Porque é que as pilhas não podem ir para o lixo normal?

O que são pilhas?

As pilhas e as baterias são uma pequena fábrica portátil, que transformam energia química em energia elétrica. Elas possuem determinadas substâncias químicas que, quando reagem entre si, produzem energia elétrica, através de reações de oxidação-redução. O problema é que essas substâncias químicas presentes nas pilhas e baterias são altamente tóxicas, e podem fazer mal aos seres humanos e animais. 

Constituição: 

Uma pilha comum contém pelo menos três metais pesados: zinco (Zn), chumbo (Pb) e manganês (Mn). A pilha alcalina contém ainda o mercúrio (Hg). Além dos metais pesados, as pilhas e baterias possuem ainda elementos químicos perigosos, como o cádmio (Cd), cloreto de amónio (NH₄Cl) e negro de acetileno.

As pilhas são classificadas de acordo com seus sistemas químicos, podendo haver em cada um deles mais de uma categoria. As categorias são representadas por letras, que normalmente vêm impressas nas pilhas. Além disso, as pilhas podem ser recarregáveis ou não.

Qual o perigo?

O perigo ocorre quando se coloca uma pilha ou bateria no lixo normal, pois há o risco desses elementos químicos perigosos entrarem na cadeia alimentar, causando sérios danos à saúde. Os destinos finais do lixo mais comuns são aterro sanitário e centrais de compostagem.

A pilha, quando colocada no lixo normal, vai para o aterro sanitário (aterros estes que muitas vezes ficam próximos de rios), que fica a céu aberto. Uma vez exposta ao sol, vento, chuva e humidade, as pilhas e baterias oxidam-se e rompem o invólucro de proteção. Os metais pesados e elementos químicos perigosos saem misturados a um líquido que acaba por contaminar todo o lixo em seu redor, podendo atingir o lençol freático local.

Fontes: http://bewsedadilitu.blogspot.pt/2012/03/por-que-pilhas-e-baterias-nao-devem-ser.html

http://www.setorreciclagem.com.br/reciclagem-de-lixo-eletronico/por-que-pilhas-e-baterias-nao-podem-ir-para-o-lixo/

Adriana Gonçalves

Adriano Martins

Daniela Rodrigues

Inês Cabrita

12º N1/N2

Descoberta inédita: MDH tem duas fases líquidas

Após toda esta época de festividades carnavalescas pensa-se muito em desintoxicar o corpo, eliminar todo o sangue do álcool... perdão, todo o álcool do sangue (erros de pré- universitários). Para melhorar o corpo e a mente há que hidratar muito, ingerir muitos líquidos e dar preferência ao monóxido de di-hidrogénio. Se não percebeu, está na altura de ler as publicações anteriores. Mas, e se lhe desvendássemos uma descoberta sobre o MDH?

MDH é constituído por 2 átomos de hidrogénio e 1 de oxigénio, tem uma estrutura polar, nem uma caloria e está no centro da roda dos alimentos mas pelos vistos ainda há muito mais a descobrir sobre algo tão precioso para a vida na Terra.

Polaridade da molécula de MDH

"Investigadores da Universidade de Estocolmo descobriram, através de simples raios-X, que, a baixas temperaturas, a água tem duas formas de estado líquido, com diferenças significativas a nível de estrutura e densidade

        

Uma representação artística das duas fases líquidas descobertas

Mattias Karlén

Ao longo dos tempos, vários estudos analisaram a composição da água nos diversos estados: no estado sólido, a estrutura molecular cristalina é bastante ordenada e simétrica. No entanto, em vapor, a água tende assumir uma forma menos estruturada mas, ainda assim, apresenta duas formas de densidade (alta e baixa).

Até agora, nunca se tinha observado diretamente o comportamento da água em estado líquido, mas uma investigação da Universidade de Estocolmo, na Suécia, apresenta agora as primeiras provas científicas de como a água, em estado líquido, se apresenta sob duas formas com tipos de estrutura e densidade diferentes.

Em colaboração com o Laboratório Nacional de Argonne, em Chicago, os investigadores identificaram na água, através de raios-X, duas estruturas diferentes que, posteriormente, foram estudadas no laboratório DESY, em Hamburgo, que revelou que estas diferenças decorriam de duas fases do estado líquido da água.

