quarta-feira, 15 de setembro de 2010

Formulas da água

Os átomos ligados, ou seja, as moléculas, representam o que chamamos de substância química, cada uma identificada por uma fórmula química como, por exemplo, H2O, que representa a substância água e indica que sua composição é de dois átomos do elemento hidrogênio e um átomo do elemento oxigênio.

Isso posto, podemos perceber algumas coisas:

  • O2 - é a fórmula da substância oxigênio, composta por dois átomos, ambos do elemento oxigênio.

  • CO2 - é a fórmula da substância dióxido de carbono, composta por três átomos, sendo dois do elemento oxigênio e um do elemento carbono.

  • C6H6 - é a fórmula da substância benzeno, composta por 12 átomos, sendo seis do elemento carbono e seis do elemento hidrogênio.
  • terça-feira, 14 de setembro de 2010

           ELEMENTOS QUIMICOS NA ÁGUA DO MAR

    • O oceano corresponde a 71% da superfície da terra.
    • A água do mar é uma solução contendo 70 elementos químicos,
    constituída por solvente (água) e por soluto (sais).
    • Na química, um sal é um composto neutro (Ex.: NaCl, KCl, CaSO4)
    de um cátion (Na+, K+, Ca++) ligado a um ânion (Cl--, SO4
    --). Eles são
    tipicamente o produto de uma reação química entre:
    • * Uma base e um ácido, formam um sal + água, ex.: 2NaOH +
    H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O sulfato de sódio
    • * Um metal e um ácido, formam um sal + hidrogênio, ex.: Mg +
    H2SO4 --> MgSO4 + H2 sulfato de magnésio
    • * Um óxido ácido e um óxido básico, formando um sal, ex.: CO2 +
    CaO --> CaCO3 carbonato de cálcio
    • A água dos oceanos é salgada porque contém sais dissolvidos (com
    concentrações entre cerca de 33 e 37 g por cada quilograma de água
    do mar) que têm várias origens: 1. As rochas da crosta vão-se
    desgastando por erosão e há uma parte dissolvida desse material que
    é transportada para o oceano pelos rios. 2. As erupções vulcânicas
    libertam substâncias voláteis (tais como dióxido de carbono, cloro e
    sulfato) para a atmosfera, uma parte das quais é transportada por
    precipitação diretamente para o oceano ou indiretamente por meio
    dos rios. As erupções vulcânicas submarinas contribuem fortemente
    para os íons no oceano. Em contrapartida a essas fontes de sais, há
    sumidouros que consomem parte dos sais dissolvidos: plantas e
    animais marinhos que usam sais (por exemplo, sílica, cálcio e
    fósforo) para construir os seus esqueletos ou conchas, sedimentos
    depositados no fundo do mar e que incorporam alguns sais (por
    exemplo, potássio e sódio), e ainda outros processos como a saída do
    sal transportada pela evaporação (maresia). O equilíbrio entre as
    fontes e os sumidouros fazem com que a composição da água do mar
    seja essencialmente constante.
    • Os depósitos hidrotermais são formados pela penetração e pela
    percolação das águas oceânicas em fendas e fissuras existentes nas
    rochas. Nesse percurso as águas se enriquecem de metais que são
    posteriormente precipitados no seu retorno ao oceano. Esses metais
    precipitam-se nas proximidades do eixo das cordilheiras
    mesoceânicas, onde ocorrem edifícios vulcânicos submarinos e
    fraturas, associados aos limites de placas litosféricas. Nessas regiões,
    que possuem alto fluxo de calor, formam-se as fumarolas (figura 3),
    que são como fontes submarinas de água enriquecida em metais
    dissolvidos das rochas vulcânicas do fundo submarino pela percolação
    de água aquecida em fissuras e fraturas da rocha.

    • Para todos os oceanos, embora a quantidade total de sais
    dissolvidos seja variável, as proporções relativas dos
    principais elementos (Sódio - Na+, Cloro - Cl--, Magnésio -
    Mg++, Cálcio - Ca++, Potássio - K+, Sulfato - SO4--) são
    constantes. Esses elementos correspondem a 99% do total de
    elementos na água do mar.

