Extrato de Repolho Roxo

Mais um excelente exemplo das reações ácido/base e sua importância. Não deixem de conferir o outro.

Os fundamentos da Física 1,2,3

Essa é para aqueles que gostam de Física. Resolução da apostila de Física do CD que vem junto ao livro "Os Fundamentos da Física, vol 1, 2 e 3". [Basta clicar na imagem para baixar].

Além disso, temos o CD do Livro do Aluno ou professor, com resoluções, quadroresumos, animações, e atividades.

CD 1 - 1ª Parte, 2ª Parte

CD 2 CD 3

O CD 2 foi corrigido

Bom estudo!!!

CSJ nas Exatas

Mais um ano de CSJ nas Exatas. O Colégio de São José oferece aos seus alunos uma revisão geral nas matérias de Química, Física, Matemática e Biologia. O PSS ainda está aí e é necessário está bem preparado.

1ª Série.pdf
2ª Série.pdf
3ª Série.pdf

Cuidado: as capas são iguais para os 3 anos, mas o conteúdo é diferente.

Boa Sorte!!!

Pré-Vestibular Impacto

Olá pessoal, vasculhando a net encontrei essa coletânea de aulas para o vestibular, em forma de resumo, do Colégio Impacto. Tem Resumos Teóricos e alguns Exercícios para muitas das matérias vistas em aula.

Aproveitem e Boa Sorte nos estudos.

Todas as matérias apresentam o conteúdo completo em arquivos no formato 'pdf'.

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Série: Químcia na Cozinha

........Os três artigos da série "Química na Cozinha" foram publicados originalmente na Revista Eletrônica ZOOM do site da Editora Cia da Escola e estão disponíveis, no formato de 'pdf' e em um layout otimizado de impressão, nos links abaixo indicados. Para visualizá-los é preciso ter instalado em seu computador o programa Acrobat Reader.

Fonte: Prof. Emiliano Chemello

C4

Das clínicas para os campos de batalha. O explosivo preferido dos filmes de ação nasceu em um laboratório de química: a nitração de uma droga utilizada contra infecções urinárias trouxe duas substâncias que estão entre os explosivos mais potentes já preparados pelo homem.

Durante a Segunda Guerra Mundial, a hexametilenetetramina (HA), um composto comumente empregado em casos de infecções urinárias, serviu como reagente de partida para a preparação de dois explosivos: o RDX e o HMX - ciclometilenotrinitramina e ciclotetrametilentetranitramina, respectivamente.

As siglas são uma apologia acrônima ao seu poder: Royal Demolition eXplosive, RDX, e Her Majesty's eXplosive, HMX. O HMX é um dos explosivos com a maior velocidade de detonação conhecida: mais de 9 kilômtros por segundo, ou seja, quase 33 mil kilômetros por hora!

Além de serem extremamente potentes, esta nova classe de explosivos possuem qualidades invejáveis aos demais: estabilidade, maleabilidade e resitência ao calor. Os explosivos podem ser moldados e aquecidos sem perigo de uma detonação indesejada. Mas basta um pulso elétrico para que tudo vá pelos ares: tanto o RDX como o HMX são capazes de derrubar paredes de concreto ou mesmo de aço. O dinamite militar é uma mistura de 75% RDX, 15% TNT e 10% de aditivos estabilizantes e plastificantes. A mistura plástica explosiva conhecido como C4 (o campeão de vendas entre os terroristas) é composta por 91% RDX e 9% de aditivos plastificantes. O poder de detonação do C4 é suficiente, por exemplo, para gerar ondas de compressão capazes de iniciar a fissão nuclear de uma bomba de urânio-235.

Em 1987, o laboratório do US Naval Air Warfare Center Weapons Division sintetizou uma outra nitroamina cíclica: a hexanitrohexaazaisowurtzitana, designada como CL-20. Assim como o HDX e RDX, o CL-20 é estável e maleável, mas cerca de 20% mais poderoso. Em um teste do exército americano, uma bala de 30mm foi detonada em um cartucho carregado com CL-20, e foi capaz de penetrar em 7 placas de 1 polegada de aço inox.

