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3 de nov de 2016

Resumo dos Principais Métodos de Obtenção das Funções Orgânicas



18 de abr de 2015

Rótulos: Como ler as Informações?

RÓTULOS: COMO LER AS INFORMAÇÕES?

Quando olhamos o rótulo de uma embalagem notamos diferentes informações referentes ao valor energético, quantidades de proteínas e fibras, gorduras, colesterol, sódio, cálcio, entre outros. Como podemos decifrar estas mensagens?
O item que devemos prestar mais atenção ao ler o rótulo é o Valor Diário de Referência (%VD). Ele indica o percentual  do que estamos ingerindo comparado com uma quantidade diária de referência de nutrientes que devemos consumir para ter uma alimentação saudável. Estes valores são determinados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. Confira alguns destes valores na tabela abaixo:


Valores Diários de Referência fixados pela ANVISA

Valor Energético
2000 kcal
Observações:
Carboidratos
300 gramas
Cada 1 g ingerido fornece 4 kcal
Proteínas
75 gramas
Cada 1 grama ingerido fornece 6 kcal
Gorduras Totais
55 gramas
Cada 1 grama ingerido fornece 9 kcal
Gorduras Saturadas
22 gramas
Cada 1 grama ingerido fornece 9 kcal
Colesterol
300 mg
Consumido até o limite não é prejudicial
Fibra Alimentar
25 gramas
Uma alimentação equilibrada deve conter 25 g/dia
Sódio
2400 mg
Evitar ao máximo o consumo

Como exemplo vamos utilizar o rótulo de certa marca de macarrão instantâneo. Vamos considerar somente a quantidade de sódio do rótulo abaixo.
A quantidade da porção de macarrão instantâneo é de 85 gramas ( um pacotinho) e nela encontramos 1865 mg de sódio. Então, segundo a ANVISA, o Valor Diário de Referência é de 2400 mg de sódio/dia, vamos calcular qual o percentual de sódio que vamos ingerir se prepararmos esta "massinha".

2400 mg correspondem a 100% do Valor Diário permitido para consumo, 1865 mg correspondem a 78% deste valor. Vejam, ficarão faltando apenas  22%, isto é, 535 mg para estourar a taxa diária. O que será facilmente conseguido se ingerirmos, por exemplo, 2 fatias de pão de forma (616 mg) ou 100 g de batatas fritas (530 mg).

Abaixo, coloco os cálculos referentes ao %VD  e valor energético.


Elaboração: Prof. Paulo Silva

13 de out de 2014

Combustíveis: vantagens e desvantagens

Os Combustíveis

Combustível é qualquer substância cuja combinação química com outra seja exotérmica, em geral é qualquer substância que reage com o oxigênio produzindo calor, chamas e gases. Ao nosso redor existem várias substâncias que estão ou podem ser usadas como combustível. Chamamos de queima ou combustão a reação química pela qual os constituintes do combustível se combinam com o oxigênio do ar. Esta é a reação que ocorre nas câmaras de combustão dos veículos automobilísticos.

O Álcool Combustível
O álcool corresponde a um líquido transparente, com cheiro forte e sem cor, cuja característica principal é a capacidade de ser queimado, ou seja, é um líquido inflamável. Na composição do álcool encontramos átomos dos seguintes elementos: hidrogênio, carbono e oxigênio. A queima do álcool dá origem aos produtos água, gás carbônico e muita energia. Os álcoois mais conhecidos são o metanol e etanol. O metanol é perigoso por ser tóxico, pode provocar cegueira e até matar. O etanol é mais conhecido por álcool etílico, e é produzido por fermentação a partir da cana de açúcar. O processo consiste em fermentar a cana de açúcar pela ação de bactérias e fungos. A cana-de-açúcar não é a única matéria prima existente para a produção de álcool combustível, em outros países, ele é extraído do milho, da beterraba e até da madeira. 
Vantagens do etanol: 
1- Alto índice de octanas: Chamamos octanagem o poder de resistência à compressão da mistura ar-vapor de combustível dentro do motor. 

