CONHECENDO MERCÚRIO; A VISÃO DE COPÉRNICO

 21.º episódio da série Espaçonave Terra, que mostra as relações entre a Terra, o Sol e os planetas do Sistema Solar, e as conseqüências dessa relação para a vida em nosso planeta - cada episódio equivale a uma semana do ano.


Neste episódio:
Conhecendo Mercúrio; a visão de Copérnico

Conservação da quantidade de movimento; choques inelásticos e elásticos

Aula 18 do Telecurso 2000 - Física (parte 1 e 2), sobre:

-Choques elásticos e inelásticos e suas relações com o impulso
-Conservação da quantidade de movimento

para saber mais, click sobre o assunto em destaque


PARTE 1


PARTE 2

Conservação de energia; energia mecânica

Aula 16 do Telecurso 2000 - Física (parte 1 e 2), sobre:

- Conservação de energia
- Energia mecânica

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PARTE 1


PARTE 2

A importância e aplicações de Nitrogênio no cotidiano

Nitrogênio

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

O nitrogênio ou azoto, é um elemento químico com símbolo N, número atómico 7 e número de massa 14 (7 prótons e 7 nêutrons), representado no grupo (ou família) 15 (antigo 5A) da tabela periódica. Nas condições ambientes (25 °C e 1 atm) é encontrado no estado gasoso, obrigatoriamente em sua forma molecular biatômica (N₂), formando cerca de 78% do ar atmosférico.

A mais importante aplicação comercial do nitrogênio é na obtenção do gás amoníaco pelo processo Haber.

Considera-se que foi descoberto formalmente por Daniel Rutherford em 1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicou ao seu estudo Scheeleque o isolou.

Características principais

Ocorre como um gás inerte (N₂), não-metal, incolor, inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando da combustão e nem da respiração. Como elemento (N) tem uma elevada eletronegatividade (3 na escala de Pauling) e 5 elétrons no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como íon trivalente na maioria dos compostos que forma. Condensa a aproximadamente 77 K (-196 °C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).

O nitrogênio é o principal componente da atmosfera terrestre. Este elemento chega ao solo através de compostos orgânicos (restos vegetais e animais) e/ou inorgânicos. Sua fixação pode ser biológica(simbiótica ou não) ou por descargas elétricas. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo se mudar de forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.

Aplicações

• A mais importante aplicação comercial do nitrogênio é na obtenção do gás amoníaco pelo processo Haber. O amoníaco é usado, posteriormente, para a fabricação de fertilizantes e ácido nítrico.
• É usado, devido a sua baixa reatividade, como atmosfera inerte em tanques de armazenamento de líquidos explosivos, durante a fabricação de componentes eletrônicos (transistores, diodos,circuitos integrados, etc.) e na fabricação do aço inoxidável.
• O nitrogênio líquido, obtido pela destilação do ar líquido, se usa em criogenia, já que na pressão atmosférica condensa a -196 °C.
• É usado como fator refrigerante, para o congelamento e transporte de alimentos, conservação de corpos e células reprodutivas sexuais, masculinas e femininas ou quaisquer outras amostras biológicas.

Entre os sais do ácido nítrico estão incluídos importantes compostos como o nitrato de potássio (nitro ou salitre empregado na fabricação de pólvora) e o nitrato de amônio como fertilizante.

Os compostos orgânicos de nitrogênio como a nitroglicerina e o Trinitrotolueno (TNT) são muito explosivos. A hidrazina e seus derivados são usados como combustível em foguetes.

Na medicina nuclear, o ¹³N (lê-se nitrogênio 13), radioactivo com emissão de positrão, é usado no exame PET.

Na indústria automobilística é utilizado para inflar pneus de alto desempenho.

