Modelos atômicos: Thomson.

Começa aqui mais uma etapa de como a humanidade alterou sua compreensão do aspecto microscópico do universo.

CONTEXTO HISTÓRICO

Cerca de nove décadas se passaram desde o modelo anterior (link), proposto por Dalton. Quem olha rapidamente para este cenário pensa que muito tempo se passou para o "pouco" acrescentado. Mas aí é que está o detalhe. Nesse mesmo período houve um grande desenvolvimento tecnológico e científico em várias áreas. Homens como Faraday, Maxwell e Ampère, não necessariamente nesta ordem, ajudaram a desenvolver a física do eletromagnetismo. Desenvolvimento este tão bem aproveitado por Tesla e Thomas Edison, dois inventores que foram capazes de levar a simples ideia da eletricidade à invenção das lâmpadas, dos geradores e da iluminação pública.

A partir disso, eletricidade e equipamentos eletrônicos se tornariam cada vez mais comuns, seja em ambientes domésticos ou laboratórios. É neste contexto que entra o tubo de raios catódicos, uma peça fundamental de aparelhos de televisão e monitores de tubo. Hoje artigos de museu. Mas no final do século XIX, tal dispositivo serviu para algo um pouco mais simples e não menos importante: a detecção de que o elétron é parte constituinte da matéria, sendo parte do átomo, portanto.

Descarga elétrica na atmosfera, ou um raio.

A eletricidade já era conhecida quando Thomson fez seus experimentos, mas não se sabia a relação entre ela e as partículas constituintes da matéria: os átomos.

De passo em passo...

Hoje, na partida que se passa neste exato momento contra o time da cruz de malta, Léo Moura completa sua partida de número 384, igualando-se a Dequinha. Apenas outros vinte heróis vestiram mais vezes a camisa do Flamengo.

Dequinha foi meio campo nos anos 50, jogou na Gávea de 1950 a 1958, fez apenas oito gols e participou do segundo tricampeonato rubro-negro.

A história continua...

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Estudo das Soluções III

Uma vez que aprendemos a classificar uma solução e a trabalhar com a proporção entre soluto e solvente, resta-nos conhecer as diferentes maneiras de quantificar a composição da solução estudada. São elas:

¬ Concentração comum (c);

É a mais utilizada, principalmente em soluções cujo solvente é líquido e que não são sujeitas a grandes variações de temperatura. É calculada pela razão entre a massa de soluto e o volume da solução:

Sua unidade é o grama por litro (g/L).

Exemplo: Uma solução contendo 3,0 gramas de sal de cozinha em 100 mililitros de solução terá concentração comum de 30 g/L. Pois é necessário converter o volume de mililitro (mL) para litro (L) e então efetuar a divisão.

Modelos atômicos: Dalton.

CONTEXTO HISTÓRICO

Antes de falarmos do primeiro da era contemporânea da ciência entre os abordados no ensino médio, é necessário contextualizá-lo como uma consequência de certas transformações e eventos que, obviamente, o precederam. Vamos a elas:

O Renascimento, esta retomada das influências da civilização grega. No caso da ciência, ainda mais influente, por tomar emprestado de Demócrito a expressão "átomo" e seu significado, mesmo que tendo uma perspectiva diferente. Pois os gregos desenvolveram a ideia de átomo de forma intuitiva. Dalton a fez baseando-se em evidências.

O movimento renascentista é marcado por pensadores e pessoas de diversas áreas.

Visão parcial do teto da Capela Sistina, obra de Michelangelo.

Um problema de xadrez.

Segue abaixo um tabuleiro de xadrez com dezesseis peões pretos formando um quadrilátero de 6x4 e um cavalo branco, posicionado inicialmente na casa B4.

Assumindo que os peões são apenas alvos e não podem movimentar-se, muito menos capturar o cavalo, quantos lances consecutivos de cavalo você gastaria para capturar todos os peões?

Se você já viu esta figura, mas não lembra de onde, procure na revista superinteressante especial de jogos Nº 1, de abril de 1994, é o problema da capa daquela edição.

Daqui a um mês publicarei a resposta.

Nomenclatura de ramos, parte I.

Cadeias carbônicas ramificadas são aquelas que, a grosso modo, apresentam carbonos terciários ou quaternários. A regra de nomenclatura exige uma distinção, em termos de nome, entre a cadeia chamada de principal e seu ramo.

