Breve história da química!

Embora os estudos metódicos dos fenômenos químicos tenham começado no século XVIII, com Lavoisier, a história da Química é muito mais antiga.
Muitos dos processos químicos usados atualmente têm suas origens nas civilizações primitivas. Desde a Antiguidade já se praticava alguma espécie de química, por exemplo, na extração de metais e de minérios e na formulação de remédios a partir de extratos de plantas. Um pouco mais tarde, os filósofos gregos tentaram entender a natureza da matéria a partir de especulações, ou seja, observações realizadas sem muita análise ou cuidado, que devem ter gerado muita contradição entre a teoria e a prática. Entre os séculos XVI e XVII, surgiu uma nova maneira de se fazer ciência, pela qual se buscava a verdade e a compreensão dos fenômenos da natureza.

Atualmente, a Química, como ciência, não se baseia apenas em observações ao acaso e em interpretações sem critérios. Ela segue o método científico, que se baseia em quatro princípios:

• Observação e experimentação para descobrir fatos e/ou fenômenos;
• Classificação e comparação desses fatos e/ou fenômenos;
• Formulação de hipóteses que expliquem os fatos;
• Comprovação e verificação das hipóteses, que conduzem, por último, a formulação de leis e teorias.

Fonte: http://www.clickideia.com.br/cgi-local/lib-site/conteudo/mostra_conteudo.pl?nivel=m&disc=qui&codpag=QUI0101020001

http://fisica.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/artigo1/fontes_eletrica.html

Esse site foi onde encontrei alguma das energias utilizadas atualmente!

Fontes de energia!

olá pessoal,
Terça-feira tive uma palestra sobre Fontes de energia, com um professor da USP e que trabalha nas pesquisas de energia nuclear.
Acredito que a maioria das pessoas saibam as energias mais simples, porém há muitas pesquisas no mundo todo, atrás de fontes de energia.
Os pesquisadores estão á proucura de energias mais limpas, que não ocupam tanto espaço, que contenha uma grande produção de energia e que tenha gustos menores. Porém ainda não encontraram uma que tenha estas qualidades, sempre tem que dar algum problema. E os principais são os impactos ambientais!


Quais são as mais ultilizadas?
Energia hídrica
Nas usinas hidrelétricas, a energia elétrica tem como fonte principal a energia proveniente da queda de água represada a uma certa altura. A energia potencial que a água tem na parte alta da represa é transformada em energia cinética, que faz com que as pás da turbina girem, acionando o eixo do gerador, produzindo energia elétrica.
Utiliza-se a energia hídrica no Brasil em grande escala, devido aos grandes mananciais de água existentes.
Atualmente estão sendo discutidas fontes alternativas para a produção de energia elétrica, pois a falta de chuvas está causando um grande déficit na oferta de energia elétrica.
A maior usina hidrelétrica do Brasil é a de Itaipu (Foz de Iguaçu) que tem capacidade de 12600 MW  (fig.1).
 

Figura 1 - Usina hidrelétrica de Itaipu, na fronteira do Brasil com o Paraguai

Energia térmica
Nas usinas termoelétricas a energia elétrica é obtida pela queima de combustíveis, como carvão, óleo, derivados do petróleo e, atualmente, também a cana de açúcar (biomassa).
A produção de energia elétrica é realizada através da queima do combustível que aquece a água, transformando-a em vapor. Este vapor é conduzido a alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás da turbina, cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida o vapor é resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada, para novamente ser vaporizada.
Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitando a poluição da atmosfera local; a água aquecida precisa ser resfriada ao ser devolvida para os rios porque várias espécies aquáticas não resistem a altas temperaturas.
No Brasil este é o segundo tipo de fonte de energia elétrica que está sendo utilizado, e agora, com a crise que estamos vivendo, é a que mais tende a se expandir.

Energia nuclear
Este tipo de energia é obtido a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia.
Urânio enriquecido - o que é isto? Sabemos que o átomo é constituído de um núcleo onde estão situados dois tipos de partículas: os prótons que possuem cargas positivas e os nêutrons que não possuem carga.
Em torno do núcleo, há uma região denominada eletrosfera, onde se encontram os elétrons que têm cargas negativas. Átomos do mesmo elemento químico, que possuem o mesmo número de prótons e diferentes número de nêutrons são chamados isótopos. O urânio possui dois isótopos: ²³⁵U e ²³⁸U. O ²³⁵U é o único capaz de sofrer fissão. Na natureza só é possível encontrar 0,7 % deste tipo de isótropo. Para ser usado como combustível em uma usina, é necessário enriquecer o urânio natural. Um dos métodos é “filtrar” o urânio através de membranas muito finas. O ²³⁵U é mais leve e atravessa a membrana primeiro do que o ²³⁸U. Esta operação tem que ser repetida várias vezes e é um processo muito caro e complexo. Poucos países possuem esta tecnologia para escala industrial.
 

Figura 2- Diagrama do reator de uma  Usina Nuclear

O urânio é colocado em cilindros metálicos no núcleo do reator que é constituído de um material moderador (geralmente grafite) para diminuir a velocidade dos nêutrons emitidos pelo urânio em desintegração, permitindo as reações em cadeia. O resfriamento do reator do núcleo é realizado através de líquido ou gás que circula através de tubos, pelo seu interior. Este calor retirado é transferido para uma segunda tubulação onde circula água. Por aquecimento esta água se transforma em vapor (a temperatura chega a 320oC) que vai movimentar as pás das turbinas que movimentarão o gerador, produzindo eletricidade (fig. 2). Depois este vapor é liquefeito e reconduzido para a tubulação, onde é novamente aquecido e vaporizado. No Brasil, está funcionado a Usina Nuclear Angra 2 sendo que a produção de energia elétrica é em pequena quantidade que não dá para abastecer toda a cidade do Rio de Janeiro. No âmbito governamental está em discussão a construção da Usina Nuclear Angra 3 por causa do déficit de energia no país. Os Estados Unidos da América lideram a produção de energia nuclear e nos países França, Suécia, Finlândia e Bélgica 50 % da energia elétrica consumida, provém de usinas nucleares.

