Química do Cotidiano

Química do Cotidiano

A pimenta do reino Mais... Adicionar novo comentário   O fogo: fogão e vela Mais... Adicionar novo comentário   O caso dos sabões e detergentes Mais... 4 comentários    O fermento é o principal elemento da transformação do bolo. Mais... 1 comentário    O termo cotidiano no ensino envolve muitos sentidos, sendo considerado ambíguo por muitos educadores. Mais... Adicionar novo comentário   O perfume é uma mistura de óleos essenciais aromáticos, álcool e agua, utilizado para proporcionar um agradável e duradouro aroma a diferentes objetos, principalmente, ao corpo humano.  Mais... Adicionar novo comentário   As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de elétrodos em cada extremo. Mais... Adicionar novo comentário   O aroma do café é formado por uma mistura extremamente complexa de inúmeros compostos voláteis que apresentam qualidades de aroma, intensidades e concentrações diferentes. Mais... Adicionar novo comentário   A aspirina, como é conhecida nas farmácias o ácido acetilsalicílico, completou 100 anos em 1997 e é o medicamento mais conhecido e vendido em todo o mundo. Só nos EUA, são consumidos mais de 30 bilhões de comprimidos de aspirina por ano. Mais... Adicionar novo comentário   O escurecimento rápido inicial de algumas frutas é causado pela oxidação de substâncias nela presentes por meio da ação de enzimas, também presentes na própria fruta, com a formação de pigmentos. Mais... Adicionar novo comentário

Moléculas

Vitamina C (ácido ascórbico)  Mais... Adicionar novo comentário   A molécula de água Mais... 1 comentário   O isoeugenol e noz-moscada Mais... Adicionar novo comentário   Terapia por íon de lítio Mais... Adicionar novo comentário   O dióxido de carbono (CO2), ou anidrido carbônico, ou gás carbônico é um composto químico constituído por dois átomos de oxigênio e um átomo de carbono. O dióxido de carbono apresenta uma geometria linear e de não-polar. Por isso, as atrações intermoleculares são muito fracas, tornando-o nas condições ambientais um gás. Mais... 1 comentário   O ozônio (O3) é um gás instável, diamagnético, com PE 112°C.  A temperatura ambiente, apresenta uma coloração azul-pálida, devido à intensa absorção de luz vermelha, atingindo coloração azul-escura quando transita para o estado líquido, Mais... Adicionar novo comentário   O dióxido de enxofre (SO2) é formado como um gás incolor, denso, tóxico, não inflamável, com um odor sufocante. Em condições naturais o SO2 é expelido do solo principalmente pelos vulcões. Também se forma quando compostos voláteis de enxofre produzidos pela decomposição de matéria animal e vegetal são oxidados no ar. Mais... Adicionar novo comentário   O oxigênio responde por aproximadamente 20% do volume da atmosfera. É o elemento mais abundante nas crosta terrestre correspondendo praticamente à metade da sua massa total. Ele sempre é encontrado em combinação com outros elementos na forma de água, silicatos e óxidos. Mais... Adicionar novo comentário

