e exportao
                                          de caf e industrializao. Somente por volta de 1970, o cultivo da ca-
                                          na-de-acar e a produo do lcool passaram a ser importantes no-
                                          vamente com a utilizao do lcool como combustvel.


                                            VocjouviufalarnoProlcool?
                                              Com certeza seus pais ou avs j conhecem, ou j ouviram falar
                                          do Prolcool  Programa Nacional do lcool. Em 1975, este programa
                                          representou a iniciativa de maior sucesso mundial na substituio
                                          de derivados de petrleo por lcool no setor automotivo. Foi criado
                                          pelo governo brasileiro com o objetivo de reduzir a importao de
                                          ptrleo. O lcool hidratado teve um papel importante na soluo do
                                          problema da octanagem da gasolina, substituiu o chumbo tetraetila,
                                          altamente prejudicial  sade humana, na mistura gasolina-lcool,
    Fonte: http://www.eletrobras.gov.     hoje aceita e usada em praticamente todo o mundo.
    br/pesquisa_infanto_juvenil/ft_bio-
    massa.asp



218 QumicaSinttica
                                                                                          Qumica

 Localizao das Usinas e Destilarias do Estado do Paran




Alcopar Maring - PR
    Fonte: www.alcopar.org.br/associados/mapa.htm


    No auge do prolcool, houve uma expanso da cultura da cana em So
 Paulo, Paran e Mato Grosso do Sul. O Mapa mostra a localizao das usi-
 nas de destilarias no estado do Paran. Voc sabia que existiam tantas?


    OquehouvecomoProlcool?
    Porqueeledesapareceu?
     A baixa dos preos do petrleo tornou o lcool pouco competitivo,
 exigindo subsdios (ajuda) para a manuteno do programa. Nos lti-
 mos anos, a poltica de eliminao de subsdios provocou uma certa
 desorganizao, que vem sendo vivida e discutida.
     Desde a dcada de 1970, so produzidos carros a lcool no Brasil. Atu-
 almente  baixa a produo de veculos novos a lcool, porm h a op-
 o dos "flex" ou bicombustveis  so automveis cujos motores aceitam
 tanto gasolina quanto lcool como combustvel. A escolha fica a cargo do
 usurio. As alteraes nos preos internacionais do petrleo geram altera-
 es nos preos do lcool combustvel.  o mercado, fazendo seu papel!
     O lcool vem sendo reconhecido, na comunidade internacional,
 como uma das possveis solues aos problemas ambientais, destacan-
 do-se como um dos melhores candidatos a ser apoiado com polticas
 de financiamento (Mecanismos de Desenvolvimento Limpo - MDL), se-
 gundo o estabelecido no Protocolo de Kyoto (acordo dos pases mais ri-
 cos para diminuir a emisso de gases poluentes).


                                                            FermentadasouDestiladas.HRestries! 219
        EnsinoMdio

                                         Existem algumas desvantagens da produo do lcool, como: o
                                     monoplio da cultura da cana-de-acar e a mo-de-obra emprega-
                                     da nas fazendas e usinas de cana - constituda de homens, mulheres e
                                     crianas, os bias-fria, que so remunerados por tarefas, com jornadas
                                     extenuantes de trabalho.
     96oGl( 98 graus Gay-Lus-
                                         No Brasil, a maior parte do etanol produzido  utilizado como com-
    sac) Significa uma mistura       bustvel de veculos. Uma de suas vantagens em relao  gasolina 
    de 96% de lcool e 4 % de        que sua queima no produz dixido de enxofre (SO2), um dos princi-
    gua.                            pais poluentes atmosfricos. Esse lcool  o etanol hidratado, que, por
                                     lei, deve estar entre 93,2oGL e 93,8o GL. O lcool etlico  tambm utili-
                                     zado como aditivo da gasolina, utilizando-se etanol anidro (sem gua)
     Um dos motivos pelos
    quais o lcool gel  mais se-
                                     em uma concentrao em torno de 24% em volume. Como o etanol 
    guro que o lquido  por-        solvel na gua e na maioria dos solventes orgnicos, est presente
    que se espalha menos e, por      em perfumes, medicamentos e tintas.
    conseqncia, diminui a su-          Voc conhece lcool gel?
    perfcie de queima em caso           Por que ele est substituindo o lcool lquido?
    de acidentes.
                                         O lcool usado na limpeza domstica se apresenta na forma de l-
                                     cool gel. A proibio de venda de lcool lquido e sua substituio pe-
      Cirrose Heptica: de-          la verso em gel, foi uma medida tomada, h pouco mais de dois anos
    generao das clulas do f-     e trouxe um grande benefcio  sociedade. Foi detectada uma reduo
    gado que provoca distrbios      de 60% de casos de queimaduras provocadas por lcool lquido (dados
    funcionais prejudicando a cir-
                                     fornecidos pela Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria  ANVISA).
    culao do sangue e da bile.
                                         O lcool  uma das poucas drogas que tem seu consumo admitido
                                     e at incentivado. Apesar de sua aceitao social, o consumo excessivo
                                     de bebidas alcolicas passa a ser um problema. Alm dos inmeros aci-
                                     dentes de trnsito e da violncia associada  embriaguez, o consumo de
                                     lcool a longo prazo, dependendo da dose, da freqncia e das circuns-
                                     tncias, pode provocar um quadro de dependncia conhecido como al-
                                     coolismo e tambm levar a cirrose heptica, que pode causar a morte.
                                         Pesquisas do Detran (Departamento de Trnsito) demonstram que
                                     o lcool  responsvel, direta ou indiretamente, por, pelo menos, me-
                                     tade dos acidentes de trnsito no Brasil.
                                                           No trnsito, para combater motoristas embriaga-
                                                       dos, a polcia usa os chamados bafmetros. O moto-
                                                       rista suspeito  obrigado a soprar atravs de um tu-
                                                       bo ligado ao bafmetro, que indicar ento seu grau
                                                       de embriaguez.


                                                         Se voc consumir bebida alcolica e "chupar" uma
                                                         balinha de hortel, o cheiro do lcool ir sumir?




