Uma Química Picante

A sensação que experimentamos ao ingerir alimentos picantes não é realmente um sabor, mas uma dor como resposta das terminações nervosas existentes na boca a um estímulo provocado pelo picante. É, contudo, uma dor relativamente suportável (varia de pessoa para pessoa…), ou seja, um ardor… sim, ardor será o termo mais apropriado porque o que sentimos é, de facto, uma sensação quente.

De que forma a química condimenta este assunto? É que o estímulo atrás referido é químico, sendo provocado por moléculas existentes nos condimentos picantes. Estas ditas moléculas interagem quimicamente com as terminações nervosas existentes na nossa boca. Estas enviam a informação ao cérebro e este responde imediatamente provocando as sensações que todos nós já sentimos.

Mas, afinal, de que substâncias picantes estamos a falar? Duas moléculas que recebem o óscar por este filme são a piperina e a capsaicina:

1. A piperina possui átomos de carbono (C), hidrogénio (H), oxigénio (O) e azoto (N) e tem a fórmula química C₁₇H₁₉O₃N. É um alcaloide, sendo o componente ativo (entre 5-9 %) das pimentas branca e preta. Quando pura, apresenta-se sob a forma de um pó amarelado;

2. A capsaicina é uma das moléculas da família das capsaicinóides, de fórmula química C₁₈H₂₇O₃N. Quando pura apresenta-se sob a forma de cristais brancos. Está presente em várias espécies de plantas do género Capsicum, incluindo o chili verde e vermelho e o Capsicum annuum. A variedade mais comum desde último é o pimento, mas há outras variedades das quais derivam, nomeadamente, a paprika e de onde se prepara o conhecido molho Tabasco.

Estrutura química da Capseicina e Piperina

           

       Poderemos ter uma sensação de prazer ou contentamento após ingerir comida picante. Esta sensação deve-se à produção de endorfinas no cérebro que são substâncias utilizadas pelos neurónios na comunicação do sistema nervoso, ou seja, neurotransmissores. Estas endorfinas têm características analgésicas (combatem a dor). Ainda se lembra da dor sentida na boca pelo contacto com as substâncias picantes? Pois, o cérebro estimula a produção destas moléculas para contrariar essa dor… As endorfinas também são produzidas, nomeadamente, durante o exercício físico, no amor e no orgasmo e visam relaxar e dar prazer, despertando uma sensação de euforia e bem-estar. Quanto mais forte ou maior a quantidade de picante ingerido, maior a quantidade de endorfinas produzidas e maior o prazer final. 

          A intensidade do ardor provocado pelos frutos do género Capsicum é medida tradicionalmente em unidades Scoville. Quanto maior o valor maior a quantidade de capsaicina presente. Só para se ter uma ideia, aqui ficam alguns números só por curiosidade: pimento (100); Tabasco (30.000); malagueta (60.000-100.000); chili de Habañero, Cuba (300.000); capsaicina pura (16.000.000).

       Já foram feitos estudos no sentido de saber qual será o melhor líquido-bombeiro para a capsaicina. Entre os estudados estão, nomeadamente, a água, o leite e as bebidas alcoólicas. Sabe qual o vencedor? Água? Não… O leite! Acredita-se que a caseína (uma proteína do leite) funciona como que um detergente para a capsaicina, ou seja, ajuda a retirá-la dos recetores nervosos da boca. Outros produtos que possuem caseína e que podem ajudar à função são o chocolate de leite, as nozes e leguminosas, como o feijão. Qual é o problema da água? É que a capsaicina é pouco solúvel e o alívio é apenas temporário. Já é mais solúvel em etanol (o álcool mais abundante das bebidas alcoólicas) pelo que, não havendo leite por perto, é preferível bochechar a boca com um copo de whisky, vodka ou aguardente (com o líquido propriamente dito, não o copo…). A cerveja não ajuda muito pois 90-95 % da bebida é água. Outros apaziguadores dos ardores são produtos com elevados teores em gorduras já que a capsaicina também é aí relativamente solúvel. Além do já referido leite (gordo, de preferência) temos os seus derivados como o queijo, iogurte e gelado de nata. Este último tem a vantagem adicional de refrescar a boca. Alimentos com elevados teores de açúcares como as frutas, o mel, as cenouras, bebidas doces ou o próprio açúcar do pacote podem ajudar. Aqui, a razão é que os açúcares se ligam às terminações nervosas da boca de forma mais eficaz que a capsaicina, deslocando-a e inibindo o seu efeito. Também os ácidos podem cortar o efeito picante. Experimente o vinagre (está bem, talvez não seja a melhor ideia…) ou sumo de limão ou de lima. Que tal uma limonada com muito açúcar?