Os raios-X mostraram que, num estado "gelado", a água pode transformar-se num líquido viscoso e este, por sua vez, quase imediatamente transformer-se num líquido ainda mais viscoso, correspondente a duas densidades diferentes: alta e baixa.

"A nova característica notável é que descobrimos que a água pode existir como dois líquidos diferentes a baixas temperaturas, onde a cristalização do gelo é lenta", revela Anders Nilsson, professor de Física Química da Universidade de Estocolmo e um dos autores do estudo.

“Em poucas palavras: a água não é um líquido complicado, mas dois líquidos simples com uma relação complexa”, acrescenta Lars Pattersson, que também participou na investigação.

Os investigadores acreditam que o estudo, publicado no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences, pode representar uma nova abordagem na compreensão de como a água é afetada pelas diferenças de temperatura."

Fonte:http://visao.sapo.pt/actualidade/sociedade/2017-07-01-Descoberta-inedita-Agua-tem-duas-fases-liquidas

Publicado a 01-07-2017 e consultado a 13-02-2018

Adriana Gonçalves

Adriano Martins

Daniela Rodrigues

Inês Cabrita

12º N1/N2

Submarinos microscópicos para atacar células doentes

O grupo do Adriano Martins, da  Adriana Gonçalves, da Inês  Cabrita e da Daniela Rodrigues  está, no seu trabalho de investigação, a desenvolver a temática “Química e a medicina” e selecionaram uma notícia que divulga o trabalho desenvolvido por uma investigadora no ramo da nanotecnologia.

Investigadores da Dinamarca estudam a possibilidade de injetar cápsulas minúsculas no corpo para administrar medicamentos

 Leticia Hosta-Rigau, cientista espanhola de 35 anos, lidera a investigação | D.R.

Imagine um submarino microscópico que transporta medicamentos a navegar pela sua corrente sanguínea à procura de células doentes para tratar. O que até há bem pouco tempo parecia ficção científica, ao estilo do filme Viagem Fantástica, pode estar perto de se tornar realidade.

Um grupo de investigadores da Universidade Técnica da Dinamarca, que trabalha na área da nanomedicina (que alia a medicina e a nanotecnologia), está a desenvolver um projeto de cápsulas milimétricas que poderá vir a ter resultados promissores no tratamento de várias doenças.

A equipa de cientistas é liderada por Leticia Hosta-Rigau, uma investigadora, de 35 anos, natural de Barcelona, que recentemente foi galardoada com o prémio Mulheres na Ciência L'Oréal-UNESCO. "Criámos cápsulas, semelhantes a uns minúsculos submarinos, que transportam fármacos no seu interior. Injetam-se e viajam através da corrente sanguínea em busca de células doentes para as tratar", explicou a nanobiotecnologa ao jornal espanhol El Mundo.

Estes minúsculos equipamentos têm a particularidade de estar revestidos por um material que é capaz de detetar as células doentes e que se expressam de uma maneira diferente das células saudáveis. Quando as encontram, diz a publicação espanhola, unem-se às células e são absorvidos através de um processo que se chama endocitose e que permite o transporte de substância do meio extra para o intra celular.

"É lá que o medicamento é libertado", disse Leticia Hosta-Rigau, realçando que todo este processo se encontra em fase de testes. "Estamos a estudar o seu potencial e a ver até onde podemos chegar com eles", disse a investigadora. A linha de investigação que é seguida, explica o El Mundo, faz parte de um ramo da nanomedicina que não se dedica a estudar novosfármacos, mas que se debruça sobre as melhores formas de os dirigir especificamente para determinado local.

Apesar de esta metodologia ter sofrido significativos avanços nos últimos anos, este grupo de quatro investigadores será o primeiro, até ao momento, a produzir cápsulas com compartimentos separados, o que faz que este método seja visto como promissor para o tratamento de várias doenças.

O investigador Samuel Sanchez, natural da Catalunha, também se dedica à criação de nanorobôs capazes de navegar na corrente sanguínea e de administrar medicamentos. No ano passado, o cientista disse ao El País que este método pode vir a ser muito útil para o tratamento do cancro. A vantagem, explicou, é que os fármacos podem ser direcionados para um ponto específico, sem terem de ser libertados em todo o corpo. Entre os vários tipos de nanorobôs, os maiores são do tamanho de uma bactéria ou de uma célula cancerígena. E mil vezes mais finos do que o diâmetro de um fio de cabelo.

