Antoine Lavoisier - O pai da Química

Lavoisier mostrou que a água é um composto de oxigênio e hidrogênio, estabelecendo deste modo as regras básicas das combinações químicas. Lavoisier estabeleceu que os compostos orgânicos contêm carbono, hidrogênio e oxigênio. A partir de medidas quantitativas das alterações durante a respiração, mostrou que o dióxido de carbono e a água fazem parte dos produtos da respiração. Lavoisier nasceu em Paris, tendo estudado no Collège Mazarin. Trabalhou como cobrador de impostos e foi director da Academia de Ciências em 1785. Dois anos mais tarde, foi membro da assembleia provincial de Orléans. Durante a  revolução francesa, o líder de esquerda Jean-Paul Marat, cuja admissão na Academia de Ciências tinha sido bloqueada por Lavoisier, acusou-o de aprisionar Paris e de impedir a circulação de ar, devido à muralha que construiu à volta desta cidade em 1787. Lavoisier abandonou a sua casa e o seu laboratório, pondo-se em fuga em 1792, no entanto mais tarde foi preso, julgado e condenado à guilhotina. Quando o químico inglês Joseph Priestley produziu o «ar desflogisticado», Lavoisier, que já nessa altura se encontrava a estudar a combustão, foi capaz de compreender a verdadeira explicação. Continuou os seus estudos, realizando combustões de diversos compostos orgânicos no seio do oxigénio, tendo determinado as suas composições através de pesagens do dióxido de carbono e da água produzidos, naquelas que se tornaram as primeiras experiências em análise quantitativa orgânica. Demonstrou também, através das pesagens, que a matéria se conserva durante a fermentação, como nas reacções químicas mais convencionais.

No Traité Élémentaire de Chimie (1789), Lavoisier fez uma listagem de todos os elementos químicos conhecidos na altura.

Erwin Schrodinger - Equação de onda

Erwin Schrödinger nasceu em 12 de Agosto de 1887 em Erdberg, Áustria. Filho único, foi educado pelo seu pai, Rudolf Schrödinger, até aos 11 anos de idade. Apesar da sua entrada tardia na escola, Schrödinger demonstrou grande aptidão para a matemática e física, bem como para a lógica. Em 1906 ingressou na Universidade de Viena, na qual estudou Física teórica e onde obteve, em 1910, o seu doutoramento. Durante a Primeira Guerra Mundial foi oficial de artilharia e publicou trabalhos em várias áreas. No pós-guerra, foi professor de física em Breslau (Polónia), Stuttgart e Berlim (Alemanha), Zurique (Suíça), Dublin (Irlanda), Graz (Áustria) e Zurique (1920-1927) . Em 1927 mudou-se para Berlim, onde beneficiou da grande atividade científica que se fazia sentir na capital alemã, participando em diversos colóquios, palestras e conferências. Aí substituiu Max Planck na Universidade de Berlim (1927-1933) e publicou algumas das suas teorias mais importantes, entre as quais a sua visão da Mecânica Quântica, com base na equação de onda descoberta por si, que viria a revolucionar a teoria quântica.  Com a ascensão de Hitler ao poder, transferiu-se para Oxford, Inglaterra, e Graz, na Áustria, que também acabaria por deixar devido à anexação da Áustria pelas tropas nazis. A convite de Eamon de Valera, primeiro-ministro irlandês, foi professor do Institute for Advanced Studies de Dublin, onde permaneceu até ano ano de 1955, ano em que abandonou a atividade científica para se estabelecer em Viena, onde viria a falecer a 4 de Janeiro de 1961. Pelos seus trabalhos sobre mecânica ondulatória recebeu, em 1933, em conjunto com Paul Dirac, o Prêmio Nobel da Física.

