Energia do Hidrogênio ?

O hidrogênio é o elemento mais abundante no Universo e também o mais leve, sendo também o primeiro elemento da Tabela Periódica de Mendelev.
O átomo de hidrogênio tem apenas um próton e um elétron.
Muitas estrelas, cometas e planetas são feitos de hidrogênio ou contem grandes percentagens desse elemento. Acredita-se que o hidrogênio tenha sido o primeiro elemento na formação do Universo.
O hidrogênio quando coletado por forças gravitacionais pelas estrelas, ele é convertido em Hélio, por fusão nuclear, sendo esta conversão à fonte da energia solar e de todas as estrelas. O planeta Júpiter é constituído de hidrogênio sólido, líquido e gasoso.
Na terra, não existe o hidrogênio livre, ele está sempre associado aos outros elementos e para obtê-lo puro é necessário gastar energia de dissociação de uma fonte primária. Na figura abaixo vemos o fluxograma do hidrogênio, tomando-se por base a eletrólise da água.
Desde o momento em que se tornou evidente que os combustíveis fósseis não eram ilimitados e que cresceram as preocupações com meio ambiente, que, o interesse dos homens de ciência responsáveis pelo planejamento do futuro da terra, voltou-se para a potencialidade energética do sistema do hidrogênio, como substituto dos combustíveis fosseis.
Neste sistema que estamos focalizando, o hidrogênio não é uma fonte primaria de energia, mas, sim, uma forma intermediária, por isso não podemos nos referir a ele como uma fonte energética, ele é apenas um vetor energético, uma moeda energética.
Júlio Verne em seu livro A Ilha Misteriosa, já vislumbrava o papel do hidrogênio no futuro, "água decomposta em seus elementos constituintes... e decomposta sem duvida pela eletricidade... Acredito que a água será um dia usado como combustível, que o hidrogênio e o oxigênio que a constituem, usados juntos ou separados, fornecerão uma fonte inesgotável de calor e luz, com intensidade bem maior do que o carvão é capaz”.
O sistema energético do hidrogênio está esquematizado na figura abaixo, onde estão indicadas as várias possibilidades para a sua produção e uso numa sociedade industrial. A variedade de fontes, diversidade de métodos de produção, opções para armazenamento e distribuição, e o vasto espectro de usos finais possíveis do hidrogênio, permitem o desenvolvimento de um sistema energético muito flexível.
O hidrogênio como combustível universal tem uma particularidade que lhe é exclusiva, da sua queima resulta apenas água, da qual ele pode ser obtido, o que é muito importante do ponto de vista ecológico.
Deve-se frisar que eletricidade e hidrogênio são interconversíveis, seja usando-se a eletrólise da água, com eficiência de 60% ou células a combustível, o que contribui para aumentar a flexibilidade desse sistema energético.

A Economia do Hidrogênio

Pelos registros que se dispõem, a idéia de uma economia baseada na utilização do hidrogênio, surgiu em 1972 (época da cries energética) por proposição de D.P. Gregory, num Congresso em New York. A característica mais importante da Economia do Hidrogênio está na substituição de matérias-prima obtidas dos combustíveis fosseis, em diversos segmentos industriais, como na produção de fertilizantes, na siderurgia, na redução direta do minério Fe2 O3, para produção de ferro esponja.

No mesmo ano, W. Leeth Hauz, na Reunião da "American Chemical Society", sobre conversão de energia, propunha a utilização do hidrogênio como Eco-energia, considerando os problemas de poluição ambiental e o hidrogênio como forma de preservação do meio ambiente.

O hidrogênio como combustível universal tem uma particularidade que lhe é exclusiva, da sua queima resulta apenas água, da qual ele pode ser obtido, o que é muito importante do ponto de vista ecológico. Do ponto de vista da preservação de recursos energéticos, é inesgotável, sendo esta vantagem uma dádiva da natureza, principalmente nas regiões ou países bastante industrializados.


Eletrólise x Hidrelétrica
Os recursos hídricos brasileiros, bem como energias solares, eólicas, de marés, geotérmica e nuclear são compatíveis com um sistema energético baseado em hidrogênio eletricidade. Cada uma das fontes citadas pode contribuir de maneira diferente para amenizar o problema energético do país.
A grande vantagem do sistema conjugado (hidrogênio-eletricidade) é que pode acomodar grande quantidade de opções e conveniências regionais, sem ter que transformar a estrutura atual de distribuição e utilização final.
O Brasil recebeu a bênção de possuir o segundo hidro-potencial do mundo (255 mil MW) de grandes quedas, sem contar com 100 mil de mini-quedas, cujo potencial, facultará o atendimento das nossas necessidades em energia elétrica até meados do século XXI, quando aproveitadas as quedas da área norte da Amazônia e Territórios.
Nas usinas hidrelétricas, existem horários de demanda mais alta e horária de demanda baixa, ou seja, de menor consumo, que mesmo nos casos de turbinas ajustáveis, não aproveitam toda energia potencial da queda d'água, porque nessas horas, a água que passa e gera energia não consumida é potencial desperdiçado.