Em conclusão, consoante a sua sensibilidade ou efeito que quer ver provocado no seu organismo ingira comida picante com moderação…ou talvez não… Em qualquer dos casos, agora já pode dizer aos seus amigos ou familiares quando tiver comida picante por perto: “Lá vou eu ingerir um pouco de capsaicina e/ou piperina para induzir o meu cérebro a segregar uma dose de endorfinas para o meu bem-estar…”. Ah! E não se esqueça de ter um copo de leite, um pacotinho de açúcar ou uma bebida alcoólica forte à mão! Para o que der e vier…

Cátia Costa nº 7

Melissa Almeida nº 20

Sara Silva nº 26

12º N1

Fontes:

https://obagastronomia.com.br/pimenta-scotch-bonnet-e-um-pouco-sobre-a-escala-de-scoville/

http://quimicaparatodosuevora.blogspot.pt/2012/03/uma-quimica-picante.html

http://www.terraviva.com.br/site/index.php?option=com_k2&view=item&id=15949:a-crise-no-leite-so-aumenta-por-candida-zanetti

http://www.t-online.de/unterhaltung/tv/id_78807032/neue-stimme-von-homer-simpson-fans-entlarven-neuen-sprecher.html

A química da tatuagem

        Alguma vez se perguntaram que tipo de substâncias são colocadas no nosso corpo quando fazemos uma tatuagem? Se sim, é agora o momento em que ficarão a saber a resposta.

            Desde há mais de 5 mil anos que as tatuagens existem e estas têm vindo a evoluir desde então, tanto que o seu uso, atualmente, tem se intensificado, basta olharmos à nossa volta que nos apercebemos desta realidade.

            A técnica utilizada nas tatuagens permanentes consiste em introduzir na derme com o auxílio de agulhas, pigmentos que ficam retidos nas células da pele. Esses pigmentos são insolúveis em água veiculados com dióxido de titânio (TiO₂). Por serem insolúveis, estes componentes permanecem em estado sólido na derme – camada profunda da pele – não sendo removidos pelos nossos sistemas de defesa.

Demonstração da introdução dos pigmentos na derme

        Originalmente, estes pigmentos consistiam de misturas de carvão – no caso da tinta preta – ou de sais inorgânicos principalmente de metais pesados como mercúrio (Hg), prata (Ag) e chumbo (Pb) – no caso das coloridas. A descoberta da toxicidade destes compostos fez a indústria de tintas buscar outros pigmentos que pudessem ser utilizados com o mesmo resultado.

Atualmente, os pigmentos usados são sais de alguns elementos de transição. Porquê de elementos de transição? Os elementos de transição possuem a propriedade de formar compostos coloridos, devido à presença de orbitais d degeneradas, ou seja, parcialmente preenchidas, que permitem transições eletrónicas, responsáveis pela emissão de radiações na região do visível. Assim, foi possível criar as tatuagens coloridas. Os compostos dos elementos que apresentam todos as orbitais preenchidas (Zn, Cd e Hg), normalmente, não são coloridos. 

Os pigmentos mais comuns e suas cores específicas estão relacionados abaixo:

   Pigmento                                                                               Cor

·         Sulfeto de Mercúrio ......................................................   Preto
·         Carbono (carvão)    .......................................................   Preto
·         Sais de cádmio        .......................................................   Amarelo ou vermelho
·         Sais de crómio         .......................................................  Verde
·         Sais de ferro            .......................................................   Castanho, rosa e amarelo
·         Óxido de titânio   .........................................................    Branco
·         Sais de cobalto    ...........................................................   Azul

Cátia Costa nº 7

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Fontes:

https://petquim.wordpress.com/2014/08/07/tatuagens-sob-o-ponto-de-vista-quimico/

http://www.aquimicadascoisas.org/?episodio=a-qu%C3%ADmica-das-tatuagens

https://www.pinterest.pt/pin/293437731960642971/

http://periodictable86.blogspot.pt/2014/04/transition-elements_24.html

Química por detrás de um airbag

O airbag é, atualmente, um componente essencial na segurança dos ocupantes num automóvel. Este funciona de um modo relativamente simples. Quando um veículo sofre um grande impacto um sensor é acionado, que, por sua vez, aciona o airbag. Quando acionado, o airbag enche e amortece, assim, o choque, evitando que os passageiros sofram danos físicos graves.