Alfred Nobel e a Nitroglicerina

A nitroglicerina é uma substância líquida, incolor e oleosa, mas também altamente instável e explosiva. Basta um simples toque para que ocorra uma detonação espontânea. Como a molécula contém átomos de oxigênio, hidrogênio e carbono, quando ela explode libera novas moléculas (como O₂, N₂, H₂ e CO₂), mais estáveis, e com uma grande energia cinética (há uma conversão entre a energia de ligação para energia cinética!). Esta substância também foi utilizada como vaso-dilatador, nos ataques cardíacos e anginas.

glicerina nitroglicerina trinitrotoluneno (TNT)

O nome nitroglicerina vem de sua estrutura: ela é derivada da molécula glicerina (uma molécula biológica comum. serve de base para os triglicerídeos) onde os grupos -OH são substituidos por -NO₂. O poder dos explosivos deve-se ao fato de que o volume ocupado por um gás é muito maior do que o ocupado por um sólido ou por um líquido. Veja a água, por exemplo. Enquanto que 1 mol de água no estado líquido, a temperatura ambiente, ocupa um volume de apenas 0,018 litros, esta mesma quantidade de água, no estado gasoso, ocuparia um espaço de mais de 20 litros! E, quanto maior for a temperatura, maior será o volume do gás.

reação de decomposição da nitroglicerina sólida

É justamente a velocidade de sua reação de decomposição que faz com a nitroglicerina seja tão explosiva: a rápida expansão dos gases quentes produzidos provoca uma onda de choque supersônica. Pela estequeometria da reação acima, 4 moles de nitroglicerina (cerca de 900 gramas) são capazes de gerar 35 moles de gases quentes (quase 800 litros de gases, nas CNTP). Uma vantagem da nitroglicerina em relação aos outros explosivos, como o TNT (trinitrotolueno), é que, ao contrário deste, nenhuma forma sólida de carbono é formada, produzindo uma explosão sem fumaça - propriedade muito útil para a artilharia. Assim, após o disparo, o soldado não ficaria com a visão obscurecida por uma cortina de fumaça.

A nitroglicerina tem, entretanto, uma grande desvantagem: é muito, mas muito mesmo, instável. É praticamente impossível manusear ou transportar a substância. Muitas pessoas perderam a vida tentando, até o problema ter sido resolvido pelo químico suéco Alfred Nobel.

Nobel estivera trabalhando em Stockholm, por vários anos, com a nitroglicerina, que era preparada pela mistura de glicerol é os ácidos sulfúrico e nítrico. Foram vários os acidentes explosivos no laboratório, incluindo um em que seu irmão, Emil Nobel e outras pessoas morreram. As autoridades de Stockholm proibiram, então, experimentos com nitroglicerina nos limites da cidade. Nobel mudou o seu laboratório para Lake Malaren e, em 1864, encontrou a solução. Nobel experimentou misturar nitroglicerina com vários aditivos, numa tentativa de torná-la estável. Ele logo descobriu que a mistura da nitroglicerina com um certo tipo de argila, chamado kieselguhr, era muito eficaz: tornava o líquido instável em uma pasta sólida estável e maleável. No ano seguinte, em 1867, ele patenteou a mistura com o nome "Dynamite". Atualmente, a dinamite é feita com nitroglicerina, nitrato de amônio e nitrato de sódio (2 outros explosivos), polpa de madeira e um pouco de carbonato de cálcio para neutralisar os excessos de ácidos que podem estar presentes.

Os propósito da dinamite era, segundo Nobel, auxiliar na construção civil. Mas na primeira guerra mundial, foi logo adotada como uma arma extremamente mortal. Logo após o fim da guerra, um jornal publicou, erroneamente, o obituário de Alfred Nobel, sem este ter realmente morrido. Nobel percebeu que seria lembrado como o homem que criou o explosivo e causou tantas mortes. Para limpar sua consciência e seu nome, criou um instituto, que anualmente distribui prêmios para trabalhos relevantes em medicina, ciência e paz.

cubano

Ainda mais explosivo !

Uma molécula intrigante é o cubano. Sua fórmula molecular é C₈H₈: um hidrocarboneto cúbico com ângulos de ligação de 90^o, desviando consideravelmetne do ângulo para carbonos com hibridização sp³: 109,5^o. Embora "surrealista", a molécula é estável, e vendida por várias empresas (a um custuo bem alto!). Estas ligações "tensionadas" são extremamente energéticas. Por isto seria muito grande o poder explosivo de um octanitrocubano (um cubano completamente nitrado): possuindo as instáveis ligações nitro mais a energia torsional presente no cubano! Seria, provavelmente, o mais potente explosivo do mercado. Aguardem... tanto os penta- como os hexanitrocubanos já foram sintetizados!

