Autoria: Patricia Simionatto

1-Os novos Elementos Químicos
1.1-Elementos 118 e 116
No 88-Inch Cyclotron, os cientistas aceleraram íons de kriptônio-86 a energias da ordem de 449 milhões de elétrons-volt. Este fluxo de íons foi colidido contra uma população de chumbo-208. Os elementos 118 e 116 são extremamente instáveis, e sua existência só pode ser confirmada pela análise de seus produtos de decaimento radioativo. A interpretação dos resultados, indicou que o 86Kr e 208Pb se fundiram em um elemento transitório 118 (massa atômica de 293 com 175 nêutrons). Em menos de 1 milisegundo, este elemento decaiu para formar uma partícula alfa (2 prótons e 2 nêutrons) e um átomo do elemento 116 (massa atômica 289 com 173 nêutrons). Eliminações sucessivas de partículas alfa resultaram nos elementos 114, 110, 108 e 106

Estes não foram os primeiros elementos a serem descobertos no Lawrence Berkeley National Laboratory. Confira, ao lado, a lista dos elementos descobertos (nomes em inglês) neste laboratório:

43 technetium (1936)
85 astatine (1940)
93 neptunium (1940)
94 plutonium (1940)
95 americium (1944)
96 curium (1944)
97 berkelium (1949)
98 californium (1950)
99 einsteinium (1952)
100 fermium (1952)
101 mendelevium (1955)
102 nobelium (1958)
103 lawrencium (1961)
104 ruterfordium (1969)
105 hahnium (1970)
106 seaborgium (1974)
116 sem nome (1999)
118 sem nome (1999)

1.2- Cientista fraudou descoberta de elementos químicos
A controversa descoberta de dois novos elementos químicos pesados pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia (EUA), foi baseada em uma pesquisa falsa. A notícia foi revelada pelo diretor da instituição, Charles Shank, em discurso a funcionários no mês passado, e divulgada à imprensa nesta semana.
A descoberta dos elementos de número atômico 116 e 118 foi publicada na revista científica “Physical Review of Letters”, em junho de 1999. No ano passado, o laboratório enviou uma carta de retratação à revista, depois que os cientistas falharam em tentativas de reproduzir os resultados.
O nome do pesquisador diretamente responsável pela fraude não foi revelado, mas alguns jornais citam o físico Victor Ninov. Suspenso em novembro, ele foi demitido pouco depois.
Antes de a descoberta passar por exames minuciosos, a equipe anunciou que o estudo confirmava a teoria da “ilha de estabilidade”, criada há 30 anos, que pressupõe a existência de elementos estáveis com número atômico alto. Essa característica existiria para átomos com cerca de 114 prótons e 184 nêutrons.

“Não há nada mais importante para um laboratório que integridade científica. Somente com essa integridade, o povo, que financia nosso trabalho, confiará em nós”, disse Shank. Ele admitiu que cuidados básicos, imprescindíveis para um estudo científico de tal porte, não foram tomados. “O controle e o arquivamento de dados mais elementares não foram feitos.”

Fonte: http://revistagalileu.globo.com/Galileu/0,6993,ECT342078-1717,00.html

1.3- Os ‘superpesados’ Ununtrium e Ununpentium

Cientistas russos e americanos criaram dois novos elementos químicos ‘superpesados’, que serão acrescidos à tabela periódica: o Ununtrium, de número atômico 113, e o Ununpentium, número 115.
Os átomos dos dois elementos foram observados por poucos segundos durante experimento realizado num acelerador de partículas.
Ambos representam formas não usuais da matéria, com propriedades que vão bem além daquelas dos 92 elementos que ocorrem naturalmente na Terra e compõem a tabela periódica.
Os elementos 113 e 115 podem ser gerados, em abundância, por explosões de supernovas, raios raríssimos, formados artificialmente em aceleradores de partículas.
Tais quantidades tão pequenas destes elementos, muito provavelmente, nunca terão uso cotidiano, mas seu nascimento acrescenta detalhes a ampla investigação científica para estabelecer uma teoria unificada, que explicaria as forças físicas que governam o comportamento de toda forma de matéria.
Dados sobre os novos elementos vão aparecer no periódico Physical Review C, da Sociedade Americana de Física. As descobertas não serão totalmente aceitas até que outros laboratórios consigam recriar os elementos.
A confiança nos experimentos de estrutura nuclear foi abalada quando se comprovou falsa a descoberta de dois elementos, em 1999. Mas pesquisadores familiarizados com o novo experimento estão confiantes.
‘O estudo é sólido’, disse o físico Richard Casten, da Universidade Yale. A pesquisa foi feita pelo Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear em Dubna, na Rússia, e pelo Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia (EUA).
Segundo o físico russo Yuri Oganessian, autor principal do estudo, o elemento 115 existiu por 80 milissegundos antes de decair até o 113. O 113 então decaiu até elementos conhecidos, como o dubnium, de nº 105.
Os números referem-se à quantidade de prótons no núcleo do átomo de cada elemento, o que determina o seu peso e posição na tabela periódica.
‘Fizemos só o primeiro experimento. Um resultado apenas não faz uma descoberta’, observou.
‘Devemos conduzir nova série de experimentos.’ Os pesquisadores dirigiram um isótopo raro de cálcio num alvo de amerício. O elemento 115 foi criado quando os núcleos do cálcio e amerício se fundiram.