Estamos reformulando planos, visando aproveitar a parte ociosa para gerar hidrogênio por eletrólise, ficando essa produção, reduzida a um custo simbólico, pois o custo da energia hidrelétrica, gerada nas horas de ociosidade é praticamente nulo, já que está sendo desperdiçado, pois energia não consumida, jamais será aproveitada, por isso o hidrogênio seria produzido a custo mínimo, transportado por gasodutos construídos para gás natural, chegando ao consumidor enriquecendo o gás natural ou biogás, que teria maior poder calorífico.

Combustão do Hidrogênio
Quando duas moléculas de hidrogênio combinam-se com uma molécula de oxigênio, em presença de um agente ignidor, a reação é do tipo oxidante, exotérmica violenta, produzindo luz e calor intenso, gerando 28.890 kcal/kg e água vaporizada (PCI) e a liberação de tanta energia térmica, pode ser aproveitada de várias maneiras, sem preocupação com a poluição, pois o subproduto é novamente água. O hidrogênio pode ser também utilizado, para outras finalidades:

Industria alimentícia, na hidrogenação de gorduras.
Industria sabão em pó, na hidrosulfurização do óleo.
Industria química, para fertilizantes, amônia, etc.
Industria farmacêutica, auxilia processos específicos.
Industria de vidros, aumenta a temperatura de fusão.
Industria metalúrgica, redução de minérios e aço.
Dessulfuração de combustíveis retira enxofre.
Produzir energia elétrica em célula combustível.


Potencialidade do Brasil

O Brasil, segundo Marcus Zwanziger da Unicamp, já tem tecnologia suficiente para entrar na era do hidrogênio, sem pedir ou comprar "know-how" no exterior.
Na área de geração e armazenamento de hidrogênio, as inovações que foram introduzidas pela Unicamp, colocaram o Brasil em igualdade de condições com cinco ou seis países dos mais desenvolvidos nesse campo.


O hidrogênio pode ser obtido de várias formas:

Eletrólise da água..............................Unicamp
Decomposição da amônia..........................Unicamp
Decomposição de metanol.........................Japão
Reação de hidretos metálicos....................Unicamp
De ligas de ferro-titânio.......................Unicamp
De ligas de níquel-magnézio.....................Unicamp
Cloroplastos artificiais (Melvin Calvin)...Berkeley-USA
Bioenergia - Engenharia Genética.......C.Marchetti-USA

No Brasil, na Unicamp, já podem ser construídos eletrolizadores tipo tanque ou tipo filtro, para capacidade de produção até 100 Nm3/h. Experiências feitas na Unicamp foi obtido o hidrogênio a partir da amônia.
No Japão já foi obtido hidrogênio puro a partir do metanol misturado com água num reator tubular a temperatura de 280 a 300oC em presença de catalisadores específicos, verificando-se a seguinte reação:

CH3OH + H2O → CO2 + 3H2

Para uma unidade típica, produzindo 350Nm3/h, se faz necessário 240 Kg de metanol, 144 Kg de H2O (desmineralizada), 14 kW de energia elétrica DC e 7m3 de água para refrigeração do sistema.
Na área de Bioenergia o uso de cloroplastos artificiais desenvolvidos por Melvin, na Califórnia, galhas (nódulos) nas raízes do tipo Rhizobium podem ser conectadas a tubulações e por meio de bombas coletoras, retira-se o hidrogênio. Também Marchetti através de alterações de DNA e RNA, em carvalho, conseguiu produzir galhas, desde a dimensão de uma cabeça de alfinete, até o tamanho de uma bola de futebol, para produção de hidrogênio.

Vetor Energético do Hidrogênio

O hidrogênio, pela potencialidade que oferece, considerando a quantidade d'água da superfície do planeta terra, (326 bilhões de m3), pode ser considerado como vetor de energia de módulo infinito, se considerarmos que as reações são verdadeiras nos dois sentidos:

H2 + ½ O2 → H2O + 33.890 kcal/kg
H2O - 39,41 WDC -----> H2 + ½ O2 ( * )
(*) Considerando energia hidrelétrica ociosa.