220 QumicaSinttica
                                                                                                   Qumica

     O tipo mais simples e antigo de bafmetro contm um cartucho
com K2Cr2O7, (dicromato de potssio) depositado sobre partculas de
slica gel umedecidas com H2SO4 (cido sulfrico); se o ar nele sopra-
do contiver lcool, ocorrer uma mudana de cor de alaranjado para
verde. Na realidade, a reao que ocorre  transformao (oxidao)
do lcool em aldedo e a transformao (reduo) do dicromato a on
cromo III ou a on cromo II. A colorao inicial  alaranjada por causa
do dicromato, e a final  verde-azulada, porque o cromo III  verde e
o cromo II  azul. Observe a reao a seguir:
K2Cr2O7 + 4H2SO4+ 3CH3CH2OH             Cr2(SO4)3 + 7H2O+3CH3CHO + K2SO4
alaranjado                                     verde




                  ATIVIDADE

      Agora vamos montar um "bafmetro". Necessitamos de 2 tubos de ensaio, cido sulfrico, dicroma-
  to de potssio, lcool e essncia de hortel.
      E ento a balinha de hortel disfara?
      Coloque cerca de 1 mL de soluo de dicromato de potssio (soluo de colorao alaranjada) em um
      tubo de ensaio; junte cerca de 1 mL de cido sulfrico diludo e adicione 2 gotas de lcool etlico.
      Repita o procedimento acima e adicione uma gota de essncia de hortel.
      Aquea os dois tubos de ensaio com o auxlio da pina de madeira, em chama pequena at a ebulio.
      Qual  a colorao obtida ?
      Por que ocorre mudana de cor?
      Qual  o odor caracterstico?



                                                                FermentadasouDestiladas.HRestries! 221
       EnsinoMdio

                                   VocacompanhaafrmulaIndy?
                                       Qualotipodecombustvelessesauto-
                                        mveisutilizam?
                                                      Estudos mostraram que veculos movidos a lcool
                                                   metlico ou metanol produzem menos poluentes que
                                                 os movidos por outros combustveis. Porm, h algumas
      O metanol  um dos com-             desvantagens na utilizao do metanol. Uma delas  a dificulda-
    bustveis usados em compe-       de no manuseio devido  elevada toxicidade dessa substncia; a ou-
    ties automotivas.          tra  que, durante a queima, a chama do metanol  praticamente invis-
                                 vel, o que pode provocar srios acidentes. Alm disso, h evidncias de
                                 que resduos da combusto do metanol so cancergenos, o que exige
                                 cautela no uso em larga escala. Sendo assim, a tendncia  que o meta-
                                 nol seja utilizado apenas como aditivo de outros combustveis.
                                     O emprego do metanol em bebidas  proibido, pois trata-se de um
                                 composto altamente txico, que provoca cegueira e at mesmo a morte.
                                     Esse lcool  empregado como solvente de tintas e vernizes, como
                                 combustvel, como matria-prima na obteno do formol e tambm
                                 em perfumaria (recebe o nome de essncia colonial).
                                     Como j vimos na reao do bafmetro, um lcool, no caso, o eta-
                                                                        O
                                 nol pode produzir um aldedo ( C         ). Esse aldedo  o etanal (al-
                                                                        H
                                 dedo actico ou acetaldedo),  a primeira substncia em que o lcool

                                 etlico se converte em nosso organismo quando ingerimos bebidas al-
                                 colicas. O etanal  um dos responsveis pelo enjo e pela dor de ca-
                                 bea provocados pelo exagero no consumo de bebidas alcolicas.
                                     Assim como os aldedos, as cetonas - um outro grupo de funes oxi-
                                 genadas -, apresentam um grupo similar chamado carbonila (C      O).
                                     A substncia mais simples  conhecida como acetona, tambm le-
                                 va o nome de propanona ou dimetil cetona.  uma substncia bastan-
                                 te conhecida por sua utilizao como solvente para remover esmalte
                                 das unhas. Apresenta-se como um lquido incolor de cheiro agradvel,
                                 bastante voltil e miscvel com a gua. Sua aplicao na indstria  co-
                                 mo solvente de tintas, vernizes, esmaltes, etc.  utilizada tambm na
                                 preparao de sedas artificiais, celulide, plvora sem fumaa, coran-
                                 tes, produtos medicinais, etc.
                                     Por ser um reagente fundamental nos laboratrios de refino de coca-
                                 na, a acetona tem sua comercializao controlada pela Polcia Federal.
                                     Em relao  oxidao, os aldedos so oxidados, com permanga-
                                 nato de potssio em meio cido, enquanto as cetonas no so oxida-
                                 das.




222 QumicaSinttica
                                                                                              Qumica



                 ATIVIDADE

     Vamos montar o espelho de prata; para isso necessitaremos de: glicose, soluo de nitrato de
 prata 0,1 mol/L, amonaco, tubo de ensaio, lamparina, pina de madeira e conta-gotas.

     Coloque, no tubo de ensaio, uma colher de ch de glicose e adicione 10 mL da soluo de nitrato
     de prata (reativo de Tollens). A seguir, adicione a esse sistema 10 gotas de amonaco.

     Prenda o tubo com a pina de madeira e aquea-o na lamparina sob agitao constante.

     Durante o aquecimento, no deixe que a boca do tubo de ensaio fique voltada para sua direo ou
     de outras pessoas.

     O aquecimento deve ser feito at o momento em que voc perceber a formao de um espelho nas
     paredes do tubo.

     Qual  a reao qumica que ocorre na formao do espelho?



   A partir da oxidao do etanol, obtemos tambm um cido carboxlico.

                                        O
                               R    C
                                        OH

3CH3CH2OH + K2Cr2O7 + 8H2SO4       3CH3COOH + 2 Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O
   lcool    laranja                   cido        verde
                                    Carboxlico



    O cido etanico, tambm chamado de cido actico,  um lqui-
do incolor, de odor acentuado, que se solidifica a +16,7oC e entra em
ebulio a +118,1oC. Quando resfriado, abaixo
de +16,7oC, o cido etanico puro se solidifica
formando cristais brilhantes, incolores e trans-
parentes, com aspecto de gelo, da recebe o
nome de cido actico glacial.
    A partir da queima de combustveis fsseis,
queima da vegetao e da incinerao de ma-
tria orgnica, h formao de alguns cidos
carboxlicos, como cido metanico, frmico e
outros. Estudos recentes tm mostrado o efei-
to dos cidos actico e frmico na corroso at-
mosfrica de metais.
                                                     Fonte: http://www.sxc.hu



