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Introdução à química quântica.




A Química quântica estuda conceitos relacionados aos elétrons presentes na eletrosfera de um átomo. Essa ciência tem como base os princípios da mecânica quântica, foram eles que inspiraram o pesquisador Werner Heisenberg (1901-1976) a propor um modelo quântico para o átomo. 


Antes de introduzir o conceito de Heisenberg, observe a eletrosfera de um átomo:


Com base na imagem acima podemos afirmar que: 

- A eletrosfera, onde estão localizados os átomos, circula todo o núcleo atômico (composto por prótons e nêutrons); 


- Os elétrons estão em movimento constante demonstrado pelas órbitas (anéis azuis). 


Daria para saber onde exatamente um elétron se posiciona na eletrosfera? É claro que não, uma vez que estão sempre em movimento de rotação ao redor do núcleo. 

Foi baseado neste questionamento que Heisenberg criou o "Princípio da Incerteza" onde, como o próprio nome sugere, não se pode afirmar que exista uma órbita definida para o elétron. No mesmo parâmetro introduziu o conceito de Orbitais: local onde existe a maior probabilidade de se encontrar um elétron. 


Orbitais são considerados como nuvens onde se localizam os elétrons. Como a eletrosfera se localiza ao redor do núcleo, imagine os orbitais como sendo nuvens eletrônicas que circulam a parte central do átomo.

Evolução da Mecânica Quântica
Diversos modelos foram criados ao longo das décadas, sendo que muitos caíram por terra, apesar de auxiliarem na evolução da ciência. A pessoa errou, mas, apesar disso, alguma informação em seu modelo teórico pôde ser reaproveitada por outro cientista. Um exemplo claro foi dos Postulados de Bohr.
Este cientista conseguiu passar informações importantíssimas para a ciência, como, por exemplo, que a movimentação entre os orbitais dos elétrons só poderia acontecer se a diferença exata entre as energias fosse colocada ou retirada, pois tudo é quantizado. No entanto, este modelo de Bohr só funciona com um átomo de Hidrogênio, pois o mesmo tem apenas 2 elétrons, ou seja, ocupa apenas um orbital.

Equação de Schrodinger

“Faça uma pergunta ao Hamiltoniano e este te retornará com a resposta nos Autovalores.”. Com a equação de Schrodinger é assim! Ele é capaz de ter dar qualquer resposta que você deseja em uma simples, porém complexa, equação: HΨ=∑Ψ.
O Hamiltoniano corresponde à energia total de um sistema, que pode ser decomposto. A grande dificuldade de calcular a equação é ter que utilizar Integral e Derivada, que são matérias de universidade. No entanto, a essência da Mecânica Quântica você pode conhecer!
Por que entender Mecânica Quântica?
Quando aprendemos a fazer ligações iônicas e covalentes ela colocava o nome do átomo, algumas bolinhas em volta dele (elétrons da camada de Valência) e fazia as conexões, criando ligações únicas, duplas ou triplas, ou doando elétrons. No entanto, na vida real, nada é daquele jeito! Os elétrons se movimentam por todos os orbitais, sendo que temos algumas estimativas ao utilizar o princípio da incerteza de Heisenberg e o quadrado do comprimento de onda para descobrir a densidade de probabilidade.

Fonte:Por Líria Alves/Graduada em Química/Equipe Brasil Escola
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/quimica-quantica.htm
Fonte: Colégio Web/ Introdução a mecânica quântica
https://www.colegioweb.com.br/quimica/introducao-a-mecanica-quantica.html

Como fazer uma bomba de fumaça simples.

Apesar da maioria das bombas de fumaça ser difícil e perigosa de ser feita em casa, existem alguns modelos que podem ser feitos com segurança por pessoas de todas as idades. Não importa se está fingindo ser um ninja ou se deseja pregar uma peça em alguém, essas bombas são diversão garantida!

São 8 passos:



1-  Faça um furo em cada uma das extremidades do ovo. Utilize um objeto pontiagudo pequeno, como uma agulha ou um palito de dente, para perfurar o ovo de modo que o conteúdo dele saia. Faça isso sobre uma tigela para não fazer sujeira e tome cuidado para não rachar o ovo.




2- Enfie o objeto pontiagudo dentro do ovo para estourar a gema. Escolha um objeto longo o suficiente para alcançar o centro do ovo e chacoalhe-o algumas vezes para perfurar a gema. Continue tentando caso tenha dificuldade de retirar o conteúdo do ovo inteiro. Não toque nas roupas ou na boca ao entrar em contato com o líquido, pois ele pode conter a bactéria Salmonella, que pode deixá-lo doente.