2- Libera grande quantidade de energia ao ser queimado: O poder calorífico do álcool combustível é de 6300 cal/g. Num motor de combustão interna, é o vapor de combustível que sofre combustão, por isso, um combustível é bom quanto maior for sua facilidade em passar para o estado gasoso. 

3- O álcool é uma solução brasileira como alternativa ao petróleo, é um combustível ecologicamente correto, o álcool não afeta a camada de ozônio e é obtido de fonte renovável.

Gasolina
A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos obtidos do petróleo bruto, por intermédio de vários processos como, por exemplo, a destilação fracionada.
 Índice de Octano: representa o percentual de isoctano (C8 H18 ) e de heptano (C7 H16 ) contidos nele. O combustível é classificado segundo seu poder antidetonante, em número de octanagem. Quanto maior for o número de octanagem, mais antidetonante será o combustível e, por conseguinte maior será a sua capacidade de suporte às altas compressões sem sofrer a detonação. Em alguns casos, o número de octanagem de um combustível pode ser aumentado, adicionando-se uma pequena quantidade de aditivos de grande poder antidetonante. Esses aditivos geralmente são: chumbo tetraetila Pb (C2H5) 4 e chumbo tetrametila Pb (CH3)4, dentre os dois o mais eficaz é o chumbo tetraetila. 

Gasolina comum e gasolina aditivada

A diferença entre a gasolina comum e a aditivada é que esta última possui detergentes e dispersantes adicionados à sua composição, isto é, são compostos que realizam a limpeza de todo o sistema de alimentação do veículo, incluindo bicos injetores e válvulas de admissão. Já a gasolina comum não possui esses detergentes especiais, por isso, ao longo do tempo, há um acúmulo de detritos no motor e no sistema de combustão. Assim, o uso da gasolina aditivada é importante para realizar essa limpeza e reduzir o desgaste das peças do sistema de alimentação do veículo.

Índice de octanagem

O índice de octanagem de um combustível representa o percentual de isoctano (C8 H18 ) e de heptano (C7 H16 ) contidos nele. A resistência de um combustível a se auto-inflamar é medida através do índice de octano, este se relaciona com a qualidade de combustão do combustível. Quanto mais elevado for o índice, mais resistente é o combustível à detonação. 
Foi estabelecida uma escala para medir a tendência à detonação de uma gasolina. Nessa escala, atribui-se ao isoctano (2,2,4-trimetil-pentano), que detona apenas a compressões elevadas, o índice 100; ao heptano, que detona a compreensão muito baixa, foi atribuído o índice zero. Sendo assim, uma gasolina com índice de octano 80 possui as mesmas características de detonação que uma mistura de 80% de isoctano e 20% de heptano. 


Álcool X Gasolina

Qual o combustível que causa menos danos ao meio ambiente?

Vantagens do álcool combustível: 

Composição do álcool: carbono,  hidrogênio e oxigênio. Também conhecido como etanol ou álcool etílico, C2H­­5OH, este combustível é produzido por fermentação a partir da cana de açúcar. 
Poder calorífico do álcool: 6300 cal/g. Esse número significa que o combustível libera grande quantidade de energia ao ser queimado. 
Preço mais acessível: O álcool foi uma solução brasileira como alternativa ao petróleo, esta questão econômica é justificada pelo fato de que no ano 2000 o petróleo teve uma alta no preço. No ano de 2003 teve início a produção e venda de carros flexfuel (motores que funcionam com álcool e gasolina), a venda do álcool a partir daí teve um considerável aumento. 
Em relação ao ambiente: o álcool é um combustível ecologicamente correto, não afeta a camada de ozônio e é obtido de fonte renovável. A diferença começa na sua queima, ela emite menos gases poluentes na atmosfera, pelo fato do álcool ser derivado da cana-de-açúcar e não do petróleo. 

Desvantagens da  gasolina: 

Composição: combustível constituído basicamente por hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio). 
Produtos da combustão da gasolina: 
Dióxido de carbono (CO2): gás perigoso que contribui para o efeito estufa e o aquecimento global.
Monóxido de carbono (CO): formado pela combustão incompleta. Isso ocorre por que não há oxigênio suficiente disponível para reagir rápida e completamente com todo o carbono disponível na gasolina, gerando assim resíduos poluentes.
Todos estes gases, tanto CO2 e CO, se acumulam em nossa atmosfera causando diversos males à nossa saúde. Resta então optar pelo álcool que é menos agressivo neste aspecto.