                                                               FermentadasouDestiladas.HRestries! 223
         EnsinoMdio

                                                O cido metanico, tambm chamado cido frmico, 
                                            um lquido incolor, de cheiro irritante, que se solidifica a +
                                            8,6 oC e entra em ebulio a +100,8 oC.
                                                Este cido recebeu o nome de cido frmico porque
                                            era extrado, por destilao com vapor de gua, das for-
                                            migas vermelhas.  encontrado tambm nas abelhas, na
                                            urtiga, no pinheiro e em alguns frutos.
                                                Algumas formigas injetam esse lquido na picada, pro-
                                            duzindo uma reao alrgica, caracterizada pela formao
    Foto: Icone Audiovisual
                                            de edema e coceira.
                                                O cido frmico  usado no tingimento de tecidos, na
                                            medicina, no tratamento do reumatismo, na produo de
                                            outros compostos orgnicos, como desinfetante, etc.
                                                Os cidos carboxlicos aparecem na natureza na for-
                                            ma combinada, principalmente nos steres, nos leos, e
                                            nas gorduras, ceras, frutas, etc.
                                                Por que os ces reconhecem seus donos?
                                                As pessoas apresentam "cheiro caracterstico" devido
    Foto: Icone Audiovisual
                                            s variaes do metabolismo de um indivduo para outro.
                              Uma mistura de cidos carboxlicos  responsvel pelos odores. Por
                              este motivo os ces, que apresentam o sentido do olfato muito desen-
                              volvido, so capazes de reconhecer seus donos.
                                  Os steres podem ser obtidos a partir da reao de esterificao en-
                              tre um cido carboxlico e lcool.
                                  Exemplo:


                                  H3C  COOH + CH2  OH              H3C  COO  CH2  CH3 + H2O
                                cido carboxlico lcool                    ster



                                Oquequerdizerosaborhorteldabalinha?
                                                Voc sabia que, na preparao de extratos, os steres
                                            so conhecidos como flavorizantes (substncias que imi-
                                            tam o odor e o gosto dos frutos)? So empregados na con-
                                            feco de xaropes, pastilhas, doces, balas, refrescos, etc.
                                                Alguns steres so usados como medicamentos e ou-
                                            tros de cadeia mais longa, existentes em leos e gorduras,
                                            so aproveitados na produo de sabes.
                                                Estes mesmos steres, de massa molecular baixa, so l-
    Foto: Icone Audiovisual
                              quidos incolores, de cheiro agradvel, mas  medida que aumenta a mas-
                              sa molecular, vo se tornando lquidos xaroposos, viscosos e gordurosos,
                              at se tornarem slidos, e, com isso, vo perdendo o cheiro agradvel.

224 QumicaSinttica
                                                                                                      Qumica

   Os steres so compostos insolveis em gua, porm solveis em
lcool, ter e clorofrmio. Como no apresentam ligaes de hidrog-
nio, os steres tm ponto de ebulio menores que os dos lcoois e
cidos de mesma massa molecular.



                 ATIVIDADE

     Sntese de uma substncia:
    Necessita-se de: balo de fundo redondo de 100mL, conden-
 sador, provetas, bico de Bunsen, suporte universal, tubos de borra-
 cha, rolha, cido actico glacial, lcool etlico (lcool comum) e ci-
 do sulfrico concentrado.
     Coloque no balo de fundo redondo 10 mL de cido acti-
     co glacial e 10 mL de lcool etlico (lcool comum), usando as
     provetas.
     Adicione, lentamente e sob agitao, 2,5 mL de cido sulfri-
     co concentrado, usando a proveta.
     Adapte o condensador, na posio vertical, ao balo de fun-
     do redondo. Fixar o balo e o condensador no suporte uni-
     versal conforme a figura ao lado:
     Aquea cuidadosamente o balo de fundo redondo, em chama  Foto: Icone Audiovisual
     direta, por 15 a 20 minutos. No se esquea de abrir a torneira para refrigerar o condensador.
     Deixe o produto esfriar e desmonte a aparelhagem.
        Qual o odor caracterstico?
        Qual  a funo do cido sulfrico nesta esterificao? Por que  possvel afirmar que houve for-
         mao de ster no experimento?


   Uma mesma estrutura, pode apresentar vrias funes orgnicas.
Essas estruturas so substncias com funes mistas, como, por exem-
plo, os flavonides.


  Vocjouviufalaremflavonides?
    Os flavonides esto presentes em alguns medicamen-
tos e so indicados para o tratamento de doenas circula-                                              OH
trias e hipertenso. Eles agem como "cofator" da vitami-
                                                                           HO        O
na C. Algumas pesquisas sugerem que alguns flavonides
possuem uma ao anticancergena, podendo ser agentes
antivirais, anti-hemorrgicos, entre outros. Recomenda-se                                   OH
que os seres humanos consumam flavonides diariamen-                            OH   O
te. Os flavonides so encontrados nas frutas, em vege-
tais, no vinho, em cereais e em corantes alimentares.

                                                                   FermentadasouDestiladas.HRestries! 225
       EnsinoMdio




                              Conseguiu descobrir se a balinha
                             de hortel salva sua pele? Caso no
                             tenha aprendido, pode continuar
                             pesquisando...!




                        ObrasConsultadas
                        BRAATHEN, C. Hlito culpado; o princpio do bafmetro. Qumica nova na
                        escola, n. 5, maio, So Paulo 1997.
                        COSTA, T. S.; ORNELAS, D. L.; GUIMARES, P. I. C. e MERON, F.
                        Confirmando a esterificao de Fischer por meio dos aromas. Qumica
                        Nova na Escola, n. 19, p. 36-38, So Paulo, 2004.
                        FERREIRA, G. A. L.; MOL, G. S.; SILVA, R. R. Bafmetro um modelo
                        demonstrativo. Qumica Nova na Escola, n. 5, maio, 1997.
                        FIORUCCI, A. R.; SOARES, M. H. F. B.; CAVALHEIRO, E. E. G. cidos orgnicos:
                        dos primrdios da Qumica Experimental  sua presena em nosso cotidiano.
                        Qumica Nova na Escola, n. 15, So Paulo,2002.
                        MORRISON, R. T.& BOYD, R. N. Qumica Orgnica. Traduo de: M.
                        Alves da Silva. 6. ed. Lisboa: Fundao Calouste Gulbenkian, 1978.
                        NARCISO, Jr; JORGE, L. Projeto Escola e Cidadania: Qumica. So
                        Paulo: Editora do Brasil, 2000.
                        SIMES, C. M. O. et al. Farmacognosia da planta ao medicamento.
                        3. ed. revisada. Porto Alegre/Florianpolis: Ed. Universidade/UFRGS/ed. UFSC,
                        2001.
                        GRAHAM SOLOMONS, T. W. Qumica Orgnica. Traduo de: Robson
                        Mendes Matos. Rio de janeiro: LTC, 2005.
                        SOUZA, R. S.; CARVALHO, L. R. F. Origem e implicaes dos cidos
                        carboxlicos na atmosfera. Qumica Nova, v. 24, n.1, p. 60-67, So Paulo,
                        2001.
                        RUSSEL, J. B. Qumica Geral. Traduo e reviso tcnica de: Mrcia
                        Guekesian et al. 2. ed. So Paulo: Pearson Makron Books, 1994.
                        RODRIGUES, J. R.; AGUIAR, R. M. P.; MARIA L.C.S.; SANTOS, Z. A. M. Uma
                        abordagem para o ensino da funo lcool. Qumica Nova na Escola, n.
                        12, novembro, So Paulo, 2000.
                        TORTORA, G.J.; FUNKE, B.R.; COSE, C.L. Microbiologia: Traduo de:
                        Horcio Macedo. 6. ed., Porto Alegre: Artmed, 2003.
                        VOGEL, A. I. Anlise Orgnica Qualitativa. v.I Rio de Janeiro: LTC, 1990.