Dessa forma, ramos não apresentam terminação ANO, ENO ou INO. Estes são os sufixos de cadeia principal, ramos são sufixados por IL. Por isso, um ramo constituído por um único carbono, o CH₃一 ou H₃C一, é chamado de metil. A semelhança com metano não é mera coincidência.

A tabela mostrada na postagem de nomenclatura de alcanos (link) ainda é válida. Caso tenha preguiça de clicar no link, eis a dita cuja:

O padrão segue o mesmo, mas com o acréscimo de alguns detalhes necessários:

¬ determinar o número do carbono pertencente à cadeia principal ao qual o ramo está conectado:

É o caso do 3-metilpentano, cuja interpretação é: ramo com um carbono (metil) conectado ao terceiro carbono da cadeia principal, que é saturada e contém cinco carbonos (pentano).

met + il + pent + an + o = 3-metilpentano

ramo de 1C ligado ao 3º C + 5C + cadeia saturada + HC

¬ escolher a cadeia com os menores números atribuídos a ramos:

Se numerado da direita para a esquerda, seria 4-metilpentano, mas como é a menor numeração possível, temos o 2-metilpentano.

met + il + pent + an + o = 2-metilpentano

ramo de 1C ligado ao 2º C + 5C + cadeia saturada + HC

¬ expressar a quantidade de ramos iguais mediante o uso de termos que definem multiplicidade como di (2), tri (3), tetra (4) e assim por diante:

Não esquecer das regras anteriores, contando da esquerda para direita, temos dois ramos do tipo metil ligados aos carbonos dois e três da cadeia principal. O nome é, portanto, 2,3-dimetilpentano.

duas x met + il + pent + an + o = 2,3-dimetilpentano

dois ramos de 1C cada ligados ao 2º e 3° C's + 5C + cadeia saturada + HC

¬ preferir a cadeia que contenha a maior quantidade de insaturações em detrimento do tamanho do ramo. 

Note que existe a possibilidade de termos uma cadeia principal com seis carbonos, mas como isso excluiria uma insaturação, é desconsiderada. Portanto, temos o 3-propilpenta-1,4-dieno.

prop + il + pent + a + duas x en + o = 3-propilpenta-1,4-dieno

ramo de 3C ligado ao 3º C + 5C + cadeia insaturada com duas duplas entre 1º C e 2º C e entre 4º C e 5º C + HC

¬ caso ocorra de contarmos os carbonos para eleger a cadeia principal e se tenha um empate entre duas cadeias diferentes, aquela que possuir mais ramos será a principal:

Observe a numeração em preto e compare-a com a que começa em vermelho. A partir do terceiro carbono são idênticas. De acordo com a incorreta, tem-se um ramo isopropil (próxima postagem) no carbono 3 e um ramo metil no carbono 7. De acordo com a correta, tem-se um ramo etil no carbono 3 e dois ramos metil nos carbonos 2 e 7.

et + il + duas x met + il + oct + an + o = 3-etil-2,7-dimetiloctano

ramo de 2C ligado ao 3º C + duas x ramo de 1C ligados ao 2º C e ao 7º C + 8C + cadeia saturada + HC

O nome será 3-etil-2,7-dimetiloctano. Este nome apenas já nos remete a mais dois detalhes que não se pode deixar de lado:

¬ os ramos são citados em ordem alfabética dentro do nome da cadeia. Lembrando aqui que cadeia é cadeia principal acrescida de ramo, ou ramos.

¬ o termo de multiplicidade não conta para a ordem alfabética, por isto o etil vem antes do dimetil.

De acordo com a apostila e o livro que se consulte, é possível verificar um ou outro detalhe acrescentado a este conjunto. Na próxima parte (link) veremos a nomenclatura de alguns ramos que não são contemplados pela tabela.

Pink Floyd

Uma vontade antiga minha é ter um quadro com algo que seja um ícone do Pink Floyd, mas pesquisando na rede sobre imagens em alta resolução sobre a banda e capas de seus discos, a ideia que tive foi reuni-las, criando um único quadro, resultando nisso:

Para os que não conhecem, começando do canto superior esquerdo e girando no sentido horário, temos os 14 discos de estúdio do grupo. Os quatro do centro são fotos do quarteto de maior sucesso (direitas) e uma foto do quinteto. Entre as montagens de fotos estão as capas dos dois discos ao vivo lançados após a saída de Roger Waters.

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Movimentos especiais... parte 2

Concluímos agora o conjunto de textos que aborda todas as regras necessárias para se praticar xadrez corretamente como qualquer outra atividade de lazer.