3- Sopre dentro do buraco para forçar o resto do líquido para fora do ovo. Prefira soprar o lado pontudo do ovo para retirar o máximo possível do conteúdo, sempre tomando cuidado para não tocar a casca com os lábios. Nunca tente sugar o conteúdo do ovo, pois você pode adoecer.



4-  Lave a casca. Segure a casca cuidadosamente sobre uma torneira aberta e permita que a água lave-a. Caso você seja mais desastrado, segure a casca sobre uma tigela de água morna com sabão. Lave-as mãos e desinfete qualquer objeto que entre em contato com o ovo cru.



5-  Feche uma das extremidades do ovo. Utilize uma fita adesiva tapar a extremidade e facilitar o passo seguinte. Não exagere na quantidade de fita, pois isso pode prejudicar a explosão da bomba.



6-  Faça um funil com uma folha de papel e encaixe-o no furo restante. Se precisar alargar o buraco para encaixar o funil, faça-o cuidadosamente utilizando o mesmo objeto que utilizou no início. Tome bastante cuidado para não rachar o ovo!


7-  Despeje o conteúdo da bomba dentro do funil e feche o ovo. Encha a bomba com farinha ou talco do bebê. Se desejar uma bomba colorida, utilize corante alimentício ou pó de giz para colorir a farinha ou o talco. Se estiver com dificuldade, peça que alguém segure o ovo enquanto despeja o conteúdo pelo funil.


8-  Arremesse o ovo contra uma superfície rígida! Quanto mais força utilizar, maior será a fumaça. Guarde o ovo na cartela caso não queira utilizar a bomba na hora.

Fonte: Wikihow
http://pt.wikihow.com/Fazer-uma-Bomba-de-Fuma%C3%A7a-Simples
Fonte: Imagens Wikihow

Glicídios/Carboidratos



Os glicídios (do grego glicos, "doce") são moléculas orgânicas constituídas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, também conhecidos como açúcares, samarídeos, carboidratos ou hidratos de carbono. Essa classe de compostos é muito ampla e abrange desde o açúcar comum até compostos muito complexos, como a celulose e o amido, que são produzidos nos vegetais pelo processo de fotossíntese. Nos seres vivos, possuem duas importantes funções: gerar energia e atuar na formação de partes dos corpos dos seres vivos.Essas moléculas podem ser classificadas como 

  • monossacarídeos:  Os monossacarídeos são os carboidratos mais simples. Apresentam de 3 a 7 carbonos em sua estrutura, havendo uma proporção entre esses átomos e os átomos de hidrogênio, obedecendo uma fórmula geral, onde há um carbono para cada dois hidrogênios e um oxigênio: Cn(H2O)n. Se um monossacrídeo tiver 4 átomos de carbono, ele terá 8 átomos de hidrogênio e 4 átomos de oxigênio.

  • dissacarídeos: Os dissacarídeos são o resultado da ligação entre dois monossacarídeos. Na reação de formação de um dissacarídeo há formação de uma molécula de água, portanto se trata de uma síntese por desidratação para cada ligação. Um dos monossacarídeos perde um hidrogênio (H) e o outro perde a hidroxila (OH). Essa duas moléculas se unem, formando uma molécula de água (H2O). A ligação que ocorre entre as extremidades dos monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica.

  • polissacarídeos: Os polissacarídeos são moléculas formadas através da união de vários monossacarídeos. Alguns apresentam em sua fórmula átomos de nitrogênio e enxofre.


de acordo com sua complexidade estrutural. As primeiras, de fórmula geral (CH2O)n, são as mais simples, e denominadas de acordo com o número de carbonos que possuem. Triose, tetrose, pentose, hexose e heptose são os nomes dados a monossacarídeos de três, quatro, cinco, seis e sete carbonos, respectivamente. A glicose, principal glicídio utilizado como fonte de energia, é uma hexose, fabricada por meio da fotossíntese por organismos autotróficos. Já a ribose e desoxirribose e ribose são pentoses que participam da constituição de ácidos nucleicos.

 Os dissacarídeos são o resultado da união entre dois monossacarídeos por meio de uma ligação denominada glicosídica, com liberação de uma molécula de água - processo este conhecido como “síntese por desidratação”. A sacarose (glicose + frutose), lactose (glicose + galactose), e maltose (glicose + glicose) são as mais conhecidas. 

