Autor: Luís Roberto Brudna Holzle

A água pesada (D₂O), ou óxido de deutério, chama a atenção por suas propriedades químicas e físicas singulares. O vídeo inicia lembrando que a água cotidiana, chamada de H₂O, inclui quantidades mínimas de deutério (²H), um isótopo estável, enquanto o trítio (³H) é radioativo e está presente em proporção ainda menor. A radiação beta do trítio exemplifica-se em chaveiros que brilham sem precisar de fonte externa de luz.

O foco recai sobre o deutério, cuja concentração na água comum é de aproximadamente 0,0156%. Isso significa que até mesmo o corpo humano contém vestígios de D₂O. O vídeo ilustra diferenças cruciais entre água pesada e água normal, ainda que ambas pareçam idênticas a olho nu. A D₂O é cerca de 10,6% mais densa, percepção reforçada ao comparar a massa de volumes iguais (50 ml de D₂O ~55 g versus ~49,8 g de H₂O). E um cubo de gelo de D₂O afunda em água comum, enquanto o de H₂O flutua. A viscosidade da D₂O também se mostra maior, notável ao agitar cada líquido num copo.

O ponto de fusão do D₂O (3,82 °C) é superior ao 0 °C da H₂O, evidenciado quando um cubo de gelo feito de D₂O (azul) congela ao encostar no cubo de H₂O (vermelho), pois este está mais frio. O ponto de ebulição da água pesada (101,4 °C) também é levemente mais alto que o da água leve (100 °C).

Em seguida, o apresentador produz gás deutério (D₂) reagindo água pesada com cálcio metálico, recolhendo e secando o gás com sílica gel. Ao ser queimado, o D₂ apresenta uma chama semelhante à do H₂, porém ligeiramente mais avermelhada e menos energética, ainda assim capaz de derreter vidro. Essa menor entalpia de formação deve-se ao fato de a ligação D–O requerer menos energia que a H–O, levando a menor calor de combustão.

Outra reação demonstrada é a produção de acetileno deuterado (C₂D₂), ao combinar carboneto de cálcio (CaC₂) e água pesada. Comparando o C₂D₂ e o acetileno comum (C₂H₂) em permanganato de potássio (KMnO₄), nota-se que a solução se descolore mais lentamente quando há deutério, ilustrando o efeito isotópico cinético, pois a ligação carbono-deutério (C–D) é mais forte que carbono-hidrogênio (C–H). Já na combustão, a chama do C₂D₂ é menos fuliginosa e mais curta, mostrando novamente essa diferença energética.

Historicamente, o vídeo menciona o interesse do regime nazista pela água pesada durante a Segunda Guerra Mundial, principalmente na Noruega ocupada, e os atos de sabotagem que frustraram a produção de D₂O para um suposto programa nuclear. Também se destacam reatores nucleares, como o modelo CANDU, que emprega água pesada como moderador, possibilitando o uso de urânio natural devido à menor absorção de nêutrons em comparação à água leve.

Ao fim, o apresentador prova uma pequena quantidade de água pesada, descrevendo um sabor levemente adocicado, embora atribua parte da sensação ao recipiente de plástico. Não há consenso científico quanto à doçura do D₂O, mas discute-se que a molécula maior possa interagir de modo distinto com receptores gustativos. Em todas as etapas, ressalta-se o perigo dessas experiências, especialmente a ingestão de água pesada, que não deve ser replicada em casa.

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Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.

Em um vídeo temático de Halloween produzido pela Royal Institution (Ri), o apresentador Dan Plane, conhecido como “Explodidor de Abóboras Residente”, nos mostra como “esculpir” abóboras com explosões controladas.

O processo começa mostrando o carbeto de cálcio (CaC₂), um composto químico reativo. Quando o carbeto entra em contato com a água, ele reage liberando um gás, o acetileno (C₂H₂), um hidrocarboneto altamente inflamável.

O acetileno gerado é canalizado para as abóboras vazias, onde faces já foram cortadas, mas ainda presas. Um pavio de ignição é colocado no topo, e, ao acender o pavio, a chama atinge o gás misturado com o ar, causando uma explosão rápida que projeta as partes cortadas da abóbora, esculpindo-a instantaneamente..

Dan Plane detalha a reação do carbeto de cálcio, explicando como ele se divide em íons de cálcio (Ca²⁺) e carbeto ([:C≡C:]²⁻), que reagem com a água para formar acetileno (H−C≡C−H). Ele compara o acetileno com combustíveis como a gasolina, destacando sua alta inflamabilidade.