Pelo seu potencial, pela ausência de ruídos ou resíduo poluente, pela facilidade de ser obtido e armazenado, o hidrogênio pode otimizar a eficiência das Usinas Termelétricas, utilizando hidrogênio gerado nas horas ociosas, para funcionar as turbinas a gás.

Célula à Combustível
A célula à combustível a hidrogênio produz eletricidade diretamente do combustível, através de processo eletroquímico, com eficiência de 90%. Essa eficiência pode ser obtida em sistema de potência, utilizando célula a combustível a hidrogênio com cogeração.
A tecnologia atual consiste de potência, com três subsistemas:


1 - Processamento do combustível convertendo-o a uma mistura gasosa, rica em hidrogênio.
2 - A célula converte a energia química da mistura em corrente contínua e energia térmica.
3 - O inversor transforma a corrente contínua em corrente alternada e a energia térmica gera vapor.

Bio-Energia

O cientista Melvin Calvin (Prêmio Nobel de Química de 1964), conhece as potencialidades em biomassas do Brasil, depois de várias visitas para pesquisas, divulga seus estudos sobre a Bio-Energia-Genética, focalizando "A arvore de Hidrogênio" (Rhizobium) de onde se pode colher o hidrogênio ou gás metano, de uma cavidade fechada, chamada galha, que pode ser esvaziada por meio de uma bomba, no circuito das reações químicas, produzidas pelas reações da fotossíntese, conforme descrito abaixo:
A galha provoca o inverso da fotossíntese e torna o hidrogênio ou metano, disponível em uma cavidade fechada que pode ser esvaziada com uma bomba coletora apropriada.

Hidrogênio , símbolo H, elemento gasoso reativo. Seu número atômico é 1 e pertence ao grupo 1 (ou IA) do sistema periódico.
Há três isótopos: hidrogênio simples, composto de um próton; deutério,( Deutério : isótopo de hidrogênio, estável e não radioativo, com uma massa atômica de 2,01363, cujo símbolo é D ou 2H. A água pesada (óxido de deutério, D2O) tem um ponto de ebulição de 101,42 °C e um ponto de congelamento de 3,81 °C. À temperatura ambiente, sua densidade é 10,79% maior do que a da água normal.
Junto com o trítio, o deutério, sob a forma de deuterino de lítio, é um componente essencial das armas de fusão nuclear.) Com um próton e um nêutron; e trítio, um isótopo radioativo e instável, que contém um próton e dois nêutrons.

É abundante no Sol e outras estrelas, sendo o elemento mais comum no Universo. Na Terra, o composto mais abundante e importante do hidrogênio é a água, H2O. É ainda parte essencial de todos os hidrocarbonetos e dos ácidos.
O hidrogênio reage com elementos não metálicos: com nitrogênio, formando amônia; com enxofre, ácido sulfídrico; com cloro, cloreto de hidrogênio, e com oxigênio para formar água. Combina-se ainda com certos metais, como sódio e lítio, formando hidretos. É empregado, em grandes quantidades, na elaboração do amoníaco e na síntese do álcool metílico. A hidrogenação também requer quantidades expressivas de hidrogênio.

Na natureza, são encontrados dois isótopos de hidrogênio: o hidrogênio normal ou leve e o hidrogênio pesado (deutério). O terceiro isótopo, o trítio, é radioativo, com uma vida média de 12,26 anos. Embora o trítio seja conhecido, sobretudo por seu papel na fusão nuclear, também é usado como traçador para estudar reações biológicas. O carbono tem três isótopos naturais: o carbono 12 constitui 98,89% do carbono natural e serve de padrão para a escala de massas atômicas; o carbono 13 é o único isótopo magnético do carbono e é usado em estudos estruturais de compostos que contêm este elemento; o carbono 14, produzido pelo bombardeio de nitrogênio com raios cósmicos, radioativos (com uma vida média de 5.760 anos), é empregado para datar objetos arqueológicos.

Retirado de:
• http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?acao=quimica/ms2&i=23&id=245

Água Régia dissolve ouro !

Água régia é o nome dado para a mistura de ácido nítrico e ácido clorídrico concentrados.

O Professor Martyn Poliakoff explica como esta mistura de ácidos consegue dissolver ouro! E como isso foi utilizado para dissolver uma medalha do Prêmio Nobel durante a Segunda Guerra Mundial.