226 QumicaSinttica
                                          Qumica


ANOTAES




            FermentadasouDestiladas.HRestries! 227
       EnsinoMdio




228 QumicaSinttica   Ilustrao: Icone Audiovisual / Antonio Eder
                                                                                               Qumica




                                                                                      17
                                               A VIDA SEM ELAS
                                                NO TEM GRAA
                                                                             Maria Bernadete P. Buzzato1




                                                      oc beija com cincia?




                                                 Fonte: http://www.sxc.hu




Colgio Estadual Unidade Polo - Maring - PR
1




                                                                    AVidaSemElasNoTemGraa 229
       EnsinoMdio

                              VocBeijacomcincia?
                               Provavelmente voc j viu, sentiu ou experimentou o sabor de
                            um beijo.
                               Vamos ver como isso comeou?
                               O beijo  uma forma de manifestar carinho entre alguns seres vivos.
                            Os seres humanos os conhecem de longa data.
                               Representaes de beijos, em desenhos, foram encontradas nas pare-
                            des dos templos de Khajuraho, na ndia, por volta de 2500 a.C., segundo
                            um artigo publicado no dia 09/06/2005 na revista BOA SADE.
                               O que leva um casal a se apaixonar, a trocar carinhos?
                               Dizem os romnticos que  o "AMOR".
                               E voc?
                               Nunca sentiu aquele suorzinho nas mos, alguns calafrios que pro-
                            curou disfarar, o corao querendo saltar do peito, a expectativa antes
                            do primeiro beijo, os pensamentos confusos, as pernas tremerem?
                               Quem nunca sentiu que atire a primeira pedra.
                               Mas de onde vem estas sensaes?
     Esquema 01

                                                                             OH
                                          NH2
                                                                                       H
                                                                                       N
                                                                                            CH3
            HO
                                                       HO
                       OH
                Dopamina- produz sensaes                         OH
                de satisfao e de prazer                Adrenalina  responsvel pela nossa
                                                         reao de "fuga ou luta".
                                OH                       Reconhecida pela dilatao da pupila,
                                                         taquicardia, suor excessivo, tremores.
                                         NH2

                                                    HO                                        NH2

           HO

                       OH                                                N
                                                                         H
         Noradrenalina  responsvel pelo nosso                OH
         comportamento diante de uma situao
         de risco. Semelhante  adrenalina.                 Serotonina  regula o humor,
                                                            o sono, a atividade sexual.



230 QumicaSinttica
                                                                                              Qumica

   Nestas substncias h um grupo de tomos        N     H
que  comum a todas elas, o grupo amina:
                                                   H
    As frmulas que voc observou representam algumas das substn-          Curiosidade: A palavra
cias responsveis pelo nosso comportamento emocional.                     vitamina vem de "vital amina",
    Se o tomo de nitrognio estiver ligado a trs tomos de hidrog-     porque as primeiras que foram
nio, temos o composto qumico denominado amnia (NH3). Mas, se            descobertas eram aminas.
um ou mais tomos de hidrognio da amnia so substitudos por ra-
dicais orgnicos, isto , cadeias carbnicas com eltrons desempare-
lhados, constituem-se as aminas. Estas substncias so encontradas no
nosso corpo, como tambm em algumas vitaminas e nas drogas.
    Ento! Vamos conhec-las.
    Os tipos de aminas conhecidas dependem da substituio dos to-
mos de hidrognio. So elas:
    Aminas primrias: quando um tomo de hidrognio for substitudo
    por um radical orgnico.
    Aminas secundrias: quando dois tomos de hidrognio forem subs-
    titudos por dois radicais orgnicos.
    Aminas tercirias: quando trs tomos de hidrognio forem substitu-
    dos por trs radicais orgnicos.
    Os tomos de hidrognio podem ser substitudos por anis arom-
ticos, e neste caso as aminas so conhecidas como Arilaminas.
    A anilina, considerada a mais importante das aminas aromticas,
tambm  conhecida como benzeamina.  utilizada como matria-pri-
ma nas indstrias para produzir muitos compostos, dentre eles coran-
tes sintticos e compostos utilizados como reveladores fotogrficos,
aceleradores da vulcanizao da borracha, e as sulfas (substncias uti-
lizadas como remdio no combate a certas infeces), que atualmen-
te, vem sendo substitudas pelos antibiticos.
    No nosso organismo, no sistema nervoso, h muitas substncias as
quais pertencem s classes das aminas, que desempenham uma funo
muito importante na transmisso dos impulsos nervosos: so chama-
das de NEUROTRANSMISSORES. As mais comuns so: a acetilcolina,
certos aminocidos e dentre as aminas, a noradrenalina (representada
no quadro anterior).
    Vamos tentar compreender como os neurotransmissores atuam no
nosso organismo.
    Juntamente com o sistema endcrino, so os responsveis pela
transmisso de informaes do meio interno, tal como a dor provoca-
da por uma infeco, e por informaes, sensaes, que vm do meio
externo, como luz, som, calor, frio.
    No nosso sistema nervoso podemos identificar dois sistemas princi-
pais: o sistema nervoso central e o sistema nervoso perifrico.