1.4- O elemento químico 110: Darmstadtium
110
Ds
Darmstadtium
281
Em sua 42ª Assembléia Geral, o conselho da International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), aprovou o nome oficial para o novo elemento químico de número atômico 110. Ele se chamará darmstadtium e seu símbolo será Ds. O novo elemento químico é sintético, ou seja, não ocorre livremente na natureza, e foi obtido pelo bombardeamento de um alvo de chumbo enriquecido com íons de níquel.
A descoberta do elemento 110, ocorrida em 1.994 e confirmada em 2.001, foi feita por um grupo de cientistas alemães, trabalhando na cidade de Darmstadt, pertencentes ao laboratório Heavy Ion Research (GSI). O experimento mais relevante resultou da fusão-evaporação utilizando um feixe de 62Ni sobre um alvo isotopicamente enriquecido de 208 Pb, produzindo quatro cadeias de nuclídeos emissoras de partículas alfa seguindo a presumida formação de 269Uun + n;
208Pb + 62Ni -> 269Ds + 1n
De acordo com os procedimentos da IUPAC, os descobridores do elemento 110 foram chamados a dar uma sugestão para o nome e o símbolo do novo elemento. A equipe, chefiada pelo Dr. Sigurd Hofmann propôs o nome darmstadtium, com o símbolo Ds. Este nome mantém a tradição de se nomear um novo elemento químico homenageando o local de sua descoberta.
A IUPAC foi formada em 1.919, por químicos da indústria e da academia. A entidade sem fins lucrativos é reconhecida como a autoridade mundial para legislar sobre nomenclatura química, terminologia, métodos de padronização para medições, pesos atômicos e vários outros dados que necessitam de avaliação crítica.
A prática da descoberta de novos elementos químicos produzidos em laboratório começou na década de 1.940, na esteira das pesquisas atômicas. Os elementos químicos com ocorrência natural vão apenas até o número atômico 92. Já foram anunciadas também as descobertas dos novos elementos químicos de números atômicos 111 e 112, mas nenhum grupo de pesquisa até agora conseguiu provar a autoria da descoberta, o que é necessário para que a IUPAC dê-lhes um nome oficial.

Autoria: Fernanda Medeiros

O NOX e o tipo de ligação
Chamamos de número de oxidação ou nox a carga assumida por um átomo quando a ligação que o une a um outro é quebrada. Existem três casos a serem analisados com relação ao nox de um elemento: composto iônico, covalente e substância simples.
Num composto iônico, ou nox é a própria carga do íon, pois quando a ligação se rompe, já ocorreu a transferência do elétron do átomo menos para o mais eletronegativo.

Na formação do NaCl, o Na passa de 11 para 10 elétrons e o Cl passa de 17 para 18 elétrons. O Na fica com carência de 1 elétron e assume a carga 1+, o Cl fica com excesso de um elétrons e assume a carga 1-. Então, os nox do Na e do Cl, neste composto, serão respectivamente 1+ e 1-.
Num composto covalente assume-se que a mesma se quebra e que o par de elétrons fica com o átomo mais eletronegativo. Na molécula de HCl, o átomo mais eletronegativo é o Cl e o menos é o H. O Cl adiciona um elétron à sua eletrosfera, enquanto o H perde um. Então, os nox do Cl e do H serão, respectivamente, 1- e 1+.

Em uma substância simples, os nox de todos os átomos componentes é igual a zero, pois não é possível a existência de diferenças de eletronegatividade. Exemplos: S8, H2, O2, P4, Cgraf, Cdiam.

Regras para a determinação do NOX
Metais alcalinos 1+
Metais alcalino-terrosos 2+
Oxigênio (menos nos peróxidos, em que é 1-) 2 –
Hidrogênio (menos nos hidretos, em que é 1-) 1+
Alumínio (Al) 3+
Zinco (Zn) 2+
Prata (Ag) 1+
Substâncias simples 0
A soma dos números de oxidação num composto é igual a zero.
A soma dos números de oxidação num íon composto é igual a carga do íon.

Exemplos
Compostos binários
O nox de um dos elementos deve ser conhecido para que o outro possa ser calculado.
Na Cl
O Na por ser metal alcalino, tem nox igual a 1+. Como a soma dos nox num composto é igual a zero, o Cl tem nox igual a 1-.
Compostos ternários
O nox de dois dos elementos deve ser conhecido para que o terceiro possa ser calculado.
H2SO4
O H tem nox igual a 1+. O O tem nox igual a 2-. O nox do S, por ser variável, não consta de tabelas e deve ser calculado. 2 átomos de H somam uma carga total de 2+. 4 átomos de O somam uma carga total de 8-. Para que a carga do composto como um todo seja igual a zero, a carga do S tem de ser igual a 6+.
Íons
A somatória das cargas deve ser igual a carga total do íon.
(NH4)+
O nox do H é igual a 1+. Como os H são em número de 4, a carga total deles é igual a 4+. Para que a carga total seja igual a 1+, o nox do N tem de ser 3-.
(SO4)2-
O nox do O é igual a 2-. Como são 4 átomos de O, sua carga total é igual a 8-. Para que a carga total do íon seja igual a 2-, o nox do S tem que ser igual a 6+.