Clique para ver o video !

Cheiro de Livro Velho

É comum pessoas que gostam de leitura afirmar que apreciam o livro também pelo tato e cheiro. Agora pesquisadores europeus resolveram utilizar o odor como meio de descobrir o estado de conservação de livros antigos.


Em estudo publicado na revista Analytical Chemistry, Matija Strlič e colegas verificaram que os compostos orgânicos voláteis presentes no odor de livro velho podem agir como importantes marcadores das condições de um livro.
Essas substâncias levam informações sobre o papel e demais partes o livro, dizem eles. Os métodos convencionais de análise de bibliotecas e materiais de arquivo envolvem a remoção de amostras do documento que, em seguida, são testadas com equipamentos de laboratório tradicional. Mas esta abordagem envolvia danos ao documento.

A nova técnica – uma abordagem chamada “degradômica de materiais” – analisa os gases emitidos pelos livros antigos e documentos sem alterar. Os cientistas “farejaram” 72 documentos históricos dos séculos 19 e 20. Assim identificaram 15 compostos orgânicos voláteis, que parecem bons candidatos como marcadores para controlar a degradação do papel, a fim de otimizar a sua preservação. O método também poderia ajudar a preservar outros artefatos históricos.

Os 15 compostos orgânicos voláteis mais abundantes encontrados nas amostras (cromatogramas) foram: ácido acético, benzaldeído, 1,3-butanodiona, butanol, decanal, 2,3-dihidrofurano, 2-etilhexanol, furfural, hexadecano, hexanal, metoxifeniloxima, nonanal, octanal, pentanal e undecano.


Retirado de:
• http://www.emsintese.com.br/2009/cheiro-de-livro-velho/#more-797

Próton Menor ?

Artigo publicado na revista Nature desta semana foi comentado no Boletim da Agência FAPESP: na verdade, o próton é ainda menor do que se pensava.



O próton encolheu ?

Agência FAPESP – Um experimento feito há anos pelos físicos de partículas acaba de ser conduzido novamente. Mas, desta vez, o resultado foi inesperado, na contramão dos anteriores. Um grupo internacional mediu o tamanho do próton e verificou que o raio da partícula elementar é 4% menor do que se pensava. O estudo é o destaque da capa da edição desta quinta-feira (8/7) da revista Nature. De acordo com o artigo, o próton é 0,00000000000003 milímetro menor do que, pelo menos em teoria, deveria ser. A diferença é ínfima, mas a teoria em questão está longe disso. E o resultado pode implicar que ela, a eletrodinâmica quântica (QED, na sigla em inglês), seria falha. Justo ela, que foi chamada de “joia da física” por um de seus fundadores, o célebre físico norte-americano Richard Feynman.

A eletrodinâmica quântica basicamente descreve como a luz e a matéria interagem e é a primeira teoria em que se chegou a um bom acordo entre a mecânica quântica e a relatividade especial (publicada por Albert Einstein em 1905). A QED descreve matematicamente todos os fenômenos envolvendo partículas com carga elétrica que interagem por meio da troca de prótons e representa a contrapartida quântica da eletrodinâmica clássica, descrevendo a interação entre matéria e luz.

Encontrar uma diferença em uma das mais bem-sucedidas teorias produzidas pelo homem não estava nos planos dos físicos teóricos. “Trata-se de uma discrepância muito grave. Há algo seriamente errado em algum lugar”, disse Ingo Sick, da Universidade de Basel, na Suíça, à Nature.

Prótons são um dos constituintes essenciais de todos os núcleos atômicos e, portanto, da matéria. Junto com os nêutrons, formam o núcleo de todo átomo no Universo. Mas, apesar de sua onipresença, o próton continua misterioso para os cientistas. “Sabemos pouco de sua estrutura interna”, disse Randolf Pohl, do Instituto Max Planck de Óptica Quântica, na Alemanha, um dos autores do estudo. De longe, o próton parece como um pequeno ponto com carga positiva. Mas, ao ser observado de perto, vê-se que se trata de uma partícula muito mais complexa. Cada próton é composto de partículas fundamentais menores, chamadas quarks.

Cientistas podem medir o tamanho de um próton ao observar como um elétron interage com ele. Um único elétron orbitando um próton pode ocupar apenas determinados – e discretos – níveis de energia, os quais são descritos pelas leis da mecânica quântica. Alguns desses níveis de energia dependem em parte do tamanho do próton e, desde a década de 1960, os físicos têm feito centenas de medidas do tamanho da partícula, cada vez com maior precisão. As mais recentes estimativas, feitas por Sick e seu grupo, calcularam o raio do próton como tendo aproximadamente 0,8768 femtômetro [8,768.10-16 metro], ou menos da quadrilionésima parte de 1 metro.