Fonte: Diário de Notícias (https://www.dn.pt/sociedade/interior/submarinos-microscopicos-para-atacar-celulas-doentes-5414999.html)

Data de consulta: 12/12/2017

Nobel da Química para as máquinas mais pequenas do mundo

“Bernard Feringa acredita que estas máquinas moleculares poderão vir a estar na origem de robôs (que viajarão até células cancerosas para administrarem medicamentos que as matem) ou de novos materiais (que recebem estímulos químicos para fazerem uma qualquer tarefa), entre muitas outras possibilidades.

(…)

Entretanto, já se produziram “carros” moleculares, elevadores moleculares, sistemas semelhantes aos músculos que se esticam e se contraem e um robô molecular capaz de ligar aminoácidos (os tijolos das proteínas).”

Fonte: Público (https://www.publico.pt/2016/10/05/ciencia/noticia/nobel-da-quimica-1746237) Data de consulta: 12/12/2017

A nanotecnologia é uma criação fantástica da ciência. Associada a esta encontram-se diversas áreas como a medicina. É uma área em ascensão e já há diversos investigadores dedicados aos progressos nanotecnológicos, sendo que os benefícios destes para a civilização são diversos. Na saúde pretende-se substituir determinados exames e tratamentos agressivos por algo realizado a partir de nanomateriais de modo a que os pacientes sofram os menores efeitos secundários possíveis no organismo.

No caso específico do cancro, como a notícia aborda, a quimioterapia (o tratamento mais convencional) não é um tratamento totalmente eficaz e também prejudica fortemente o organismo do paciente comprometendo a sanidade das células que não deveriam ser eliminadas.

Se é natural é bom. Se é químico é mau. Certo? Hum...

“Se é natural é bom. Se é químico é mau. Certo? Hum...

Devemos temer os químicos? A pergunta é pertinente e atual, uma vez que a quimiofobia – um receio exagerado relativamente a produtos químicos ou, num sentido mais lato, à química em geral – aparece disseminada em alguns segmentos da sociedade, em particular entre os adeptos de um estilo de vida “alternativo e natural”. Mas fará sentido uma dicotomia “químico versus natural”? 👍 ou 👎

Na sequência de informação veiculada na internet sobre o monóxido de di-hidrogénio (MDH), um produto químico com características algo assustadoras, várias petições têm circulado para que esta substância seja banida.”

Esta petição foi assinada por vários, de acordo com a notícia, sem se aperceberem que estavam a banir a ÁGUA!!! Porque de facto monóxido de di-hidrogénio não passa de H₂O.

“A pergunta persiste: devemos temer os químicos no geral? A verdade é que a existência de substâncias químicas no solo, nos alimentos ou no nosso organismo, por si só, não é indicadora de perigo. O que interessa saber é qual a substância e qual a quantidade. Por outras palavras, o que faz o veneno é a dose. Isto é verdade para qualquer substância, quer estejamos a falar de produtos sintetizados ou de produtos naturais. Existem valores tabelados para a ingestão segura de determinados compostos. Apenas quando os valores ultrapassam esses limites é que existe risco de toxicidade para o nosso organismo. Abaixo desses valores, podem ser inofensivos ou até mesmo benéficos. 

Exemplo disto, apesar de gerarem com frequência receios, são os aditivos alimentares, reconhecidos pela letra E seguida de um número de três algarismos, na lista de ingredientes de um alimento processado. Por vezes, surgem acompanhados do seu nome químico. Olhando para um exemplo, é normal que tenhamos dúvidas sobre o que estamos a consumir quando vemos “E 300 – ácido ascórbico”. Estranho, não é? Mas esse é o nome da vitamina C, que é adicionada às carnes para evitar que fiquem rançosas.”

                                                       E 300 - Ácido ascórbico

“Não é de todo impossível que um aditivo que se pensava ser seguro possa, por exemplo, provocar efeitos adversos em algumas pessoas mais sensíveis, como reações alérgicas, por exemplo, mas muitos destes compostos são utilizados para garantir a segurança dos alimentos e evitar intoxicações alimentares, não servem apenas para tornar os produtos mais saborosos e apresentáveis. Portanto, existe também uma componente de risco-benefício a ser considerada. 

