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Química, Tecnologia e Sociedade Marco Antonio Bumba Prof. de Química [email protected]
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Aula inaugural de química

Feb 19, 2017

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Marco Bumba
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Page 1: Aula inaugural de química

Química, Tecnologia e Sociedade

Marco Antonio BumbaProf. de Química

[email protected]

Page 2: Aula inaugural de química

O que é a Química?

1.O estudo dos elementos, das substâncias químicas e suas propriedades, e dos compostos formados em reações químicas.2.Composição química e propriedades de uma substância 3. A atração entre duas pessoas!!

Page 3: Aula inaugural de química

As seguintes moléculas, são compostos muito interessantes. As moléculas são muito semelhantes em tamanho, forma e composição. Diferem apenas nos átomos a vermelho (O) e azul (N) mas no entanto são completamente diferentes na forma como interatuam conosco e contribuem para a nossa qualidade de vida

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Page 4: Aula inaugural de química

Esta molécula chama-se feniletanol e é um dos compostos responsáveis pelo

odor de uma rosa.

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Page 5: Aula inaugural de química

Esta molécula chama-se feniletilamina e é um composto produzido no nosso cérebro quando nos apaixonamos!.Causa todas aquela magníficas sensações…será que o aroma de uma rosa causa efeitos semelhantes?

Cupido em pintura de William-Adolphe Bouguereau (1825-1905)

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Page 6: Aula inaugural de química

Porquê estudar Química?A Química e Engenharia Química fazem parte de cada um dos nossos dias. Estas Ciências ajudam a alimentar-nos, vestir-nos, alojar-nos, curar-nos de doenças e até entreter-nos! Estes benefícios para a Humanidade não necessitam de ser obtidos à custa do Ambiente. Para isso é tão importante o estudo das Ciências Químicas e do Ambiente, nomeadamente na Europa. A Química tem contribuído, mais do que qualquer outra Ciência, mas com o apoio de outras, para o bem estar da SociedadeDesenvolveu e desenvolverá novos processos de fabrico, novos materiais, recuperará edifícios, combaterá o crime, matará a fome, curará doenças, etc....

Page 7: Aula inaugural de química

A Química e as Ciências Exatas e Naturais

QUÍMICA

Engenharia do

Ambiente

MedicinaGeologia Física

EngenhariaQuímica

QuímicaFísica

Geoquímica Bioquímica

Agricultura Biologia Astronomia

Ciência dosMateriais

QuímicaNuclear

Page 8: Aula inaugural de química

O que se imagina quando se pensa em química?

Page 9: Aula inaugural de química

Mas raramente….

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Page 10: Aula inaugural de química

História da Química

b.C1000-1300 1920-19501500-1700 1950-19601750-1800 1960-19751800-1830 1975-19861830-1880 1990-20011890-1915 Séc. XXI Picture of Democritus

Page 11: Aula inaugural de química

Pré – história Descoberta do

fogo.

Química: como tudo começou?Idade antiga

Domínio da prata, vidro e outros metais; Conhecimento prático de algumas operações químicas.

Idade média Surge a alquimia:

• Elixir da vida eterna;

• Pedra filosofal.

Idade moderna

Surge a química médica;

Química como ciência exata.

Idade contemporân

ea Apareceram

grandes gênios da química;

Tabela periódica.

Page 12: Aula inaugural de química

C.5000 aC: uso do cobre pelas antigas civilizações

C.3500 aC: uso do ferro pelas civilizações antigas

C.450 aC:"Leucippus de Miletus (ca. 435 BCE) e Democritus of Abdera (ca. 410 BCE) desenvolvem a hipótese atómica. De acordo com eles a matéria só pode ser subdividida até um certo ponto, a partir do qual só permanecem átomos.

C.400 aC: O filósofo grego Empedocles of Acragas afirma que a matéria consiste de quatro elementos: terra, ar, fogo e água.

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Page 13: Aula inaugural de química

1662:Robert Boyle publica a segunda edição de “New Experiments Physico-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects”, no qual afirma explicitamente que para um gás a pressão e o volume variam inversamente. Isto é conhecido como a Lei de Boyle nos EUA e UK, mas como lei de Marriotte na Europa, depois de Edmé Marriotte verificar que a temperatura deve permanecer constante.

1665:Sir Isaac Newton inicia o seu annus mirabilis (ano miraculoso) durante o qual desenvolve a teoria da gravidade, a natureza da luz e o cálculo infinitesimal.