Pohl e colegas chegaram a um valor menor, de 0,84184 femtômetro, ao usar um “primo” do elétron, o múon. Múons são cerca de 200 vezes mais pesados do que os elétrons, sendo portanto mais sensíveis ao tamanho do próton. Para medir o raio do próton por meio do uso do múon, os cientistas arremessaram múons em um acelerador de partículas em uma nuvem de hidrogênio. O núcleo do hidrogênio é formado por um único próton orbitado por um elétron. Eventualmente, um múon substitui um elétron, passando a orbitar o próton. Com o uso de lasers, o grupo conseguiu medir níveis de energia muônica relevante com extrema exatidão, verificando o raio 4% menor.


A diferença não é pequena como pode parecer. Na realidade, é tão grande que o grupo simplesmente ignorou os resultados encontrados em experimentos realizados em 2003 e em 2007. “Achávamos que os equipamentos usados então não eram bons o suficiente”, disse Pohl. O próton encolheu, mas aumentaram exponencialmente as dúvidas. “E agora? Não sei”, disse Sick. Ele não duvida do resultado, mas afirma não conhecer uma forma de torná-lo compatível com anos de medições anteriores. Uma possibilidade é que partículas desconhecidas estariam influindo na interação entre múon e próton. Tais partículas seriam as “superparceiras” das partículas existentes, como previsto pela teoria conhecida como supersimetria, que procura unificar todas as forças fundamentais da física, com exceção da gravidade.

Mas isso é apenas uma suposição. O que se sabe com certeza é que nos próximos meses os físicos de partículas estarão ocupados passando pente fino nas medições realizadas nas últimas décadas, de modo a tentar encontrar o que pode ter sido feito de errado nos experimentos, inclusive nesse mais recente. Ou, então, concluir que há realmente uma falha na eletrodinâmica quântica.

Randolf Pohl, Aldo Antognini, François Nez, Fernando D. Amaro, François Biraben, João M. R. Cardoso, Daniel S. Covita, Andreas Dax, Satish Dhawan, Luis M. P. Fernandes, Adolf Giesen, Thomas Graf, Theodor W. Hänsch, Paul Indelicato, Lucile Julien, Cheng-Yang Kao, Paul Knowles, Eric-Olivier Le Bigot, Yi-Wei Liu, José A. M. Lopes, Livia Ludhova, Cristina M. B. Monteiro, Françoise Mulhauser, Tobias Nebel, Paul Rabinowitz, Joaquim M. F. dos Santos, Lukas A. Schaller, Karsten Schuhmann, Catherine Schwob, David Taqqu, João F. C. A. Veloso, Franz Kottmann. The size of the próton. Nature, 2010, 466, 213-216. doi:10.1038/nature09250


Por essas razões, e outras, é que os prótons, apesar de serem tão pequenos, são tão importantes. Uma prova de que tamanho não é documento.

Retirado de :  http://quipronat.wordpress.com/2010/07/08/o-proton-ainda-menor/

Linus Carl Pauling

Linus Pauling nasceu em Portland, Oregon, Estados Unidos da América, a 28 de fevereiro de 1901 e morreu aos 93 anos, em 20 de agosto de 1994, após uma brilhante carreira profissional, complementada por intensa atividade de cunho humanitário na sociedade civil.

Ele foi um dos maiores químicos de todos os tempos e certamente um cidadão muito importante neste século, pois foi a única pessoa a receber o famoso Prêmio Nobel por duas vezes, por motivos completamente diferentes.

Em 1954 ele recebeu o Prêmio Nobel de Química, principalmente pela obra A Natureza das Ligações Químicas, publicada em 1939, que colocou as bases da Ligação Covalente entre átomos, para formar as moléculas.

Depois, em 1962 recebeu o Prêmio Nobel da Paz por participar ativamente de manifestações contra testes nucleares, o uso de bombas atômicas como armas de guerra e a construção de usinas nucleares.

Ele estudou Química no Caltech, o famoso Instituto de Tecnologia da Califórnia e pesquisou e ensinou no próprio Caltech, na Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara e em San Diego, na Universidade de Stanford em Palo Alto, Califórnia. Foi um pesquisador ativo até a sua morte, quando atuava como Diretor de Pesquisa no Instituto Linus Pauling de Ciências e Medicina, também em Palo Alto.