Autoria: Fernanda Medeiros

 Reação de oxidorredução:

É aquela que ocorre transferência de elétrons.

 Número nde oxidação (Nox):

É a carga real do íon (nos compostos iônicos) ou imaginária (nos compostos covalentes) que o átomo adquire, se os elétrons da ligação covalente forem contaos somente para o elemento mais eletronegativo.

 Como calcular o Nox de elementos em compostos:

Os cálculos são feitos com compostos ende existem apenas um elemento cujo o número de oxidação é desconhecido. Para determinar o número de oxidação do elemento desconhecido aplicamos a 1º regra: a soma de todos os números de oxidação de um composto é zero.

exemplo: K2Cr2O7, K tem Nox= =1, O tem Nox= -2, Cr Nox=?

K2 Cr2 O7
+1.+2= +2 x -2.-7= -14

x= +12 só que existem 2 átomos de Cr então x= +6

K2 = +1
Cr2 = +6
O2= -2

 Nox em íons:

Fe+2 = Nox= +2
Au+1 = Nox= +1

 balanceamento de equações:

Balancear, consiste em fazer com que o total de elétrons cedidos pelo agente redutor seja igual ao,total de elétrons ganhos pelo agente oxidante.

1º Passo: Calcular o total de elétrons perdidos e recebidos pelos elementos que sofrem oxidação e redução, respectivamente.
2º Passo: O total de elétrons perdidos será invertido com o total de elétrons recebidos, ou seja, o coeficiente do elemento que sofre oxidação será o total de elétrons recebidos.
3º Passo: Escolha o menbro da equação em que o total de elétrons perdidos será colocados.
4º Passo: tentativas.

exemplo:

PILHAS

Em uma pilha ocorre a transformação de energia química em energia elétrica.

 Pilha de daniell:

Ocorre uma reação de oxirredução que produz energia elétrica. Ela se baseia na equação:

Zn (s) + CuSO2 (aq) <

Introduzindo uma barra de zinco em uma solução aquosa de CuSO4, os íons de Cu+2 reagem diretamente com a barra de zinco, sendo impossível obter corrente elétrica útil.
Para ser utilizada como fonte de energia deve ocorrer uma transeferência indireta de elétrons.

 D.D.P.

Quando uma corrente flui entre dois pontos, diz-se que existe uma diferença de potencial entre dois pontos. Portanto existe uma d.d.p. entre dois eletrodos que é chamada voltagem da pilha.

– Significado de potenciais:

 O potencial de redução (Ered) é uma grandeza que mede a facilidade de a espécie sofrer redução.

Cu+2 (aq) + 2é —> Cu0 (aq) Ered = +0.34V

 O potencial de oxidação (Eox) é uma grandeza que mede a facilidade de a espécie sofrer oxidação.

Cu0(s) —> Cu+2(aq) + 2é Eox = -0,34V

INTRODUÇÃO

Nesse trabalho, trataremos do assunto de oxirredução, para que ele é utilizado, como as pilhas, que são necessárias para a produção de energia.
Instrumentos elétricos, aviões e automóveis, uma lanterna ou uma calculadora, apesar de funcionarem corrente elétrica, não possuem fontes energéticas.

CONCLUSÃO

Com esse trabalho, pode-se concluir a importância da energia em nossa vida, a todo momento.

BIBLIOGRAFIA

 Apostila Objetivo, 2º ano, 3 EH;
 Química volume único.

Autoria: Leandro Léo Oliveira

Química Orgânica
Química Orgânica é o estudo dos compostos que contém carbono e a propriedade típica do carbono é a formação de cadeias. É chamada de orgânica porque inicialmente os cientistas pensavam que eles só podiam ser encontrados nos seres vivos ou fósseis. Hoje um grande número de compostos de carbono pode ser produzido em laboratório para utilização na indústria. Certos medicamentos, plásticos e pesticidas, por exemplo, são substâncias orgânicas sintéticas. Na década de 30, o náilon foi o primeiro tipo de plástico desenvolvido. São longas cadeias de moléculas contendo carbono.

Entre os estudos da química orgânica estão:

Carbono (incluído: Grafita, Diamantes e Buckminster-Fullereno);

Compostos Orgânicos e Funções Orgânicas;

Polímeros;

Cadeias e Anéis de Carbono (incluindo Hidrocarbonetos e Carboidratos);

Química Inorgânica
A química mineral ou inorgânica abrange o estudo dos metalóides e dos metais (elementos) e das combinações químicas (Reações), tem composição qualitativa, que varia muito de um para outro elemento.

Entre os estudos da química inorgânica estão:

Metais e suas propriedades (principalmente o ferro e o alumínio);

Padrões de reatividade dos metais com: o ar, água, vapor, ácidos, etc.

Não-metais e suas propriedades (incluindo: hidrogênio, oxigênio, ozônio e silício);

Reações Químicas (principalmente: oxidação e redução);

Padrões das Reações;

Equação Química (Montagem e Balanceamento);

Estudo das Soluções (incluindo Colóides e Emulsões);

Separação de Misturas (principalmente: Filtração, Destilação, Evaporação e Cristalização, Cromatografia);

Acidez e Basicidade (incluindo: Ácidos, Bases, Sais);

Eletrólise (incluindo Galvanização).