                                                                  AVidaSemElasNoTemGraa 231
       EnsinoMdio

                               O sistema nervoso central  constitudo pelo crebro e pela medu-
                           la espinhal. Ele recebe os estmulos dos rgos dos sentidos, interpre-
                           ta as informaes e gera as respostas.
                               O sistema nervoso perifrico  formado pelo conjunto de nervos
                           sensitivos que recebem os estmulos externos, que so levados at a
                           medula espinhal e de l ao sistema nervoso central (crebro). Esses es-
                           tmulos externos so as perturbaes do meio que os seres vivos es-
                           to constantemente expostos, como a luz que incide sobre os nossos
                           olhos, o som que chega aos nossos ouvidos, quando algum pisa em
                           nosso p, ou quando uma brisa atinge nossa pele.
                               Como se d essa transmisso de informao?
                               Por meio de impulsos nervosos que percorrem todas as clulas ner-
                           vosas (neurnios) a partir de seu corpo, passando pelo axnio, um
                           longo tubo em forma de cilindro, e seguindo at a extremidade dos
                           dendritos. Observe o desenho:
                               Esquema 2

                                             Sentido de propagao do impulso
     Recepo do impulso
                                                                 Corpo

                             Axnio



                                                                              Nodo
                         Bainha de mielina


             Dentritos


                                             Botes Sinpticos

                               Os neurnios encontram-se ligados uns aos outros formando lon-
                           gas cadeias, as quais transmitem informaes a outros neurnios ou
                           msculos, envolvendo transformaes eltricas e qumicas.
                               As transformaes eltricas favorecem a transmisso (interna) den-
                           tro de um neurnio e as transformaes qumicas favorecem as trans-
                           misses (externa) de um neurnio a outro ou de um neurnio a uma
                           clula muscular.
                               Agora, como os impulsos nervosos passam de um neurnio para outro?
                               Normalmente os impulsos nervosos no passariam de um neurnio
                           para outro, porque existe um espao entre eles, denominado ESPAO
                           SINPTICO. A tarefa de fazer passar o impulso nervoso de um neur-
                           nio para outro fica a cargo dos neurotransmissores, aqueles menciona-
                           dos anteriormente.

232 QumicaSinttica
                                                                                                     Qumica

   Como isso acontece?
   As substncias neurotransmissoras so sintetizadas pelos neurnios,
geralmente armazenadas dentro de pequenas vesculas (bolsas) esfri-
cas, localizadas no final de um dendrito.
   No Esquema 3, podemos observar a membrana antes da sinapse
(pr-sinptica), quando ocorre a liberao das substncias neurotrans-
missoras, e a membrana depois da sinapse (ps-sinptica), quando os
neurotransmissores so recebidos. As vesculas se rompem na membra-
na pr-sinptica e liberam as substncias qumicas (neurotransmissoras)
como a dopamina, adrenalina, noradrenalina, serotonina, ocorrendo a
passagem do impulso nervoso. Em seguida a substncia neurotransmis-
sora  recebida na membrana ps-sinptica por protenas especializa-
das. A vescula  posteriormente recuperada e recarregada novamente
com substncias neurotransmissoras, repetindo todo o processo.
   Esquema 3

         Canal inico                                                Mitocndrias
     Vescula grande
                                                                   Vesculas com
                                                                   neurotransmissores
      Membrana
      pr-sinpticca
                                                                 Estruturas proticas
 Protenas receptoras
                                                                 Fenda sinptica
       Membrana
       ps-sinpticca




                    Passagem das substncias neurotransmissoras de uma
                    clula para outra - Boto sinptico - sinapse qumica.

    E como acontecem os impulsos nervosos? Como eles "caminham",
se propagam pelos neurnios?
    Vamos relembrar! As clulas tm uma membrana semipermevel
que separa o meio interno (intracelular), formado por gua, protenas
e sais inorgnicos (como o sal de cozinha, NaCl) do meio externo (ex-
tracelular), onde as clulas esto mergulhadas em solues que tm as
mesmas substncias do meio intracelular com diferente concentrao.
    Como as substncias dentro e fora da clula esto no meio aquoso,
existem quantidades diferentes de ons com cargas eltricas tambm
diferentes dos dois lados, como ons de sdio, potssio, clcio, cloro,
fosfato, ons orgnicos, deixando a membrana celular do neurnio po-
larizada (com plos). Tal configurao gera uma diferena de poten-
cial entre os dois lados.
    A diferena de potencial (ddp) est associada  variaes de ener-
gia potencial por unidade de carga. Aqui essas "cargas" se manifes-
tam atravs de ons.

                                                                                    AVidaSemElasNoTemGraa 233
       EnsinoMdio

                           A queda de um objeto do alto de um prdio se d porque ele tem
                       uma energia potencial armazenada, em funo da altura do prdio em
                       relao ao cho. No caso de cargas eltricas, se tivermos um basto
                       carregado positivamente e um basto com carga nula,  possvel que
                       haja uma transferncia de cargas do primeiro para o segundo, quando
                       os bastes forem aproximados. Essa transferncia ocorre porque o po-
                       tencial do primeiro basto  mais alto do que o do segundo.
                           O desenho mostra o corte de um axnio da clula nervosa, com os
                       ons sdio (carga +), no lado de fora da clula em maior quantidade do
                       que dentro da clula, que passam pela membrana celular lentamente.
                       Devido essa diferena entre os dois meios, os ons sdio tendem a se
                       deslocar para dentro da clula.

                                               Esquema 4
                                                                    Precisamos
                                                                   passar para o
                                                                     outro lado


                                                                                      Na+          Os ons sdio querem
                                                 Na+                                  Ca+2           entrar, Potssio!
                                                 Ca+2
                              Precisamos ser
                               perturbados       Cl                                        K+
                                                 K+         Cl                                    Esto chegando
                                                                                      Ca+2
                                                                                                  de 3 em 3 porque
                                  Agora                                              Cl
                                a nossa vez.     Na     +
                                                                                      Na+          o seu lado est
                                                                                                   congestionado
                                 Vamos nos       Cl
                                movimentar.                 Ca+2
                                                                                      K+ Cl   

                                                 Na     +



                                                   Meio externo                    Meio interno
                                                    da clula                       da clula

                                                   canal de potssio fechado
                                                   canal de sdio fechado


                           Enquanto os ons potssio (carga+) estiverem em maior quantidade
                       no lado de dentro do que fora da clula, eles tendem a se deslocar ra-
                       pidamente para fora, passando pela membrana celular.
                           J os ons cloreto (carga-) esto em maior quantidade no lado de fora
                       do que dentro da clula, tendem a se deslocar para dentro da clula mais
                       rapidamente que o on sdio e mais lentamente que o on potssio.
                           Existem outros ons dentro e fora da clula, como os ons negativos
                       orgnicos, os quais esto em maior quantidade do lado de dentro do
                       que do lado de fora da clula e eles no passam pela membrana celu-
                       lar, ficando no seu interior.
                           Para cada on com carga positiva existe um on com carga negativa,
                       distribudo nas solues de dentro e de fora da clula; portanto, em
                       qualquer ponto, as solues so neutras.