    • Somente o sal NaCl (Cloreto de Sódio) é responsável por 86% da
    composição da água marinha.

    • Em uma salinidade de 35, 1kg de água do mar contém em média 35
    gramas de sais inorgânicos dissolvidos. A água do mar é constituída
    de 96,5% de água pura e 3,5% de sais. Apresenta também uma
    pequena quantidade de organismos vivos e material inorgânico
    particulado e orgânico dissolvido.

    • Obs.:

    • Material dissolvido é o que passa por uma membrana de 45μm
    e o particulado é o que fica retido.

    • O material dissolvido pode ser orgânico, com composição
    biológica como proteínas, lipídeos, aminoácidos, uréia, ácidos
    húmicos ou inorgânico como os sais e nutrientes.

    • O material particulado orgânico constitui, por exemplo,
    tecidos animais ou vegetais e o inorgânico fragmentos de minerais
    em suspensão.

    • A determinação da salinidade auxilia na identificação de massas de
    água, da sua movimentação e mistura.

    • A água dos oceanos é um bem mineral e uma fonte sustentável de
    elementos economicamente importantes, como por exemplo: Cl, Na,
    Mg, K, Br, Sr e B. Em muitos países, a água do mar constitui a
    principal fonte de sal para consumo humano, como é o caso do
    Brasil, que extrai todo seu sal de cozinha (NaCl) a partir da
    evaporação da água marinha proveniente das salinas do Nordeste e
    do Rio de Janeiro.                   
                                    
                                                                Adriele Santos

    Fórmulas

    A água é uma substância química composta de hidrogênio e oxigênio, sendo essencial para todas as formas conhecidas de vida.[1]
    Algumas vezes, no uso típico, a água se refere apenas à sua forma ou estado líquido, mas a substância também possui um estado sólido, o gelo, e um estado "gasoso", mais corretamente denominado de vapor de água ou vapor. A água cobre 71% da superfície da Terra.[2] Na Terra, ela é encontrada principalmente nos oceanos e em outros corpos d'água grandes, 1,6% em aquíferos e 0,001% na atmosfera como vapor, nuvens (formada de partículas de água sólidas e líquidas suspensas no ar) e precipitação.[3] Os oceanos detêm 97% da água superficial, geleiras e calotas polares detêm 2,4%, e outros, como rios, lagos e lagoas detêm 0,6% da água do planeta. Uma pequena quantidade da água da Terra está contida dentro de organismos biológicos e de produtos manufaturados.

    substâncias Dissolvidas

    A água como solvente:

    Não existe água pura na natureza, pois ela tem uma grande capacidade de dissolver as substâncias que vai encontrando no seu percurso, quando circula na natureza.
    Se deitares uma colher de sal ou açúcar num copo com água e mexeres bem, o sal e o açúcar desaparecem. Porquê?
    Na realidade, nem o sal nem o açúcar desapareceram. Eles apenas deixam de se ver, porque as pequeníssimas partículas que os constituem ficam repartidas uniformente pela água, obtendo-se, deste modo, água salgada e água açucarada. É por isso que o sal e o açúcar são solúveis na água.

    Quais são as substâncias que se dissolvem na água?

    Existem várias substâncias sólidas, líquidas e gasosas que se dissolvem na água. Por isso diz-se que a água é um bom solvente. Por exemplo, a água dos oceanos e mares é salgada, porque contém sais dissolvidos, sendo o mais abundante o cloreto de sódio, que é o sal de cozinha que tu conheces. A água doce tem também substâncias minerais dissolvidas como, por exemplo, o cálcio, o sódio, o bicarbonato, o magnésio e o fluór, provenientes das rochas por onde ela passa, tal como acontece com a água das nascentes. Por isso algumas nascentes têm água com determinadas substâncias dissolvidas que lhe conferem propriedades que, por vezes, são aproveitadas para fins medicinais, como acontece com as termas.
    No entanto, muitas outras substâncias podem dissolver-se na água e é por isso que encontras as águas dos lagos e charcos turvas. As substâncias dissolvidas são muito variadas, dependendo do tipo de rochas e dos materiais que a água vai encontrando no seu percurso, quando circula na Natureza. Por este motivo não existe água pura na Natureza e ela é sempre diferente de região para região.