Pauling se interessava em entender, explicar e prever fenômenos, deixando a formulação matemática em segundo plano. Ele mesmo se dizia mais preocupado com as idéias do que com as fórmulas.

Em 1928 publicou um dos seus primeiros trabalhos associando as idéias sobre a estrutura do átomo com a noção de ressonância entre várias estruturas moleculares equivalentes e alternativas.

Nesta época, que precedeu a bomba atômica, estava começando a ser desenvolvido o modelo de átomo que conhecemos hoje – uma partícula com um núcleo, com carga elétrica positiva, contendo a maior quantidade de massa, rodeado por elétrons que são partículas de massa muito pequena e carga negativa. Cargas negativas dentro de um campo elétrico positivo não podem gerar um sistema estável devido à atração mútua. Ocorre que o átomo é estável porque os elétrons estão em níveis discretos de energia. Estes níveis são descritos matematicamente por funções de onda orbital, que partem do princípio de que o elétron tem comportamento dual, ora se comporta como partícula e ora como onda.

Quando os átomos interagem mais fortemente uns com os outros, podem formar ligações fortes, gerando grupos com identidade própria, bem estabelecida. Estes grupos são as chamadas moléculas.

Algumas moléculas surpreendiam os pesquisadores por apresentarem estabilidades e geometrias incompatíveis com os valores esperados.

Pauling publicou em 1931 o trabalho considerado por ele como o mais importante, propondo que, antes da ligação, os orbitais dos átomos fazem combinações, sofrendo alterações de geometria e de energia, gerando os orbitais híbridos, para então se ligarem e formarem as moléculas. Este modelo explicou de modo absolutamente claro a geometria das ligações dos compostos orgânicos, cujo principal componente é o átomo de carbono.

Orbitais de átomos de todos os elementos químicos podem sofrer hibridização mas o efeito é notável nos compostos orgânicos, importantes por seu papel nos processos ligados à vida.

Depois, Pauling continuou a explicar a formação das moléculas, começando pela mais simples, a molécula de hidrogênio, com apenas dois átomos, e generalizando para os demais casos. Estava sendo proposta a Teoria da Ligação de Valência, fundamental para o entendimento da formação, da estabilidade, do comportamento, etc, das moléculas e portanto das substâncias.

Pauling dedicou-se também a outros temas.
Por exemplo, na década de 50, ele ficou bastante intrigado com o fato do xenônio, um gás nobre, atuar como anestésico. Ele se perguntava: "Como o xenônio, que não reage quimicamente, que não forma nenhum composto conhecido, pode atuar como anestésico? O que faz de uma substância, um anestésico?" Pauling desenvolveu um modelo segundo o qual, no corpo à temperatura ambiente podem se formar microcristais do agente anestésico com cadeias de proteínas, através de interações do tipo Van der Waals, que podem ser fortalecidas pelas presença de íons no anestésico e de cadeias laterais eletricamente carregadas nas proteínas. Estes microcristais podem aprisionar elétrons, interferindo na transferência de impulsos elétricos que constituem a consciência e a memória efêmera.

Pauling também atuou na área de direitos humanos, posicionando-se contra o uso de armas nucleares e contra a construção de usinas nucleares. Em 1952, como ele se recusasse a denunciar companheiros de movimentos pacifistas, o governo americano negou-lhe passaporte para ir à Inglaterra participar de um Congresso sobre estruturas moleculares de proteínas, outro campo que também recebeu dele, importantes contribuições.

Ironicamente, ao mesmo tempo que nos Estados Unidos da América ele era acusado de ser comunista, na antiga União Soviética, 800 cientistas de renome se reuniram e afirmaram que as idéias de Pauling sobre a ressonância entre estruturas moleculares eram incompatíveis com o materialismo dialético e que nenhum patriota soviético usaria este modelo. Cinco anos depois, a aplicação da teoria foi liberada naquele país.

Com um trabalho tão vasto e importante, Pauling brincava e dizia que gostaria de ser lembrado como a pessoa que "descobriu a Vitamina C".


A Vitamina C foi descoberta por outro pesquisador, em 1927, mas em 1967, Pauling redescobriu-a, revelando a importância de terapias com base nela em processos infecciosos, como em gripes. Nos seus últimos anos de vida, publicou um trabalho relatando que concentrações significativas de Vitamina C podem impedir, in vitro, a duplicação do vírus HIV.