Principais Diferenças entre Compostos Orgânicos e Inorgânicos

1. Composição (C, H, O, N)

2. Número de Compostos

3. Freqüência do Fenômeno de Isomeria e Polimeria

4. Natureza dos Compostos

5. Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

6. Condutividade Elétrica

7. Solubilidade

8. Resistência ao Aquecimento (sem decomposição)

9. Inflamabilidade dos Compostos

Origem dos elementos

Dê uma olhada à sua volta. Tudo que você vê – e não vê – envolve química; seu micro, seu corpo, sua casa, a Terra, o ar, as galáxias…
A medida que vamos conhecendo a química dos elementos e de seus compostos em laboratório, podemos relacionar esses processos químicos a fenômenos naturais e ao nosso cotidiano.
Sabemos que a hemoglobina do sangue contem Ferro (Fe), mas por que não Urânio (U) ou Rutênio (Ru)? Como pode o grafite ser tão diferente do diamante sendo feitos do mesmo elemento, o Carbono (C)? E o Universo, como surgiu?
Ainda não temos respostas para todas essas questões; embora o avanço da ciência nos forneça uma teoria bem aceitável.

“A história da evolução cósmica teve início em torno de 20 bilhões de anos atrás. A ciência, ao contrário da Bíblia, não tem explicação para a ocorrência desse acontecimento extraordinário”.

– R. Jastrw, “Until the Sun Dies”, Norton, N.Y., 1997.

A Teoria do Big Bang

O Big Bang é o momento da explosão que deu origem ao Universo, entre 12 e 15 bilhões de anos. A partir do primeiro centésimo de segundo após a explosão o Universo começou a evoluir.
A evolução do Universo teve início, logo após a explosão de uma bola de matéria compacta, densa e quente, com um volume aproximadamente igual ao volume do nosso sistema solar. Essa explosão desencadeou uma série de eventos cósmicos, formando as Galáxias, as Estrelas, os Corpos Planetários e eventualmente, a vida na Terra.
Esta evolução é consequência das reações nucleares entre as partículas fundamentais do meio cósmico, cujo efeito mais importante, foi a formação dos elementos químicos, através do processo de nucleosíntese.
Pesquisas realizadas nos últimos trinta anos, consideram duas principais fontes responsáveis pela síntese dos elementos químicos:

1. Nucleosíntese durante o Big Bang;

2. Nucleosíntese durante a evolução estelar.

Nucleosíntese Durante o Big Bang

Durante a grande explosão, partículas subatômicas – como nêutrons (1n), prótons (1H) e elétrons (e-) – foram geradas. A partir do um centésimo do primeiro segundo, começou o resfriamento e a expansão do Universo, dando condições para as reações nucleares que formaram o elemento hidrogênio (H) e, em seguida o elemento hélio (He).

Nesta fase, houve um momento em que a temperatura não era suficientemente alta para manter estas reações, devido a expansão e ao resfriamento contínuo. Isto ocasionou um grande resíduo de nêutrons que sofreram decaimento radioativo à próton, como na reação nuclear:

Os prótons (1H) e nêutrons (1n) residuais do Big Bang explicam a grande abundância do hidrogênio (H) no Universo atual.

Nucleosíntese Durante a Evolução Estelar

Quando um núcleo de uma estrela adquire uma certa quantidade de energia, tem início uma série de reações nucleares:

Com o contínuo processo de expansão e resfriamento do Universo, as seguintes reações nucleares sucederam nas estrelas:

Os elementos mais pesados do que o lítio foram sintetizados nas estrelas. Durante os últimos estágios da evolução estelar, muitas das estrelas compactas queimaram e formaram o carbono (C), o oxigênio (O), o silício (Si), o enxofre (S) e o ferro (Fe).
Elementos mais pesados do que o ferro foram produzidos de duas maneiras: uma na superfície de estrelas gigantes e outra na explosão de uma estrela super nova. Os destroços destas explosões, sofreram influência de forças gravitacionais e produziram uma nova geração de estrelas.
Entretanto nenhum desses destroços foram coletados por um corpo central, alguns são coletados por pequenos corpos que entram em órbita em torno de uma estrela. Estes corpos são os planetas, e um deles é a terra.
Toda a matéria na terra, foi formada pelo mecanismo da morte de uma estrela.

Autoria: Mônica Josene Barbosa

Na classificação das reações químicas, os termos oxidação e redução abrangem um amplo e diversificado conjunto de processos. Muitas reações de oxi-redução são comuns na vida diária e nas funções vitais básicas, como o fogo, a ferrugem, o apodrecimento das frutas, a respiração e a fotossíntese.

Oxidação é o processo químico em que uma substância perde elétrons, partículas elementares de sinal elétrico negativo. O mecanismo inverso, a redução, consiste no ganho de elétrons por um átomo, que os incorpora a sua estrutura interna. Tais processos são simultâneos. Na reação resultante, chamada oxi-redução ou redox, uma substância redutora cede alguns de seus elétrons e, conseqüentemente, se oxida, enquanto outra, oxidante, retém essas partículas e sofre assim um processo de redução. Ainda que os termos oxidação e redução se apliquem às moléculas em seu conjunto, é apenas um dos átomos integrantes dessas moléculas que se reduz ou se oxida.