    Mas a água pode dissolver todas as substâncias?

    Não, pois a dissolução na água é diferente de substância para substância e algumas dissolvem-se tão pouco que se consideram insolúveis.
    Experimenta deitar uma colher de azeite num copo de água. Depois de mexeres o que é que observas? E se continuares a mexer? Continuas a poder distinguir o azeite e a água?
    Então o azeite é um exemplo de uma substância insolúvel na água.
    Posso separar um soluto de uma solução?
    Sim, existem processos que permitem recuperar o soluto e o solvente. Por exemplo, o sal que tens na tua cozinha pode ser obtido por um destes processos. Desde muito cedo o homem utilizou a água do mar para obter sal. O processo de extracção do sal basea-se na evaporação da água, com a consequente deposição dos cristais de sal, nas salinas.

    Nomenclatura em Água Doce e Salgada



    A água (H2O, HOH) é a molécula mais abundante na superfície da Terra, e cobre cerca de 70% de sua superfície nas formas líquida e gasosa, além de ser encontrada na atmosfera terrestre como vapor. Está em equilíbrio dinâmico entre os estados líquido e gasoso nas condições ambientes de temperatura e pressão (21-23 °C, 1 atm). À temperatura ambiente, é um líquido fracamente azul, praticamente incolor, insípido e inodoro. Muitas substâncias se dissolvem na água e ela é comumente chamada "solvente universal". Por isso, a água na natureza e em uso raramente é pura, e pode apresentar propriedades diferentes daquelas encontradas no laboratório. Entretanto, há muitos compostos que são essencialmente, se não completamente, insolúveis em água. A água é a única substância comum encontrada em todos os três estados comuns da matéria. A água compõe cerca de 75% do corpo humano.

     

    Formas da água

    A água pode assumir várias formas. O estado sólido da água é comumente conhecido como gelo (mas também existem muitas outras formas; veja sólido amorfo e gelo amorfo); o estado gasoso é conhecido como vapor d'água, e a fase líquida comum é geralmente chamada simplesmente de água. Acima de certa temperatura e pressão crítica (647 K e 22,064 MPa), as moléculas de água assumem uma condição supercrítica, em que aglomerados líquidos flutuam numa fase de vapor.

    A água pesada é a água cujo hidrogênio é substituído pelo seu isótopo mais pesado, o deutério. A água pesada é quimicamente quase igual à água normal. É usada na indústria nuclear para desaceleração de nêutrons.

     

    Nomenclatura sistemática

    A nomenclatura IUPAC aceita para a água é simplesmente "água", mas há dois outros nomes que podem ser usados para descrever a molécula.

    O primeiro e mais sistemático é óxido de hidrogênio. Esse nome é análogo ao de compostos correlatos, como o peróxido de hidrogênio (água oxigenada), o sulfeto de hidrogênio e o óxido dedeutério (água pesada). Um outro nome sistemático, oxidano, é aceito pela IUPAC como um nome pai para a nomenclatura sistemática de grupos substituintes baseados em oxigênio,apesar de mesmo estes comumente terem outros nomes recomendados. Por exemplo, o nome hidroxila é recomentado no lugar de oxidanila para o grupo −OH. O nome oxano é explicitamente mencionado pela IUPAC como incompatível com esse propósito, pois já é o nome de um éter cíclico também conhecido como tetra-hidropirano no sistema de Hantzsch-Widman; dentre os compostos semelhantes, existem o dioxano e o trioxano.