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1242:Roger Bacon formula pólvora e dá instruções exactas para o seu fabrico. O seu uso em armas surge no século seguinte.

Page 14: Aula inaugural de química

1756:Joseph Black descobre o dióxido de carbono (CO2), ou ar fixo no carbonato de magnésio (MgCO3), libertado por aquecimento.

1766: Descoberta do Hidrogênio por Henry Cavendish

1774:Descoberta do oxigênio por Joseph Priestly

1787: Surge a Nomenclatura Química, tal como a conhecemos, com a publicação de Méthode de nomenclature chimique por Antoine-Laurent Lavoisier, Claude-Louis Berthellot, Antoine de Fourcroy, e Guyton de Morveau

1799:Joseph Louis Proust publica a lei das proporções definidas mostrando que os compostos contêm sempre as mesmas proporções em massa dos seus elementos.

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Page 15: Aula inaugural de química

1799:Volta constrói uma bateria a partir de uma pilha alternada de discos de prata e zinco. Este aparelho conhecido como pilha de Volta produzia uma corrente eléctrica, acabando com a velha teoria de que era necessário matéria animal para produzir electricidade.

1802:Gay Lussac publica a lei de expansão dos gases, também atribuída a Jacques Charles, mostrando que os gases se expandem uniformemente com a temperatura, desde que a pressão permaneça constante.

1803:Teoria atómica proposta por John Dalton, durante uma lição na Royal Institution em 1803. A teoria propunha as seguintes ideias básicas:Toda a matéria é composta por átomos.Os átomos não podem ser formados ou destruídos.Todos os átomos do mesmo elemento são idênticos.Elementos diferentes possuem diferentes tipos de átomos.As reacções químicas ocorrem quando os átomos se rearranjam.Os compostos são formados por átomos dos elementos constituintes.

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Page 16: Aula inaugural de química

1811: Lei de Avogadro proposta por Amedeo Avogadro, que declara que nas mesmas condições de pressão e temperatura, iguais volumes de gases contêm igual número de moléculas. Esta hipótese só foi reconhecida após Stanislao Cannizzaro, em 1860, demonstrar que era a solução para o problema dos pesos atómicos e moleculares. O número de partículas num mole de substância chama-se Número de Avogadro, e é numericamente igual a 6.02252 x 10 23

1818: A linguagem química de símbolos para representar os elementos é introduzida por Jöns Berzelius e torna-se aceite universalmente conduzindo ao uso de equações para representar as reacções químicas.

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Page 17: Aula inaugural de química

1833: O trabalho de Faraday sobre reacções químicas produzidas quando corrente eléctrica atravessa uma solução conduz às leis da electrólise

1856:Mauve, o primeiro pigmento sintético é produzido por William Perkin.

1864:Friedrich August Kekulé conclui que a estrutura do benzeno é um anel hexagonal fechado, depois de um sonho visionário.

1866:George Leclanché patenteia a primeira bateria seca, pilha de Leclanché.

1867:Alfred Nobel patenteia a dinamite.

1869:Dmitri Mendeleev publica a sua Tabela Periódica.

1884: Princípio de Le Chatelier que declara que qualquer perturbação num sistema em equilíbrio resulta numa alteração do equilíbrio de forma a minimizar a perturbação introduzida.

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Page 18: Aula inaugural de química

1895:Wilhelm Conrad Roentgen,descobre uma nova forma de radiação que pode atravessar inúmeros materiais, chamando-lhe Raios X.

1897:Descoberta do elétron por J J Thomson.

1905:Albert Einstein publica a sua teoria da relatividade.

1911:Ernest Rutherford publica a sua teoria atómica descrevendo o átomo com tendo um núcleo central positivo rodeado por órbitas de electrões.

1913:Niels Bohr aplica a teoria quântica ao átomo de Rutherford assumindo que os electrões descrevem orbitas estacionária definidas pelo seu momento angular.

1913:Frederick Soddy formula o conceito de isótopos.

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Page 19: Aula inaugural de química

1920: Johannes Van der Waals interessa-se pela teoria cinética de gases e fluidos e desenvolve uma equação para descrever o comportamento de gases.

1927:Abbé Georges Lemaître propõe uma teoria para a origem do Universo, conhecida actualmente como Big Bang.