Óleo Diesel

Óleo diesel é o combustível mais usado no Brasil, este derivado do petróleo é formado principalmente por hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio) e contém ainda enxofre, nitrogênio e oxigênio. O processo que permite obter óleo diesel através do petróleo é conhecido como destilação fracionada, a fração que corresponde ao combustível é retirada a uma temperatura entre 260°C e 340°C. 
O diesel, é o combustível que movimenta máquinas e motores de grande porte, tais como: caminhão, trator, furgões, ônibus, embarcações marítimas, locomotivas, etc. Mas a utilização não para por aí, veja a porcentagem para cada setor: o de transportes, representa mais de 75% do total consumido, o setor agropecuário representa cerca de 16% do consumo e o de transformação (que utiliza o diesel para gerar energia elétrica) corresponde à cerca de 5% do consumo total. 
A maior preocupação quanto ao uso do diesel diz respeito ao setor de transportes (maior índice de utilização). O Enxofre (S) presente na composição do óleo diesel é responsável pelo aumento da poluição atmosférica, ele abastece veículos como os ônibus de transporte urbano.

Gás Liquefeito do Petróleo - GLP

Gás liquefeito de petróleo (GLP), é o gás de cozinha. 
Obtenção de GLP 
Esse gás pode ser obtido de duas formas: nas refinarias de petróleo ou nas Unidades de Processamento de Gás Natural. 
Nas refinarias, o GLP é um dos subprodutos do fracionamento, sendo obtido a uma temperatura de aproximadamente 70 °C. É um dos primeiros hidrocarbonetos retirados da coluna de destilação. A mistura de hidrocarbonetos (propano e butano comercial) dá origem ao gás.
Mas se o GLP é um gás, como está líquido dentro dos botijões?
Como o próprio nome já diz, se trata de um gás liquefeito, ou seja, a enorme pressão dentro do recipiente (3 a 15 kgf/cm2) faz com que adquira a forma líquida. 
Utilização do GLP 
O GLP pode ser utilizado em aplicações industriais, comerciais e agrícolas. Mas em nosso país tem maior aplicação no preparo de alimentos (cocção).


Gás Natural Combustível

O Gás natural é basicamente a mistura de hidrocarbonetos leves que à temperatura ambiente e pressão atmosférica permanecem no estado gasoso. O gás natural é mais leve que o ar, é inodoro, incolor e atóxico. É uma fonte de energia limpa, que pode ser usado nas indústrias, fazendo a substituição de outros combustíveis mais poluentes. As reservas de gás natural são muito grandes e os combustíveis possuem várias aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a qualidade de vida das pessoas. 
Classificação:
Na natureza, o gás natural é encontrado em acumulações de rochas porosas no subsolo (terrestre ou marinho), e em locais arenosos que contêm petróleo nas profundidades do subsolo. Ele pode ser classificado em duas categorias: associado e não associado: 
Gás natural associado: é aquele que, no reservatório, encontra-se em companhia do petróleo, estando dissolvido no óleo ou sob forma de uma capa de gás, isto é, uma parte superior da acumulação rochosa, onde a concentração de gás é superior à concentração de outros fluídos como água e óleo. 
Gás não associado: é aquele que, no reservatório, está livre do óleo ou este se encontra em concentrações muito baixas. Na acumulação rochosa porosa, a concentração de gás é predominante, permitindo a produção basicamente de gás. 

Vantagens do gás natural como combustível: 
§ Além de terem um baixo custo, porque geralmente são gases obtidos como subprodutos, são combustíveis que formam com o ar uma mistura mais homogênea. Essa característica contribui para uma melhor distribuição nos cilindros, aumentando o rendimento do motor; 
§ Causa um baixo impacto ambiental; 
§ Facilidade de manuseio e transporte. 

Desvantagens do Gás Natural:
§  Apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão.  Por ser mais leve que o ar tende a se acumular nas partes mais elevadas quando em ambientes fechados.
§  Por se tratar de um combustível fóssil, ele é uma energia não renovável. 
§  Em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser gerado monóxido de carbono (altamente tóxico). 