Saiba mais!

>Cubanos são um grande negócio >Rota sintética para o cubano >Estrutura do CL-20 >Hexanitrohexaazaisowurtzitana >+ sobre o HMX >HMX em bombas de fissão nuclear >Site Oficial do Prêmio Nobel

Fonte:

Quando a química é vilã

Quando a química é vilã: em todas as grandes guerras compostos químicos tóxicos foram utilizados para prejudicar o inimigo.

O QMCWEB apresenta a colaboração de um doutorando da UFSC: as Armas Químicas.

colaboração:// Josiel Barbosa Domingos

História

Às 17h do dia 22 de abril de 1915, durante a I Guerra Mundial, as tropas alemãs na cidade de Ypres, na França, descarregaram 180.000 kg de cloro gasoso contidos em 5.730 cilindros na região de Steenstraat no canal de Yser e Poelcappelle. A nuvem de gás deslocou-se com o vento, matando ou causando a fuga das tropas francesas e argelinas nas trincheiras, abrindo uma abertura de 8 a 9 quilômetros na linha aliada. Em 24 de abril de 1915, os alemães realizaram um segundo ataque em Ypres, desta vez contra as tropas canadenses.
Houve quase 200 ataques químicos durante a I guerra mundial usando-se gás lançado dos cilindros. No maior destes ataques ocorrido em outubro 1915, os alemães liberaram 550 toneladas do cloro de 25.000 cilindros em Rhiems!

Prof. Fritz Haber, Nobel em Química de 1918 Pai da guerra química

O chefe do serviço de guerra química alemã durante a I guerra mundial, o Prof. Fritz Haber (já apresentado aos leitores do QMCWEB na matéria "O século da química"), dirigiu pessoalmente o primeiro ataque com gás cloro. Quatro anos mais tarde, em 1918, ganhou o prêmio Nobel em química por sua descoberta de um processo para sintetizar amônia pela combinação de nitrogênio e hidrogênio. Haber é freqüentemente referido como o pai da guerra química.

O primeiro ataque com gás cloro representou meramente o início formal do uso de produtos químicos irritantantes. Entretanto, o uso de fumaças irritantes, por exemplo, de enxofre ardente, contra fortificações inimigas, data da antiguidade. As variações na intensidade e direção do vento e do clima e a falta de tecnologia química moderna serviram como limitações eficazes no emprego de produtos químicos nas guerras antes de 1914.

Enquanto a guerra continuou, muitos compostos tóxicos além do cloro foram testados para a utilização como agentes químicos da guerra:

• Bromo
• Cloreto de triclorometilsulfurila
• Fosgênio (CG)
• Cloroformiato de triclorometila (DP)
• Cloroformiato de monoclorometila
• Cianeto de hidrogênio (AC)
• Sulfeto de hidrogênio
• Tricloronitrometano (PS)
• Brometo de cianogênio
• Cloreto de cianogênio (CK)
• Dicloro de fenilcarbamina
• Éter diclorometílico
• Éter dibromometílico
• Cianoformiato de metila
• Cianoformiato de etila
• Cloreto de metanossulfonila
• Cloreto de etanossulfonila
• Etildicloroarsênio
• Metildicloroarsênio
• Etildibromoarsênio
• Sulfeto de dicloroetila (HS, gás mostarda)

Destes agentes químicos de guerra testados, cloro, fosgênio, cloroformiato de triclorometila, tricloronitrometano, cianeto de hidrogênio, cloreto de cianogênio e gás mostarda foram produzidos (pela Alemanha, França, Grã-Bretanha, Estados Unidos, Áustria, Itália e Rússia) e usados em grandes quantidades, chegando a atingir a quantidade total de 189.195 toneladas.