Fitorremediação

A Fitorremediação emprega plantas com o objetivo de remover, transferir, estabilizar ou destruir elementos nocivos, sendo aplicável a solos com baixos níveis de contaminação. Após extrair o contaminante do solo, a planta armazena-o em sua estrutura para tratamento subseqüente, quando necessário, ou mesmo metaboliza-o, podendo, em alguns casos, transformá-lo em produtos menos tóxicos ou mesmo inócuos. Os resultados obtidos para metais pesados, hidrocarbonetos de petróleo, agrotóxicos, explosivos, solventes clorados e subprodutos tóxicos da indústria são bastante promissores. A fitorremediação pode ser classificada dependendo da estratégia a ser empregada, da natureza química ou da propriedade do poluente em: Fitoextração: que envolve a absorção dos contaminantes pelas raízes, os quais são nelas armazenados ou são transportados e acumulados nas partes aéreas. Esta técnica utiliza plantas chamadas hiperacumuladoras, que tem a capacidade de armazenar altas concentrações de metais específicos (0,1% a 1% do peso seco, dependendo do metal). As espécies de Brassica juncea, Aeolanthus biformifolius, Alyssum bertolonii e Thlaspi caerulescenssão exemplos de plantas acumuladoras de Pb, Cu/Co, Ni e Zn, respectivamente. 1/5      Fitoestabilização: cujos contaminantes orgânicos ou inorgânicos são incorporados à lignina da parede vegetal ou ao húmus do solo precipitando os metais sob formas insolúveis, sendo posteriormente aprisionados na matriz, assim o contaminante é imobilizado e limitado a difusão no solo, através de uma cobertura vegetal. Exemplos dessa estratégia são as espécies de Haumaniastrum, Eragrostis, Ascolepis, Gladiolus e Alyssum. Fitoestimulação: usa raízes em crescimento (extremidades e ramificações laterais) promovem a proliferação de microrganismos degradativos na rizosfera, usando os metabólitos exudados da planta como fonte de carbono e energia. Além disso, as plantas podem secretar elas próprias enzimas biodegradativas. A aplicação da fitoestimulação limita-se aos contaminantes orgânicos. A comunidade microbiana na rizosfera é heterogênea devido à distribuição espacial variável dos nutrientes nesta zona, porém os Pseudomonas são os organismos predominantes associados às raízes. Exemplos dessa estartégia são alfafa (Medicago sativa), soja (Glycine maxL.), menta (Mentha spicata), amora (Morus rubra L.) e o arroz (Oryza sativa L.). Fitovolatilização: em que alguns íons de elementos dos grupos 2, 5 e 6 da Tabela periódica, mais especificamente, mercúrio, selênio e arsênio, são absorvidos pelas raízes, convertidos em formas não tóxicas e depois liberados na atmosfera. Este mecanismo ocorre também para compostos orgânicos. Como exemplos de espécies utilizadas nesta técnica, temos a alfafa (Medicago sativa), a mostarda indiana (Brassica juncea), a canola (Brassica napus) e Populus. Fitodegradação: cujos contaminantes orgânicos são degradados ou mineralizados dentro das células vegetais por enzimas específicas. Destacam-se as nitroredutases (degradação de nitroaromáticos), desalogenases (degradação de solventes clorados e pesticidas) e lacases (degradação de anilinas). Populus sp. e Myriophyllium spicatum são exemplos de plantas que possuem tais sistemas enzimáticos. Rizofiltração: que emprega plantas terrestres para absorver, concentrar e/ou precipitar os contaminantes de um meio aquoso, particularmente metais pesados ou elementos radiativos, através do seu sistema radicular. As plantas são mantidas num reator sistema hidropônico, por meio do qual o efluente passa e é absorvido pelas raízes, que concentram os contaminantes. Plantas com grande biomassa radicular (hiperacumuladores aquáticos) são as mais satisfatórias, como Helianthus annus e Brassica juncea, as quais provaram ter potencial para esta tecnologia. Barreiras hidráulicas: que é estratégia específica de algumas árvores de grande porte, particularmente aquelas com raízes profundas (Ex: Populus sp.), removem grandes quantidades de água do subsolo ou dos lençóis aquáticos subterrâneos para ser evaporada através das folhas. Os contaminantes presentes na água são metabolisados pelas enzimas vegetais, vaporizados junto com a água ou simplesmente aprisionados nos tecidos vegetais. Capas vegetativas: que são coberturas vegetais, constituídas de capins ou árvores, feitas sobre aterros sanitários (industriais e municipais), usadas para minimizar a infiltração de água da chuva e conter a disseminação dos resíduos poluentes, evitando que o resíduo sólido fique a céu aberto. As raízes incrementam a aeração do solo, promovendo a biodegradação, evaporação e transpiração.

Toxicidade do alumínio

Em 1965 , foi relatada inoculação intracerebral de fosfato de Al em coelhos, que resultou em degeneração neurofibrilar de semelhança da doença de Alzheimer. A partir daí começou a relação entre Al e doença de Alzheimer. Em 1973, foi publicado o primeiro artigo que demonstrou o aumento na concentração de Al em cérebros de pacientes com a doença de Alzheimer. Existem ainda muitas controvérsias a respeito da relação Al e doença de Alzheimer, a verdade é que o Al é um metal neurotóxico que, a longo prazo, pode causar encefalopatia grave em pacientes que sofrem diálise renal, podendo levar à distúrbios neurológicos.        Dentre os fatores de risco ambientais, relacionados com o desenvolvimento da doença de Alzheimer, encontra-se a exposição ao Al, um dos potenciais fatores de risco ambientais mais estudado. Por causa disso, a Organização Mundial da Saúde permite na água potável o limite máximo de até 200 microgramas por litro. Esse valor é facilmente alcançado durante um cozimento de uma panela de Al, chegando em 75 vezes valor maior.           A concentração natural de alumínio nos alimentos geralmente é baixa, da ordem de 5 mg kg-1, embora alguns aditivos contenham altas concentrações desse elemento, aumentando, portanto, o teor final no produto processado. Vegetais e saladas contêm cerca de 5 a 10 mg kg-1, enquanto alguns condimentos desidratados e folhas de chá apresentam teores de dezenas ou centenas de ppm de Al. Referências Ferreira, P. C. et al. 2008, Alumínio como fator de risco para a doença de Alzheimer. Rev. Latino-am Enfermagem, 16(1). Freitas, M. B., Brilhante, O. M., Almeida, L. M. 2001, Importância da análise de água para a saúde pública em duas regiões do Estado do Rio de Janeiro: enfoque para coliformes fecais, nitrato e alumínio. Caderno de Saúde Pública, 17(3):651-660.