234 QumicaSinttica
                                                                                                Qumica


              Esquema 5
                Ca+2                     Na+ Ca
                                               +2       Este lado est muito
                        Cl                           agitado. Vamos dar uma
                                                           sada Potssio?
                       Na+               Na+
                                         Na+   K+
                  Ca+2
                                                         Olha l! Abriu
                 Cl                                      um canal.
                       Na  +                            Vamos rpido!
                                         Na+   K+
                                         Na+    Cl
                 Cl
                 Na+                     Na+


                       Meio externo   Meio interno
                        da clula      da clula

                   canal de potssio aberto
                   canal de sdio aberto


    Entretanto, quando os ons positivos so deslocados para fora da
membrana, eles se organizam ao longo da superfcie externa da mem-
brana. Enquanto que, do lado interno, os ons negativos, os quais no
se deslocam do interior da clula, tambm se organizam ao longo da
superfcie interna. Isso d origem a uma camada de dipolos, formada
por cargas positivas e negativas entre os dois meios da clula.
    Desse modo, a membrana passa a possuir plos positivos e nega-
tivos atravs de uma distribuio de cargas eltricas, portanto foras
de atrao e repulso vo atuar entre elas, e as partculas carregadas
(ons), acabam armazenando energia denominada de energia poten-
cial. E com o movimento das partculas h uma variao de potencial
entre os dois meios, denominado potencial de membrana ou poten-
cial de repouso.
    O potencial de repouso provavelmente se deve s diferentes con-
centraes de ons dentro e fora da clula pois, a membrana celular 
seletiva e controla a entrada e sada de certos ons.
    Ao receber um estmulo externo, ocorre inesperadamente e rapida-
mente uma alterao no potencial de repouso da membrana. Essas va-
riaes so conhecidas como potencial de ao, que desencadeiam os
impulsos nervosos, os quais se deslocam ao longo da membrana celu-
lar, at alcanar sua extremidade, onde esto outros dendritos que se
comunicam com outro neurnio via neurotransmissores.
    O potencial de ao despolariza pequenas regies da membrana
celular e permite a passagem dos ons sdio, Na+, por difuso, do ex-
terior para o interior da clula, enquanto que as regies vizinhas ainda
esto em repouso. Essas cargas positivas aumentam o potencial, conse-
qentemente, despolarizam-se novas regies sucessivamente, at que
toda membrana seja despolarizada.


                                                                               AVidaSemElasNoTemGraa 235
       EnsinoMdio

                                                    Esquema 6

                                                     Ca+2                          Na+                 ATENO!
                                                                Cl                Ca+2 +            ons negativos
                                                                                        Na            em excesso.
                                     ATENO!                                      Cl
                                   ons positivos     K+
                                     chegando.                        K+           Na Cl
                                                                                      +




                                                            Na+                   K+   Ca+2
                                                                                   Na+
                                                      Cl              Ca  +2
                                                                                   Cl Na+
                                                                                     

                                                                                   Na+
                                                                          K+
                                                                                  K+
                                                                                   Cl
                                                      Na        +                  Na+


                                                            Meio externo        Meio interno
                                                             da clula           da clula



                          Os ons sdio, depois de uma certa quantidade, no podem mais
                       passar para dentro da clula e o potencial retorna ao valor inicial (re-
                       pouso) e novamente a membrana do neurnio se polariza.
                          Ao diminuir a entrada de ons sdio para dentro da clula ocorre a
                       sada mais rpida dos ons potssio, K+, do interior para o exterior da
                       clula nervosa. Com isso, acelera-se a repolarizao e recupera-se o
                       potencial de repouso da membrana.


                                                    Esquema 7

                                                                    Cl             Na+ Ca+2
                                                                                                         ATENO!
                             Com a membrana           K     +
                                                                                    Na+       Cl     A membrana tem
                           totalmente polarizada                                    Na+              novamente plos:
                           os ons sdio podem        K+
                                                      Ca+2
                                                                                    Na+       Cl    positivo e negativo
                               novamente ser
                                estimulados.                 Na+                     K    +
                                                                                              Ca+2
                                                                                    Na+
                                                       Cl   



                                                                      K+            Na+
                                                        K+                         K+         Cl
                                                       Na       +                   Na+




                                                            Meio externo        Meio interno
                                                             da clula           da clula



                           No meio interno existem muito ons com carga negativa que no
                       passam  membrana celular como os nions de molculas de prote-
                       nas fosforados, compostos sulfatados, etc. Com a sada de ons de po-
                       tssio (carga positiva) diminuem as cargas positivas dentro da mem-
                       brana celular produzindo um excesso de ons negativos na superfcie
                       interna da membrana.




236 QumicaSinttica
                                                                                         Qumica

    A transmisso de impulso diminui as diferenas entre os ons de
sdio e potssio entre os dois meios celulares, e depois de um cer-
to tempo  preciso suprir essa diferena de concentrao para man-
ter o potencial de repouso, para no ocorrerem leses irreversveis
nas clulas nervosas. Isso  realizado pela "bomba de sdio e pots-
sio", que  encarregada de transportar esses ons de dentro para fo-
ra das clulas e vice-versa.
    Portanto, o movimento dos ons atravs da membrana celular e a
diferena de potencial eltrico produzida vo "caminhando" por toda
a membrana, o que corresponde ao deslocamento do impulso nervoso
pela clula, porque o potencial de ao se espalha sobre a membrana
pr-sinptica, despolariza a membrana liberando os neurotransmisso-
res para dentro da fenda. Esses neurotransmissores alteram rapidamen-
te a permeabilidade da membrana ps-sinptica que levam  excita-
o ou  inibio das clulas nervosas.
    E assim, as substncias responsveis pelas sinapses, os neurotrans-
missores, podem ser responsveis pelas agradveis sensaes que ex-
perimentamos como um beijo.
    Afinal, o que acontece quando estamos apaixonados?
    E ento, existe beijo com cincia? Continue lendo, vamos buscar
uma resposta. Existe resposta?



                 ATIVIDADE

     Conseguiu chegar a uma concluso ?
     Organizem  se em duplas para discutir a questo:

               "Voc beija conScincia ou sem cincia?"

     Observe como as palavras esto escritas
     Justifique sua resposta e registre as concluses das discusses.