Número de oxidação. Para explicar teoricamente os mecanismos internos de uma reação do tipo redox é preciso recorrer ao conceito de número de oxidação, determinado pela valência do elemento (número de ligações que um átomo do elemento pode fazer), e por um conjunto de regras deduzidas empiricamente: (1) quando entra na constituição das moléculas monoatômicas, diatômicas ou poliatômicas de suas variedades alotrópicas, o elemento químico tem número de oxidação igual a zero; (2) o oxigênio apresenta número de oxidação igual a -2, em todas as suas combinações com outros elementos, exceto nos peróxidos, quando esse valor é -1; (3) o hidrogênio tem número de oxidação +1 em todos os seus compostos, exceto aqueles em que se combina com os ametais, quando o número é -1; e (4) os outros números de oxidação são determinados de tal maneira que a soma algébrica global dos números de oxidação de uma molécula ou íon seja igual a sua carga efetiva. Assim, é possível determinar o número de oxidação de qualquer elemento diferente do hidrogênio e do oxigênio nos compostos que formam com esses dois elementos.

Assim, o ácido sulfúrico (H2SO4) apresenta, para seu elemento central (enxofre), um número de oxidação n, de forma que seja nula a soma algébrica dos números de oxidação dos elementos integrantes da molécula:

2.(+1) + n + 4.(-2) = 0, logo, n = +6

Em toda reação redox existem ao menos um agente oxidante e um redutor. Em terminologia química, diz-se que o redutor se oxida, perde elétrons, e, em conseqüência, seu número de oxidação aumenta, enquanto com o oxidante ocorre o oposto.

Oxidantes e redutores. Os mais fortes agentes redutores são os metais altamente eletropositivos, como o sódio, que facilmente reduz os compostos de metais nobres e também libera o hidrogênio da água. Entre os oxidantes mais fortes, podem-se citar o flúor e o ozônio.

O caráter oxidante e redutor de uma substância depende dos outros compostos que participam da reação, e da acidez e alcalinidade do meio em que ela ocorre. Tais condições variam com a concentração de elementos ácidos. Entre as reações tipo redox mais conhecidas — as reações bioquímicas — inclui-se a corrosão, que tem grande importância industrial.

Um caso particularmente interessante é o do fenômeno chamado auto-redox, pelo qual um mesmo elemento sofre oxidação e redução na mesma reação. Isso ocorre entre halogênios e hidróxidos alcalinos. Na reação com o hidróxido de sódio a quente, o cloro (0) sofre auto-redox: se oxida para clorato (+5) e se reduz para cloreto (-1):

6Cl + 6NaOH -> 5NaCl- + NaClO3 + 3H2O

Balanço das reações redox. As leis gerais da química estabelecem que uma reação química é a redistribuição das ligações entre os elementos reagentes e que, quando não há processos de ruptura ou variação nos núcleos atômicos, conserva-se, ao longo de toda a reação, a massa global desses reagentes. Desse modo, o número de átomos iniciais de cada reagente se mantém quando a reação atinge o equilíbrio.

Em cada processo desse tipo, existe uma relação de proporção fixa e única entre as moléculas. Uma molécula de oxigênio, por exemplo, se une a duas de hidrogênio para formar duas moléculas de água. Essa proporção é a mesma para todas as vezes que se procura obter água a partir de seus componentes puros:

2H2 + O2 -> 2H2O

A reação descrita, que é redox por se terem alterado os números de oxidação do hidrogênio e do oxigênio em cada um dos membros, pode ser entendida como a combinação de duas reações iônicas parciais:

H2 -> 2H+ + 2e- (semi-oxidação)

4e- + 2H+ + O2 -> 2OH- (semi-redução)

em que os elétrons ganhos e perdidos representam-se com e- e os símbolos H+ e OH- simbolizam respectivamente os íons hidrogênio e hidroxila. Em ambas as etapas, a carga elétrica nos membros iniciais e finais da equação deve ser a mesma, já que os processos são independentes entre si.

Para fazer o balanceamento da reação global, igualam-se as reações iônicas parciais, de tal maneira que o número de elétrons doados pelo agente redutor seja igual ao número de elétrons recebidos pelo oxidante, e procede-se a sua soma:

(H2 -> 2H+ + 2e-) x 2

(4e- + 2H+ + O2 -> 2OH-) x 1

o que equivale a:

2H2 + O2 -> 2H2O

pois os elétrons se compensam e os íons H+ e OH- se unem para formar a água.

Nesses mecanismos se apóia o método generalizado de balanço de reações redox, chamado íon-elétron, que permite determinar as proporções exatas de átomos e moléculas participantes. O método íon-elétron inclui as seguintes etapas: (1) notação da reação sem escrever os coeficientes numéricos; (2) determinação dos números de oxidação de todos os átomos participantes; (3) identificação do agente oxidante e redutor e expressão de suas respectivas equações iônicas parciais; (4) igualação de cada reação parcial e soma de ambas, de tal forma que sejam eliminados os elétrons livres; (5) eventual recomposição das moléculas originais a partir de possíveis íons livres.