O segundo e último movimento especial é o en passant, simbolizado também por e.p., termo de francês para "de passagem".

O en passant é uma jogada especial exclusiva dos peões quando capturam outros peões. Vamos a ela:

Como já se sabe, o peão, em seu movimento inicial, pode avançar uma ou duas casas. O en passant se caracteriza somente quando o peão passível de captura avança duas casas e, no lance imediatamente subsequente, o adversário captura tal peão como se ele tivesse avançado apenas uma, por isso a expressão "de passagem".

Não entendeu? Veja a figura:

Se os peões brancos localizados em A2, C2 ou F2 deslocarem-se duas casas, indo para A4, C4 e F4 respectivamente, evitando assim uma possível captura, o jogador que controla as peças pretas pode, apenas no lance seguinte ao movimento de peão branco, efetuar a captura nas casas A3, C3 ou F3, como indicado acima.

Caso o jogador de pretas movimente seu peão de C7 para C5, no lance seguinte apenas o jogador de brancas tem o direito de capturar o peão adversário com o peão em D5, deslocando-o para C6 e retirando o peão preto do tabuleiro.

O en passant foi o último movimento do xadrez sobre o qual se chegou a um consenso, o qual se estabeleceu em meados do século XVIII. Desde então, as regras apresentadas se mantém por quase três séculos.

Mais um passo de Léo Moura..

Hoje o Mengão derrotou o Bangu em Macaé por 2 a 1 e o nosso lateral direito completou sua partida de número 382 vestindo o manto sagrado, igualando-se a Ailton, meio campo habilidoso que contribuiu para as conquistas do brasileiro de 1987, copa do brasil de 1990 e carioca de 1991.

Léo Moura agora é, ao lado de Ailton, o vigésimo segundo jogador que mais vezes teve a honra de entrar em campo a favor do Flamengo em partidas oficiais.

Acompanhando...

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Estudo das Soluções II

Uma vez que entendemos a definição e as classificações da soluções, podemos estudar melhor a categoria que as separa de acordo com a solubilidade.

Lembrando que solubilidade é a quantidade máxima de soluto que uma determinada massa (100g é o valor mais usado) de solvente é capaz de dissolver, ou seja, de formar com ele uma solução.

Um exemplo bem simples de se observar é a mistura formada por cloreto de ferro II (FeCl2) e água. A solubilidade do sal em água é de 64 gramas para cada 100 gramas de solvente à temperatura de 20 °C.

Note que A e B são soluções insaturadas, C é saturada e D é supersaturada. Determinadas propriedades do sistema, como a coloração, mudam à medida que a concentração do soluto aumenta.

Para facilitar a compreensão, é comum representar a variação da solubilidade máxima, em massa de soluto por massa de solvente, como função da temperatura. Veja o gráfico abaixo:

Observe que, no eixo horizontal temos a temperatura medida em °C e no eixo vertical a proporção soluto/solvente. Sendo que o solvente é, na maioria dos casos vistos no ensino médio, a água.

Analisando especificamente a curva do nitrato de potássio (KNO3) interpretamos certos detalhes da seguinte forma:

¬ a 60 °C, a solubilidade do sal é de 120 gramas para cada 100 gramas de água;

¬ a 30 °₢, a solubilidade é de 40 gramas para cada 100 gramas de água;

¬ todos os pontos da curva que separam as duas regiões marcadas indicam a quantidade máxima de soluto para cada 100 gramas de solvente a cada temperatura na qual a água seja líquida ao nível do mar.

Com isso dito, o mais importante a se perceber de agora em diante é o fato de que, a cada temperatura fornecida, haverá uma específica proporção entre soluto e solvente que marcará a solução saturada da tal temperatura.

A partir daqui, são regras de três que resolvem os problemas. Veja o exemplo abaixo:

Uma substância X apresenta solubilidade de 20g/100g de H2O a 10 °C, determine a composição de uma solução saturada cuja massa é de 3600 gramas a 10 °C.

Resposta:

Se a solução é saturada, ela obedece à proporção indicada no enunciado. Logo temos o seguinte:

20 g de X ------- 100 g de H2O

y              -------  (3600 - y)

y = 600 g de X => é a massa da substância X, o soluto.

(3600 -y) = 3000 g de H2O => é a massa de água, o solvente.

Não podemos esquecer que o sistema, neste caso, é binário, ou seja, constituído de apenas dois componentes. Portanto, o que não é a a massa de soluto, é a massa de solvente.

A seguir falarei sobre a solubilidade dos gases em água.

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