Niels Bohr - Os saltos quânticos

Niels Henrik David Bohr, filho de Christian Bohr, e de Ellen Adler, nasceu a 7 de Outubro de 1885 em Copenhaga, Dinamarca. O seu pai, que era professor de fisiologia na Universidade de Copenhaga, desde cedo o incentivou a estudar física e matemática e proporcionou-lhe o acesso à leitura e à cultura. Em 1903, Niels matriculou-se na Escola Secundária de Gammelholm. Mais tarde, Bohr entrou para a Universidade de Copenhaga, onde foi influenciado pelo Professor Christiansen, um físico bastante reconhecido e prestigiado na época. Obteve em 1906 o grau de mestre e em Maio de 1911 obteve o grau de doutor com a tese "Studies on the electron theory of metals", que dedicou a seu pai, falecido meses antes. Enquanto estudante, um anúncio, da Academia de Ciências de Copenhaga, de um prêmio para quem resolvesse um determinado problema científico levou-o a realizar uma investigação teórica e experimental sobre a tensão da superfície provocada pela oscilação de jactos fluídos. Por este trabalho, levado a cabo no laboratório do seu pai, e publicado pela Royal Society em 1908, Bohr foi condecorado pela Academia de Ciências dinamarquesa com uma medalha de ouro.   Bohr continuou as suas investigações. No Outono de 1911, Bohr mudou-se para Cambridge, onde trabalhou no Laboratório Cavendish sob a orientação de J. J. Thomson. Na Primavera de 1912, Niels Bohr passou a trabalhar no Laboratório do Professor Rutherford, em Manchester. Aí realizou um importante trabalho sobre a absorção de raios alpha, que viria a ser publicado na Philosophical Magazine, em 1913.
De regresso à Dinamarca, em 1913, Bohr passou a dedicar-se ao estudo da estrutura do átomo, baseando-se na descoberta do núcleo atômico, realizada por Rutherford. Bohr acreditava que, utilizando a teoria quântica de Planck, seria possível criar um novo modelo atômico, capaz de explicar a forma como os elétrons absorvem e emitem energia radiante.
Em 1913, Bohr , estudando o átomo de hidrogênio, conseguiu formular um novo modelo atômico. A teoria de Bohr sobre a constituição do átomo, que foi sucessivamente enriquecida, representou um passo decisivo no conhecimento do átomo. A sua publicação teve uma enorme repercussão no mundo científico e permitiu a Bohr alcançar grande prestígio e reputação. De 1914 a 1916 foi professor de Física Teórica na Universidade de Victoria, em Manchester. Mais tarde, voltou para Copenhaga, onde foi nomeado diretor do Instituto de Física Teórica em 1920. Pelas suas investigações sobre a estrutura atômica à luz da Mecânica Quântica, ganhou em 1922 o Prémio Nobel da Física. Nesse mesmo ano, publicou a obra ?The Theory of Spectra and Atomic Constitution?, cuja segunda edição foi publicada em 1924. Em 1933, juntamente com seu aluno Wheeler, Bohr aprofundou a teoria da fissão, evidenciando o papel fundamental do urânio 235. Estes estudos permitiram prever também a existência de um novo elemento, descoberto pouco depois: o plutónio. Um ano depois publicou o livro Atomic Theory and the Description of Nature?, que foi reeditado em 1961. Em Janeiro de 1937, participou na Quinta Conferência de Física Teórica, em Washington, na qual defendeu a interpretação de L. Meitner e Otto R. Frisch, também do Instituto de Copenhaga, para a fissão do urânio. Durante a ocupação nazi da Dinamarca, refugiou-se na Inglaterra e nos Estados Unidos, onde ocupou o cargo de consultor do laboratório de energia atômica de Los Alamos. Neste laboratório, alguns cientistas iniciavam a construção da bomba atômica. Compreendendo a gravidade da situação e o perigo que essa bomba poderia representar para a humanidade, Bohr dirigiu-se a Churchill e Roosevelt, num apelo (em vão) à sua responsabilidade de chefes de Estado, tentando evitar a construção da bomba atômica. Regressou à Dinamarca, onde foi eleito presidente da Academia de Ciências. Bohr continuou a apoiar as vantagens da colaboração científica entre as nações e foi promotor de congressos científicos organizados periodicamente na Europa e nos Estados Unidos. A sua luta em defesa da preservação da paz, por ele considerada como condição indispensável para a liberdade de pensamento e de pesquisa, valeu-lhe a atribuição, em 1957, do U.S. Atoms for Peace Award (Prémio Átomos para a Paz). Faleceu a 18 de Novembro de 1962, em Copenhaga, Dinamarca, vítima de uma trombose, aos 77 anos de idade. Referência: www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Bohr_Niels.html

Heinsenberg e sua incerteza!!!