O que faz realmente o airbag insuflar? É aqui que entra um pouco de química… Quando um sensor é acionado após um impacto, é fornecida corrente elétrica a uma pequena cápsula contendo vários químicos: azida de sódio (de fórmula química NaN₃), nitrato de potássio (KNO₃) e óxido de silício (SiO₂). Várias transformações químicas ocorrem após a descarga elétrica emitida pelo sensor . 

A azida de sódio (sólido instável) transforma-se em sódio (Na) e azoto molecular (N₂) (reação 1). O azoto é um gás (representa cerca de 78% do ar que respiramos) e é o responsável pelo enchimento do airbag (normalmente feito de material sintético, nomeadamente nylon ou poliamida). A velocidade a que o airbag enche é da ordem dos 200 a 400 Km/h.

A função do nitrato de potássio (também conhecido por salitre, entra nomeadamente na constituição da pólvora e é usado na indústria alimentar como conservante nas carnes fumadas e enchidos) e do óxido de silício (também conhecido como sílica, é o principal componente da areia e a principal matéria-prima para o fabrico do vidro) é remover o sódio (metal muito reativo e potencialmente explosivo), dando origem a substâncias relativamente inócuas. Em primeiro lugar, o sódio combina-se com o nitrato de potássio para produzir óxido de potássio (K₂O), óxido de sódio (Na₂O) e azoto adicional (reação 2). O azoto gerado nesta reação química também ajuda o airbag a encher, enquanto que os dois óxidos formados (óxido de potássio e óxido de sódio que são produtos tóxicos e corrosivos para os tecidos humanos) combinam-se com o óxido de silício para produzir "vidro" em pó que é estável e inócuo.

Reação 1
2 NaN₃  → 2 Na + 3 N₂

Reação 2 

10 Na + 2 KNO₃ → K₂O + 5 Na₂O + N₂

Reação 3 

K₂O + 5 Na₂O + SiO₂ →"vidro" 

Cátia Costa nº 7

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Fontes:

http://quimicaparatodosuevora.blogspot.pt/2011/01/quimica-por-detras-de-um-airbag.html#mor

https://sl.wikipedia.org/wiki/Slika:Potassium_nitrate_structure.svg

http://hablemosclaro.org/ingrepedia/dioxido-de-silicio/#1502295072892-3d0ef9c0-34bc

https://pt.wikipedia.org/wiki/Azida_de_s%C3%B3dio

Porque é que a cola cola?

No mercado, existem vários tipos de colas com finalidades específicas. Existem colas para colar papel, para madeira, para vidro, para couro, para tecidos e assim por diante. Contudo, algumas vezes já tentamos colar algo com a cola que não era a adequada.  Por exemplo, já tentou colar madeira com cola para papel?

Não funciona. Porque será que isto acontece?

Cada tipo de cola é desenvolvido para estabelecer forças intermoleculares fortes com determinado material. Geralmente, as superfícies que são coladas possuem saliências e poros em que a cola penetra e provoca um contacto íntimo entre as suas próprias moléculas e as moléculas do material que será colado. Assim, são as forças de atração intermoleculares entre a cola e duas partes de um material que mantêm o conjunto inteiro unido.  

Fig.2: Super cola

Quando aplicamos uma cola que não é específica para aquele material, as forças intermoleculares já existentes entre as moléculas do objeto serão mais fortes do que uma nova interação com as moléculas da cola. Assim, a cola não consegue provocar a adesão entre as moléculas.

Agora, sendo usada de modo correto, a adesão completa-se quando o solvente presente na cola evapora, ela seca e endurece, deixando apenas a substância que realiza a interação intermolecular.

No entanto, isto não ocorre com a super cola. Pois esta  é uma resina de cianoacrilato que precisa de iões OH^- para ser ativada, esse iões vêm normalmente de uma quantidade ínfima de água, como a humidade que naturalmente fica sobre os materiais.

Os tubos de super cola então bem fechados, impedindo que a humidade entre e, sem água, não seca.