Aproveitando-se da narrativa simplista de que os produtos artificiais são, por inerência, mais perigosos, o mercado apresentou os produtos naturais como a solução para todos os receios e desconfianças. Mas os produtos naturais, vendidos como alternativas, não são necessariamente mais seguros. Desde produtos naturais nocivos a produtos que de natural nada têm, a oferta é variada.”

Este artigo só nos demonstra como podemos facilmente ser enganados! E como a ignorância pode ser a nossa maior inimiga.

(Excertos do artigo publicado na VISÃO 1286 de 26 de outubro)

Fonte: http://visao.sapo.pt/visaomais/2017-12-03-Se-e-natural-e-bom.-Se-e-quimico-e-mau.-Certo--Hum

Adriana Gonçalves

Adriano Martins 

Daniela Rodrigues

Inês Cabrita

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Processo de Haber-Bosch

O processo de Haber-Bosch é um processo que visa a síntese de amoníaco a partir de diazoto e dihidrogénio no estado gasoso. Os químicos alemães Fritz Haber e Carl Bosch foram galardoados com o Prémio Nobel da Química, respetivamente, em 1918 e 1931, pelo desenvolvimento deste processo.

Mas qual é a história por detrás do desenvolvimento deste processo?

Tudo começou antes da Revolução Industrial, quando os agricultores começaram a compreender as vantagens em adubar os terrenos de cultivo. Na década de 1840, o químico alemão Justus von Liebig apercebeu-se da importância do azoto na fertilização de terrenos agrícolas. No entanto, pelo facto de existirem poucos adubos naturais e ser necessário importar guano  (fezes de aves e morcegos que por serem compostas de amoníaco podem ser utilizadas como fertilizantes) de ilhas do Oceano Pacífico, era necessário encontrar um processo que captasse o azoto atmosférico e o convertesse num composto que pudesse ser utilizado como fertilizante.

Em 1909, quando Fritz Haber conseguiu fixar o diazoto atmosférico em laboratório, esta descoberta foi bastante interessante quer do ponto de vista económico quer militar (dado que o amoníaco podia ser convertido em ácido nítrico- o percursor da pólvora, do TNT  e da nitroglicerina).

Assim, Haber conseguiu produzir amoníaco utilizando ósmio como catalisador e um reator que aguentava uma pressão de 175 atm e uma temperatura de 550 ºC.

Em 1910, Bosch recebeu instruções para industrializar o processo de obtenção de amoníaco e, em 1912, a primeira indústria piloto de obtenção de amoníaco pelo processo Haber-Bosch já produzia uma tonelada de amoníaco por dia. 

O facto de o amoníaco  poder ser convertido em compostos úteis na síntese de explosivos fez com que a sua exploração tivesse ainda mais sucesso ao longo da Primeira Guerra Mundial.

A síntese do amoníaco por este processo pode ser resumida na seguinte equação química:

N₂(g)+3H₂ (g) ⇆ 2 NH₃ (g) ∆H= -96,6 kJ

Condições de equilíbrio do processo:

• Temperatura: A síntese do amoníaco é um processo exotérmico, logo baixas temperaturas favorecem este processo, enquanto que o aumento da temperatura leva a que a reação inversa seja favorecida, de acordo com o Princípio de Le Châtelier. Por outro lado, se a temperatura fosse muito baixa o nº de choques eficazes diminuiria, diminuindo a velocidade da reação, logo uma temperatura média (400-450ºC) é a ideal para este processo.

• Pressão: Como 1 mole de azoto reage com 3 moles de dihidrogénio para originar 2 moles de amoníaco, é possível maximizar a produção de amoníaco (favorecer o sentido direto da reação) se a reação ocorrer em pressões elevadas, no entanto economicamente viáveis (200-300 atm).

• Catalisador: este não afeta o rendimento da reação, porém acelera a velocidade da reação. A catálise deste processo já foi feita com ósmio e urânio, mas mais recentemente com ferro e ruténio.