O nitrogênio como adubo

O nitrogênio é o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. É um macronutriente primário ou nobre. No entanto, devido à multiplicidade de reações química e biológicas, à dependência das condições ambientais e ao seu efeito no rendimento das culturas, o nitrogênio é também o elemento que apresenta maiores dificuldades de manejo na produção agrícola mesmo em propriedades tecnicamente orientadas. As formas preferenciais de absorção de Nitrogênio pelas plantas são a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-). Compostos nitrogenados simples, como uréia e alguns aminoácidos, também podem ser absorvidos, mas são poucos encontrados na forma livre no solo.^[2]

Mas, apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre, o N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação são necessárias diversas reações químicas, as quais necessitam de muita energia. Tal afirmação e justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do NH3.^[3]

As formas em que o N se apresenta nos adubo nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Uréia). A concentração de N nos adubos podem variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos adubos orgânicos.^[4]

História

O nitrogênio (do latim nitrogenium e este do grego νίτρον = nitro, e -genio, da raiz grega γεν = gerar) considera-se que foi descoberto formalmente por Daniel Rutherford em 1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicaram ao seu estudo Scheele que o isolou, Cavendish, e Priestley. O nitrogênio é um gás tão inerte que Lavoisier se referia a ele como azote (ázoe), que é uma palavra francesa que significa "impróprio para manter a vida". Alguns anos depois, em 1790, foi chamado de nitrogénio, por Chatpal.

Foi classificado entre os gases permanentes desde que Faraday não conseguiu torná-lo líquido a 50 atm e -110 °C. Mais tarde, em 1877, Pictet e Cailletet conseguiram liquefazê-lo.

Alguns compostos de nitrogênio já eram conhecidos na Idade Média: os alquimistas chamavam de aqua fortis o ácido nítrico e aqua regia a mistura de ácido nítrico e clorídrico, conhecida pela sua capacidade de dissolver o ouro.

Abundância e obtenção

O nitrogênio é o componente principal da atmosfera terrestre (78,1% em volume). É obtido, para usos industriais, pela destilação do ar líquido ou pelo enriquecimento através de filtros moleculares. O elemento está presente na composição de substâncias excretadas pelos animais, usualmente na forma de ureia e ácido úrico.

Tem-se observado compostos que contém nitrogênio no espaço exterior. O isótopo ¹⁴N se cria nos processos de fusão nuclear das estrelas.

Compostos

Com o hidrogênio forma o amoníaco ( NH₃ ) e a hidrazina ( N₂H₄ ). O amoníaco líquido — anfótero como a água — atua como uma base em solução aquosa formando íons amônio ( NH₄⁺ ). O mesmo amoníaco comporta-se como um ácido em ausência de água, cedendo um próton a uma base, dando lugar ao ânion amida (NH₂^-). Também se conhece largas cadeias e compostos cíclicos de nitrogênio, porém, são muito instáveis.

Com o oxigênio forma vários óxidos como o óxido nitroso ( N₂O) ou gás hilariante, o óxido nítrico (NO) e o dióxido de nitrogênio ( NO₂ ), estes dois últimos são representados genericamente por NO_x e são produtos de processos de combustão, contribuindo para o aparecimento de contaminantes (smog fotoquímico). Outros óxidos são o trióxido de dinitrogênio ( N₂O₃ ) e o pentóxido de dinitrogênio(N₂O₅), ambos muito instáveis e explosivos, cujos respectivos ácidos são o ácido nitroso (HNO₂) e o ácido nítrico (HNO₃) que, por sua vez, formam os sais nitritos e nitratos.

Ações biológicas

O azoto é o componente essencial dos aminoácidos e dos ácidos nucleicos, vitais para os seres vivos. As leguminosas são capazes de desenvolver simbiose com certas bactérias do solo chamadas de rizóbios, estas bactérias absorvem o azoto directamente do ar, sendo este transformado em amoníaco que logo é absorvido pela planta. Na planta o amoníaco é reduzido a nitrito pela enzima nitrito redutase e logo em seguida é reduzido a nitrato pela enzima nitrato redutase. O nitrato é posteriormente utilizado pela planta para formar o grupo amino dos aminoácidos das proteínas que, finalmente, se incorporam à cadeia trófica. Um bom exemplo deste processo é observado na soja, sendo esta uma cultura que dispensa adubação nitrogenada. (veja: ciclo do nitrogênio)

Precauções

Os fertilizantes azotados são uma poderosa fonte de contaminação do solo e das águas. Os compostos que contêm iões cianeto formam sais extremadamente tóxicos e são mortais para numerosos animais, entre os quais os mamíferos.