Agentes nervosos

A partir da I guerra mundial, foram desenvolvidos os agentes nervosos, que são agentes químicos de guerra ainda mais letais que os supracitados. Estes compostos químicos receberam esta denominação porque afetam o sistema nervoso. Dentre as principais experiências envolvendo estes agentes químicos, destacam-se os estudos dos agentes nervosos tipo-G realizados na Alemanha do final da década de 30. O primeiro a ser preparado foi o Tabun (GA), pelo Dr. Gerhard Schrader do laboratório I. G. Farbenindustrie em Leverkusen, Alemanha. Schrader era encarregado de um programa para desenvolver novos tipos de inseticidas. Em 1938, um segundo potente agente nervoso organofosforado foi descoberto, o Sarin (GB).

Tabun (GA)	Sarin (GB)

Na década de 50, diversas companhias químicas e outros cientistas trabalhando independentemente descobriram uma classe de ésteres organofosforados altamente letais, agentes nervosos ainda mais tóxicos e persistentes que os do tipo-G, que foram classificados como agentes nervosos tipo-V. Dentre eles pode-se citar o VX e a sua versão russa, o Russian-VX ou R-VX.

A maioria destes agentes nervosos, para o nosso desconforto, possui estrutura similar àquelas dos compostos utilizados como pesticidas:

Estes compostos organofosforados inibem a ação de diversas enzimas, principalmente a acetilcolinesterase, enzima que controla a hidrólise da acetilcolina, um importante neurotransmissor (Figura 1). Assim, na ausência da acetilcolinesterase, a acetilcolina liberada acumula e evita a transmissão suave dos impulsos nervosos através da fenda sináptica da junção nervosa, provocando um colapso no sistema nervoso central (Figura 2). Os sintomas são: angústia, depreciação mental, perda da coordenação muscular, convulsões e a morte em situação extrema. Com apenas uma gota na pele, o agente nervoso VX pode matar um ser humano em poucos minutos.

Figura 2.a Transmição do impulso nervoso "normal" (E: Enzima, Ach: Acetilcolina, A: Acetil, Ch: Colina) Figura 2.b Transmição do impulso nervoso "prejudicada" pelo agente nervoso (NA) Figura 1. Representação de uma célula nervosa. Em destaque, a junção nervosa (fenda sináptica) entre duas células, onde a acetilcolina é liberada.

O VX já esteve presente inclusive no cinema. No filme "The Rock", os personagens representados por Nicolas Cage e Sean Connery se unem para impedir um ataque terrorista contra a cidade de Nova Iorque: os terroristas utilizariam projéteis contendo VX dentro de pequenas bolas de vidro! Cenas do filme "The Rock"

Figura 3. Estoque de VX em um dos oitos pontos de estocagem nos EUA.

Dois agentes nervosos tipo-V encontram-se hoje estocados em larga escala: o VX, com milhares de toneladas nos Estados Unidos da América (Figura 3) e o R-VX na Rússia.

Em 13 de janeiro de 1993 170 países, entre os quais o Brasil, assinaram em Paris a Convenção Internacional Mundial sobre a Proibição do Desenvolvimento, Produção, Estocagem e Uso de Armas Químicas (CPAQ). Este tratado entrou em vigor no dia 29 de abril de 1997. O texto da Convenção, além de proibir o desenvolvimento, a produção, a estocagem e o emprego das armas químicas, estabelece um prazo de 10 anos para que os países detentores de tais armas procedam a sua destruição. Tal acordo fez crescer, nesta última década, o interesse na química destes compostos e em sua detoxificação (entenda-se detoxificar como retirar o caráter tóxico de um composto). Diferentes métodos de detoxificação têm sido empregados ao longo dos anos, mas nenhum com total eficiência que permita produzir resíduos sem efeitos adversos para o meio ambiente.

Detoxificação química

No ano de 1982, foi adotada a incineração como método preferido para a destruição dos estoques norte-americanos (Figura 4). Contudo, o grande problema deste processo é que ele produz gases tóxicos e corrosivos, levando à necessidade de filtrá-los e purificá-los, com um custo bastante elevado para um processo em larga escala.

Figura 4. Incinerador de produtos químicos.

Assim, tecnologias alternativas, incluindo-se a neutralização química, estão sendo também empregadas em determinados locais de estocagem, em resposta à preocupação pública e às recomendações do Conselho Nacional de Pesquisa dos Estados Unidos.