Werner Karl Heisenberg nasceu em Würzburg na Alemanha, foi um famoso físico, laureado com o Prémio Nobel da Física e um dos fundadores da Mecânica Quântica. Heisenberg doutorou-se pela Universidade de Munique, em 1923, e foi o chefe do programa de energia nuclear da Alemanha Nazi, apesar da natureza do seu trabalho nesta função ter vindo a ser fortemente debatida. Em 1924 Heisenberg tornou-se assistente de Max Born no centro universitário de Göttingen, transferiu-se para Copenhaga, onde trabalhou com Niels Bohr. Em 1925 desenvolveu a Mecânica Matricial, o que constituiu o primeiro desenvolvimento da Mecânica Quântica. Em 1927 passou a ensinar física na Universidade de Leipzig, onde enunciou o Princípio da Incerteza ou Princípio de Heisenberg, segundo o qual é impossível medir simultaneamente e com precisão absoluta a posição e a velocidade de uma partícula, isto é, a determinação conjunta do momento e posição de uma partícula, necessariamente, contém erros não menores que a constante de Planck. Esses erros são desprezíveis em âmbito macroscópico, porém se tornam importantes para o estudo de partículas atômicas; as duas grandezas podem ser determinadas exatamente de forma separada, quanto mais exacta for uma delas, mais incerta se torna a outra. Em 1932, Heisenberg recebeu o prémio Nobel da Física pela "criação da mecânica quântica, cuja aplicação possibilitou, entre outras, a descoberta das formas alotrópicas do hidrogénio". De 1942 a 1945, dirigiu o Instituto Max Planck em Berlim. Durante a Segunda Guerra Mundial trabalhou com Otto Hahn, um dos descobridores da fissão nuclear, no projecto de um reactor nuclear. Heisenberg organizou e dirigiu o Instituto de Física e Astrofísica de Göttingen. Em 1958, o Instituto de Física e Astrofísica foi mudado para Munique, onde o cientista se concentrou na pesquisa sobre a teoria das partículas elementares, fez descobertas sobre a estrutura do núcleo atómico, da hidrodinâmica das turbulências, dos raios cósmicos e do ferromagnetismo. Albert Einstein e outros cientistas rejeitaram as idéias do físico, pois estas romperam em grande parte os princípios imóveis da física newtoniana. O "princípio de Heisenberg", utilizando fartamente o cálculo estatístico, além de mecanismos desenvolvidos para a comprovação de suas teorias, abriu um novo campo não só para a Física, mas para a teoria do conhecimento.

John Dalton - Uma ideia sobre o átomo

John Dalton nasceu a 6 de Setembro de 1766 em Eaglesfield, falecendo em Manchester a 27 de Julho de 1844. Foi um cientista inglês que fez um extenso trabalho sobre a teoria atómica, dedicando a sua vida ao ensino e à pesquisa. Dalton é mais conhecido pela famosa Lei de Dalton, a lei das pressões parciais e pelo daltonismo, o nome que se dá à incapacidade de distinguir as cores, assunto que ele estudou e mal de que sofria.

Ensinou Matemática, Física e Química, no New College em Manchester. Em 1825, recebeu a medalha da Sociedade Real pelo seu trabalho sobre a teoria atómica. Possuia grande pendor para o magistério e grande dedicação às ciências.

Para ele tudo era formado por partículas, e retomou a ideia do átomo e da sua estrutura. Utilizou o nome de "átomo", em homenagem a Leucipo e seu aprendiz Demócrito. Essas partículas eram esferas de diferentes tipos em relação a quantidades de átomos conhecidos. A palavra átomo, de origem grega, significa exatamente indivísivel, pois segundo Demócrito, a sua divisão era impossível. O modelo atómico que desenvolveu, representava o átomo como uma particula maciça. Ficou então conhecido como o modelo da "Bola de bilhar".

