Desenvolvimento da Teoria Química

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Desenvolvimento da Teoria – Princípios básicos
Ordem cronológica
Acúmulo de conhecimentos e informações
Aceitabilidade da linguagem química
Símbolos
Todo conhecimento é transmitido do início
Discute-se o desenvolvimento de cada conceito e sua aplicação
Fórmulas
Facilita o trabalho do professor
Do concreto para o abstrato
Nomes
Nivela o conhecimento da classe
Compreensão dos fenômenos

Desenvolvimento da Teoria – Exemplo
Energia Matéria
Mudança de fase
Propriedades da matéria
Material homogêneo
e heterogêneo
Propriedades da energia
Fases de um material
Substância Mistura
Separação de misturas – Laboratório de Química
Propriedades variáveis
Propriedades constantes

Classificação das substâncias: discussão experimental
Reações de decomposição: substâncias simples e compostas
Reações de síntese: alotropia e elemento químico
água  hidrogênio + oxigênio
hidrogênio  não ocorre reação
grafita + oxigênio  gás carbônico
diamante + oxigênio  gás carbônico

Leis Ponderais
Dalton: modelo atômico e conceito de massas relativas
hidrogênio + oxigênio  água
1 g 8 g 9 g
Avogadro: conceito de molécula
Molécula: menor partícula de uma substância
Átomo: menor partícula de um elemento químico

2 volumes 1 volume 2 volumes
hidrogênio + oxigênio água
2 · x moléculas
2 moléculas 1 molécula
1 · x moléculas 2 · x moléculas
2 moléculas
Gay-Lussac provou
experimentalmente que:
Avogadro considerou que o
nº de moléculas em cada
volume era o mesmo (x):
Dividindo-se todos os
valores da relação acima
por x tem-se:
hidrogênio + oxigênio água
Leis Volumétricas
hidrogênio + oxigênio água
hidrogênio + oxigênio água

Densidade relativa
Teoria cinética dos gases
Determinação de fórmulas: análises imediata e elementar
Percentual
Notações químicas
Mínima
Fórmulas das substâncias
Massa molecular Massa atômica
Molecular
Símbolos dos elementos

A Química do consumidor – exemplos
Creme dental
Peróxido de cálcio.
Adoçantes artificiais
Aspartame.
Inseticidas “sem cheiro”
Solvente a base de água.
Água mineral
Fluorose dental.
Óleo lubrificante multiviscoso
Ação dos aditivos
Xampú termoativado
Ação do dimeticone.

A Química do consumidor - Salsicha
Carne bovina e suína; carne mecanicamente separada de aves,
gordura suína, água, sal, proteína isolada de soja (consistência);
amido (liga); condimentos naturais (sabor e aroma).
Ingredientes com valor nutritivo
Aditivos sem valor nutritivo
Estabilizante
polifosfato
de sódio
(INS 452 i)
Realçador
de sabor
glutamato
monossódico
(INS 621)
Antioxidante
eritorbato
de sódio
(INS 316)
Corante
natural
urucum
(INS 160 b)
Conservante
nitrito
de sódio
(INS 250)

A Química do consumidor - Salsicha
Nitrosaminas: comprovadamente cancerígenas
Nitritos
Reação entre nitritos e ácido clorídrico
NaNO2(aq) + HCl(aq)  HNO2(aq) + NaCl(aq)
Clostrídios (botulismo) Fixar e desenvolver cor
Reação entre ácido nitroso e aminas
HNO2(aq) + H3C N H  H3C N N O + H2O(l)
CH3
CH3

Receitas caseiras diversas
Alimentos
Bebidas
Cosméticos
Produtos de limpeza
Artesanato
Pratique Química

Pão de glúten
Diabetes e doença celíaca.
Sabão em pó
Luminescência e cálculo estequiométrico.
Xampú com pH ácido
pH de cosméticos em geral.
Condicionador com proteína
Hidrólise da proteína do leite.
Iogurte de morango
Isomeria óptica.
Óleo bronzeador
Terpenos e racismo.
Pratique Química – exemplos

Densidade de um sólido
Propriedades da matéria (Arquimedes).
Determinação da carga do elétron
Experiência de Millikan.
Ira Remsen: ácido nítrico e cobre
Reações inorgânicas.
Fonte de amônia
Solubilidade de um gás em um líquido.
Reação relógio iodo-amido
Equilíbrio químico em reação orgânica.
Eletrólise de solução de KI(aq)
Eletrólise em retroprojetor.
A Teoria na Prática – exemplos

Fabricação de fósforos
Alotropia.
Fabricação de CD e CD-ROM
Estrutura da matéria.
Tratamento de água
Soluções.
Tratamento de esgoto
Dispersões coloidais.
Tratamento de lixo
Química Orgânica.
Indústria da castanha de caju
Resinas fenólicas.
Química Industrial – exemplos

Química Industrial – Cimento e concreto
Óxido de cálcio CaO 61% a 67%
Dióxido de silício (SiO2)n 20% a 23%
Óxido de alumínio Al2O3 4,5% a 7,0%
Óxido de ferro III Fe2O3 2,0% a 3,5%
Óxido de magnésio MgO 0,8% a 6,0%
Trióxido de enxofre SO3 1,0% a 2,3%
Óxidos de sódio e potássio K2O e Na2O 0,5% a 1,3%
Substância Fórmula Notação
Extração da rocha de calcário argiloso das jazidas
Moagem: grãos de calcário e argila
Cozimento da mistura a 1450 ºC Adição de gipsita e nova moagem
Cimento portland: composição aproximada
Argamassa Concreto Concreto armado