    At agora falamos sobre aminas que atuam como neurotransmissores.
    H uma AMINA que nos protege e permite um bronzeamento "sem
queimaduras".  o cido p-aminobenzico, conhecido como PABA. Essa
amina de nome estranho (nome de cido)  muito usada nos bronzea-
dores como bloqueador solar. Essa amina  um composto orgnico sin-
ttico que absorve a radiao ultravioleta violeta mais energtica (UV-B)
e deixa passar a radiao ultravioleta menos energtica (UV-A).




                                                                        AVidaSemElasNoTemGraa 237
       EnsinoMdio

                                 A radiao ultravioleta mais energtica (UV-B) provoca a verme-
                             lhido associada s queimaduras do sol e  tambm um dos grandes
                             fatores causadores do cncer de pele. A radiao ultravioleta menos
                             energtica (UV-A)  responsvel pelo bronzeamento e  causadora do
                             envelhecimento da pele. Alm disso, os raios ultravioletas podem cau-
                             sar cncer pelo efeito acumulativo, o que nos leva a pensar no bron-
                             zeador que tenha um fator de proteo solar (FPS) adequado para o
                             nosso tipo de pele.



                     ATIVIDADE

        Aproveite a oportunidade para discutir com um colega o que significa o nmero indicado como FPS
     nas embalagens dos bronzeadores.


                                 As aminas so capazes de receber um prton (H+), porque tm um
                             par de eltrons livres. Isto possibilita as reaes com qualquer substn-
                             cia que doe prton. Sendo assim as aminas reagem, por exemplo, com
                             a gua, com os cidos e com os haletos de alquila.


                                           Voc sabia que uma amina, semelhante a que provoca
                                           o prazer do beijo se transforma em outro composto
                                           quando  colocada com os cidos carboxlicos?


                                  Os compostos resultantes dessas reaes denominam-se AMIDAS. A
                               amida mais conhecida  a uria, encontrada na urina dos seres humanos,
                                produzida pela reao de compostos nitrogenados.  tambm muito
                                  utilizada em nossos solos como fertilizante, na alimentao de
                                  animais, na produo de plsticos, em cremes, etc.
                                 Outro mtodo de sintetizar uma amida  reagir um cido carbox-
                             lico com amnia:
                                 Esquema 09


                                            O                                    O

                                    H3C     C    +       H   N   H       H3C     C          +   H2O

                                            O        H       H                    N     H

                                                                                 H
                                   cido etanico            Amnia         Etanamida           gua
                                   (cido vinagre)



238 QumicaSinttica
                                                                                           Qumica

   As amidas apresentam um radical orgnico (          R ) e um grupo de amino (     NH2 ) ligados
ao grupo carbonila ( C O )

    As protenas e o nilon so substncias formadas por molculas que contm muitos tomos,
conhecidas como polmeros. Essas molculas tm grupo amida e formam substncias naturais
e industrializadas, importantes para a vida e que tm vrias aplicaes industriais.
    Sabe que com estas substncias voc beija com mais cincia!
    Afinal como isso  possvel? Ser possvel?
    As protenas so polmeros formados por         aminocidos , compostos que apresentam:
um grupo amino (NH2), ligado ao segundo tomo de carbono da cadeia, e uma hidroxila (
OH) ligado  carbonila (CO). Os       aminocidos unem-se uns aos outros atravs grupo ami-
no de uma molcula e o grupo carbonila de outra molcula (ligaes amidas ou peptdicas).
As protenas apresentam funes especficas, como as queratinas, que protegem a sua camada
externa de pele, plos e unhas.
    Outro polmero sinttico, conhecido como poliamida  o nilon (nome comercial). Foi a
primeira fibra produzida artificialmente, em 1935 pelo Dr. Wallace Carothers, da du Pont Com-
pany. Utilizado em fibras txteis,  mais resistente que as fibras naturais, por exemplo a seda.
Tem grande elasticidade, tenacidade e brilho, foi muito utilizada logo aps a sua descoberta na
produo de tecidos dos pra-quedas e outros materiais blicos para segunda grande guerra.
    Hoje as indstrias produzem diversos tipos de poliamidas, usadas na produo de tecidos
leves, resistentes e impermeveis, para fazer roupas de malhas, lingerie, mochilas, sacos de
dormir, barracas, etc.
    Outras vantagens elevam a demanda do nilon em nossos dias, como: facilidade de lava-
gem, secagem rpida, no  preciso alisar, alm de ter toque agradvel.
    Lembre-se que o nosso visual pode despertar interesses e emoes.
    O grupo "AMIDA" proporciona um visual mais arrojado, atraente, jovial, alm do conforto
que oferece.
                     Esquema 10

                         NH2                                   CH3
                                   O                                      O
                    R   C      C           +      H     N      C     C
                                   O                                      O     H
                         H             H                H      R


                                                 H2O


                                                            ligao peptdica
                                   NH2 O          CH3
                                                               O
                               R   C   C   N      C      C
                                                               O     H
                                   H       H      R
                                               funo amida


                                                                         AVidaSemElasNoTemGraa 239
       EnsinoMdio

                               Ea,comumvisual"maneiro",umbeijofica
                               commaiscincia?

                     ATIVIDADE

        Faa a leitura de algumas etiquetas que esto presas em suas roupas e anote as informaes im-
     pressas.
        Voc registrou o nome e o percentual das fibras, isto  a composio dos tecidos das roupas que
     usa? Descreva, por escrito, as caractersticas das peas examinadas e compare com as propriedades
     das poliamidas. Procure conhecer o cdigo de defesa do consumidor. Leia o captulo V Prticas Co-
     merciais, seo II  Da oferta e responda:  importante conhecer a composio dos tecidos das rou-
     pas? Por qu?


                               Outra substncia que valoriza o nosso visual  a Ceramida, outra
                             AMIDA presente na composio dos xampus e cremes. Veja a sua fr-
                             mula estrutural no esquema 11.

                                    Esquema 11

                                                         H
                                                                    H
                                        H3C    (CH2)12   C    C     C    CH     CH2OH

                                                              H     OH NH

                                                                         C    (CH2)20   CH3
                                                                     O



                                  um composto formado a partir de um amino lcool de hidrocar-
                             boneto (cadeia carbnica longa ligado aos grupos NH2 e OH). A sua
                             molcula tem o tomo de nitrognio do grupo amino ligado  carboni-
                             la de um cido graxo saturado ou insaturado de cadeia carbnica lon-
                             ga, formando uma ligao amida.
                                 As ceramidas tm a funo de manter as clulas da camada exter-
                             na da pele e do cabelo unidas, evitando a quebra das ligaes amida
                             e amenizando os efeitos produzidos pelos raios ultravioletas (UV), na
                             pele e no cabelo. So substncias semelhantes s naturais, presentes
                             na nossa pele e nos cabelos, que recuperam os fios, penetram na fi-
                             bra capilar, proporcionam brilho e protegem contra os agentes exter-
                             nos (sol, vento).
                                 Depois de um visual "maneiro", cabelos e pele sedosos e com bri-
                             lho, com certeza voc beija com mais cincia.