A sacarose, um açúcar extremamente doce, é encontrada em vegetais como a beterraba e cana-de-açúcar. Presente de forma significante em nosso dia a dia, é ela que adoça nossos cafés, bolos e doces em geral. Já os polissacarídeos, moléculas formadas por um grande número de monossacarídeos, formam grandes cadeias orgânicas, podendo apresentar outros elementos, além dos três principais já citados, em sua estrutura. São insolúveis em água, permitindo que alguns destes, como o amido e glicogênio, executem importante papel relativo ao armazenamento de energia de vegetais e animais, respectivamente; sem que seja requerido um espaço considerável para tal. Nestas situações, disponibilizam moléculas de glicose por uma reação denominada hidrólise.

Os principais tipos de glicídios são: sacarose, amido, glicose, frutose e celulose. 

  • Sacarose: é um dissacarídeo cuja molécula se forma pela condensação de uma molécula de glicose com uma molécula de frutose. Possui fórmula C12H22O11, está presente em inúmeras plantas como a cana-de-açúcar e a beterraba, constitui o chamado açúcar comum. 


  • Glicose: apresenta fórmula molecular C6H12O6, é um sólido composto por cristais incolores solúveis em água e de sabor adocicado. É encontrado no mel de abelhas, em frutas como o figo e uva, e está presente em nosso sangue (porcentagem de 0,1 %). 


  • Frutose: esse composto possui fórmula molecular C6H12O6, se cristaliza com dificuldades no formato de agulhas solúveis em água e de sabor doce, pode ser encontrado de forma livre em frutos doces, mel de abelha e na forma condensada em oligossacarídeos e polissacarídeos. 


  • Amido: polissacarídeo de fórmula (C6H10O5)n, presente em forma de grãos nas sementes, caules e raízes de vários vegetais como o feijão, arroz, trigo, milho, etc. É usado em grande quantidade na alimentação, para fabricar glicose e álcool etílico, e ainda no preparo de cola, goma e pó compacto (cosmético).

  • Celulose: possui fórmula molecular C6H10O5, é o polissacarídeo mais conhecido no reino vegetal e ocorre de duas maneiras: inulina (celulose de reserva) e celulose comum (sustentação do vegetal), esta contribui para a formação da madeira. A celulose comum se hidrolisa em meio ácido e origina glicoses, já a inulina dá origem à frutose.











Fonte: Mariana Araguaia Graduada em Biologia Equipe Brasil Escola
http://brasilescola.uol.com.br/biologia/glicidios.htm
Fonte: Azevedo, Solange Absalão/ Toda Biologia
http://www.todabiologia.com/dicionario/glicidios.htm
Fonte:  Mundo Educação
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/glicidios.htm
Fonte:Amabis, José Mariano. Biologia. Volume 1. Editora Moderna. Equipe Brasil Escola
http://www.infoescola.com/bioquimica/monossacarideo/
http://www.infoescola.com/bioquimica/dissacarideo/
http://www.infoescola.com/bioquimica/polissacarideo/

Testes de Chama

O Teste da Chama é um importante método de identificação, principalmente de cátions metálicos, utilizado na análise química. Neste ensaio, ocorrem as interações atômicas através dos níveis e subníveis de energia quantizada. “Quando um objeto é aquecido, ele emite radiação, que pode ser observada através da sua cor. Um exemplo é o aquecimento de metais nas indústrias metalúrgicas, quando eles emitem uma cor vermelha intensa. Quando submetemos diferentes sais inorgânicos à chama do bico de Bunsen observa-se a formação de chamas de cores diferentes. Por exemplo: Considerando o átomo de potássio, onde 19K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, o elétron 4s1 é o mais externo, sendo que este pode ser facilmente elevado para o 4p, ocorrendo a excitação eletrônica. O elétron excitado apresenta tendência a voltar a seu estado normal, 4s1, emitindo um quantum de energia (fóton), que é uma quantidade de energia bem definida e uniforme. Neste caso obtemos uma coloração violeta da chama.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
Coloque o ácido clorídrico em um tubo de ensaio. Sempre trabalhe com HCl concentrado em capela. 
Acenda o bico de Bunsen e, com o auxílio da pinça de madeira, leve o fio de níquel-crômo ao fogo até que a chama não mude mais de cor.
 Caso haja presença de cor na chama, mergulhe a ponta do fio no ácido clorídrico. 
Passe a ponta do fio no cloreto de potássio, leve-o à chama e observe.
 Limpe o fio mergulhando-o novamente no ácido clorídrico.
Repita o processo com os demais sais.

Na figura abaixo tem-se o procedimento experimental explicitado, na qual pode-se ver a sequência destes.
                                          Figura 1. Procedimento experimental de teste da chama.