Embora muitas reações químicas possam ser empregadas para detoxificar agentes químicos de guerra, somente algumas, na prática, podem ser utilizadas em uma neutralização, porque estas reações precisam ser simples e os reagentes empregados devem ser estáveis, baratos e de baixa massa molecular.
A substituição nucleofílica e a oxidação são as duas reações químicas preferidas para uma detoxificação sob condições brandas dos agentes tóxicos. Um método bastante efetivo para detoxificar pequenas quantidades destes compostos tóxicos em superfícies contaminadas ou contêineres consiste no uso de uma solução líquida contendo um excesso de reagentes para converter rapidamente, e à temperatura ambiente, os compostos em produtos significativamente menos tóxicos. Como um exemplo, o sarin reage rapidamente com HO^- à temperatura ambiente numa solução básica, para formar os produtos não tóxicos, F^- e o isopropil metilfosfonato de sódio (Esquema 1). Entretanto, este procedimento não é efetivo com todos os agentes. O VX, por exemplo, tem limitada solubilidade em meio básico, reagindo lentamente com o íon hidróxido (t_1/2 = 31 min com NaOH 0,1M a 22 ^oC) e ainda produzindo um subproduto estável e altamente tóxico, o ácido tióico (Esquema 1).

Esquema 1

Assim, a detoxificação do VX requer uma química diferente. Uma alternativa é o uso de peroxiácidos, que oxidam o átomo de enxofre e promovem uma rápida clivagem da ligação P-O. Por exemplo, o íon peroximonossulfato (HSO₅^-), utilizado numa mistura conhecida como oxone (2KHSO₅.KHSO₄.K₂SO₄), é especialmente útil. Isto porque protege o grupo amino da oxidação, devido à protonação, e também porque o VX protonado é bastante solúvel em água. Contudo, o oxone tem uma alta massa molecular, baixa solubilidade e é caro. O íon hipoclorito também destrói o VX, mas esta reação é inviável porque o oxidante é desperdiçado ao reagir com o grupo amino. Um outro aspecto importante é que em geral estes oxidantes têm um tempo de meia-vida curto. Uma estratégia alternativa consiste no uso de nucleófilos mais estáveis que produzam clivagem quantitativa da ligação P-O.

Por causa da sua alta toxidade, experimentos com VX ou R-VX somente podem ser realizados em um limitado número de laboratórios, aprovados para manipulação de agentes químicos de guerra. No entanto, informações significativas têm sido obtidas utilizando-se reações-modelo que tentam mimetizar as reações dos agentes químicos a partir do estudo com compostos de similar estrutura, mas não tóxicos. Apesar destas relevantes informações obtidas nos últimos anos, a busca de métodos mais eficazes para a degradação de fosfatos de alta toxidade ainda permanece.

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Josiel Barbosa Domingos é estudante
no curso de doutorado em Química
Orgânica na UFSC

Fonte:

Influenza H1N1

O vírus da gripe “domina” a célula do nosso corpo, assumindo todas as suas funções. Meeerda!

Em tempos de gripe suína, a cobrança dos meus visitantes tem sido grande para que eu mais uma vez publique matérias sobre a gripe. Eu acho que este é o momento de aprender a prevenir e e saber diferenciar a “Influenza A” da gripe comum do inverno.

============ COMO PROTEGER SI E AOS OUTROS ============

Sempre que tossir ou espirrar, tape o nariz e a boca com um lenço de papel. A gripe é uma doença infecciosa aguda e a pessoa infectada transmite por meio do ar por tosses ou espirros, com partículas contendo o vírus. O lenço evita que essas partículas contaminem outras pessoas.

Lave as mãos frequentemente com água e sabão. isso evita que você toque com as mãos em objetos contaminados e se contamine através de alimentos ou simplesmente coçando o nariz.

Se tiver com sintomas de gripe, mantenha uma distância de pelo menos um metro ao falar com as pessoas. Qualquer proximidade é motivo para que o vírus seja transmitido.

Se tiver sintomas de gripe fique em casa, não vá trabalhar, nem à escola e evite locais com muitas pessoas. É importante proteger o próximo!

Se não tiver com as mãos lavadas, evite mexer nos olhos, no nariz e na boca. E nunca beba no copo de outra pessoa. O vírus pode ser transmitido através de objetos, talheres, copos.

Jogue no lixo todo os lenços de papel que utilizar para limpar suas secreções. O vírus contido no papel pode contaminar outras pessoas se ficar disperso no ambiente.

Fontes: