A palavra de um Historiador da Química.
Antes de Lavoisier demorava muito tempo até alguém ser reconhecido como um químico : uma vida inteira a colecionar fatos, a memorizar nomes exóticos, a realizar centenas de reações. Tudo isto para dominar um assunto e transmiti-lo de forma um tanto esotérica a alguns escolhidos – denominados “iniciados . Esta imagem do Experimentador isolado, do homem alheado do seu ambiente e apenas concentrado num dado objetivo (talvez o da transmutação dos elementos em ouro),do pregador de uma linguagem esquisita é ainda prevalecente quando se pensa no químico. Contudo, já há muito que a Ciência, e em particular a Química, deixou de ser descritiva. O conhecimento não é apenas cumulativo e a experiência laboratorial não constitui o único método que permite encontrar soluções para os problemas.
Desde os primeiros tempos, a Humanidade estudou os materiais que nos rodeiam. Quase sempre, visando o seu aproveitamento, quer para o bem-estar das populações quer para atividades bélicas. Algumas vezes, sem aparente finalidade imediata.
O saber sucessivamente acumulado por gerações e gerações de povos conduziu à produção de muitos materiais que não existem na Natureza, tais como ligas metálicas, cimentos, medicamentos diversos . Apesar de todo o imenso esforço na procura do saber a humanidade despendeu milênios. Foi apenas no sec.XVII, há cerca de 350 anos que se começou a ter idéia mais precisa dos fenômenos que envolvem a matéria.
Primeiros Passos
Os primeiros passos foram dados quando Demócrito(468-370 a.C.) defendeu a teoria que a matéria seria constituída por partículas que não se podiam dividir. Chamou-lhes átomos . Pensava que os átomos de substâncias diferentes deveriam ser diferentes: por exemplo os átomos das substâncias que “picam” na língua deveriam ser pontiagudos, e os das substâncias “doces” deveriam ser redondos .
Nota: A palavra átomo vem de um termo grego que significa à letra: não dividido ou indivisível.
Mas outras teorias surgiram, como por exemplo Empedocles, cerca de 400 a.C., sugeriu a existência de quatro elementos: Terra, Ar, Água e Fogo (constituintes básicos da matéria). Também o grande gigante intelectual do mundo antigo, Aristóteles (384-322 a.C.), considerou esses elementos como provenientes de uma substância primária (“Hile”) à que lhe atribuiu qualidades ou propriedades fundamentais.
Estes Quatro elementos, quando misturados em várias proporções, originavam as diversas substâncias e, inversamente podiam ser decompostas nos quatro componentes. Cada elemento parecia possuir uma qualidade comum a outro, o que levava a concluir que ou quatro elementos eram em principio, inconvertíveis. Por exemplo o fogo tem qualidades “seco” e “quente” e o ar as qualidades “quente” e “úmido”.
Físico e químico anglo-irlandês, um dos primeiros investigadores que tentaram imprimir forma científica ao atomismo dos Antigos. Com a sua obra “The Septical Chimist” enceta uma nova era na Historia da Química, esboçando, de modo um tanto vago, os conceitos modernos de átomo. Os seus estudos percorreram campos como a Hidrostática, ao som, à pressão e à respiração. Foi autor da lei de Boyle-Mariotte.
Boyle verificou experimentalmente que um determinado gás, encerrado num recipiente fechado, munido de êmbolo, diminui de volume sempre que aumenta a pressão exercida no êmbolo.
Dos resultados desta experiência Boyle concluiu, que toda a matéria é composta por pequeníssimas partículas.
Teoria: Lei de Boyle e Mariotte.
Através da experiência atrás demonstrada Boyle e Mariotte concluíram também que, a temperatura constante, o volume de uma dada massa varia inversa da pressão do gás.
Priestley, Joseph (1733-1804)
Nasceu perto de Leeds, Inglaterra, em 13 de Março de 1733. Filho de um tecelão, ficou órfão aos sete anos; estudou para pastor presbiteriano, tendo aprendido, Latim, Grego, Hebreu, Francês, Alemão, Italiano, Árabe e Aramaico. Ao estudar o gás da fermentação do malte numa fabrica de cerveja em Leeds, verificou tratar-se de dióxido de carbono e ao faze-lo borbulhar em água pura, obteve água gaseificada.
Teoria: Solubilidade
Qualquer pessoa sabe que o sal e o açúcar são bastante solúveis em água, o mesmo se pode dizer do CO2.
A solubilidade é a quantidade máxima de soluto (em moles) que se pode dissolver num dado solvente para obter um litro de solução saturada, a uma dada temperatura.
Produto de Solubilidade é uma constante de equilíbrio (que só depende da temperatura), para uma solução saturada de um composto pouco solúvel e, portanto, não se altera com a presença de outros constituintes na solução em equilíbrio com o soluto sólido a que se refere.
A solubilidade depende da temperatura, como por exemplo as solubilidades do NaCl a do KNO3 aumentam com o aumento da temperatura, e a do Na2SO4 diminui com o aumento da temperatura.
Lavoisier, Antoine Laurent (1743-1794)
Antoine Lavoisier (1743-1794), proveniente de uma abastada família parisiense, nasceu em 26 de Agosto de 1743. A sua condição social permitiu-lhe uma boa educação, tanto no domínio das leis como no das ciências. Cedo se dedica à Química, sendo de assinalar os seus importantes trabalhos sobre a teoria da oxidação (combustão, decomposição de óxidos, etc.). É considerado O Pai da Química Moderna. Dos seus estudos nasceu a célebre Lei de Lavoisier, que se pode considerar a mais importante das leis da Química.
Alem de químico excepcional, notabilizou-se noutros domínios, nos quais prestou valiosos serviços à França. A sua fama não tinha fronteiras. A sua ascendência social, bela situação econômica, posição na Academia Francesa e outras posições invejáveis iriam aguçar o apetite e sede de vingança dos medíocres … Preso durante a Revolução Francesa é guilhotinado em 1794. Na opiníon dos juizes,” a República não necessitava de cientistas”. Os cientistas sabiam (e Lagrante dizia-o) que: ” um instante bastou para ceifar esta cabeça, mas nem cem anos chegarão para produzir outra parecida “.
Lavoisier, efetuou trabalhos nos quais observou que uma libra de enxofre origina mais que uma libra de ácido sulfúrico. Dai especulou que o aumento de peso, é devido ao ar que se fixa durante a combustão e, se combina com os vapores. No ano de 1772 formulou a teoria do Principio do Oxigênio, no qual o oxigênio vai ser um “gerador de ácidos”, ou seja, vai ser o elemento unificador entre os elementos. Efetuou estudos sobre a respiração dos animais e sobre as transformações que o ar sofre ao passar pelos pulmões.
Teoria: Lei de Lavoisier
O trabalho de Lavoisier é caracterizado sistematicamente como quantitativo, já que a balança era um dos instrumentos fundamentais do seu trabalho. Lavoisier não foi, no entanto, o primeiro a aplicar métodos quantitativos á Química, já estes haviam sido utilizados por Boyle e Joseph Black (1728-1799) foram um modelo para Lavoisier, principalmente a sua idéia da indestrutibilidade da matéria. Desta idéia Lavoisier formulou a Lei da conservação da massa:”(…) nada é criado nas operações quer experimentais quer da natureza e, consequentemente, posso deduzir como axioma que em qualquer operação existe uma quantidade de matéria igual antes e depois da operação(…)”.
Lavoisier aplicou ideia da conservação da matéria num caso concreto. Uma destilação prolongada de água permitia a conversão desta em terra (deposito terroso), uma convicção corroborada pela existência de um resíduo solido no fundo do recipiente destilador, e que teoricamente estava de acordo com a antiga idéia dos quatro elementos de Aristóteles.
Efetuou então outra experiência na qual depois de ter pesado o recipiente da destilação observou que este pesava menos do que no inicio. Logo concluiu que o resíduo solido provinha do ataque da água ao vidro durante os 121 dias de destilação.
Volta, Alessandro (1745-1827)
Físico italiano, nascido em Como. Dedicou grande parte dos seus estudos à “eletricidade”, tendo apresentado uma teoria (voltanismo) com a qual pretendia explicar a eletricidade dinâmica como um fenômeno não especifico da matéria orgânica.
Teoria: Pilha de Volta
Para produzir corrente elétrica permanente, Volta utilizou um sistema constituído por uma placa de cobre e uma placa de zinco, separadas por uma placa de feltro embebido em solução aquosa de ácido sulfúrico. este sistema é denominado por elementos de pilha de Volta. As duas placas designam-se por pólos ou eletrodos do elemento de pilha e a solução por eletrólito. Entre as placas de cobre e zinco, Nestas condições, consegue-se obter uma diferença de potencial de 0,8 volts.
Para obter uma diferença de potencial maior, Volta associou diferentes elementos de pilha, “uns em cima dos outros”, construindo assim uma “pilha de elementos”.
O funcionamento baseia-se em alterações químicas, isto é, alterações na constituição dos materiais que constituem o elemento de pilha. são as alterações químicas que provocam o aparecimento da diferença de potencial dos pólos do elemento de pilha.
Dalton, John (1766-1844)
Físico e naturalista inglês, descreveu pela primeira vez a perversão do sentido das cores, anomalia de que ele próprio padecia e que mais tarde recebeu o nome de Daltonismo. Enunciou a chamada Lei de Dalton, ou das proporções múltiplas, e deu inicio à teoria atómica moderna; estabeleceu a primeira tabela de pesos atómicos.
Teoria atômica de Dalton.
Em 1808, Dalton publicou um livro no qual apresentava uma teoria que lhe permitia explicar alguns fenômenos conhecidos nesse tempo, em particular as reações químicas. Dalton considerava, tal como Demócrito que os átomos eram indivisíveis. A partir de experiências efetuadas com gases Dalton formulou a sua teoria. Afirmou que a matéria é constituída por partículas muito pequenas, chamadas átomos, e que estes são indivisíveis e indestrutíveis.
Para Dalton os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos e têm o mesmo peso, mas se são de elementos diferentes têm pesos diferentes. Quando diferentes elementos se combinam para formar um composto, a porção mais pequena do composto consta de um número definido de átomos de cada elemento. Nas reações químicas, os átomos não são criados nem destruídos, somente se modifica a sua distribuição.
Avogadro, Amadeo (1776-1856)
Amadeo Avogadro, conde de Quaregna e Ceretto, nasceu em Turim, na Itália. Estudou direito e, em 1800 iniciou os seus estudos de Matemática e Física. Foi professor no Real Colégio de Vercelli e na Universidade de Turim. Dois anos após a descoberta das leis de Gay-Lussac, publicou um trabalho sobre a interpretação das leis das combinações gasosas e em 1811 formulou a célebre lei: “em volumes iguais de diferentes gases, na mesmas condições de temperatura e pressão, existe o mesmo numero moléculas”. Mostrou que a formula da água é H2O e não HO.
Teoria: Principio de Avogadro
Após o trabalho de Dalton surgiram duas correntes sobre a constituição das substâncias; uns consideravam que as substâncias eram constituídas por simples átomos, mas outros consideravam que as substâncias eram constituídas por grupos de átomos – as moléculas. Muitos Químicos dedicaram-se à determinação do peso atómico .
Avogadro, sugeriu um processo que seria fundamental para a determinação de pesos atômicos. Segundo ele, “nas mesmas condições de pressão e temperatura, o numero de moléculas que constitui qualquer é sempre o mesmo se o volume for igual, ou por outras palavras, o numero de moléculas é proporcional ao volume de gás”. Este principio permitia comparar o peso de volumes iguais de gases diferentes. Deste modo era possíveis calcular quantas vezes é as moléculas de um gás pesavam mais do que as moléculas de outro gás.
Constante de Avogadro: número de partículas existentes numa mole de qualquer substância è sempre o mesmo – 6,02 x 1023.
Faraday, Michel (1791-1867)
Nasceu em Surrey, Inglaterra, em 22 de Setembro de 1791. Filho de um ferreiro, começou a trabalhar como distribuidor de jornais aos treze anos e como aprendiz de encadernador, um ano depois, o que lhe proporcionou muitas leituras que desenvolveram o seu interesse pela ciência.
Em 1812 foi contratado por Sir. Humphrrey Davy como assistente pessoal em 1815, passou a trabalhar em”The Royal Institution of Great Britain” como preparador e demonstrador de Química. De 1830 a 1851, foi professor de Química na “Royal Military Academy”.
Em 1826, iniciou as suas celebres e populares conferências das sextas-feiras, acompanhadas de espetaculares demonstrações experimentais.
Descobriu compostos químicos novos (benzeno). Descobriu a indução eletromagnéticas, eletroquímica, leis de eletrolise de soluções aquosas, cátodo, ânodo, íon, eletrólito, etc.
Teoria: Cátodo, ânodo, íon.
Cátodo – Eletrodo de um circuito elétrico que está, geralmente, a potencial mais baixo.
Ânodo – eletrodo positivo de um circuito elétrico.
Íon – Designação de um átomo ou átomos, que captam ou libertam um ou mais elétrons, ficando com carga elétrica negativa ou positiva. Um íon positivo designa-se por catíon, e quando negativo designa-se por ânion.
Joule, James Prescott(1818-1889)
Nasceu em 24 de Fevereiro de 1818, em Salford, perto de Manchester, Inglaterra, foi aluno de John Dalton. Aos 20 anos, começou as suas próprias pesquisas num laboratório montado por seu pai junto à sua fabrica de cerveja. Posteriormente, dirigiu os negócios com grande sucesso, alem de prosseguir um intenso trabalho em química e física, tendo sido pioneiro no estudo dos efeitos térmicos da corrente elétrica (efeito Joule).
A sua sugestão de que a água no fundo das cataratas do Niagára, que têm 50 metros de altura, devia estar mais quente 0,11 graus celsius que no topo devido à diminuição da energia potencial, no inicio foi rejeitada mas veio a ser aceite pelos seus contemporâneos.
Joule realizou cuidadosas medidas de conversão de trabalho em calor
Teoria: Efeito Joule
As colisões dos elétrons de condução com os átomos dos condutores, ao aumentarem a vibração destes, aumentam a temperatura dos condutores, este efeito é denominado de Efeito Joule.
Mendeleiv, Dimitry Ivanotch (1834-1907)
Químico russo, estudou em Sampetesburgo e trabalhou na Alemanha com Kirchoff e Bunsen, na Universidade de Heidelberga, onde se doutorou. Devem-se-lhe valiosos trabalhos no campo da Física e da Química , dos quais se destaca a sua classificação periódica dos elementos.î Tabela Periódicaî.
Teoria: Tabela periódica
Durante o século passado os químicos procuraram uma sistematização dos elementos para facilitar o seu estudo e a organizarem os conhecimentos. Quer isto dizer que tentaram organizar ou arrumarî os elementos, segundo determinados critérios.
Mendeleiev ordenou o elementos segundo a ordem crescente das suas massas atómicas relativas, dispondo-os numa tabela de acordo com as propriedades. Este critério conduziu a existência de lugares vazios na tabela . Mas para Mendeliev cada espaço vazio correspondiam a elementos que existiam necessariamente. Tabela periódica contém todos os elementos conhecidos.
Na tabela os elementos estão organizados segundo a ordem crescente dos números atómicos. Existem colunas verticais, que se designam por grupos, e por linhas horizontais que se designam por período.
Ostwald, Wilhelm (1883-1932)
Químico alemão nascido em Riga. Foi autor de importantes trabalhos sobre electrólise e catálise, tendo recebido o Prêmio Nobel da Química em 1909. Em 1887 tomou a direção da cadeira de Química-Física em Leipzig, onde atingiu o cargo de director do Instituto de Química-Física. em 1905 dirigiu um curso na Universidade de Harvard, retirando-se da atividade científica um ano depois. Foi um dos criadores da teoria energética.
Teoria: Lei da Velocidade de uma reação Química.
A velocidade de reação, é diretamente proporcional com a concentração dos reagentes.
Esta é também influenciada diretamente pela temperatura do sistema da reação. Também é influenciada pelo estado de divisão em que os reagentes se encontram, influenciando diretamente a velocidade de reação. A presença de catalisadores irá influenciar no sentido direto a velocidade da reação.
Van der Waals, Johannes Diderik ( 1837- 1923)
Nasceu em Leiden, na Holanda, em 1837, e licenciou-se em Física na Universidade de Leiden, 1873.
Foi professor de Física na Universidade de Amsterdão desde 1877 a 1907 e, em 1910, obteve o Prêmio Nobel da Física como reconhecimento dos e seus importantes trabalhos sobre as propriedades dos líquidos e dos gases. Foi o pioneiro no estudo das forças intermoleculares em sólidos, líquidos e gases. Desenvolveu uma teoria cinética para os fluidos.
Os trabalhos mais conhecidos de Van der Waals referem-se ás relações entre pressão, volume e temperatura, expressas numa equação de gases modificada para a aplicação aos gases reais, em que considera o volume ocupado pelas moléculas e as forças de atração intermoleculares entre as moléculas gasosas ( as Forças de Van de Waals ). O desenvolvimento dos seus trabalhos proporcionou a realização de estudos posteriores no domínio dos líquidos e das soluções, como a dissociação de eletrólitos e aspectos termodinâmicos da capilaridade.
Gibbs, Josiah Willard (1839-1903)
Nasceu a 11 de Fevereiro de 1839, em New Haven, Connecticut, Estados Unidos da América do Norte, e ai estudou e passou a maior parte da sua vida.
Com 24 anos de idade, apresentou uma tese sobre engrenagens de rodas dentadas, pela qual obteve o segundo doutoramento (Ph. D.) em Ciências atribuído nos Estados Unidos. Nos três anos seguintes, dedicou-se ao estudo de Latim e Matemática e, de 1866 a 1869, fez estudos de Matemática e Física na Universidade de Berlim, Heidelberg e Paris.