O vídeo também mostra uma explosão incompleta: uma abóbora com o logo da Ri libera fumaça preta e queima, em vez de explodir. Dan explica que isso ocorre devido à combustão incompleta, causada pelo excesso de acetileno, que desloca o oxigênio necessário para uma explosão rápida.

Por fim, Dan menciona o uso histórico dessa reação em lanternas de carbeto, usadas por mineradores no início do século XX, que produziam acetileno para fornecer luz.

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Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.

O vídeo “Flaming Pumpkins”, produzido pelo Ri Channel (The Royal Institution), apresenta uma experiência científica inspirada no Halloween.

Também destaca que a termite exige uma temperatura altíssima para iniciar sua combustão, razão pela qual utiliza uma fita de magnésio acesa com maçarico na abertura da abóbora superior. Em seguida, ocorre uma chuva intensa de faíscas e chamas, liberando calor em torno de 2000°C, suficiente para fundir o ferro produzido. O metal incandescente escoa pela “boca” da abóbora de cima, caindo sobre a de baixo.

O apresentador explica que o alumínio reage com o óxido de ferro, gerando óxido de alumínio e ferro metálico, liberando grande quantidade de energia. Para comprovar a formação de ferro, utiliza um ímã, mostrando que os fragmentos resultantes são realmente magnéticos.

A demonstração não para por aí: dentro da abóbora inferior, há algodão-pólvora (nitrocelulose). Assim que o ferro incandescente entra em contato com esse composto, ocorre ignição imediata, resultando em uma grande bola de fogo que irrompe da abóbora. As imagens em câmera lenta enfatizam cada detalhe das faíscas, chamas e do metal derretido.

Com esse espetáculo de luz e calor, o vídeo combina princípios de química à atmosfera do Halloween, tornando o aprendizado envolvente e divertido. Ao final, o apresentador deseja um Feliz Halloween, encerrando o experimento de forma festiva e educativa.

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– Química no Dia das Bruxas

Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.

No vídeo do canal Sixty Symbols, um físico apresenta de forma clara e visual as Leis da Termodinâmica — com ênfase especial na Segunda Lei.

A Lei Zero da Termodinâmica, apesar do nome curioso, é essencial. Ela estabelece a base para a medição da temperatura. Em termos simples: se A está em equilíbrio térmico com B, e também com C, então B e C também estão em equilíbrio entre si. Pode parecer trivial, mas é esse princípio que justifica o uso do termômetro e a definição de temperatura como uma propriedade física confiável.

A Primeira Lei da Termodinâmica reafirma a conservação da energia. A variação da energia interna de um sistema é igual ao calor fornecido mais o trabalho realizado sobre ele. A energia não é criada nem destruída — apenas transformada, seja em calor ou trabalho.

A Terceira Lei da Termodinâmica, abordada brevemente, trata da entropia (medida da desordem). À medida que um sistema se aproxima do zero absoluto (-273,15 °C), sua entropia tende a um valor mínimo, ou até zero.

O destaque do vídeo é a Segunda Lei da Termodinâmica, apresentada em duas formulações:

• Clausius: o calor não flui espontaneamente de um corpo frio para um quente. É preciso realizar trabalho para isso acontecer — como em um refrigerador.
• Kelvin-Planck: é impossível construir um motor térmico que converta 100% do calor retirado de uma fonte em trabalho útil. Sempre haverá perda de calor residual.

Com diagramas desenhados à mão, o vídeo mostra que essas formulações, embora diferentes, são logicamente equivalentes.

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Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.

Imagine provar alho sem colocá-lo na boca — na verdade, sem sequer cheirá-lo. Pode parecer improvável, mas esse é exatamente o fenômeno curioso demonstrado em um vídeo produzido pela American Chemical Society, no canal Reactions, que traz à tona um surpreendente truque de química alimentar: a capacidade de “sentir” o sabor do alho através da sola dos pés.

O experimento começa de forma inusitada: dois participantes se sentam em bancos, descalçam-se e colocam fatias de alho cru dentro de sacos plásticos, que depois são amarrados em torno de seus tornozelos. O narrador explica que a química nos permite experimentar alimentos de maneiras inesperadas — e esta é, sem dúvida, uma delas.

A ideia é apresentada como um “truque de festa”, e o vídeo recomenda alguns cuidados para garantir que o resultado seja mesmo causado por processos químicos, e não por simples inalação do cheiro do alho. O dente de alho deve ser fatiado em uma sala separada e isolado em um saco bem fechado. Só então, em outro ambiente sem qualquer traço de odor, os participantes devem colocar os pés descalços dentro do saco contendo o alho e mantê-los assim por cerca de uma hora.