Principais gases naturais:  Metano CH4, Etano C2H6, Dióxido de carbono CO2,  Nitrogênio N2. 


Biodiesel

O Biodiesel aparece como uma alternativa, ele é fabricado a partir de fontes renováveis (sementes de girassol, soja, mamona), é um combustível que emite menos poluentes que o diesel e pode ser usado em carros e qualquer outro veículo com motor diesel. 
O biodiesel é um combustível para ser utilizado nos carros ou caminhões com motores diesel, feito a partir das plantas (óleos vegetais) ou de animais (gordura animal). 
Para produzir biodiesel, o óleo retirado das plantas é misturado com álcool etílico ou metanol e depois estimulado por um catalisador. O catalisador é um produto usado para provocar uma reação química entre o óleo e o álcool (reação de transesterificação). Depois o óleo é separado da glicerina (usada na fabricação de sabonetes e cremes umectantes) e filtrado. Existem muitas espécies vegetais no Brasil que podem ser usadas na produção do biodiesel, como o óleo de girassol, de amendoim, de mamona, de soja, entre outros. Mas atualmente 75% da produção brasileira é feita com óleo de soja, 20% com gordura animal e o restante com diversas outras fontes, como o dendê, o óleo de algodão e a canola.

Combustível Hidrogênio

O hidrogênio é considerado o combustível do futuro por ser uma fonte de energia renovável, inesgotável e não poluente, que trará benefícios para toda a humanidade, e o mais importante: para o meio ambiente.
No estado natural e sob condições normais, o hidrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido, quando é queimado com oxigênio puro, os únicos produtos são calor e água. Indústrias Petrolíferas estudam a adoção desse elemento para gerar energia elétrica e como combustível veicular. 
A idéia de utilizar o hidrogênio como uma fonte potencial de combustível é que os motores elétricos substituam os motores à combustão para evitar a poluição atmosférica. No mesmo contexto existe a conscientização de que os combustíveis fósseis são limitados e não-renováveis, as pesquisas em combustíveis e fontes de energia alternativa vêm crescendo em ritmo acelerado e em escala mundial. 
O hidrogênio é um composto com grande capacidade de armazenar energia, sendo um combustível de baixo peso molecular, possui a maior quantidade de energia por unidade de massa que qualquer outro combustível conhecido e, quando resfriado ao estado líquido, o hidrogênio ocupa um espaço equivalente a 1/700 daquele que ocuparia no estado gasoso. Essa é uma das razões pelas quais o hidrogênio é utilizado como combustível para propulsão de foguetes e cápsulas espaciais, que requerem combustíveis de baixo peso, compactos e com grande capacidade de armazenamento de energia.
Quando produzido de fontes e tecnologias renováveis, como hidráulica, solar ou eólica, o hidrogênio torna-se um combustível renovável. Pode também ser gerado da gaseificação do bagaço da cana-de-açúcar, ou de fontes fósseis, como o gás natural, a nafta e outros hidrocarbonetos. 

Estudos revelam que o hidrogênio será fundamental na produção energética mundial dos próximos anos, devido às emissões de gases do efeito estufa na atmosfera e o aquecimento global, que precisam urgentemente de redução.

13 de abr de 2014

Ponto Triplo e Ponto Crítico

O Ponto Triplo no diagrama de fases
Diagramas de fase mostram os três estados físicos da substância em diferentes temperaturas e pressão. Em cada fase (sólido, líquido e gasoso) a substância é uniforme em relação à sua composição química e estado físico. Cada linha representa uma mudança de fase e mostra duas fases coexistindo de forma estável.

O ponto triplo ocorre onde as três linhas que representam as mudanças de fase se unem. O material é encontrado, simultaneamente, nos estados sólido, líquido e gasoso.
Observe o vídeo abaixo que demonstra o que acontece com a água no ponto triplo.