A água ativa a resina da supercola e o oxigénio presente no ar inibe-a . É por isso que os fabricantes da super cola não enchem totalmente os seus tubos, deixando um pouco de ar, pois esta precisa de humidade para agir.

Cátia Costa,nº7

Melissa Almeida,nº20

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12ºN1

Hiperligação: https://alunosonline.uol.com.br/quimica/por-que-cola-cola.html

Barómetro de Torricelli? Como surgiu?

Fig.1 - Evangelista Torricelli 

                                        

A partir da necessidade de medir a pressão atmosférica, Evangelista Torricelli (1608-1647), um físico e matemático italiano, conhecido para além das descobertas na área de ótica propôs um aparelho que permitia realizar a medição da pressão atmosférica,sem ser necessário fazer centenas de cálculos.
O barómetro é muito interessante, uma vez é parecido com um termómetro, mas diferencia - se  deste pela sua função. Enquanto que um termómetro é utilizado para medir a temperatura do ambiente, o barómetro determina a pressão exercida pelo ar nesse ambiente.

Os procedimentos que levaram o físico à invenção do aparelho foram:
1. Primeiro utilizou um tubo capilar de 100 cm de comprimento fechado. Este tubo é aberto nas duas extremidades. Para a experiência, Torricelli fechou uma delas.

2. Em seguida colocou mercúrio (Hg) no tubo capilar, este metal líquido também era utilizado em termómetros, mas foi considerado nocivo para a saúde humana e foi proibida a sua utilização em termómetros;

3. Torricelli posicionou o tubo capilar cheio de mercúrio na posição vertical dentro de um recipiente maior que também continha mercúrio;

4. O mercúrio no interior do capilar foi saindo do tubo até atingir os 76 cm de altura no tubo,  podemos assim ver de onde apareceu a convenção do valor 760 mm Hg para  a correspondência a 1 atm;

5. A extremidade aberta do tubo capilar permitiu a exposição à atmosfera (a responsável pelo mercúrio sair do tubo e posicionar- se  nos  76 cm);

6. Torricelli, após realizar vários testes em diferentes altitudes, concluiu que a pressão atmosférica variava e a altura de mercúrio no tubo capilar também.

Vejamos a ilustração do Barómetro de Torricelli:

Fig.2 - Barómetro de Torricelli 

Mas como funciona o barómetro? 
 A altura da coluna de mercúrio varia conforme a altitude em que se realiza a medição, é importante lembrar que em altitudes elevadas a pressão atmosférica diminui e em altitudes inferiores a pressão atmosférica aumenta.

Foi através destes estudos que se passou a considerar a pressão normal (ao nível do mar) equivalente a 760 mmHg (1 atm).

Cátia Costa,nº7
Melissa Almeida,nº20
Sara Silva,nº26
12ºN1

Pesquisa: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/barometro-torricelli.htm 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Evangelista_Torricelli

O estado de triple point

 Quando a água está no estado líquido esta é água, no estado sólido é gelo e em estado gasoso é vapor.

 E se disséssemos que esta substâncias pode estar nos 3 estados. Como se chamaria?

 Esta estranha intercessão tem o nome de triple point.

Triple point da água

 Na termodinâmica, o ponto triplo de uma substância é a temperatura e pressão em que os 3 estados da matéria - sólido, líquido e gasoso - coexistem num equilíbrio termodinâmico.

 Para além de ser um belo truque em qualquer tipo de festa, a noção de ponto triplo tem muita utilidade noutros aspetos.

 A temperatura do ponto triplo da água é útil na definição da escala Kelvin, K, escala termométrica recomendada pelo Sistema Internacional de Unidades. Um Kelvin corresponde à fração de 1/273,16 da temperatura do ponto triplo da água.
 Para além disso, de acordo com o Laboratório Nacional de Física, triple points são pontos de referência ideais para a calibração de termômetros já que, por exemplo:

• A temperatura do ponto triplo do carbonato de etileno é 36,315°C que, sendo próxima à temperatura do corpo humano, torna-o uma referência muito útil na calibração dos termómetros hospitalares;
                   

• Enquanto a temperatura do ponto triplo do ácido benzóico é 122,33°C tornando-se referência para a esterilização das soluções de gotejamento médico. 
           