Linus Pauling é um gigante do nosso século e deve ser lembrado pelo seu desempenho magnífico como cidadão de seu tempo e pesquisador sério, mas ele foi, acima de tudo, um pensador. Ainda nos anos 50, ele foi confrontado com Van Vleck, que propos a Teoria de Orbitais Moleculares para explicar a formação das moléculas. Esta teoria tem sólida base matemática, enquanto que a Teoria de Pauling explica os fenômenos e depois procura as equações. Van Vleck afirmou: "eu nunca fiz um contribuição para a física que não pudesse ser obtida a partir de equações!", e Pauling respondeu: "eu nunca fiz uma contribuição que não viesse de uma nova idéia. Aí sim, eu procurava a equação que ajudasse a sustentar a idéia!"

Referência:
• http://www.cdcc.usp.br/quimica/galeria/pauling.html

Abusar nas compras pode deixar o homem barrigudo e impotente

Meu pai já bem dizia que homem não combina com shopping, o que sempre deixou minha mãe naturalmente irritada. Mas ó, não é que ele estava certo? Pesquisadores estão dizendo que um componente químico – Bisphenol A (BPA) – encontrado em alguns recibos de compras pode causar o desequilíbrio hormonal masculino. Quem atesta é o urologista alemão Frank Sommer, que falou ao Daily Telegraph: “Substâncias como o BPA podem mudar o balanço dos hormônios sexuais nos homens, privilegiando o estrógeno. Em longo prazo, isso diminui o apetite sexual, faz a barriga crescer e tem efeitos negativos sobre a ereção e a potência”. Ou seja: comprar demais deixa o cara, além de pobre, barrigudo e impotente. Sex appeal lá em cima, né? O tal BPA (que serve para tornar a tinta visível em papéis termossensíveis) é absorvido quando o homem manuseia muitas notinhas e depois leva as mãos à boca ou mexe com comida (aparentemente, não tem efeitos negativos sobre a mulher). E a coisa é tão séria que a substância já foi banida no Canadá e em três estados dos EUA. Para a sorte dos casais de lá.


Referências.:
• Revista Superinteressante

Gilbert Newton Lewis - O Cara !

“... o fato é mais importante do que a teoria ...” – Lewis

Gilbert Newton Lewis foi provavelmente o maior e mais influente dos químicos americanos. Ao longo do século XIX, a Europa dominou a ciência, mas a primeira metade do século XX trouxe uma onda de pesquisas científicas que fez a América dar um passo à frente. Lewis influenciou esta revolução por ambos os seus ensinamentos e sua pesquisa. Durante sua carreira publicou mais de 150 papéis.

Lewis passou um ano no Brasil como o superintendente do Bureau de Pesos e Medidas antes de ingressar no corpo docente do MIT, onde ele encontrou um grupo de jovens, talentosos químicos interessados em fazer pesquisa. Nesses estudos, muito produtivos, Lewis incentivava os alunos a pensarem por si mesmos e afirmava a política do debate livre entre aluno e professor.
A maior parte de sua pesquisa está focada em termodinâmica e sua relação com o equilíbrio químico, a teoria da ligação dos pares de elétrons de átomos e moléculas, os isótopos (principalmente de deutério) e da interação da luz com a matéria.


TEORIA DE LEWIS PARA ÁCIDO-BASE

• Introdução

O conceito de Brönsted-Lowry é restrito em sua finalidade, pois limita a discussão do fenômeno ácido-base a reações de transferência de próton. Existem muitas reações que têm todas as características de reações ácido-base, mas não se ajustam à teoria de Brönsted-Lowry.

• Definições

Base é toda a espécie química que pode doar um par de elétrons para a formação de uma ligação covalente.
Ácido é toda a espécie química que pode aceitar um par de elétrons para formar uma ligação.
Veja o exemplo abaixo:



O NH3 funciona como base e o BF3 como ácido. Espécies químicas contendo elementos com camadas de valência incompletas, como o BF3 ou AlCl3, tendem a ser ácidos de Lewis, enquanto que espécies químicas ou íons que tenham pares de elétrons não compartilhados podem comportar-se como bases de Lewis. Quando a reação ácido-base ocorre, é formada uma ligação covalente dativa (coordenada).

A formação de uma espécie química pode ocorrer sem a interferência de qualquer quantidade de água, como é mostrado pela equação

Na2O(s) + SO3(g) → Na2SO4(s)

Conforme a definição de Lewis esta também é uma reação de neutralização entre uma base de Lewis (íon óxido) e um ácido de Lewis (trióxido de enxofre).