Magnetita

O sistema cristalino cúbico conferem à magnetita ter dois tipos de spins cuja propriedade ferrimagnética entre 850 e 127 K. Em 850 K a magnetita apresenta a transição Curie e 127 K a transição Verwey.Seu arranjo cristalino conferem à magnetita a capacidade de ter propriedades magnéticas, permitindo-a de ser usada nas antigas cabeças de gravação, na fitas cassetes, no armazenamento de informações, filmes finos, em trems balas, mais recentemente no tratamento e diagnóstico do câncer etc. Na natureza, a magnetita é encontrada incrustada em rochas (Figura 2) e solo, Por causa dos seus processos de formação é normal encontrar em sua estrutura cúbicas cátions, que são diferente do Fe. A presença desses cátions substituintes do Fe fizeram com que alguns autores considerassem a magnetita uma fonte de nutrientes para o solo. Esse processo ocorre durante a sua transformação a hematita (gama-Fe2O3). A magnetita também é encontrada em bacterias (magnetospirillum, magnetotacticum) e em cerebros de abellhas, de cupins, de alguns pássaros e até mesmo em cérebros humanos. Acredita-se que os cristais de magnetitas estão involvidos na magnetorecepção, no senso de polaridade ou inclinação do campo gravitacional da Terra. Na área biomédica, a magnetita tem sido utilizada na nanotecnologia (ou nanobiotecnologia). Dadas as suas propriedades físicas e químicas esse óxido de ferro possui potencial para produzir avanços importantes no diagnóstico por imagem e terapêutica do câncer. A imunolocalização de células tumorais com o uso de magnetita é feita com suas nanopartículas que tem propriedades superparamagnéticas o que permite obter a detecção precoce de tumores e micrometástases por ressonância magnética nuclear. A impregnação de células tumorais com nanopartículas de magnetita também pode facilitar a erradicação de tumores, mediante uma lise celular focal e dirigida pelo processo de magneto-hipertermia. A questão a ser resolvida nesse tipo de tratamento é a incorporação da magnetita pelas células cancerígenas. A Figura 3 mostra uma proposição para a incorporação da magnetita com dextrana.

 

A família da Alocasia macrorhiza

A família da Alocasia macrorhiza

        Fazendo parte dos ecossistemas de várzeas da Amazônia, Alocasia macrorhiza ou polularmente chamada de Orelha-de-elefante-gigante, inhame-gigante e de taiário-branco, pertencente à família Aracaea, forma grandes populações às margens dos rios e igarapés. A família Aracaea compreende cerca de 105 gêneros e aproximadamente 3300 espécies de herbáceas e trepadeiras. As Aracaea são divididas em 9 subfamílias: Gymnostachydoideae, Pothoideae, Monsteroideae, Calloideae, Lasioideae, Philodendroideae,  Colocasioideae, Aroideae e Pistioideae. A família possui ampla distribuição em regiões tropicais, apenas  10% se estendem para as zonas temperadas do norte.

                                        Alocasia macrorhiza

     A alocasia macrorhiza é uma herbácea perene, ereta, com rizoma inicialmente subterrâneo e com o tempo tornando-se volumoso e elevando-se a cerca de 50 cm da superfície, de grande efeito ornamental pela folhagem, com vários metros de altura. Suas folhas são muito grandes, pétalas com nervuras branco acinzentada destacadas de margens onduladas, com pecíolos robusto e carnoso de cor verde-esbranquiçadas, com florescência em série de 4-5 flores dispostas em leque, formadas principalmente no verão é muito visitados por mamangavas. Ornamentalmente é adequada para plantio isolados ou em grupo, a meia sombra ou pleno sol, protegido por vento, canteiro férteis, multiplica-se por sementes e por brotações laterais do rizoma. 