Autoria: Michelle Azevedo

A ferrugem que corrói os objetos de ferro e a pátina que recobre as cúpulas de bronze de certas igrejas nada mais são que variedades de óxidos formados pela reação dessas substâncias com o oxigênio do ar.

Óxido é um composto binário do oxigênio com elementos menos eletronegativos. Segundo suas propriedades, os óxidos distinguem-se em básicos, ácidos ou neutros.

Chamam-se básicos os óxidos que reagem com a água para formar bases (ou hidróxidos) e com ácidos para produzir sais. Os elementos que se ligam ao oxigênio nos óxidos básicos pertencem aos grupos Ia, IIa e IIIa (exceto o boro) ou são elementos de transição, como nos óxidos de sódio (Na2O) e de cálcio (CaO). Os óxidos ácidos, ou anidridos, como o dióxido de carbono (CO2) e o dióxido de enxofre (SO2), reagem com a água para formar ácidos e com bases para formar sais. São produzidos com elementos não-metálicos dos grupos IVa, Va, VIa e VIIa e alguns elementos de transição. Já exemplos de óxidos neutros (nem ácidos nem básicos) são o monóxido de carbono (CO) e o monóxido de nitrogênio (NO).

Embora se enquadrem na classificação anterior, merecem destaque os óxidos anfóteros, como o óxido de alumínio (Al2O3), que reage tanto com ácidos como com bases para formar sais. São anfóteros tanto os peróxidos, como o peróxido de sódio (Na2O2), que reagem com a água para formar bases e peróxido de hidrogênio (água oxigenada, H2O2), e com ácidos para formar sal e peróxido de hidrogênio, quanto os superóxidos, como o superóxido de sódio (NaO2), que em reação com a água formam bases, peróxido de hidrogênio e oxigênio, e com os ácidos formam sal, peróxido de hidrogênio e oxigênio. Mencionam-se ainda os ozonides (ou ozonetos), resultantes da reação entre ozônio (O3) e hidróxidos de metais alcalinos (exceto LiOH), e os óxidos salinos, como o Fe3O4, que formam, pela reação com ácidos, dois sais diferentes do mesmo metal. Exceto nos peróxidos e superóxidos, o oxigênio nessas reações tem valência dois, ou seja, participa das ligações com dois elétrons.

Autoria: Fernanda Scopin de Andrade

Óxido de cálcio (CaO)

· É um dos óxidos de maior aplicação e não é encontrado na natureza. É obtido industrialmente por pirólise de calcário.

· Fabricação de cal hidratada ou Ca(OH)2.

· Preparação da argamassa usada no assentamento de tijolos e revestimento das paredes.

· Pintura a cal (caiação).

· Na agricultura, para diminuir a acidez do solo.

· Dióxido de carbono (CO2)

· É um gás incolor, inodoro, mais denso que o ar. Não é combustível e nem comburente, por isso, é usado como extintor de incêndio.

· O CO2 não é tóxico, por isso não é poluente. O ar contendo maior teor em CO2 que o normal (0,03%) é impróprio à respiração, porque contém menor teor em O2 que o normal.

· O CO2 é o gás usado nos refrigerantes e nas águas minerais gaseificadas. Aqui ocorre a reação:
CO2 + H2O « H2CO3 (ácido carbônico)

· O CO2 sólido, conhecido por gelo seco, é usado para produzir baixas temperaturas.

· Atualmente, o teor em CO2 na atmosfera tem aumentado e esse fato é o principal responsável pelo chamado efeito estufa.

· Monóxido de carbono (CO)

· É um gás incolor extremamente tóxico. É um seríssimo poluente do ar atmosférico.

· Forma-se na queima incompleta de combustíveis como álcool (etanol), gasolina, óleo, diesel, etc.

· A quantidade de CO lançada na atmosfera pelo escapamento dos automóveis, caminhões, ônibus, etc. cresce na seguinte ordem em relação ao combustível usado:
álcool < gasolina < óleo diesel. · A gasolina usada como combustível contém um certo teor de álcool (etanol), para reduzir a quantidade de CO lançada na atmosfera e, com isso, diminuir a poluição do ar, ou seja, diminuir o impacto ambiental. · Dióxido de enxofre (SO2) · É um gás incolor, tóxico, de cheiro forte e irritante. · Forma-se na queima do enxofre e dos compostos do enxofre:
S + O2 (ar) ® SO2

· O SO2 é um sério poluente atmosférico. É o principal poluente do ar das regiões onde há fábricas de H2SO4. Uma das fases da fabricação desse ácido consiste na queima do enxofre.

· A gasolina, óleo diesel e outros combustíveis derivados do petróleo contêm compostos do enxofre. Na queima desses combustíveis, forma-se o SO2 que é lançado na atmosfera. O óleo diesel contém maior teor de enxofre do que a gasolina e, por isso, o impacto ambiental causado pelo uso do óleo diesel, como combustível, é maior do que o da gasolina.

· O álcool (etanol) não contém composto de enxofre e, por isso, na sua queima não é liberado o SO2. Esta é mais uma vantagem do álcool em relação à gasolina em termos de poluição atmosférica.