Ernest Rutherford - Fundador da física nuclear

Ernest Rutherford nasceu em Nelson, Nova Zelândia, a 30 de Agosto de 1871. Estudou matemática e física no Canterbury College, em Christchurch e com o auxílio de uma bolsa de estudo, ingressou em 1895 no Cavendish Laboratory, em Cambridge. Foi professor de física e química na McGill University (Canadá), de 1898 a 1907 e na Manchester University (Inglaterra), de 1907 a 1919. Em 1919, sucedeu J. J. Thomson na direção do Cavendish Laboratory, cargo que exerceu até ao resto da sua vida e onde realizou importantes investigações. Em 1932 detectou, juntamente com Walton e Cockroft a captura de um próton pelo Litio 7, decompondo-se em duas partículas alfa e libertando energia. Dois anos mais tarde, conseguiu, com Oliphant e Harteck efetuar a fusão que se transformam em hélio 3 e um nêutron, ou em trítio e um próton (libertando-se energia em qualquer das reações). Atualmente considerado o fundador da Física Nuclear, Rutherford introduziu o conceito de núcleo atômico ao investigar a dispersão das partículas alfa por folhas delgadas de metal. Rutherford verificou que a grande maioria das partículas atravessava a folha sem se desviar e concluiu, com base nessas observações e em cálculos, que os átomos de ouro - e, por extensão, quaisquer átomos - eram estruturas praticamente vazias, e não esferas maciças. Rutherford também descobriu a existência dos prótons, as partículas com carga positiva que se encontram no núcleo. Pelas suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas, obteve em 1908 o Prêmio Nobel da Química. Foi também presidente da Royal Society (1925-1930), e homenageado em 1931 com o título de primeiro barão de Rutherford de Nelson e Cambridge. Faleceu em Cambridge, Inglaterra, a 19 de Outubro de 1937.  Referências: www.nobel.se/chemistry/laureates/1908/rutherford-bio.html www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/bpruth.html www.chemistry.co.nz/ernest_rutherford.htm

Contextualizando o ensino: Usina Nuclear

Dá para simplificar o sistema assim: o coração dessas usinas, o reator nuclear, usa a energia contida no interior do átomo para, simplesmente, ferver água. Daí para a frente, tudo funciona como em uma usina a vapor qualquer, movida a carvão ou petróleo: o vapor d’água gira uma turbina, que movimenta um gerador, produzindo energia elétrica. A primeira usina nuclear do mundo foi inaugurada em 1954, em Obininsk, na antiga União Soviética. Hoje, esse tipo de tecnologia fornece 17% da energia elétrica do mundo. Uma vantagem das usinas é que podem ser construídas em qualquer lugar - não dependem, por exemplo, de um rio, como as hidrelétricas. Além disso, o combustível que move as usinas nucleares - em geral, o urânio - é abundante e bastam alguns quilos para gerar uma energia equivalente à queima de um prédio de cinco andares cheio de gasolina. A principal desvantagem são os diversos tipos de resíduos e materiais radioativos que elas produzem.

Esse chamado "lixo nuclear" precisa ser armazenado cuidadosamente, pois oferece riscos de contaminação durante centenas de anos. Outro problema são os acidentes. Os casos mais conhecidos são os das usinas de Three Mile Island, nos Estados Unidos, em 1979, e de Chernobyl, na Ucrânia, em 1986. "O tipo de reator usado no Brasil, nas usinas Angra I e Angra II, é o mais seguro de todos. Nunca se registrou nenhum acidente com ele", diz o engenheiro José Itacy Nunes, da Eletronuclear, empresa sediada no Rio de Janeiro que administra as usinas. Que continue assim!!!

Se por um lado o Brasil se vê protegido de acidentes nucleares ou abalos sísmicos, o povo nipônico não. No útlimo dia 11, houve um terremoto (com magnitude de 8,9 na escala Richter) que acarretou em um acidente na usina nuclear de Fukushima, que vem mantendo o mundo todo tenso nos últimos dias...

Entenda o que aconteceu:

Após o terremoto seguido de tsunami que atingiu a costa nordeste do Japão na última sexta-feira, o país enfrenta a pior crise desde a Segunda Guerra Mundial, segundo o premiê Naoto Kan. Além de deixar mais de mil mortos, o terremoto causou problemas em pelo menos três usinas nucleares. O caso mais grave é o da usina Fukushima 1, operada pela Tokyo Electric Power Company, que tenta resolver um vazamento de radiação ativo desde o terremoto. Para evitar que a população se contamine, apesar de a quantidade de radiação liberada ser "minima", o governo retirou os moradores que vivem em um raio de 20 km em torno da usina Fukushima 1.