Após o seu regresso a Yale, retomou a sua atividade de docente universitário; de 1871 até à sua morte, foi professor de Física Matemática na Universidade de Yale e dedicou-se à investigação no domínio da termodinâmica, da análise vectorial, da óptica e da mecânica estatística.
Gibbs estabeleceu a conexão da Termodinâmica com o Equilíbrio Químico, para a qual são consideradas fundamentais as suas contribuições, em especial o notável artigo ” On the Equilibrium of Heterogeneous Substances”.
Henri Louis Le Châtelier (1850-1936)
Engenheiro de minas e professor de química em varias escolas francesas.
Dedicou-se ao estudo de reações relacionadas com a sua arte foi o autor do Principio de Le Chatelier.
Teoria: Principio de Le Chatelier.
Qualquer sistema que se encontre em equilíbrio químico estável, quando submetido à influencia de uma causa externa tende a modificar quer a sua temperatura quer a sua condensação, por completo ou apenas em algumas partes, pode sofrer tais modificações internas que resultam numa modificação da temperatura ou da condensação de sinal contrario ao da causa externa.
Van’t Hoff, Jacoubs H. (1852-1911)
Nasceu em Roterdão, na Holanda, e viveu na Alemanha, em França e na Holanda, tendo estudado em varias escolas superiores e sido discípulo de KeKulé e de Wurtz. Doutorou-se na Universidade de Utreque e foi professor na escola superior de Utreque e nas Universidades de Amsterdão e Berlim. Era considerado pelos seus contemporâneos o mais notável Químico-Físico.
Foi pioneiro em vários domínios da Química, nomeadamente no estudo das moléculas no espaço (estereoquímica), do equilíbrio químico, da cinética química, do equilíbrio em sistemas gasosos, das propriedades coligativas da soluções.
Fazia parte de um notável grupo de três cientistas contemporâneos (ele, Arrhenius e Ostwald) que foram os principais responsáveis pela criação de u novo ramo da Química, que se passou a designar por “Química-Física”.
A sua teoria do carbono tetraédrico foi ridicularizada por um notável químico seu contemporâneo (H. Kolbe), mas Van’t Hoff encarou a critica com humor e superioridade, pois sabia que em breve Kolbe se iria arrepender de a ter feito.
A sua personalidade e as importantes contribuições que deu à Química deram-lhe o Prêmio Nobel da Química em 1901, o primeiro a ser atribuído.
Teoria: Equilíbrio Químico.
Para van’t Hoff um equilíbrio químico é aquele no qual o processo é reversível e dinâmico.
É um processo dinâmico quando as reações inversas ocorrem a velocidades iguais.
Sugeriu também que uma reação atinge o equilíbrio quando as concentrações dos reagentes e dos produtos se mantêm constantes.
Planck, Max (1858-1947)
Proeminente físico alemão, recebeu o Prêmio Nobel da Física de 1918, em reconhecimento dos seus trabalhos sobre a Teoria quântica, uma teoria tão revolucionária que a comunidade científica a olhou com enorme cepticismo, parecendo que a Física se voltava de pernas para o ar… O próprio Planck procurou explicar por meio da Física clássica os estranhos fatos experimentais que o levaram a desenvolver a teoria, mas nunca o conseguiu (nem ninguém o poderia conseguir porque, a nível atômico e molecular, a Física clássica não tem total validade.)
Em 1913, Neils Bohr descrevia assim a essência do trabalho de Planck: ” o ponto essencial da teoria de Planck sobre a radiação consiste no facto de a energia radiada de um sistema atómica não ter lugar de um modo contínuo, como supõe a electrodinâmica ordinária mas, ao contrário, ter lugar por emissões distintas e separadas, de energia de determinados valores.