· O SO2 lançado na atmosfera se transforma em SO3 que se dissolve na água de chuva constituindo a chuva ácida, causando um sério impacto ambiental e destruindo a vegetação:
2SO2 + O2 (ar) ® 2SO3
SO3 + H2O ® H2SO4

· Dióxido de nitrogênio (NO2)

· É um gás de cor castanho-avermelhada, de cheiro forte e irritante, muito tóxico.

· Nos motores de explosão dos automóveis, caminhões, etc., devido à temperatura muito elevada, o nitrogênio e oxigênio do ar se combinam resultando em óxidos do nitrogênio, particularmente NO2, que poluem a atmosfera.

· O NO2 liberado dos escapamentos reage com o O2 do ar produzindo O3, que é outro sério poluente atmosférico
NO2 + O2 ® NO + O3

· Os automóveis modernos têm dispositivos especiais que transformam os óxidos do nitrogênio e o CO em N2 e CO2 (não poluentes).

· Os óxidos do nitrogênio da atmosfera dissolvem-se na água dando ácido nítrico, originando assim a chuva ácida, que também causa sério impacto ambiental.

Autoria: Márcia Miriam Gomes

Ocorrência

O oxigênio é o elemento mais abundante da natureza. As principais ocorrências são:

a) 21% na atmosfera (em volume);

b) 89% na água dos oceanos, lagos, mares, gelos polares, etc (em peso);

c) 47% na crosta terrestre (até a profundidade de 15 km).

Preparação do Gás Oxigênio

a) No Laboratório

1º) Por aquecimento do clorato de potássio (decomposição térmica).

MnO2

2 KClO3(s) ====> 2KCl(s) + 3O2(g)

Esta decomposição é fácil porque a ligação entre Cl e O é muito fraca.

2º) Por aquecimento de óxido de mercúrio.

2 HgO(s) => 2 Hg(l) + O2(g)

Essa decomposição é fácil porque o mercúrio é metal nobre, estabelecendo ligação fraca com o oxigênio.

b) Na Indústria

A matéria prima utilizada na obtenção do gás oxigênio é o ar atmosférico. O ar atmosférico é submetido a compressão e resfriamento, após os quais abre-se uma válvula, para provocar uma expansão brusca do ar frio. Esquema:

Propriedades Físico-Químicas e Aplicações
1º) Combustão de substâncias não metálicas:

2 H2 + O2 => H2O (Industrial)

S + O2 => SO2 (Dióxido de Enxofre)

4 P + 5 O2 => 2 P2O5 (Muito Luminosa)

C + O2 => CO2 (Gás Carbônico Industrial)

2º) Combustão de substâncias metálicas:

2 Na + O2 => Na2O2 (Peróxido de Sódio)

4 Fe + O2 => 2 Fe2O3 (Óxido de Ferro III)

2 Mg + O2 => 2 MgO (Óxido de Magnésio)

Obs: A facilidade de combustão do Sódio e do Fósforo nos obriga guardá-los em querosene. As combustões do Magnésio e do Fósforo são muito luminosas.

3º) Combustão de compostos orgânicos (compostos carbônicos hidrogenados):

Gás Metano (Gás Natural): CH4 + 2 O2 => CO2 + H2O

Gás Butano (Gás de Botijão): C4H10 + 13/2 O2 => 4 CO2 + 5 H2O

Álcool (etanol): C2H6OH + 3 O2 => 2 CO2 + 3 H2O

Gasolina: C8H18 + 25 O2 => 16 CO2 + 3 H2O

O oxigênio também é utilizado na queima de outros combustíveis orgânicos e, como exemplo, podemos citar:

Querosene (C15H3) => em aviões

Óleo Diesel (C18H38) => Navios, Caminhões, etc.

Glicose (C6H12O6) => No Sangue durante a respiração.

Acetileno (C2H2) => Nos maçaricos oxiacetilenicos, para corte de barras, chapas, trilhos, etc.

Ciclo do Oxigênio
A atmosfera contém 21% de oxigênio, usado pelas plantas e pelos animais durante a respiração. Além disso, fungos e muitas bactérias utilizam oxigênio quando decompõe plantas e animais mortos. Queimar madeira e outros combustíveis também exige oxigênio.As plantas devolvem oxigênio para o ar durante a fotossíntese.

Os ciclos do oxigênio e do carbono estão ligados: a fotossíntese consome dióxido de carbono e produz oxigênio, a respiração por sua vez, consome o oxigênio e produz dióxido de carbono. Pela figura abaixo, é mais fácil compreender como se dá o ciclo do oxigênio:

Autoria: André Texluck Ferreira

O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o castanho escuro. Embora objeto de muitas discussões no passado, hoje tem-se como certa a sua origem orgânica, sendo uma combinação de moléculas de carbono e hidrogênio. Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres que compõem o plâncton – organismos em suspensão nas águas doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros – causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.

Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo.Ao contrário do que se pensa, o petróleo não permanece na rocha que foi gerado – a rocha matriz – mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar.
Estes terrenos são denominados bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros rochosos como forma “lagos”. Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas.

A exploração do petróleo

A reconstrução da história geológica de uma área, através da observação de rochas e formações rochosas, determina a probabilidade da ocorrência de rochas reservatório. A utilização de medições gravimétricas, magnéticas e sísmicas, permitem o mapeamento das estruturas rochosas e composições do subsolo. A definição do local com maior probabilidade de um acúmulo de óleo e gás é baseada na sinergia entre a Geologia, a Geofísica e a Geoquímica, destacando-se a área de Geo-Engenharia de Reservatórios.