O terremoto não causou danos diretos às usinas nucleares japonesas. Como elas estão em uma região suscetível a terremotos, já foram construídas de acordo com os parâmetros internacionais de segurança. O reator nuclear fica dentro de uma cápsula de aço, onde recebe água que, aquecida a altas temperaturas, gera vapor e produz a energia elétrica. O conjunto de equipamentos que alimentam o reator também fica dentro de um prédio com paredes de concreto de até um metro de espessura. Segundo especialistas, essas usinas são preparadas para suportar até mesmo quedas de avião.Contudo, as redes de transmissão de energia elétrica do Japão não são à prova de desastres naturais. Com os tremores, algumas delas interromperam o fornecimento e diversas cidades ficaram sem energia elétrica. A maior parte das usinas já é antiga e utiliza um sistema de bombeamento elétrico à água para alimentar o reator, mas também para resfriá-lo. Com o blecaute de energia causado pelo terremoto, o sistema parou de funcionar, conforme mostra o infográfico: o reator superaqueceu e liberou vapor, aumentando a pressão dentro da cápsula. Com isso, o reator começou a fundir, o que elevou os níveis de radiação em mil vezes. “O urânio começou a virar gás e uma parte dele vazou”, disse o físico José Goldemberg, especialistas em produção de energia. Usinas nucleares mais modernas utilizam um sistema de bombeamento de água diferente das usinas afetadas pela falta de energia elétrica. Elas possuem um sistema redundante que, em caso de falta de energia, utiliza a força da gravidade para fazer a água circular pelo reator e pelo sistema de resfriamento. Sem esta alternativa, funcionários das operadoras das usinas nucleares japonesas afetadas pelo problema, injetam uma solução de água do mar, além de ácido bórico, dentro dos reatores, para tentar resfriar o sistema e parar o processo de fusão do reator. O processo pode levar alguns dias para gerar os primeiros resultados.

Novas estratégias de segurança

De acordo com a BBC, além dos problemas nas redes de transmissão de energia, alguns especialistas apontam que o próprio sistema de segurança contra terremotos pode ter prejudicado algumas usinas. Quando uma usina nuclear é atingida por um terremoto, um dispositivo de segurança desliga todas as suas fontes de energia, para prevenir curto-circuitos. As usinas nucleares concentram grande quantidade de urânio (entre 200 e 300 kg) e, por isso, uma explosão causaria a liberação de grande quantidade de material radioativo.Durante um protesto contra usinas nucleares realizado ontem (12) na Alemanha, o ministro do meio ambiente do país, Norbert Roettgen, afirmou que os padrões e dispositivos de segurança em usinas nucleares devem ser revistos após o acidente em Fukushima 1. “Isso aconteceu em um país com padrões de segurança muitos altos. A questão de como podemos nos proteger contra esses perigos está em aberto novamente e precisamos tratar dela”, disse Roettgen à BBC.

 Fonte: http://ultimosegundo.ig.com.br/mundo/entenda+como+funciona+uma+usina+nuclear/n1238161873387.html, acesso em 20/03/2011, às 00:50.

http://mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/pergunta_286284.shtml, acesso em 20/03/2011, às 00:40.

ProcessosS QuímicosS

             

   Químico não come, combina proteína, carboidrato e vitamina.

           Químico não engorda, reage com ganho de massa.

           Químico não fica bêbado, fica saturado de solução alcoólica.

           Químico não cheira, faz cromatografia nasal.

           Químico não saliva, secreta enzimas.

           Químico não respira, quebra ligações de carboidratos.

           Químico não olha, analisa.

           Químico não elogia, calcula rendimentos.

           Químico não descreve, faz relatórios.

           Químico não tem reflexos, tem mensagem neurotransmitida involuntária.

           Químico não facilita discussões, catalisa substratos e promove soluções.

          Químico não admite algo sem resposta, analisa a reação.

          Químico não gasta dinheiro, faz reação com redução do ouro.

           Químico não fala, coordena vibrações nas cordas vocais.

          Químico não pensa, tem reações neuroeletroquímicas.

          Químico não toma susto, recebe resposta galvânica incoerente.

           Químico não chora, desencadeia secreções lacrimais de alto teor salino.

          Químico não se apaixona, deixa a Química rolar.

           Químico não falta aula, tem menor densidade de probabilidade de estar lá.

           Químico não vai pro céu, passa para um estado de energia mais alto.

           Químico não agita na balada, perturba o sistema com energia.

           Químico não enxerga, faz espectroscopia de absorção na região do visível.

           Químico não sente tesão, vai para um estado excitado.

           Químico não entrega nada e sim integra tudo.

        Químico não erra, segue o princípio da incerteza.

Químico