Triple points de algumas substâncias:

• O da água (H2O) ocorre à temperatura de 0,01°C (32,02° Fahrenheit) e pressão de 0,006 atm;
• O do dióxido de carbono (CO₂) ocorre à temperatura de -56 °C e pressão de 5,11 atm;
• O do mercúrio (Hg) ocorre a temperatura de -38,83°C e pressão de 1.97×10-9 atm;
• O do amoníaco (NH3) ocorre à temperatura de -77,75°C e pressão de 0,06 atm;
• O do zinco (Zn) ocorre à temperatura de 419,5°C e pressão de 0,00064 atm.

 Para os interessados em ver este fenómeno com os seus próprios olhos aqui ficaum pequeno vídeo.

Gheorghe Marijineanu 

Hugo Canteiro 

Luana Placa 

Medina Fistican 

12°N1/N2

Fontes: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Triple_point
https://www.google.pt/amp/s/www.infoescola.com/fisica/ponto-triplo-de-uma-substancia/amp/
https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Ponto_triplo
https://hemsirelerkulubu.com/sivi-volum-eksikligi-riski-hemsirelik-bakimi/
http://modelohospitalar.com.br/view/produtos/materiais-hospitalares/4/termometro-digital/374/

Vícios e mais vícios. Cuidado com os vídeo jogos!!!

 Os primeiros jogos eletrónicos apareceram algures na década de 50.

 Desde ai, a sua evolução deu- se a olhos vistos, sendo que hoje em dia a quantidade e diversidade destes pode agradar ao gosto de qualquer um. Desde jogos para passar o tempo até competições internacionais.

 Os vídeo jogos tornaram-se em novas formas de comunicação e entretenimento.

 Mas quando é que esta diversão passa a ter efeitos nos cérebros daqueles que a disfrutam?

 De acordo com um artigo publicado pela revista Neurology Now, contacto excessivos com os vídeo jogos pode resultar em alterações benéficas ou não, na mente dos adolescentes.

 Estas possíveis alterações estão relacionadas com a produção de dopamina, um neurotransmissor ligado diretamente à dependência em jogos, o que inclui os jogos eletrónicos.

Fórmula de estrutura da dopamina

 Os vídeo jogos tem uma estrutura de recompensa semelhante à das slot machines: o jogador insiste em bater um recorde, matar um inimigo ou passar/subir de nível, sem saber nem quando, nem se vai conseguir atingir os esses objetivos.

 Isso faz que com que o cérebro produza mais dopamina - que funciona como estimulante - enquanto a pessoa joga, o que resulta numa menor produção desta noutras situações, causando um desequilíbrio.

 Este excesso de produção de dopamina mostra-se alto o suficiente para quase desativar o córtex pré-frontal (região do cérebro responsável pela toma de decisões, julgamentos e controlo).

 Assim, os jogadores perdem a noção do tempo e deixam de lado obrigações, como os estudos ou trabalho. Como esta região cerebral só está completamente formada quando a pessoa atinge os 25 a 30 anos, o excesso deste estimulante pode causar mudanças preocupantes nos jovens.

 No entanto, os vídeo jogos são ótimas ferramentas de aprendizagem, visto que estimulam certas habilidades do cérebro.  Como o ato de aprendizagem consiste na repetição de certas atividades por um período de tempo, jogar leva o cérebro a criar novas conexões nervosas ligadas à atividade especifica.

 Um bom exemplo são os jogos de estratégia, em que os jogadores tem de tomas decisões longo, médio e curto prazo em simultâneo, o que facilita, posteriormente, o mecanismo de tomada de decisões e realização de várias tarefas ao mesmo tempo.

 Não nos podemos esquecer que a chave de tudo é o equilíbrio, visto que na quantidade certa, os jogos de vídeo aumentam a eficiência do cérebro mas que em grandes quantidades pode causar danos tanto a nível físico como psicológicos e sociais ao jogador .

Hugo Canteiro

Gheorghe Marijineanu

Luana Placa

Medina Fistican 

12°N1/N2

Fontes: https://www.tecmundo.com.br/video-game-e-jogos/59562-video-games-viciam-cerebro.htm

https://blog.saraiva.com.br/saiba-como-montar-um-pc-gamer-ideal-para-voce/
http://tecnologia.culturamix.com/noticias/primeiros-videogames-do-mundo 
https://www.google.pt/amp/s/www.infoescola.com/bioquimica/dopamina/amp/?source=images