Jean Frederic Joliot-Curie e Irene Joliot-Curie |
Jean Frederic Juliot nasceu em Paris em 19 de março de 1900; e faleceu, na mesma cidade, em 14 de agosto de 1958. Em 1923, formou-se em engenharia pela Escola de Física e Química de Paris. Em 1925, tornou-se assistente de Marie Curie. Em 1926, casou-se com Irene, filha de Pierre e Marie Curie, tendo o novo casal adotado o sobrenome Joliot-Curie. Irene Joliot-Curie nasceu em Paris em 12 de setembro de 1897; e faleceu, na mesma cidade, a 17 de março de 1956. Em 1921 começou a trabalhar com sua mãe no Instituto do Rádio, onde se doutorou (1925) com estudos das emissões a, pelo elemento polônio. Foi nesse instituto que conheceu Jean Frederic. O casal Joliot-Curie estudou, com afinco, o fenômeno da radioatividade e conseguiu produzir, a partir de 1933, vários elementos radioativos artificiais. Devido a essas pesquisas, os Joliot-Curie receberam o Prêmio Nobel de Química de 1935. Ambos lecionaram no Sorbonne. Durante a Segunda Guerra Mundial, lutaram pela Resistência Francesa. Após a guerra, ajudaram a reorganizar a Ciência francesa, em particular o programa de energia atômica. Em 1948 construíram a primeira pilha francesa. A partir de 1945, Jean Frederic Joliot-Curie tornou-se diretor do Centro de Pesquisa Científicas: e Irene Joliot-Curie, diretora do Instituto do Rádio de Paris. Jean Frederic foi também presidente do Conselho Mundial da Paz. |
Germain Henri Hess |
Nasceu em Genebra, Suíça, em 7 de agosto de 1802. Logo se mudou para a Rússia, onde cursou Medicina, Química e Geologia. Em 1830, tornou-se professor na Universidade de São Petersburgo. Fez inúmeros estudos sobre gás natural e minérios russos. Até a metade do século XIX, a Química Inorgânica e a Orgânica haviam se desenvolvido rapidamente. A Físico-Química — da qual Hess foi um dos pioneiros — surgiu quando os cientistas começaram a relacionar as reações químicas com os fenômenos físico (calor, eletricidade, etc.). Em 1840, Hess estudou os calores das reações químicas e procurou relacioná-los com a afinidade entre as substâncias e as forças de ligação entre os elementos químicos; isso o levou ao chamado Princípio ou Lei de Hess, que é um dos fundamentos da Termoquímica e que, atualmente, se engloba no Princípio da Conservação da Energia. Hess publicou uma obra intitulada Fundamentos de Química par, que foi um dos melhores textos de Química na Rússia durante anos. Faleceu em São Petersburgo em 30 de novembro de 1850. |
Henry Louis Le Chatelier |
Engenheiro metalúrgico e química, nasceu na França, em 1850 e faleceu em 1936. Foi professor na escola de Minas de Paris (1877) e na Universidade de Paris (1908). Grande autoridade em metalurgia, metalurgia, cimentos, vidros, combustíveis e explosivos, publicou vários livros sobre esses assuntos. Em 1895, projetou o maçarico acetilênico. Sempre procurou mostrar a necessidade da uníon entre a Química pura e a aplicada, na resolução de problemas industriais. Estudando o andamento das reações, percebeu que era possível prever o sentido de deslocamento dos equilíbrios químicos, criando então a afirmativa que hoje é conhecida como Lei ou Princípio de Le Chatelier (1888). |
Linus Carl Pauling |
Nasceu em Portland, Oregon, Estados Unidos, a 28 de fevereiro de 1901. Formou-se em Engenharia Química, em 1922, no Oregon Agricultural College. Doutourou-se, em 1925, no Instituto de Tecnologia da Califórnia. Estagiou a seguir, nas universidades européias de Munique, Zurique e Copenhague. De volta aos Estados Unidos, tornou-se em 1927, professor do Instituto de Tecnologia da Califórnia e, em 1968, da Universidade de Stanford, na Califórnia. Foi um dos introdutores da Mecânica Quântica na Química, conseguindo determinar vários princípios que explicam a natureza das ligações químicas entre os átomos, bem como as propriedades das substâncias resultantes. Estudou também problemas genéticos decorrentes de estruturas químicas defeituosas nas proteínas existentes nas células humanas. Na divulgação científica, combate o fumo e inicia uma campanha pelo uso maciço da vitamina C no combate ao resfriado comum e como prevenção de certos tipos de câncer. Como pacifista, é contrário a toda espécie de guerra, e combate veementemente o uso de armas nucleares; combate ainda qualquer tipo de preconceito racial, religioso ou científico. Por seus trabalhos científicos recebeu, em 1954, o Prêmio Nobel de Química e, em 1962, por sua ação pacifista o Prêmio Nobel da Paz. Pauling faleceu aos 93 anos, em 20 agosto de 1994, em sua casa na Califórnia, Estados Unidos. |
Teoria: Teoria Quântica
Os quanta são quantidades de energia que a matéria emite ou absorve de uma forma descontínua, e não é possível haver transferência de uma quantidade de energia inferior à do Quantum.