240 QumicaSinttica
                                                                                              Qumica



               ATIVIDADE

   Procure nos rtulos dos cosmticos a presena de ceramida e/ou outra amida em sua composio,
explicando a sua funo nesse produto.
    Pesquisando no comrcio podemos encontrar em lojas especializadas alguns tipos de corantes eti-
quetados como "anilina". Os corantes so vendidos como anilina para pintar artesanato, mas encontra-
mos tambm corantes de alimentos, roupas, enfim, para diversas finalidades. Conhea mais sobre esta
classe de compostos fazendo uma pesquisa bibliogrfica sobre suas propriedades e responda: "Todos
os corantes artificiais podem ser chamados de anilina?" Justifique sua resposta.




 ObrasConsultadas
 ALLINGER, N. L. et al. Qumica Orgnica. Traduo de: Ricardo Bicca de Alencastro, Jossyl de Souza
 Peixoto e Luiz Renan N. de Pinho. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998.
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 GRAHAM SOLOMONS, T. W. Qumica Orgnica. Traduo de: Robson Mendes Matos. Rio de Janeiro:
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 HENEINE, I. F. Biofsica Bsica. 2. ed. So Paulo: Atheneu, 1996.
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 MCMURRY, J. Qumica Orgnica. Traduo de: Sonia Corina Hess et. al. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC,
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 Biolgica. Traduo de: Jos Roberto Giglio, 2. ed. So Paulo: Manole, 1992.
 VOLLHARDT, Peter K. et al. Qumica Orgnica: Estrutura e Funo. 4. ed. Porto Alegre: Ed. Bookmam,
 2004.




                                                                      AVidaSemElasNoTemGraa 241
       EnsinoMdio

                           DocumentosConsultadosONLINE
                           <www.jornalviverbemsaude.com.br/ViverBemMai2003/Estrutura?sexologia.htm>
                           Acesso: 28 jul. 2005.
                           <http://boasaude.uol.com.br/lib/emailorprint.cfm?id=4591&type=lib>
                           Acesso: 28 jul. 2005.
                           <http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp> Acesso: 07 set. 2005.


                     ANOTAES




242 QumicaSinttica
      Tabela Peridica
                         Qumica




243
           EnsinoMdio




                                                  Potenciais de Reduo Padro a 25o C

                Semi reao                        E0 (V)                                     Semi reao                            E0 (V)

      Ag+(aq) + e       Ag(s)                  +0,80       H2O2(aq) + 2 H+(aq)+ 2 e              2 H2O                          +1,77

      AgCl(s) + e       Ag(s) + Cl(aq)        +0,22       I2(s) + 2 e      2 I(aq)                                            +0,53

      Al3+(aq) + 3 e      Al(s)                1,66       K+(aq) + e       K(s)                                                2,93

      Au3+(aq) + 3 e       Au(s)               +1,50       Li+(aq) + e      Li(s)                                               3,05

      Ba2+(aq) + 2 e       Ba(s)               2,90       Mg2+(aq) + 2 e           Mg(s)                                       2,37

      Be2+(aq) + 2 e       Be(s)               1,85       Mn2+(aq) + 2 e            Mn(s)                                      1,18

      Br2(l) + 2 e      2 Br(aq)              +1,07       MnO2(s) + 4 H+(aq) + 2 e               Mn2+(aq) + 2 H2O              +1,23

      Ca2+(aq) + 2 e       Ca(s)               2,87       MnO4(aq) + 2 H2O + 3 e                 MnO2(s) + 4OH(aq)           +0,59

      Cd2+(aq) + 2 e        Cd(s)              0,40       MnO4(aq) + 8 H+(aq) + 5 e               Mn2+(aq) + 4 H2O            +1,51

      Ce4+(aq) + e       Ce3+(aq)              +1,61       Na+(aq) + e         Na(s)                                            2,71

      Cl2(g) + 2 e      2 Cl(aq)              +1,36       Ni2+(aq) + 2 e          Ni(s)                                        0,25

      Co2+(aq) + 2 e        Co(s)              0,28       NO3(aq) + 4 H+(aq) + 3 e              NO(g) + 2 H2O                 +0,96

      Co3+(aq) + e       Co2+(aq)              +1,82       O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e              H2O2(aq)                         +0,68

      Cr3+(aq) + 3 e      Cr(s)                0,74       O2(g) + 2 H2 + 4 e               4 OH(aq)                           +0,40

      Cr3+(aq) + e      Cr2+                   0,41        O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e              2 H2O                            +1,23

      Cr2O72(aq) + 14 H+(aq) + 6 e
                                                +1,33       O3(g) + 2 H+(aq) + 2 e              O2(g) + H2O                      +2,07
      2Cr3+(aq) + 7 H2O

      Cu2+(aq) + 2 e        Cu(s)              +0,34       Pb2+(aq) + 2 e           Pb(s)                                       0,13

      Cu2+(aq) + e       Cu+(aq)               +0,13       PbO2(s) + 4 H+(aq) + SO42(aq) + 2 e              PbSO4(s) + 2 H2O   +1,70

      F2(g) + 2 e      F(aq)                  +2,87       PbSO4(s) + 2 e            Pb(s) + SO42(aq)                          0,31

      Fe2+(aq) + 2 e       Fe(s)               0,44       Sn2+(aq) + 2 e           Sn(s)                                       0,14

      Fe3+(aq) + e      Fe2+(aq)               +0,77       Sn4+(aq) + 2 e           Sn2+(aq)                                    +0,13

      2 H+(aq) + 2 e       H2(g)               0,00        SO42(aq) + 4 H+(aq) + 2 e             SO2(g) + 2 H2O                +0,20

      2 Hg2+(aq) + 2 e           Hg22+(aq)     +0,92       Sr2+(aq) + 2 e          Sr(s)                                        2,89

      Hg22+(aq) + 2 e           2 Hg(l)        +0,85       Zn2+(aq) + 2 e           Zn(s)                                       0,76

      2 H2O + 2 e          H2(g) + 2 OH(aq)   0,83




244
            Qumica



ANOTAES




                      245
      EnsinoMdio



                    ANOTAES




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            Qumica



ANOTAES




                      247
      EnsinoMdio



                    ANOTAES




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