Ponto crítico: Gás e Vapor
Entre as três fases, a curva de vaporização é a única que tem um segundo ponto bem definido, o chamado ponto crítico, além do qual essa curva inexiste.
O ponto crítico permite que a substância se apresente em equilíbrio nas fases gasosa e líquida, com temperatura, pressão e densidade iguais. Esse ponto é característico de cada substância e definido pela pressão crítica e pela temperatura crítica.
No ponto crítico uma substância na fase gasosa, com temperatura superior à temperatura crítica, mantém-se na fase gasosa qualquer que seja a pressão à que ela esteja submetida.
O ponto crítico ocorre no final de uma linha de fase em que as propriedades das duas fases não podem ser distinguidas umas das outras.
À medida que a substância se aproxima da temperatura crítica, as propriedades da suas fases gasosa e líquida convergem, resultando em apenas uma fase no ponto crítico: um fluido supercrítico homogêneo.

A diferença que se faz entre vapor e gás resulta do ponto crítico.

Quando é vapor?
Vapor é a substância na fase gasosa que tem temperatura igual ou inferior à temperatura crítica. O vapor pode sofrer condensação, ou seja, transformado em líquido; ou sublimação, transformado em sólido, por aumento de pressão, mantida constante a temperatura.

Quando é gás?
Gás é a substância na fase gasosa que tem temperatura superior à temperatura crítica. Mantida constante a temperatura, o gás não pode ser condensado por aumento de pressão.
Chamando de Tc a temperatura crítica da substância, na fase gasosa, e T a temperatura em que ela se encontra, podemos resumir assim:




Elaboração Prof. Paulo Silva

8 de mar de 2014

1 de set de 2013

Determinação do Número de Partículas em Solução

Um sólido ao ser misturado com um líquido sofre uma disseminação sob a forma de pequenas partículas, de modo a formar uma solução. Se as partículas dispersas são somente moléculas, a solução recebe o nome de solução molecular; se são íons, a solução é denominada solução iônica.

Número de Partículas Dispersas na Solução

a) Solução molecular: neste caso o cálculo é bastante simples, pois basta descobrir o número de moléculas do sólido disseminado.
Exemplo: A disseminação da glicose se dá de forma que na solução as partículas dispersas são somente as moléculas de glicose. C­6H12O6(s)  C6H12O6(aq) . É uma solução molecular.


b) Solução iônica: neste caso o cálculo do número de partículas dispersas deve levar em conta o fenômeno da dissociação.
Exemplo: A disseminação do cloreto de sódio ocorre de forma que na solução as partículas dispersas são íons, pois o NaCl sofre 100% de dissociação iônica: NaCl(s)  Na+(aq)  +  Cl-(aq). É uma solução iônica.


Quando a substância é ionizável, os ácidos por exemplo, somente parte das moléculas se ionizam. A quantidade de moléculas que sofrem ionização é fornecida por uma grandeza chamada grau de ionização (α).
Exemplo: O grau de ionização do ácido clorídrico é de 92%. Isto significa que, de todas as moléculas adicionadas, 92% se encontram ionizadas, enquanto 8% se encontram não-ionizadas.
O número de partículas dispersas numa solução iônica ou ionizável pode ser calculado através do fator de correção Van’t Hoff (i).
i = 1 + α(q – 1)
onde q = número total de cátions e ânions produzidos pela substância

Então para o NaCl teremos: i = 1 + 100%/100 (2 – 1) = 2, isto é, quando o grau de dissociação for 100% o valor de i = q.
No caso do HCl teremos: i = 1 + 92%/100 (2 – 1) = 1,92.

Veja a comparação abaixo onde as três soluções têm a mesma concentração inicial.
a) solução 0,1 mol/L de glicose – solução molecular  (q=1)
Número de partículas em solução
1 x 0,1 mol = 0,1 mol de partículas.

b) solução 0,1 mol/L de NaCl (α=100%) e (q=2)
Número de partículas em solução
i = 1 + 100%/100 ( 2 – 1) = 2, logo, 2 x 0,1 = 0,2 mol de partículas na solução.

c) solução 0,1 mol/L de HCl (α=92%) e (q=2)
Número de partículas em solução
i = 1 + 92%/100 ( 2 – 1) = 1,92, logo, 1,92 x 0,1 =0,192 mol de partículas em solução.
Note que em cada caso o número de partículas em solução é diferente.
Elaboração: Prof. Paulo Silva




7 de dez de 2012

Dicas Gravadas de Química

é só baixar, descompactar e ouvir 

21 de set de 2012

Principais Compostos Orgânicos e Seus Usos




Principais Compostos Orgânicos e Seus Usos

FÓRMULA
NOME OFICIAL
NOME 
USUAL
USOS

CH4

Metano

Gás dos pântanos

Gás Natural Veicular (GNV).