1928:Penicillin descoberta por Alexander Fleming , revolucionando a Medicina e conduzindo ao desenvolvimento dos antibióticos.

1935:Discoberta do Nylon 66 por Wallace Carothers, revolucionando a indústria têxtil sendo o impulsionador das modernos tecidos sintéticos.

1952:Jonas Salk produz uma vacina para a devastadora doença da Poliomielite. Até 1955 mais de 4 milhões de vacinas ajudam a reduzir dramaticamente a doença.

1953:Elucidação da estrutura do DNA por James Watson & Francis Crick

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Page 20: Aula inaugural de química

1954: Desenvolvimento dos catalisadores de Ziegler-Natta permitindo a produção eficiente de plásticos e borrachas sintéticas.

1955:Descoberta da estrutura da Vitamina B12

1956: Síntese da Morfina artificial.

1957:Desenvolvimento dos plásticos de policarbonato usado em automóveis, fornos de microondas, etc.

1960:Theodore Maiman constrói o primeiro laser a partir de um cilindro de rubi.

1960: É lançada a Pílula Contraceptiva.

1961: São produzidos os primeiros Chips de silício usando um processo de deposição.

1962: A Lycra® é comercializada. A Lycra® é usada para produzir uma enorme variedade de tecidos que retêm a elasticidade. voltar

Page 21: Aula inaugural de química

1964: O Kevlar® é sintetizado pela primeira vez. O Kevlar® é um material muito leve mas resistente, usado em coletes à prova de bala, pneus de avião, etc.

1966: Síntese da insulina artificial, tornando mais fácil a vida dos diabéticos.

1968:Fred Sanger decifra uma sequência de 120 bases do RNA, usando uma técnica ainda utilizada hoje em dia na pesquisa biológica.

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1984: Identificação por DNA, que permite resolver crimes, ou estabelecer dados de parentesco, por exemplo em disputas de paternidade.

Page 22: Aula inaugural de química

1989: Descoberta do Viagra®. Desenvolvido para o tratamento da angina, os seus efeitos colaterais são conhecidos em todo o mundo!

1995: Elucidação do mecanismo de formação e decomposição da camada de ozônio.

1997: Confirmação da expansão do Universo pelo telescópio espacial Hubble, calculando-se a idade do Universo em 13 a 14 biliões de anos!

2001: Publicação da sequência total do genoma humano.

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Page 23: Aula inaugural de química

tecidos que não enrugam materiais plásticos para embalagem e

conservação combustíveis derivados do petróleo e sólidos fármacos como o ácido acetilsalicílico (Aspirina) purificação da água alimentos lácteos fertilizantes para a agricultura, etc, etc…

As descobertas da química tiveram impacto direto nos benefícios de que a nossa sociedade desfruta

Page 24: Aula inaugural de química

Química, Tecnologia e Sociedade Osmose reversa dessaliniza água do mar

• Água que contenha concentrações elevadas de íons é imprópria para consumo doméstico

• A osmose reversa (transporte seletivo de água através de uma membrana) é usada na Arábia Saudita para purificação da água do mar

• Em 1991, durante a guerra do golfo, salvou da morte muita gente, em unidades portáteis em botes salva-vidas

Page 25: Aula inaugural de química

Química, Tecnologia e Sociedade Tijolos Cerâmicos do Ônibus Espacial

• Quando o ônibus espacial entra na atmosfera da Terra, o seu “nariz” e as arestas das asas atingem temperaturas de 1400 ºC

• Foi necessário desenvolver um material cerâmico leve, com baixa condutibilidade térmica (isolante), de forma a evitar que o veículo espacial e o seu conteúdo (metais, plásticos, borrachas, etc..,) fundisse ou carbonizasse

Page 26: Aula inaugural de química

Química, Tecnologia e Sociedade Indústria Química

• As reações químicas transformam as matérias primas (minerais, petróleo, carvão, gás natural, etc..) em produtos diversificados

• As reações químicas são ajudadas a ter rendimentos economicamente viáveis pela ação da temperatura, da pressão e de catalisadores

• Para separar as matérias primas e os produtos usam-se técnicas como a destilação, a absorção, a extração, etc.

Page 27: Aula inaugural de química

E o Futuro?

O futuro está na nossa compreensão da estrutura da molécula, suas ligações eletrônicas, suas interações com outras moléculas idênticas e diferentes, tipos de colisões moleculares, etc..