FONTE:

NITROGÉNIO. In: WIKIPÉDIA, a enciclopédia livre. Flórida: Wikimedia Foundation, 2010. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrog%C3%A9nio&oldid=20231079>. Acesso em: 20 maio 2010.

A velocidade da luz

Documentário do History Channel - Brasil sobre a velocidade da luz em 5 partes

PARTE 1


PARTE 2


PARTE 3


PARTE 4


PARTE 5

A importância e aplicações do Ouro (Au) no cotidiano

Ouro

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

O ouro (do latim aurum, "brilhante") é um elemento químico de número atómico 79 (79 prótons e 79 elétrons) que está situado no grupo 11 (1 B) databela periódica, e de massa atómica 197 u. O seu símbolo é Au (do latim aurum).

Conhecido desde a Antiguidade, o ouro é utilizado de forma generalizada em joalharia, indústria e eletrônica, bem como reserva de valor.

Características principais

É um metal de transição brilhante, amarelo, pesado, maleável, dúctil (trivalente e univalente) que não reage com a maioria dos produtos químicos, mas é sensível ao cloro e ao bromo. À temperatura ambiente, apresenta-se no estado sólido. Este metal encontra-se normalmente em estado puro e em forma de pepitas e depósitos aluvionais e é um dos metais tradicionalmente usados para cunhar moeda.

O ouro puro é demasiadamente mole para ser usado. Por essa razão, geralmente é endurecido formando liga metálica com prata e cobre. O ouro e as suas diversas ligas metálicas são muito empregados em joalherias, fabricação de moedas e como padrão monetário em muitos países. Devido à sua boa condutividade elétrica, resistência à corrosão e uma boa combinação de propriedades físicas e químicas, apresenta diversas aplicações industriais.

História

Antiga moeda em ouro.

O ouro é conhecido desde a Antiguidade, sendo certamente um dos primeiros metais trabalhados peloHomem. Conhecido na Suméria, no Egipto existem hieróglifos egípcios de 2600 a.C. que descrevem o metal, que é referido em várias passagens no Antigo Testamento. É considerado como um dos metais mais preciosos, tendo o seu valor sido empregue como padrão para muitas moedas ao longo da história.

Aplicações

• O ouro exerce funções críticas em ordenadores, comunicações, naves espaciais, motores de reação na aviação, e em diversos outros produtos.
• A sua elevada condutividade elétrica e resistência à oxidação têm permitido um amplo uso em eletrodeposição, ou seja, cobrir com uma camada de ouro por meio eletrolítico as superfícies de conexões elétricas, para assegurar uma conexão de baixa resistência elétrica e livre do ataque químico do meio. O mesmo processo pode ser utilizado para a douragem de peças, aumentando a sua beleza e valor.
• Como a prata, o ouro pode formar amálgamas com o mercúrio que, algumas vezes, é empregado em obturações dentárias.
• O ouro coloidal (nano-partículas de ouro) é uma solução intensamente colorida que está sendo pesquisada para fins médicos e biológicos. Esta forma coloidal também é empregada para criar pinturas douradas em cerâmicas.
• O ácido cloroáurico é empregado em fotografias.
• O isótopo de ouro ¹⁹⁸Au, com meia-vida de 2,7 dias, é usado em alguns tratamentos de câncer e em outras enfermidades.
• É empregado para o recobrimento de materiais biológicos, permitindo a visualização através do microscópio eletrônico de varredura (SEM).
• Utilizado como cobertura protetora em muitos satélites porque é um bom refletor de luz infravermelha.

Simbologia do ouro

O ouro é usado como símbolo de pureza, valor, realeza, ostentação, brilho etc.

O principal objetivo dos alquimistas era produzir ouro a partir de outras substâncias, como o chumbo.