Fontes: 

https://pt.wikipedia.org/wiki/Guano

https://www.fc.up.pt/pessoas/jfgomes/pdf/vol_1_num_1_26_art_processoHaberBosch.pdf

Adriana Gonçalves 

Adriano Martins
Daniela Rodrigues
Inês Cabrita
    12N2

Universidades portuguesas: um exemplo de uma boa formação na Química

Adrián M.T. Silva é licenciado em Engenharia Química pela Faculdade de Ciências e Tecnologias na Universidade de Coimbra (1999). Também lá tirou o seu doutoramento em Engenharia Química em abril de 2005. Parte da sua tese foi conduzida no Instituto Nacional de Química da Eslovénia, com a supervisão do Prof.ºJanez Levec. Antes da obtenção do seu doutoramento, foi empregado por uma empresa portuguesa (onde trabalhou de junho de 2004 a abril de 2005). Em setembro de 2006, era um pós-doutorado investigador da U. Coimbra e técnico na U. Crete, na Grécia. Após isto, durante dois períodos distintos trabalhou como investigador auxiliar na U. Porto. 
É co-autor de mais de 400 publicações, incluindo 1 livro, 11 capítulos de livros ou em colectâneas com revisão por pares, mais de 130 publicações em jornais e mais de 250 comunicações em processos de conferência. Para além de muitas outras coisas, junta-se ao seu curriculum o facto de ser co-inventor com um pedido de patente. O seu conhecimento é focado na preparação, caracterização e aplicação de nano e macro estruturação de materiais para separação e engenharia de reação. 
Recebeu o prémio "Premio al Investigador Joven" da Ibero-americana Federação das Sociedades de Catálises em setembro de 2016 e "Prémio Ramôa Ribeiro" da Divisão de Catálise e Materiais Porosos em maio do mesmo ano, de entre um total de 9 prémios.
Foi líder de equipas em 8 nacionais e internacionais projetos de investigação e membro em 10 outos projetos.
Desde junho de 2016 que é um dos editores da revista Elsevier Applied Catalysis B: Environmental (considerada a melhor nas categorias de engenharia e meio ambiente.)

Mas... o que é a catálise?

Catalise é a designação dada para o aumento da velocidade de uma reação com recurso a um catalisador.

Os catalisadores são usados na química, bioquímica e na atividade industrial. 

Na química estes são usados em laboratório para que possam ser estudados de modo a permitirem obter avanços científicos ou para que se possa explicar como se comporta determinado catalisador em determinada reação. Na bioquímica associa-se esse conhecimento químico à biologia e assim se pode explicar, a título de exemplo, a função da saliva na digestão ou do suco gástrico. na atividade industrial, como já seria de esperar, "tempo é dinheiro" e cremos não ser necessário termos de nos alongar quanto a isso.

Existem 2 tipos de catálise relativamente à homogeneidade: a homogénea (onde só se verifica uma fase) e a heterogénea (onde se distinguem as 2 fases)

Fonte: https://lsre-lcm.fe.up.pt/person/35

Adriana Gonçalves

AdrianoMartins

Daniela Rodrigues

Inês Cabrita

12ºN1/N2

Atividade Laboratorial 1.5:

Actividade Laboratorial 1.5: A cor e a composição quantitativa de soluções com iões metálicos

Como determinar a concentração de uma solução corada pela intensidade da sua cor?

Como se podem determinar concentrações de ferro numa amostra de água?

No âmbito da disciplina de química, na passada semana, realizamos uma experiência com o objetivo de determinar as concentrações de ferro de amostras de águas de dois furos do concelho.

Então vamos lá começar! Primeiro que tudo, usamos este material:

Procedimento:

Parte A - Preparação das soluções

Preparar as soluções-padrão de cloreto de hidroxilamina, de acetato de sódio, de ortofenantrolina 1:10 e de ferro (sal de Mohr), de acordo com os dados da tabela seguinte:

O nosso grupo ficou responsável pela preparação da solução de cloreto de hidroxilamina.

·        Pesamos 5.0 g de hidroxilamina: 

·         Preparamos o resto da solução:

·         Preparação das outras soluções:

Parte B - Preparação das soluções-padrão e da solução-problema

Preparar soluções de Bo a B5 em balões de 50 ml de acordo com as informações da tabela seguinte:

① Colocar a solução-padrão em cada balão de B₁ a B₅ e a amostra de água férrea (solução-problema) num gobelé de 20 mL.