Planck admitiu que, a absorção, propagação e emissão de energia pelos corpos se faz de um modo descontínuo e elaborou a teoria dos quanta. A absorção, propagação e a emissão processa-se de uma forma descontínua por múltiplos inteiros de uma quantidade mínima de energia, que é representada por q que se designa quantum de energia.
Ácidos e bases
Foi o químico sueco Svante Arrhenius quem propôs que as propriedades acidas e básicas eram devidas à presença de certos íons em solução.
Arrhenius foi um dos fundadores da Química-Física moderna. Estudou na Universidade de Uppsala e escolheu a Física como área científica principal para o seu doutoramento. Descontente com o seu orientador Tobias Robert Thalén, abandona em 1881 a Universidade para trabalhar em Estocolmo com Erik Edlund. Depois de publicar o seu primeiro artigo científico ( aos vinte e dois anos!), faz as primeiras meditações da condutividade dos electrólitos no Inverno de 1882; entusiasma-se por este assunto e apresenta uma dissertação de doutoramento em 1884 em que discutia a teoria da dissociação electrólica e nomeadamente a relação entre a condutividade e a velocidade de reação. Foi aprovado com a classificação mais baixa, já que a teoria desconhecida era tão inovadora que ninguém a sabia classificar- nem os Químicos nem os Físicos a reconheciam como pertencente a assas áreas especificas ( na verdade esta teoria constitui uma ponte entre a Física e a Química). Arrhenius enviou cópias da tese a um número de cientistas proeminentes entre os quais Rudolf Clausius (Bonn), Lothar Meyer (Tubingen), Ostwald (Riga) e van’t Hoff (Amsterdam). Ostwald ficou muito impressionado com o trabalho e ofereceu-lhe um lugar de Assistente na sua Universidade, iniciando Assim uma colaboração e uma amizade enriquecedoras. Pelas suas contribuições científicas, recebeu algumas medalhas: Medalha Davy (1902), Medalha Faraday (1914), Medalha Willard Gibbs (1911), e também o Prêmio Nobel da Química em 1903.
Publicou um trabalho no qual mencionava que a presença de ácido carbônico influenciava a temperatura da Terra. Essa teoria atualmente é denominada de ” efeito de estufa”.
Svante Arrhenius (1859-1927).
Teoria: Presença de íons em soluções ácidas e básicas.
Soluções Ácidas
O cloreto de hidrogénio, HCl (g), quando dissolvido em água, origina uma solução ácida. Essa solução é vulgarmente designada por ácido clorídrico HCl (aq).
Quando se dissolve cloreto de Hidrogênio em água dá-se uma reação química de acordo com a seguinte equação.
HCl(g)+H2O(l) ® H3O+(aq) + Cl-(aq)
A reação é praticamente completa. Logo, o equilíbrio encontra-se fortemente deslocado no sentido dos produtos, H3O+( (aq) e Cl-(aq). Formam-se íons hidrônio, e cloreto. O íon Hidrônio encontra-se presente em todas as soluções ácidas. É o íon responsável pelas propriedades ácidas da solução. Quanto maior for a sua concentração, mais ácida é a solução.
Soluções básicas
Já vimos que o carácter ácido é devido á presença de íons H3O+ (na solução. Uma solução básica deve ter íons que diminuam a concentração destes íons hidrônio.
Quando se dissolve hidróxido de sódio na água, dá-se a dissociação dos íons, de tal modo que estes se misturam intimamente com a água.
NaOH(s) +aq –> Na+(aq) + OH-(aq)
O carácter básico da solução de hidróxido de sódio é devido ao íon hidróxido OH-(aq).
Solução de ácido com base
Afirmámos que o carácter ácido de uma solução está relacionado com a presença de íons hidrônio, H3O+(aq) , e que o carácter básico é devido á presença de íons, OH-(aq) .
A reação entre estes dois íons origina moléculas de água de acordo coma seguinte equação:
OH(aq) + H3O+ (aq) ® 2H2O(l)
Os íons hidróxido e hidrônio neutralizam-se mutuamente, originando moléculas de água.
Einstein, Albert (1879-1955)
Físico alemão de origem judaica, natural de Ulm. Aos dezasseis anos emigrou com os pais para Milão, mas em 1901, naturalizou-se suíço. Quatro anos depois obtém o grau de Doutor pela Universidade de Zurique. De 1913 a 1933 vive na Alemanha, onde exerce a atividade de investigador e professor.
Em 1921 recebe o Prêmio Nobel da Física, elaborada que fora a teoria da relatividade. Abandona a Alemanha devido à ascensão do nazismo, instala-se nos EUA, onde passa a dirigir o Instituto de Estudos Superiores de Princeton, naturalizou-se americano em 1940.