Muitas competições premiam o vencedor da competição com medalha de ouro, o segundo colocado com medalha de prata , e o terceiro colocado com medalha de bronze = cobre (os três pertencentes ao mesmo grupo (11) da tabela periódica dos elementos).

Papel biológico

O ouro não é um elemento químico essencial para nenhum ser vivo. Alguns tiolatos (ou semelhantes) de ouro (I) são empregados como anti-inflamatórios no tratamento de artrites reumatoides e outras enfermidades reumáticas. Não são bem conhecidos o funcionamento destes sais de ouro. O uso do ouro em medicina é conhecido como crisoterapia.

A maioria destes compostos são pouco solúveis, portanto devem ser injetados. Alguns são mais solúveis e podem ser administrados via oral, sendo melhor tolerados. Este tratamento pode apresentar efeitos secundários, geralmente leves, porém é a primeira causa do abandono do tratamento pelos pacientes.

Compostos

Apesar de ser um metal nobre ( devido a baixa reatividade ) forma diversos compostos, sendo o tricloreto de ouro ( AuCl₃ ) e o ácido cloroáurico ( HAuCl₄ ) os dois dos compostos mais comuns do ouro. Geralmente, nestes compostos, apresenta estados de oxidação +1 e +3.

Forma também óxido de ouro (III), Au₂O₃, halogenetos e complexos com estados de oxidação +1 e +3. Existem, ainda, alguns complexos raros de ouro com estados de oxidação +2 e +5. Estes apresentam baixos índices de coordenação e apresentam tendência a linearidade: L-Au-L.

Quando ocorrem ligações químicas entre os próprios átomos de ouro formam os chamados cúmulos de ouro ( compostos cluster ). Alguns deles são denominados ouro líquido.

Abundância e obtenção

Pepita de ouro.

Por ser relativamente inerte, pode-se encontrá-lo como metal, as vezes como pepitas grandes, mas geralmente se encontra em pequenas inclusões em alguns minerais, como quartzo, rochas metamórficas e depósitos aluviares originados dessas fontes. O ouro está amplamente distribuído, e amiúde encontra-se associado ao quartzo e pirite. É comum como impureza em muito minérios, de onde é extraído como subproduto. Como mineral é encontrado na forma decalaverita, um telureto de ouro. A África do Sul é o principal produtor de ouro, extraindo aproximadamente dois terços de toda a procura mundial deste metal.

O ouro é extraído por um processo denominado lixiviação com cianeto. O uso do cianeto facilita a oxidação do ouro formando-se (CN)₂^2- em dissolução. Para separar o ouro da solução procede-se a redução empregando,por exemplo, o zinco. Tem-se tentado substituir o cianeto por outro ligante devido aos problemas ambientais que gera, porém não são rentáveis ou também são tóxicos.

Espalhado em toda a costa terrestre numa baixíssima concentração média (5 gramas em 1000 toneladas), e mais baixa ainda nas águas dos oceanos (de 0,1 µg/kg a 2 µg/kg), onde se estima haver bilhões de toneladas de ouro mas de exploração economicamente inviável pelos métodos atuais (um trilhão de litros de água do mar contém 120 kg, ou 1 quilo em mais de 8,3 bilhões de litros, a água consumida por uma cidade como São Paulo em mais de 10 anos). As minas onde o ouro se encontra em teores econômicos têm geralmente acima de 3 gramas por tonelada; se o mesmo teor fosse encontrado no mar, 1 trilhão de litros poderia fornecer 3 mil toneladas de ouro.

Isótopos

Existe somente um isótopo estável do ouro ( Au-197 ), porém existem 18 radioisótopos, sendo o Au-195 o mais estável com uma meia-vida de 186 dias.

Precauções

O corpo humano não absorve bem este metal, e seus compostos não são muito tóxicos. Até 50% dos pacientes com artrose, tratados com medicamentos que contém ouro, têm sofrido danoshepáticos e renais.

FONTE:

OURO. In: WIKIPÉDIA, a enciclopédia livre. Flórida: Wikimedia Foundation, 2010. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ouro&oldid=20042307>. Acesso em: 18 maio 2010.