Comum 0,6 15 MPa a 20 MPa
Comum 0,4 25 MPa a 33 MPa
CAR 0,3 60 MPa
Concreto Relação água/cimento Resistência à compressão
Química Industrial – Cimento e concreto
Concreto : material poroso, cheio de capilares intercomunicantes
Oxidação da estrutura de ferro
Penetração de fluídos Carbonatação da pasta de cimento
Concretos de alta resistência: adição de superfluidificantes
condensados de formaldeído, melamina sulfonada ou naftaleno sulfonado
Concretos de alto desempenho: adição de sílica ativa
partículas com 0,5 micron Pega: 30 min a 1 hora Resistência de 100 MPa

Reciclagem e economia de energia
Estudo de matéria e energia.
Poluição por pilhas e baterias
Pilhas.
A tragédia de Caruaru
Dispersões coloidais (sangue/hemodiálise).
Alimentos transgênicos
Bioquímica.
Poluição em ambientes fechados
Compostos orgânicos voláteis.
Armas químicas
Fabricação de inseticidas.
Química Ambiental – exemplos

Química Ambiental - Tabagismo
Danos ao meio ambiente
Plantação de tabaco no Brasil
Fumante: 1 maço por dia
1 árvore é queimada 1 árvore queimada a cada 15 dias
Amplo emprego de
agrotóxicos e fertilizantes
25% dos incêndios rurais e urbanos começam com pontas de cigarro
300 cigarros fabricados
Em 1 ano: 157,9 bilhões de cigarros fabricados e 526 milhões de árvores queimadas
Mão de obra familiar
incluindo crianças
Doenças, intoxicação e
contaminação do ambiente

Química Ambiental - Tabagismo
Danos ao ser humano
Boca: absorção de 60 substâncias cancerígenas  mucosa oral  pulmão  sangue
Sangue: o alcatrão e a nicotina atinge todos os órgãos
Cérebro
Doenças degenerativas devido ao aumento de radicais livres
Pulmão Coração
Impotência masculina
50% dos casos
de derrame
cerebral
90% dos casos
de câncer
no pulmão
30% dos casos
de infarto
do miocárdio
Sistema reprodutivo
Abortos espontâneos

Descoberta do fogo e da metalurgia
Energia.
Alquimia
Matéria.
A natureza da luz
Estrutura da matéria (modelo de Bohr).
Obtenção de alumínio
Eletrólise.
Corantes naturais e sintéticos
Funções orgânicas nitrogenadas.
Cárie e pH
Solução tampão.
História da Química – exemplos

História da Química - AIDS
Desenvolvimento da doença
Após a contaminação: o organismo leva de 3 a 6 meses
para começar a produzir anticorpos
Os sintomas mais sérios só se manifestam após 2 a 5 anos da contaminação
Portador saudável: produz 10 bilhões
de vírus HIV por dia
Período de incubação = seleção natural
(os eventos abaixo são simultâneos)
40%: sintomas semelhantes a gripe 60%: não apresentam sintomas
Outros 10 bilhões de vírus HIV são
aniquilados pelo organismo
Os vírus mais resistentes se tornam maioria e passam a controlar o organismo.

História da Química - AIDS
Desenvolvimento dos sintomas mais sérios
Óbito: falência de múltiplos órgãos
Lesões
freqüentes
Patologias
raras
Placas esbranquiçadas
pela boca e garganta
(Candida albicans), e
manchas arrocheadas
pelo corpo (sarcoma de
Kaposi, câncer malígno).
Pneumoconiose
(Pneumocystis
carinii), meningite
(Cryptococcus
neoformans),
abscessos no cérebro
(Toxoplasma gondii).
Sintomas
brandos
Herpes simples,
diarréia,
febre baixa,
sudorese,
infecções
bacterianas
(pneumonia e
tuberculose).

HIV: retrovírus
3TC
Inibidores da transcriptase reversa: Impede que o RNA  DNA
Drogas que atuam em sinergismo mas com mecanismos diferentes
Inibidor da enzima protease: Impede o amadurecimento de novos vírus
Amprenavir
Os efeitos colaterais dessas drogas podem ser fatais a longo
prazo: náuseas, dores, depressão, danos aos rins e fígado, câncer
Coquetel – 20 comprimidos diários
AZT

Lavoisier
Laboratório de Química.
Avogadro
Cálculos químicos.
Arrhenius
Química Inorgânica (eletrólitos).
Ostwald
Equilíbrios iônicos.
Faraday
Eletrólise.
Kekulé
Postulados de Química Orgânica.
Vida de Cientista – exemplos

Vida de Cientista – Álvaro Ozório de Almeida
Médico e fisiologista brasileiro (1882-1953).
Formou-se médico em 1904 e trabalhou no Instituto Pasteur
Com a ajuda da fundação Gafrée-Guinle transformou o porão de sua casa no
primeiro laboratório de fisiologia do Brasil. Recebeu visitas de:
Marie Curie
Queria se formar engenheiro
como o pai e trabalhar com
pesquisas científicas
Albert Einstein
O pai o aconselhou a fazer
medicina: “No Brasil não há lugar
para cientistas”
Recusou um convite para trabalhar nos Estados Unidos e voltou ao Brasil.
Fez importantes estudos sobre o metabolismo basal

“Percebi que, por ler muito, sabia tanto quanto os meus
professores, mas mesmo assim não me comparava a eles.
Vi que é fácil possuir erudição e conhecimento, mas que isso
não faria de mim um cientista.
O homem da ciência não é o que acumula na cabeça fatos e
leis. É o que domina os métodos de trabalho e se atira à
pesquisa.
Cientista não é o que guarda, é o que acrescenta. Cientista
não é o que sabe, é o que procura”.
Álvaro Ozório de Almeida
(cientista brasileiro)

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