                                              Partes da planta

A capacidade Alocasia macrorhiza de hiperacumular metais

Em termos de sustentabilidade o uso dessa planta para a descontaminação de solo e da água por produtos

químicos é interessante, pois a remediação ocorre in situ. Essa biotecnologia, chamada de fitorremediação,

é conhecida há mais de três séculos. Entretanto,

somente na década de 90 alcançou importância

mundial por ser uma tecnologia que extrai e/ou

imobiliza contaminantes de origem orgânica e

inorgânica in situ. Para tanto é necessário ter

uma coleção de plantas que tenham a capacidade de hiperacumular grandes quantidade de metais

e/ou transformar os contaminantes orgânicos.

Nesse sentido, a  Alocasia macrorhiza é uma

planta promissora para ser usada na

descontaminação de solo e da água poluídos

por metais pesados. Essa planta é recomendada

como das espécies fitorremediadora devido a

sua capacidade de acumular metais pesados,

principalmente chumbo (Figura 1). 

Figura 1. Distribuição de metais pesados nas partes da 

Alocasia macrorhiza

          Acredita-se que a fisiologia e/ou o mecanismo molecular de transporte da Alocasia macrorhizafacilita a distribuição dos metais por todas as suas partes (caules, raízes e folhas). A Alocasia macrorhiza é uma planta que consegue tolerar grandes quantidades de metais pesados em tecidos, além de ser tolerantes a múltiplos metais. Deve-se salientar que todas as concentrações encontradas dos metais Pb, Cr, Cd, Cu e Ni estavam acima dos limites normais de absorção de uma planta, apenas o Zn permaneceu no limite.

A química e sociedade

Assim, quase sempre, é exigida a pura memorização, restrita a baixos níveis cognitivos, geralmente consolidados por exames de vestibulares e em livros textos amoldados com esta situação. Enfatizam-se muitos tipos de classificações, como tipos de reações, ácidos, soluções e outros temas, que não representam aprendizagens significativas. Sabemos que o ensino de Química contribui para uma visão mais ampla do conhecimento, possibilitando melhor compreensão do mundo físico e construção da cidadania, colocando em pauta, na sala de aula, conhecimentos socialmente relevantes, que façam sentido e possam se integrar à vida do aluno. Neste caso, a Química é uma ciência caracterizada por um modo de pensar e um modo de fazer. Mas o que significa ensinar química para o cidadão? Será que o cidadão precisa de conhecimento em química? Será que o ensino de química que temos ministrado em nossas escolas tem preparados os nossos jovens para o exercício consciente da cidadania? Será que ensinar química para o cidadão é o mesmo que preparar alunos para o vestibular? Entretanto, é preciso introduzir os alunos à maneira científica de ver as coisas, a natureza, o mundo. Logo, a reflexão e construção da prática pedagógica são caracterizadas pelas dificuldades, inseguranças, angústias e incertezas. Portanto, A ciência não pode ser ensinada como um produto acabado, que ela é fruto de criações humanas, com determinadas visões do mundo e propensas a erros e acertos. Pode ser dito que o manuseio e utilização de substâncias, o consumo de produtos industrializados, os efeitos da química no meio ambiente; a interpretação de informações químicas veiculadas pelos meios de comunicação, a avaliação de programas de ciência e tecnologia e a compreensão do papel da química e da ciência na sociedade caracterizam os conteúdos que devem ser abordados na sala de aula. Os experimentos são uma ferramenta que pode ter grande contribuição na explicitação, problematização, discussão e construção dos conceitos de química entre os alunos, criando condições favoráveis à interação e intervenção pedagógica do professor, pois como parte do processo, quer queira quer não, irão surgir possibilidades de reflexão sobre sua prática pedagógica. Tendo como resultado final, a construção do conhecimento científico por parte dos alunos e um trabalho educacional cada vez melhor, atingindo sempre sua finalidade, que é formar cidadãos capazes de transformar sua realidade social, seja por participação ou julgamento. Os professores precisam sentir bastantes desafiados a tornar as suas salas de aula um espaço constante de investigação e interação social, transformando-as em uma contínua reflexão e revisão do trabalho pedagógico. Além disso, o papel do professor é introduzir novas ideias ou ferramentas culturais, fornecendo apoio e orientação aos estudantes, além de ouvir e diagnosticar as maneiras como as atividades instrucionais estão sendo interpretadas. Uma forma de introduzir novas ideias é através das interações sociais do aluno no aprendizado da química, pois, se as representações cotidianas de certos fenômenos naturais feitas em sala de aula forem muitos diferentes das representações científicas a aprendizagem acaba sendo difícil ou mesmo incompreendida pelos alunos. Portanto, para que os alunos adotem formas cientificas de conhecer, é essencial que haja intervenção e negociação com o professor. Neste aspecto, um dos grandes desafios dos professores do ensino médio e fundamental é construir uma ponte entre o conhecimento ensinado e o modo cotidiano dos alunos. A falta de recursos financeiros é um dos principais problemas para os professores tornarem suas aulas mais atraentes e motivadoras. Sendo assim, a inclusão de protótipos e experimentos simples nas aulas tem sido um fator decisivo para estimular os alunos a adotar uma atitude mais empreendedora e a romper com a passividade que, em geral, lhes é subliminarmente imposta nos esquemas tradicionais de ensino. Nesta linha de atuação, o professor pode e deve instigar seus alunos a simplificar os experimentos e protótipos até reduzi-los a um mínimo, pois, está é uma forma de desenvolver novas habilidades e a capacidade de buscar soluções alternativas. Referências bibliográficas SANTOS, W. L. P., SCHNETZIER, R. P. Função Social - O que significa ensino de química para formar o cidadão? Química Nova na Escola, No. 4, 28-33, 1996. BRIGHENTE, I. M. C.; MARCONI, D. M. O.; SOUZA, T. C. R. Utilização de aulas experimentais como recurso instrucional. Disponível em < http://www.sbq.org.br/ranteriores/23/resumos/1321-1/ >. Data de acesso 5 de março 2005.