O transporte do petróleo

Pelo fato dos campos petrolíferos não serem localizados, necessariamente, próximos dos terminais e refinarias de óleo e gás, é necessário o transporte da produção através de embarcações, caminhões, vagões, ou tubulações (oleodutos e gasodutos).

O refino do petróleo

Apesar da separação da água, óleo, gás e sólidos produzidos, ocorrer em estações ou na própria unidade de produção, é necessário o processamento e refino da mistura de hidrocarbonetos proveniente da rocha reservatório, para a obtenção dos componentes que serão utilizados nas mais diversas aplicações (combustíveis, lubrificantes, plásticos, fertilizantes, medicamentos, tintas, tecidos, etc..). As técnicas mais utilizadas de refino são: i) destilação, ii) craqueamento térmico, iii) alquilação e iv) craqueamento catalítico.

A distribuição do petróleo

Os produtos finais das estações e refinarias (gás natural, gás residual, GLP, gasolina, nafta, querosene, lubrificantes, resíduos pesados e outros destilados) são comercializados com as distribuidoras, que se incumbirão de oferecê-los, na sua forma original ou aditivada, ao consumidor final.

O Petróleo no Brasil
A história do petróleo no Brasil começou na Bahia, onde, no ano de 1858, o decreto n.º 2266 assinado pelo Marquês de Olinda, concedeu a José Barros Pimentel o direito de extrair mineral betuminoso para fabricação de querosene de iluminação, em terrenos situados nas margens do Rio Marau, na Província da Bahia. No ano seguinte, em 1859, o inglês Samuel Allport, durante a construção da Estrada de Ferro Leste Brasileiro, observou o gotejamento de óleo em Lobato, no suburbio de Salvador.

Em 1930, setenta anos depois e após vários poços perfurados sem sucesso em alguns estados brasileiros, o Engenheiro Agrônomo Manoel Inácio Bastos, realizando uma caçada nos arredores de Lobato, tomou conhecimento que os moradores usavam uma lama preta, oleosa para iluminar suas residências. A partir de então retornou ao local várias vezes para pesquisas e coletas de amostras, com as quais procurou interessar pessoas influentes, porém sem sucesso, sendo considerado como “maníaco”.

Em 1932 foi até o Rio de Janeiro, onde foi recebido pelo Presidente Getúlio Vargas, a quem entregou o relatório sobre a ocorrência de Lobato. Finalmente, em 1933 o Engenheiro Bastos conseguiu empolgar o Presidente da Bolsa de Mercadorias da Bahia, Sr. Oscar Cordeiro, o qual passou a empreender campanhas visando a definição da existência de petróleo em bases comerciais na área. Diante da polêmica formada, com apaixonantes debates nos meios de comunicação, o Diretor-Geral do Departamento Nacional de Produção Mineral – DNPM, Avelino Inácio de Oliveira, resolveu em 1937 pela perfuração de poços na área de Lobato, sendo que os dois primeiros não obtiveram êxito.

Em 29 de julho de 1938, já sob a jurisdição do recém-criado Conselho Nacional de Petróleo – CNP, foi iniciada a perfuração do poço DNPM-163, em Lobato, que viria a ser o descobridor de petróleo no Brasil, quando no dia 21 de janeiro de 1939, o petróleo apresentou-se ocupando parte da coluna de perfuração.

O poço DNPM-163, apesar de ter sido considerado antieconômico, foi de importância fundamental para o desenvolvimento da atividade petrolífera no Estado da Bahia. A partir do resultado desse poço, houve uma grande concentração de esforços na Bacia do Recôncavo, resultando na descoberta da primeira acumulação comercial de petróleo do país, o Campo de Candeias, em 1941.

A constatação de petróleo na Bacia do Recôncavo viabilizou a exploração de outras bacias sedimentares terrestres, primeiramente pelo CNP e, posteriormente, pela PETROBRAS. O petróleo continua sendo descoberto e explorado na plataforma continental e nos mais distantes rincões do subsolo nacional; recentemente foram inauguradas as instalações de escoamento de petróleo no Campo de Rio Urucu, na longínqua Bacia do Alto Amazonas.

A história do petróleo no Brasil pode ser dividida em quatro fases distintas

Primeira: Até 1938, com as explorações sob o regime da livre iniciativa. Neste período, a primeira sondagem profunda foi realizada entre 1892 e 1896, no Município de Bofete, Estado de São Paulo, por Eugênio Ferreira Camargo.

Segunda: Nacionalização das riquezas do nosso subsolo, pelo Governo e a criação do Conselho Nacional do Petróleo, em 1938.

Terceira: Estabelecimento do monopólio estatal, durante o Governo do Presidente Getúlio Vargas que, a 3 de outubro de 1953, promulgou a Lei 2004, criando a Petrobras. Foi uma fase marcante na história do nosso petróleo, pelo fato da Petrobras ter nascido do debate democrático, atendendo aos anseios do povo brasileiro e defendida por diversos partidos políticos.

Quarta: Flexibilização do Monopólio, conforme a Lei 9478, de 6 de agosto