Autor: Luís Roberto Brudna Holzle

Movimento em água quente e fria


Água fria na esquerda e quente na direita.
O corante vermelho se espalha rapidamente por todo o líquido que está quente, mas faz isso de forma um pouco mais lenta no líquido frio. Por que?
A explicação vem de 1827, quando o botânico escocês Robert Brown observou, por meio de um microscópio, pequenos grãos de pólen de plantas, que flutuavam dentro da água. Sua hipótese foi da existência de vida naqueles pólens, pois não havia outra explicação de onde vinha aquela energia que movia essas partículas. Ele testou outras substâncias, como teia de aranha, e até substâncias inorgânicas, descartando a possibilidade de ser em relação a vida. Várias explicações foram dadas até que em 1877, o jesuita belga Joseph Delsaulx escreveu: “No meu modo de pensar, esse fenômeno se deve ao movimento térmico das moléculas do líquido que circunda as partículas”.

O movimento das partículas em um líquido é um caminho irregular e imprevisível. E atualmente é conhecido como movimento browniano, em homenagem a Robert Brown.
As moléculas da água estão em constante movimento e se colidam, continuamente, e foi isto que Brown observou na mistura de água e pólen.

De acordo com a experiência registrada na fotografia acima, as moléculas do corante colidam com as da água, que também estão em movimento. A água quente tem suas moléculas mais agitadas por causa da temperatura elevada, permitindo assim um deslocamento mais rápido das partículas. Assim, o corante se dispersa mais facilmente do que na água fria.

Texto escrito por Victória Kopp.

Imagem em comemoração à Semana Nacional de Ciência e Tecnologia.

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-sa).
by nc sa

Expansão adiabática em refrigerantes

gargalo de garrafa com nuvem
Este é um registro do rápido momento em que abrimos uma garrafa de algum refrigerante gasoso. Os refrigerantes que contém gás, normalmente o gás carbônico (CO2), podem gerar esta espécie de nuvem quando são abertos rapidamente. Isto ocorre porque a pressão dentro da garrafa é diminuída bruscamente. A variação de pressão causa um fenômeno chamado de expansão adiabática. Nesta expansão o gás não tem tempo de trocar calor com as vizinhanças, e como consequência a expansão é realizada às custas do uso da energia do próprio gás, resultando assim em uma diminuição de temperatura.

A queda de temperatura causa uma condensação do vapor de água presente dentro, e fora, da garrafa. A condensação do vapor gera o aparecimento de gotículas de água em suspensão, o que permite a visualização da ‘nuvem’.

É interessante perceber também que a ‘nuvem’ desce pelas laterais do gargalo. Isto acontece porque o ar resfriado tende a ser mais denso, do que o ar em volta a uma temperatura maior, e portanto gera este efeito de escorrimento pelas laterais da garrafa.

Dica de um artigo que trata deste assunto:
(O artigo está disponível somente em acesso restrito (via Portal Periódicos Capes))
Vapour pressure and adiabatic cooling from champagne: slow-motion visualization of gas thermodynamics
Michael Vollmer e Klaus-Peter Möllmann
Physics Education volume 47; Número 5; página 608; Ano 2012 doi:10.1088/0031-9120/47/5/608

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Imagem em comemoração à Semana Nacional de Ciência e Tecnologia.

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-nd 2.0). Via jgiacomoni.

Tecido em ácido sulfúrico concentrado

tecido de algodão com gotas de ácido sulfúrico concentrado em um vidro relógio
É isto que vai acontecer com o seu guarda-pó se você acidentalmente pingar ácido sulfúrico concentrado no tecido.

Os furos apareceram logo nos primeiros 10 minutos de contato, e a ação do ácido continuou enquanto o ácido umedecia o tecido. Aos poucos esta coloração amarelada vai tornando-se preta devido à reações do ácido com a celulose do algodão, em uma reação muito semelhante à que ocorre quando colocamos ácido sulfúrico concentrado em açúcar.

Se o ácido for mais diluído os furos só serão percebidos após algum tempo, normalmente após uma lavagem do tecido, que ocorre pela fragilização do local que ficou em contato com o ácido.

Se ocorrer algum acidente com ácido, mesmo que diluído, as roupas devem ser removidas do contato com a pele, pois mesmo os vapores podem ser agressivos.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-sa).
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Imagem em comemoração à Semana Nacional de Ciência e Tecnologia.

Olimpiceno – Química nas Olimpíadas

Professor Martyn
A Olimpíada em Londres já terminou, com o Brasil em 22° colocado no quadro geral de medalhas.

Dentre as várias ações criadas para promover o evento, os químicos ingleses, da Royal Society of Chemistry, participaram com a criação de uma molécula que tem a sua estrutura parecida com os anéis que simbolizam os jogos Olímpicos – batizada de Olimpiceno.

Estrutura do composto:

O Professor Martyn Poliakoff da Universidade de Nottingham percebeu que a estrutura do Olimpiceno não imita com precisão os anéis Olímpicos, faltando o entrelaçamento na estrutura. Então ele lembra que alguns compostos possuem este entrelaçamento, e são conhecidos como catenanos.

Martyn também relata os avanços nas técnicas de síntese dos catenanos e lança um desafio aos químicos para conseguir sintetizar uma imitação dos anéis Olímpicos por estas mesmas técnicas. Superando o desafio percebido que provavelmente impede da criação de estruturas com um número ímpar de anéis, que é o caso do símbolo que tem 5 anéis.

Vídeo com legendas em português.

Este tipo de molécula imitando anéis Olímpicos não é algo novo na química, já em 1994 uma molécula foi batizada de olimpiadano, com uma estrutura bem semelhante à proposta por Martyn.

Por enquanto nenhum destes compostos encontrou aplicação prática direta.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Reações acidentais


Não é sempre que os experimentos ocorrem como esperado em uma demonstração química. Alias, em pesquisa científica o sucesso é bem menos comum do que imaginam os leigos.

Veja o que ocorre em uma reação entre permanganato de potássio (solução de cor rosa) e peróxido de hidrogênio (água oxigenada).

Vídeo com legendas em português.

Resumidamente, a reação pode ser escrita como:
2MnO4 + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Eletrônica Orgânica – Palestra

logotipo do folder da palestra
O Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo (IEA), Polo Ribeirão Preto, realizará no dia 15 de agosto de 2012 (quarta-feira) às 15h00 a palestra “Eletrônica Orgânica: uma nova fronteira da ciência”, no salão de eventos do Centro de Informática da USP Ribeirão Preto (CIRP ), avenida Bandeirantes 3900, Rua Pedreira de Freitas, bloco B.

O palestrante será o Prof. Dr. Roberto Mendonça Faria (IFSC/USP) que irá relatar sua experiência com o Instituto de Nacional de Ciência e Tecnologia Orgânica (INEO) e apresentará trabalhos interdisciplinares que envolvem desde a síntese química das moléculas até a fabricação e caracterização de dispositivos (diodos luminescentes, fotovoltaicos, e transistores), passando pelos estudos fotofísicos e teóricos desses materiais.
As inscrições são gratuitas e podem ser efetuadas pelo link: http://www.iearp.blogspot.com.br/2012/08/eletronica-organica-uma-nova-fronteira.html,
por email: iearp@usp.br
ou pelo telefone: 16 3602-0368.