A contaminação por arsênio

Os compostos de arsênio também foram amplamente usados como pesticidas, antes da era moderna dos compostos orgânicos. Embora seu uso tenha diminuído, a contaminação por arsênio ainda constitui um problema ambiental em algumas regiões do planeta.        As fontes de arsênio para o ambiente são os pesticidas, mineração, fundição (ouro, chumbo, cobre e níquel), produção de ferro e aço, combustão de carvão. A lixiviação de minas abandonadas de ouro, de décadas e séculos atrás, continuam sendo fonte significativas de poluição por arsênio nos sistemas aquáticos. 1/5             Assim, a principal forma de contaminação por arsênio é a ingestão de água, especialmente a subterrânea. Em muito lugares do planeta a água subterrânea constitui praticamente a única forma de obter esse líquido portável. Um característica importante, é que a maioria dos poços não seguem os padrões estabelecidos para a sua perfuração e uso. 1/4                Em águas naturais, o arsênio está presente principalmente na forma de compostos inorgânicos, onde possui as valências 3+ e 5+. A toxicidade das diversas espécies de arsênio decresce na seguinte ordem: compostos de As3+ inorgânico > compostos de As5+ inorgânico > compostos de As3+orgânico> compostos de As5+ orgânico. Em termos de intensidade, o As3+ inorgânico é 60 vezes mais tóxico que o As5+ inorgânico.   1/3            Em muitos alimentos, existem níveis secundáriosde arsênio, e, efetivamente, uma quantidade traço desse elemento é essencial para a boa saúde das pessoas. Entretanto, o excesso desse elemento causa câncer de pele e de figado, e talvez, de bexiga e rins. A intoxicação por Arsênio provoca em casos menos graves, o aparecimento de feridas na pele que não cicatrizam, chegando a um estado mais crítico da contaminação podem aparecer grandenas, danos a órgãos vitais e finalmente o câncer. Referências BAIRD, C. Química Ambiental. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. http://www.brasilescola.com/quimica/arsenio.htm http://www.msnepal.org/reports_pubs/arsenic/index.htm http://www.sciencedaily.com/releases/2008/07/080712150714.htm http://pyramidwatercorp.com/Why_not_drill_wells_.html http://www.sasnet.lu.se/newsletter49.html http://www.ubu.dk/ http://www.boloji.com/wfs3/wfs315.htm http://www.eawag.ch/media/20080714/index_EN?print=1 http://www.weeklyholiday.net/2007/161107/index.html