Energia geotérmica
 
 

Energia geotérmica é a energia produzida de rochas derretidas no subsolo (magma) que aquecem a água no subsolo. Na Islândia, que é um país localizado muito ao Norte, próximo do Círculo Polar Ártico, com vulcanismo intenso, onde a água quente e o vapor afloram à superfície (gêiseres- fig. 3) ou se encontram em pequena profundidade, tem uma grande quantidade de energia geotérmica aproveitável e a energia elétrica é gerada a partir desta.

Figura 3 -Geiseres

As usinas elétricas aproveitam esta energia para produzir água quente e vapor. O vapor aciona as turbinas que geram quase 3 000 000 joules de energia elétrica por segundo e a água quente percorre tubulações até chegar às casas.
Nos Estados Unidos da América há usinas deste tipo na Califórnia e em Nevada. Em El Salvador, 30% da energia elétrica consumida provém da energia geotérmica.

Energia eólica
Os moinhos de ventos são velhos conhecidos nossos, e usam a energia dos ventos, isto é, eólica, não para gerar eletricidade, mas para realizar trabalho, como bombear água e moer grãos. Na Pérsia, no século V, já eram utilizados moinhos de vento para bombear água para irrigação.
A energia eólica é produzida pela transformação da energia cinética dos ventos em energia elétrica. A conversão de energia é realizada através de um aerogerador que consiste num gerador elétrico acoplado a um eixo que gira através da incidência do vento nas pás da turbina.
 

A turbina eólica horizontal (a vertical não é mais usada), é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta eficiência de conversão (fig.4). A instalação de turbinas eólicas tem interesse em locais em que a velocidade média anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s. Existem atualmente, mais de 20 000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo (principalmente no Estados Unidos). Na Europa, espera-se gerar 10 % da energia elétrica a partir da eólica, até o ano de 2030.

Figura 4 - Vista de campo com equipamentos modernos para aproveitamento da energia dos  ventos (eólica).

O Brasil produz e exporta equipamentos para usinas eólicas, mas elas ainda são pouco usadas. Aqui se destacam as Usinas do Camelinho (1MW, em MG), de Mucuripe (1,2MW) e da Prainha (10MW) no Ceará, e a de Fernando de Noronha em Pernambuco.

Energia das marés

A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.  Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia elétrica, e na maré baixa o reservatório é esvaziado e água que sai do reservatório, passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica (fig. 5). Este tipo de fonte é também usado no Japão e Inglaterra. No Brasil temos grande amplitude de marés, por exemplo, em São Luís, na Baia de São Marcos (6,8m), mas a topografia do litoral inviabiliza economicamente a construção de reservatórios.

Figura 5  - Caixa de concreto por onde, no sobe  e desce das marés, passa a água do mar cuja  energia é aproveitada na geração de eletricidade.

Energia fotovoltaica
 

Figura 6 -  Painel solar fotovoltaico  que usa energia da luz solar para sustentar telefone celular público  em local isolado na Austrália.

A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite (fig. 6). A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta. O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves.

O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica.
No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica.


Essas fontes são muito boas, porém cada uma tem diferentes pontos negativos!

Ano internacional da Química

Olá pessoal,
Esta semana tive uma palestra falando sobre o Ano internacional da Química. A palestra foi muito produtiva, uma das questões que o palestrante levantou foi "será que viveriamos sem a química?".
Tudo que ultilizamos tem algo que relaciona-se a química, por tais motivo não viveriamos sem ela!
E nesse ano Internacional da química, criaram um site, que qualquer escola pode fazer a medição de ácido ou base da água em que consomem, ou de algum rio, de escotos, em qualquer lugar!

O que é ácido ou base?
Os ácidos possuem sabor azedo, como o encontrado nas frutas cítricas ricas no ácido de mesmo nome. Já as base tem gosto semelhante ao do sabão (sabor adstringente). Mas, felizmente, há modos mais eficazes e seguros de identificar ácidos e bases do que o paladar.

É possível medir a concentração de hidrogênio iônico em uma solução a partir de uma escala logarítmica inversa, que recebeu o nome de potencial hidrogeniônico, ou simplesmente, escala de pH.

Esta escala vai de zero a 14, sendo o pH 7 considerado neutro. Os valores menores que sete classificam a solução medida como ácida e os maiores que sete, como alcalinos (bases).

Escala de pH:




Para se medir o pH, usam-se combinações de substâncias indicadoras, como a fenolftaleína, que mudam de cor conforme a posição da substância testada na escala acima.

Também são usados instrumentos como os medidores de pH por eletrodo indicador, que mede as diferenças de potencial elétrico produzidas pelas concentrações de hidrogênio e indica o resultado dentro da escala de 0 a 14.

Fonte: http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u8.jhtm

Química moderna

Olá pessoal, estava fuçando em alguns sites relacionados a química e encontrei um muito bacana, na verdade ele é o resumo do livro:"Química moderna" escrito pelo prof. Geraldo de Camargo Carvalho.

link: http://www.fisica.net/quimica/

Objetivo do blog

Olá meu nome é jaqueline, sou estudante do segundo ano (ensino médio) e faço técnico em Química!
Neste Blog irei postar coisas que envolve você  e química . O mundo em que vives é pura química, e gostaria de mostra para vocês! E irei postar assusntos que estudamos na escola, sobre química!