Após esse tempo, os participantes relatam sensações surpreendentes: um sabor intenso de alho começa a surgir na boca, descrito como “ondas de sabor”, às vezes com um leve toque metálico. Além disso, o cheiro também se torna perceptível, mesmo sem contato direto com o alho no ambiente.

A explicação científica por trás desse fenômeno é fascinante. Não se trata de papilas gustativas nos pés, evidentemente. O responsável é um composto chamado alicina, presente no alho cru. Essa molécula possui propriedades químicas que a tornam capaz de atravessar as barreiras da pele — tanto as lipídicas (oleosas) quanto as aquosas. Uma vez absorvida, a alicina entra na corrente sanguínea e circula pelo corpo até atingir os receptores de sabor e olfato, localizados na boca e no nariz. É aí que o corpo “percebe” o alho, mesmo sem consumi-lo da forma tradicional.

O uso dos sacos plásticos é um detalhe importante: eles impedem que o cheiro do alho se espalhe pelo ambiente, assegurando que o efeito observado decorre unicamente da absorção transdérmica da alicina — ou seja, sua entrada no corpo através da pele.

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Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.

A American Chemical Society (ACS), por meio do canal Reactions, lançou a série “Fundamentos da Química” (Chemistry Basics), com o objetivo de apresentar, de forma clara e acessível, os conceitos essenciais dessa ciência. Este primeiro episódio inaugurava a série abordando um tema fundamental: os isótopos e a radioatividade.

O episódio inicial responde a uma pergunta central: o que são isótopos? Para isso, retoma a estrutura básica do átomo — um núcleo denso, formado por prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga), cercado por elétrons (com carga negativa). Os isótopos são definidos como átomos de um mesmo elemento químico — isto é, com o mesmo número de prótons e elétrons — mas com quantidades diferentes de nêutrons. Essa variação no número de nêutrons resulta em massas diferentes para os isótopos de um mesmo elemento.

A descoberta dos isótopos remonta ao início do século XX. O físico J.J. Thomson, conhecido pela descoberta do elétron, e seu aluno Francis W. Aston, desempenharam papéis cruciais nessa identificação. Utilizando o exemplo do neônio, eles perceberam que existiam dois tipos de átomos: o neônio-20 (com 10 prótons, 10 elétrons e 10 nêutrons) e o neônio-22 (com dois nêutrons a mais). Aston desenvolveu o espectrógrafo de massas, instrumento precursor do moderno espectrômetro de massas, o que lhe permitiu identificar centenas de outros isótopos. Em reconhecimento ao seu trabalho, Aston foi laureado com o Prêmio Nobel de Química em 1922.

O vídeo também apresenta a notação típica dos isótopos, como ²⁰Ne e ²²Ne. O número sobrescrito representa a massa atômica, que é a soma dos prótons e nêutrons no núcleo. Embora a massa total de um átomo inclua os elétrons, seu valor é praticamente desprezível em comparação ao dos prótons e nêutrons, já que são cerca de 2000 vezes mais leves.

Uma distinção fundamental é feita entre reações químicas e reações nucleares. A reatividade química depende dos elétrons, especialmente os da camada mais externa, o que significa que os isótopos de um mesmo elemento tendem a se comportar de maneira semelhante em reações químicas. Já as reações nucleares dependem da composição do núcleo — e, como os isótopos diferem quanto ao número de nêutrons, eles podem apresentar comportamentos nucleares bastante distintos.

Nesse contexto, o vídeo introduz o conceito de estabilidade nuclear. A presença de prótons, todos com carga positiva, gera uma repulsão natural no núcleo. É a chamada força nuclear forte que mantém essas partículas coesas, atuando como uma “cola” poderosa. No entanto, se o núcleo for muito grande ou tiver uma proporção inadequada entre prótons e nêutrons, essa força pode não ser suficiente, tornando o núcleo instável. Para alcançar maior estabilidade, o núcleo pode sofrer decaimento radioativo — um processo espontâneo que pode ocorrer de diferentes formas.

Por fim, o vídeo define radioatividade como a capacidade de certos núcleos instáveis se transformarem espontaneamente, emitindo radiação. Embora envolva riscos, a radioatividade tem inúmeras aplicações benéficas: desde datações radiométricas e detecção de vazamentos em tubulações até o uso de traçadores em exames médicos.

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Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.