Tabela Periódica

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AIQ - 2011 celebra o ANO INTERNACIONAL DA QUÍMICA!!!

Os 100 anos do núcleo atômico

Há exatos 100 anos, um dos maiores cientistas de todos os tempos, o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871−1937), faria um anúncio que mudaria para sempre os rumos da ciência: o átomo tem uma região central ultraminúscula, na qual está concentrada toda sua carga elétrica e praticamente toda sua massa. Esse caroço central foi batizado por ele de núcleo atômico.

As tecnologias decorrentes do conhecimento sobre o núcleo atômico vêm proporcionando à humanidade melhor saúde, conforto e bem-estar

O conhecimento sobre essa diminuta região de matéria e as tecnologias daí decorrentes vêm desde então proporcionando à humanidade melhor saúde, conforto e bem-estar.

Em 1898, Rutherford, então com 27 anos, aceitou o honroso cargo de Professor na Universidade McGill, em Montreal (Canadá), onde permaneceria por nove anos. Três anos antes, ele havia sido agraciado com uma bolsa de estudos e deslocou-se de Christchurch (Nova Zelândia), onde havia se formado no Canterbury College, para a Universidade de Cambridge (Inglaterra), onde trabalharia sob a tutela do físico inglês Joseph John Thomson (1856-1940), descobridor do elétron.

Aquele final de século era um período de grande entusiasmo científico, sobretudo para os físicos e químicos, em função da descoberta de novos fenômenos.

O período canadense seria frutífero na carreira de Rutherford. Lá, ele dispunha de um laboratório bem equipado e um bom estoque de brometo de rádio, na época um composto raríssimo e, por isso, bastante caro. Um ano depois de sua chegada, descobriu um gás nobre, radioativo, que, mais tarde, recebeu o nome radônio.

Em Montreal, Rutherford conheceu o químico inglês Frederick Soddy (1877-1956), que se tornou seu assistente e colaborador por anos. Juntos, em 1902, fariam uma descoberta importante: um elemento se transforma (ou se desintegra, ou decai) em outro, em decorrência da emissão espontânea de raios alfa ou beta. Essa é a chamada transmutação dos elementos radioativos.

Nessa época, Rutherford propôs a ‘árvore genealógica’ das famílias de dois elementos radioativos, o urânio e o tório. Concluiu ainda que as partículas alfa emitidas pelo rádio e o radônio tinham carga elétrica positiva, por causa dos desvios observados quando elas passavam por campos elétricos fortes. Nessa mesma ocasião, Soddy e o químico escocês William Ramsey (1852-1916) observaram algo igualmente importante: o gás hélio era emitido por sais de rádio.

Contagem de alfas

Em 1907, agora na Universidade de Manchester (Inglaterra), Rutherford reuniu ao redor de si jovens talentosos que o assistiram em experimentos que confirmaram serem as partículas alfa corpúsculos de carga elétrica positiva. Com um desses assistentes, o físico alemão Johannes Geiger (1882-1945), Rutherford desenvolveu um equipamento capaz de contar partículas alfa individualizadas – conhecido mais tarde como contador Geiger.

Um método de contagem desenvolvido por Rutherford e Geiger tornou-se a ferramenta principal de trabalho nos experimentos de detecção de partículas alfa

Uma técnica alternativa para contagem de partículas alfa, entretanto, foi também aprimorada por Rutherford e Geiger, quando tomaram conhecimento, em 1908, por meio de uma carta do químico alemão Otto Hahn (1879-1968), com quem Rutherford havia trabalhado em Montreal, de que era possível visualizar sinais luminosos (cintilações) produzidos pelos raios alfa, quando estes atingiam uma tela revestida com uma camada de sulfeto de zinco (sal que tem a propriedade de luminescência).

Esse método de contagem por cintilação tornou-se a ferramenta principal de trabalho nos experimentos que envolviam detecção de partículas alfa.

No ano seguinte (1909), com a ajuda do físico inglês Thomas Royds (1884-1955), Rutherford identificou os raios alfa como sendo átomos do gás hélio que perderam seus dois elétrons. Portanto, íons de carga elétrica dupla e positiva.

Rutherford, além de vasta contribuição nos estudos sobre radioatividade, sempre será lembrado pelos trabalhos e descobertas sobre o núcleo atômico; descoberta essa que mudaria todo o conceito atômico de uma época...

http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/2011/278/100-anos-com-o-nucleo-atomico/?searchterm=100 anos com o núcleo atômico, acesso em 10/04/2011, às 02:10

Enriquecimento de Urânio - Um estudo sobre isótopos

 revista Veja (24/05/2010)

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