OBSERVAÇÕES:
  •  Podem-se usar outros sais que apresentem estes mesmos cátions, desde que não sejam tóxicos ou possam causar algum tipo de dano à integridade física dos operadores.
  •  O cloreto de sódio normalmente contamina as demais amostras, adulterando os resultados; por este motivo, deve ser deixado por último. 

As cores que devem ser obtidas nos ensaios são:

 sódio – amarelo-alaranjado.
 potássio – violeta-pálido
 cálcio – vermelho-alaranjado
 estrôncio – vermelho-sangue
 bário – verde-amarelado 
cobre – verde-azulado

Fonte: Infoescola - Química - Teste de chama
http://www.infoescola.com/quimica/teste-da-chama/
Fonte: Manual da Química - Experimentos Químicos
http://manualdaquimica.uol.com.br/experimentos-quimica/teste-chama.htm

Análise Fitoquímica

As plantas têm sido uma rica fonte para obtenção de moléculas para serem exploradas terapeuticamente. Muitas substâncias isoladas de plantas continuam sendo fontes de medicamentos e o interesse da pesquisa nesta área tem aumentado nos últimos anos.
Dentre os fatores que têm contribuído para um aumento nas pesquisas está a comprovada eficácia de substâncias originadas de espécies vegetais e por muitas plantas serem matéria-prima para a síntese de fármacos.A pesquisa fitoquímica busca conhecer os constituintes químicos das plantas ou conhecer o grupo de metabólitos secundários relevantes nas mesmas.


  • Os Metabólitos Secundários são compostos elaborados pelas plantas com função principal de anti-herbivóricos. Assim, substâncias tóxicas a diferentes animais (insetos, pássaros, mamíferos) foram produzidas ao longo da evolução, à medida que estes de adaptavam aqueles.



Bom, voltando ao assunto... No geral Fitoquímica significa "A ciência responsável pelo estudo dos componentes químicos dos vegetais". As substâncias fitoquímicas são encontradas em vários alimentos consumidos pelos seres humanos como os vegetais, as frutas, os legumes, os grãos, nas sementes, e servem de proteção contra várias doenças como câncer e problemas cardíacos.


Principais classes de substâncias fitoquímicas: 

  • Terpenos: Os terpenos atuam como antioxidantes e formam uma das maiores classes de substâncias fitoquímicas. Estão presentes em uma grande variedade de alimentos vegetais. Os carotenóides, que são pigmentos de plantas de cores amareladas, alaranjadas e avermelhadas, é uma subclasse dos terpenos. Dos carotenóides existentes os mais prevalentes são: alfacaroteno, betacaroteno, betacriptoxantina, licopeno, luteína e zeaxantina, sendo encontrados no mamão papaia, damasco, manga, laranja, batatas doces, milhos, morangas, cenouras,tomate, salsa e espinafre. 
  • Fenóis: Como subclasses dos fenóis existem: 
     - Os flavonóides, que são pigmentos vegetais de cores azul, azul avermelhado e violeta, inibem enzimas responsáveis pela disseminação de glândulas cancerosas.
     - As quercitinas agem reduzindo a formação de placas gordurosas nas artérias e no combate as alergias. São encontradas em algumas frutas e principalmente na cebola. 
    -As antocianinas são responsáveis pela cor rubi-violáceo (pigmentos vermelhos azulados), presentes nas uvas, groselhas, cerejas, amoras, framboesas, jabuticabas, entre outras.
        - Os isoflavonóides são encontrados nos feijões e outras leguminosas, e alimentos à base de soja. Atuam no combate ao colesterol LDL (colesterol ruim), diabetes, osteoporose, doenças cardiovasculares, câncer, entre outras. 

  • Tióis: Os tióis são fotoquímicos que contém enxofre e são encontrados em vegetais crucíferos tais como, couve-flor, couve, repolho e brócolis. 
  • Compostos organossulforados: São encontrados principalmente em famílias do alho. O alho é considerado protetor contra doenças cardiovasculares por reduzir a pressão arterial e diminuir o colesterol.



Fonte: Infoescola - Fitoquímica

http://www.infoescola.com/plantas/fitoquimica/
Fonte: FC Unesp - Pós Graduação
https://www.fc.unesp.br/Home/PosGraduacao/MestradoDoutorado/EducacaoparaaCiencia/revistacienciaeeducacao/cen02a13.pdf
Fonte: PORTAL EDUCAÇÃO - Cursos Online : Mais de 1000 cursos online com certificado 
http://www.portaleducacao.com.br/farmacia/artigos/56896/analise-fitoquimica#ixzz4AkXUnW
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