Um ano antes avisara a presidente Roosevelt sobre a possível obtenção de armas nucleares pela Alemanha. Considerado o Maior sábio do século XX, e a sua obra de Física Matemática constitui um ponto de profunda viragem na ciência contemporânea. A famosa teoria da relatividade foi elaborada em duas etapas. a Primeira, publicada em 1905, é a teoria da relatividade restrita: modifica os conceitos de espaço e de tempo da física Newtoniana e introduz a equivalência entre massa e energia, que considera dois aspectos da mesma realidade. A segunda, de 1916, é a da teoria geral da relatividade: estabelece então um novo conceito de gravitação dentro da relatividade espacial e concebe o universo como quadrimensional, homogêneo, curvo, finito e em expansão. Estas hipóteses puderam ser confirmadas tanto atômica como astronomicamente. Em 1950, publica ainda a teoria do campo unitário, que estabelece a síntese dos campos eletromagnético e gravítico. Interessado na teoria dos Quanta de Max Planck, desenvolveu-a até chegar à explicação do efeito fotoelétrico e suas leis. Pacifista convicto, Einstein participou em diversas manifestações contra o uso de armas nucleares, pretendendo mesmo que os projetos sobre energia nuclear ficassem sujeitos a vigilância internacional. Morreu em Princeton, deixando, ainda, publicados um livro de poesia e uma memória Sobre o problema Cosmológico.
Bohr, Niels Henrik (1885-1962)
Físico dinamarquês que, aplicando ao átomo a teoria dos quanta, estabeleceu a representação eletrônica planetária do átomo de Rutherford(1913), o que veio a permitir a interpretação de inúmeros fenômenos. Os seus estudos contribuíram para a descoberta da energia nuclear e para o fabrico da bomba atômica. Foi condecorado com o Prêmio Nobel da Física em 1922. Galardoado com o Prêmio Nobel da Física em 1975, juntamente com Benjamin Mottelson e James Rainwater.
Teoria: Modelo atómico de Bohr
Bohr aproveitou o modelo proposto por Rutherford.
Rutherford afirmava que a maior parte do átomo é espaço vazio, e que o átomo era quase totalmente de carga positiva, e que esta se encontrava concentrada na região do núcleo do átomo e por sua vez na região do espaço exterior ao núcleo é ocupada pelos elétrons, os quais se movem em torno do núcleo.
Bohr aproveitou o modelo de Rutherford e fez estudos sobre o átomo de Hidrogênio, elaborando em seguida a sua teoria.
Na sua teoria, Bohr afirmava que, os elétrons moviam-se em orbitas circulares bem definidas, em torno do núcleo, e a cada órbita correspondia um valor de energia potencial para o sistema elétron-núcleo. O nível de energia dos elétrons correspondia aos níveis energéticos da órbita, ou seja, os elétrons com maior energia ocupavam órbitas mais afastadas do núcleo, e, elétrons com menor energia, ocupavam lugares mais próximos do núcleo. Quando o elétron se movia na sua órbita não havia absorção nem emissão de energia, mas quando um elétron transitava de uma órbita para outra, ocorria absorção ou emissão de energia.
Quando um átomo recebe energia, (por exemplo uma descarga elétrica). Um elétron pode transitar de uma órbita para outra mais afastada do núcleo. Este estado é instável para o átomo e designa-se por estado excitado.
Quando o átomo liberta a energia inicialmente recebida, o elétron regressa novamente à órbita inicial. Esta libertação de energia dá-se sob a forma de radiação. O átomo atinge o estado de energia mínima ou estado fundamental.
Bohr caracterizou cada nível de energia por um número natural (1,2,3,4…), mas que também podem ser designados por camadas k, L, M, N, etc.
Bibliografia:
Santos, A.M. Nunes dos; Teodoro, Vítor Duarte; QUÌMICA 10º ano; Didáctica Editora.
Corrêa, Carlos; Basto, Fernando Pires; Química 12º ano; Volume I E II; Porto Editora.
Faria, Ana Maria; Teodoro, Vítor Duarte; FQ 8 Química e Física; Didáctica Editora.
Dias, Fernando ; Rodrigues, M. Margarida; O mundo da QUÍMICA 2; Edições ASA.
Corrêa, Carlos; Nunes, Adriana; QUÍMICA 10º; Porto Editora.
Correa, Mário Dias; NOVA ANCICLOPÉDIA PORTUGUESA; Volumes:1,2,3,4,5,6,7,8,10,13,15,17, 21, 26.î; Ediclube.