Nesse caso deve ocorrer um novo rearranjo eletrônico, pois o oxigênio se liga ao enxofre. Reações deste tipo são importantes na remoção de óxidos de enxofre dos gases produzidos pela combustão de combustíveis com alto teor de enxofre. A reação entre o Na2O e o SO3 mostra as limitações do conceito de Brönsted-Lowry porque nenhum próton está envolvido na reação.

• Reagentes Nucleófilos e Eletrófilos

Uma base de Lewis é uma espécie química que, em suas reações, procura um núcleo com o qual possa compartilhar um par de elétrons. Por isso é denominada nucleófilo (amiga do núcleo). Os ácidos de Lewis procuram espécies que tenham pares de elétrons com os quais possam se ligar, os ácidos de Lewis são denominados eletrófilos (amigo de elétrons).

AlCl3 + COCl2 → COCl+ + AlCl4-


O ÁTOMO CÚBICO DE LEWIS

Embora o modelo do átomo cúbico tenha sido logo abandonado em favor do modelo de mecânica quântica baseado na equação de Schrödinger, a teoria de Lewis é de interesse principalmente histórico e representou um passo importante para a compreensão da ligação química.
O artigo de 1916 de Lewis também introduziu o conceito de par de elétrons na ligação covalente e o que agora chamamos de estrutura de Lewis.

Ligações no modelo cúbico de átomo
Pois bem, saibam que o Sr. Gilbert N Lewis nunca falou em uma "regra do octeto". Essa ideia errônea foi propagada pela própria natureza da teoria de Lewis, nascida antes do surgimento da teoria quântica.

Ele baseou-se, principalmente, nas ideias de outro Químico, o Sr. Richard Abegg.
Este dizia que a diferença entre a valência positiva (número de cargas positivas) e a valência negativa (número de cargas negativas) era geralmente 8.


Em geral, para um determinado elemento químico (como o enxofre, por exemplo) a soma do valor absoluto da sua valência negativa (2- para enxofre em H2S) e sua mais elevada valência positiva (6+ de enxofre H2SO4) é geralmente igual a 8. (Exemplo da regra de Abegg, formulada em 1904).


Em 1916, o Sr. Gilbert N Lewis, publicou seu clássico trabalho "O átomo e a molécula", no qual explicita a noção de um átomo cúbico.


O átomo cúbico foi o primeiro modelo atômico no qual os elétrons estavam posicionados em oito cantos de um cubo em um átomo não-polar ou molécula. Esta teoria foi desenvolvida em 1902 por Gilbert N. Lewis e publicado em 1916 no famoso artigo "O átomo e a molécula", ele usou a teoria para explicar o fenômeno da valência.


A figura abaixo mostra as estruturas para os elementos da segunda linha da tabela periódica.

Ligações covalentes simples são formadas quando dois átomos compartilham uma aresta, como na estrutura C abaixo. Isso resulta na troca de dois elétrons. Ligações iônicas são formadas pela transferência de um elétron de um cubo para outro, sem compartilhar uma aresta (A). Um estado intermediário B, onde apenas um canto é compartilhado também foi postulada por Lewis.

Ligações duplas são formadas pelo compartilhamento de uma face entre dois átomos cúbicos. Isto resulta no compartilhamento de quatro elétrons:

Ligações triplas não podiam ser explicadas pelo modelo do átomo cúbico, porque não há nenhuma maneira de dois cubos compartilharem três cantos.

Como essa teoria teve o mérito de explicar a ligação covalente sem recorrer a conceitos complicados da mecânica quântica, foi logo aceito e é ensinado até hoje nas escolas. O problema é que ele falha em explicar compostos de Boro e/ou compostos que aceitam mais do que 8 elétrons na camada de valência.

Lewis sugeriu que os pares de elétrons em ligações atômicas têm uma atração especial, o que resulta em uma estrutura tetraédrica, como na próxima figura (a nova localização dos elétrons é representado pelos círculos pontilhados no meio das bordas grossas).
Isto permite a formação de um vínculo único, através da partilha de um vértice, uma ligação dupla, compartilhando uma aresta e uma tripla ligação através da partilha de uma face do cubo.
Ele também reproduz a rotação livre em torno de ligações simples e também a geometria tetraédrica do metano.

Referências:

http://diariodeumquimicodigital.com/o-atomo-cubico-de-lewis

http://www.woodrow.org/teachers/ci/1992/Lewis.html

http://quimica-dicas.blogspot.com/2010/06/teoria-de-lewis-para-acido-base.html