H3C – CH3

Etano

-

Utilizado na produção de etileno.


H3C – CH2 – CH3

Propano

-
Faz parte da mistura do GLP (gás de cozinha), usado em sprays como propelente na substituição dos CFCs.

H3C – CH2 – CH2 – CH3

Butano

-

Também faz parte da mistura do GLP.


H2C = CH2

Eteno

Etileno
Usado como anestésico, no amadurecimentos de frutas, na   fabricação do polietileno, plástico uso comum.

H2C = CH – CH3

Propeno

Propileno
Usado na produção do polipropileno, um termoplástico usado na fabricação de brinquedos, copos plásticos, recipientes para alimentos, carpetes, autopeças entre outros.

H2C = CH – CH2 – CH3

Buteno

Butileno
Usado na síntese do butadieno para a fabricação da borracha artificial.

HC CH

Etino

Acetileno

Gás usado na solda de maçarico, preparação da borracha sintética e polímeros.


H3C – OH

Metanol

Álcool Metílico
Usado no processo de transesterificação da gordura para produzir biodiesel, combustível em algumas categorias de corridas de carros.

H3C – CH2 – OH

Etanol

Álcool Etílico

bebidas alcoólicas, limpeza doméstica, na medicina, combustíveis e como solvente.


HO – CH2 – CH2 – OH

Etanodiol

Etilenoglicol
Glicol
Usado como anticongelante na refrigeração de motores, fluido para freios hidráulicos.

H3C – CH (OH) – CH3

Propan-2-ol

Álcool isopropílico

Usado na limpeza de componentes eletrônicos, na impressão offset, limpeza de vidros e lentes de óculos.


H3C –CH2 - O – CH2 – CH3

Etóxietano

Éter
Dietílico

Usado como solvente e anestésico geral.


H - COO – CH2 – CH3

Metanoato de etila

Formiato de etila
Empregado como extrato artificial para xaropes de groselhas e rum.


H – COOH


Metanóico


Ácido
 Fórmico

Como fixador de corantes em tecidos, Como acaricida, no tratamento do reumatismo, neutralização da cal, que é empregada no processamento do couro.


H3C – COOH

Etanóico

Ácido
 Acético

Vinagre utilizado em temperos, síntese de perfumes e corantes, produção da aspirina.


HOOC – COOH

Etanodióico

Ácido
Oxálico
Produção de oxalatos, tintas de escrever, corantes, eliminação de ferrugem em metais e mármores.

H – CHO

Metanal

Formol, Formaldeído  

Desinfetante e conservação de peças anatômicas.


H3C – CO – CH3

Propanona

acetona

Solvente para esmalte das unhas, tintas e vernizes.




Fenilamina

Anilina

Fabricação da espuma de poliuretano, pinturas sintéticas, herbicidas e vernizes.



Metil
Benzeno

Tolueno

Solvente e precursores de outros produtos químicos.



 





Naftaleno




Naftalina
Usada como agente anti-traça, é um composto de partida para a fabricação de muitos produtos químicos, como por exemplo o ácido ftálico, corantes, plásticos, solventes e derivados halogenados da naftalina (insecticidas, fungicidas e impregnantes para madeira).





Antraceno

Produção de corantes, inseticidas e conservantes.





Hidróxi-Benzeno


Fenol comum
Ácido Fênico
São desinfetantes (fenóis e cresóis) Preparação de resinas e polímeros, preparação do ácido pícrico, usado na preparação de explosivos, síntese da aspirina e de outros medicamentos.




1-hidróxi-2-metil benzeno
1-hidróxi-3-metil benzeno
1-hidróxi-4-metil benzeno

o-cresol
m-cresol
p- cresol

Os cresóis são conhecidos popularmente por creolina e lisol