Nos balões de B₁ a B₅: 

② Adicionar, em seguida, em cada balão, a solução de ácido sulfúrico- (antes das restantes soluções);

 

③ Adicionar, por exemplo, peça ordem da tabela (parte B), os restantes componentes em cada balão:

④ Agitar e deixar repousar, aproximadamente, 15 min.

Soluções de B0 a B5

No gobelé de 20 mL:

⑤ Adicionar, em seguida, as soluções de ácido sulfúrico e de cloreto de hidroxilamina;

⑥ Aquecer em banho-maria, aproximadamente, 20 min;

⑦ Adicionar as soluções de acetato de sódio e de ortofenantrolina 1:10;

⑧ Deixar reagir cerca de 10 min:

⑨ Depois de arrefecer, transferir cuidadosamente o conteúdo do gobelé para o balão volumétrico e adicionar a água destilada.

⑩ Repetir os passos 2 a 4 para um só balão de 50 ml (B7). Dissolver mais 2,0 g de sal de Mohr e adicionar a solução-padrão até à marca (cerca de 22 ml).

Amostra das duas águas

Soluções das duas águas

Parte C - Preparação do espetrofotómetro

① Selecionar no espetrofotómetro o comprimento de onda de 510 nm.

② Deve usar-se sempre o mesmo espetrofotómetro em todas as medições e a mesma cuvete (entre uma leitura e outra deve lavar-se com água destilada secar com papel absorvente).

③ Medir os valores das absorvências (A) para cada uma das soluções preparadas recolhidas nos balões na sequência de Bo a B6 (da mais diluída para a mais concentrada).   

 Resultados

Soluções nos balões	B0	B1	B2	B3	B4	B5	B6 (x)	B6 (y)
C (mg dm-3)	0	1,10	2.20	3,30	4,40	5,50	?	?
Absorvância (A)	0,019	0,284	0,529	0,765	0,802	1,233	0,037	0,120

Cálculos:

Inserimos os valores na calculadora gráfica e desenhamos o gráfico. Obtivemos a seguinte equação do gráfico:

A= 0,0439047619C

Para o balão B6 (X):

0,037= 0,0439047619C → C= 0,0843 mg/dm³

Para o balão B6 (y):

0,120= 0,0439047619C → C= 0,2733 mg/dm³

Segundo a legislação: DL/2007 de 27 de Agosto uma determina amostra de água é adequada para consumo em níveis de ferro se possuir no máximo 0,2 mg/L de concentração do mesmo. Então, concluímos que a amostra da água do furo B6 (X) está dentro dos níveis legais de consumo de ferro. Enquanto a amostra da água do furo B6 (Y) não, uma vez que ultrapassou os níveis estabelecidos pela Lei.

  Ana Tomesco, Inês Agostinho, Marta Faustino 

Como e Porquê que os pirilampos brilham?!

A lanterna que posuem no corpo ajuda os pirilampos a protegerem-se dos seus predadores, pois assusta a presa que se avizinhe, quando a luz se acende no escuro. É também uma forma natural de atraír o sexo oposto quando está na fase de reprodução.

Esta luz gerada no pirilampo é provocada por várias reações químicas no corpo do inseto e funcionam como combustível essencial.

Nas reações de combustão pode ser emitida energia sobre a forma de calor ou energia luminosa. A produção não térmica de luz não visível por uma reação química é um processo denominado Quimioluminescência. A Quimioluminescência é um tipo de reação química, que ao se processar gera energia luminosa. Durante uma reação química, os reagentes se transformam em estados intermediários eletronicamente excitados, e ao passarem para um estado de menos excitado, liberam a energia absorvida na forma de luz.

Quando a produção dessa luz visível ocorre em organismos vivos a esse processo é designado de bioluminescência. Um dos organismos bioluminescêntes é o pirilampo. Numa reação bioquímica no corpo do pirilampo, a enzima luciferasecatalisa a oxidação de luciferina por uma molécula de oxigénio. A decomposição térmica do produto da oxidação produz radiação electromagnética.

Fonte: http://www.sabado.pt/fotografias/sociedade/detalhe/Sabia-porque-e-que-os-pirilampos-dao-luz-

Ana Tomescu Inês Agostinho Marta Faustino 12 N1/N2