     Nomenclatura sistemática e humor



    Monóxido de diidrogênio (às vezes Monóxido de di-hidrogênio), ou DHMO é um nome sistemático um tanto pedante para a água. O termo foi usado em paródias de pesquisas químicas que clamavam pela abolição dessa "substância química letal". Na verdade, um nome sistemático mais realista seria simplesmente óxido de hidrogênio, já que os prefixos "mono-" e "di-" são supérfluos. O sulfeto de hidrogênio, H2S, nunca é chamado de "monossulfeto de diidrogênio", e o peróxido de hidrogênio, H2O2, nunca é chamado de "dióxido de diidrogênio".
    Algumas fichas de dados de segurança de material a respeito da água, exagerando, dizem: "Cuidado! Pode causar afogamento!"
    Um outro nome sistemático para a água é ácido hidróxico, ou ácido hidroxílico. De maneira semelhante, o nome para a água como base é hidróxido de hidrogênio — os dois nomes existem para a água porque ela pode reagir tanto como ácido quanto como base, dependendo da força do ácido ou da base com que reage (veja anfoterismo). Nenhum desses nomes é usado com freqüência fora desses contextos humorístico.

    A água como solvente

    Também devido à sua polaridade, a água é um bom solvente. Substâncias que se misturam bem e se dissolvem na água (por exemplo, os sais) são conhecidas como substâncias hidrofílicas, ao passo que as que não se misturam bem em água (por exemplo, gorduras e óleos) são chamadas hidrofóbicas. A capacidade de uma substância se dissolver em água depende de ela poder ou não igualar ou superar as grandes forças atrativas que as moléculas de água exercem umas sobre as outras. Se uma substância tiver propriedades que a impeçam de superar essas grandes forças intermoleculares, suas moléculas são “expulsas” da água, e não se dissolvem. Ao contrário do que normalmente se acredita, a água e as substâncias hidrofóbicas não se “repelem”, e a hidratação de uma superfície hidrofóbica é favorável energeticamente, mas não entropicamente.
    Quando um composto iônico ou polar entra em contato com a água, é rodeado por moléculas de água (hidratação). O tamanho relativamente pequeno das moléculas de água tipicamente permite que muitas delas rodeiem uma única molécula de soluto. As extremidades parcialmente negativas do dipolo da água são atraídas pelos componentes positivamente carregados do soluto, e vice-versa com as extremidades positivas.
    Em geral, substâncias iônicas e polares como ácidos, álcoois e sais são relativamente solúveis em água, e substâncias apolares como gorduras e óleos, não. Moléculas apolares permanecem juntas na água porque é energeticamente mais favorável para as moléculas de água ligar-se umas às outras por ligações de hidrogênio que se envolverem em interações de van der Waals com as moléculas apolares.
    Um exemplo de soluto iônico é o sal de cozinha; o cloreto de sódio, NaCl, se separa em cátions Na+ e ânions Cl, cada um rodeado por moléculas de água. Os íons são então facilmente separados de sua rede cristalina. Um exemplo de soluto não-iônico é o açúcar comum. Os dipolos da água criam ligações de hidrogênio com as regiões polares da molécula de açúcar (grupos OH) e lhe permitem ser misturada na solução.

     A natureza anfótera da água

    Quimicamente, a água é anfótera — isto é, pode agir tanto como ácido quanto como base. Ocasionalmente, o termo ácido hidróxico é usado quando a água atua como ácido numa reação química. Em pH7 (meio neutro), a concentração de íons hidróxido (OH) é igual à dos íons hidrônio (H3O+) ou hidrogênio (H+). Se esse equilíbrio for perturbado, a solução pode se tornar ácida (maior concentração de íons hidrônio) ou básica (maior concentração de íons hidróxido).
    De acordo com o sistema de Brønsted-Lowry, um ácido é definido como uma espécie química que perde um próton (um íon H+) numa reação, e uma base, como uma espécie que recebe um próton. Ao reagir com um ácido mais forte, a água atua como base; ao reagir com uma base mais forte, atua como ácido. Por exemplo, ela recebe um íon H+ do ácido clorídrico:

    \mbox{HCl} + \mbox{H}_2\mbox{O} \leftrightarrow \mbox{H}_3\mbox{O}^+ + \mbox{Cl}^-
    Acima, a água atua como base, recebendo um íon H+.
    Na reação com a amônia, NH3, a água perde um íon H+, atuando, pois, como ácido:

    \mbox{NH}_3 + \mbox{H}_2\mbox{O} \leftrightarrow {\mbox{NH}_4}^+ + \mbox{OH}^- 
    Água Salgada

    Após o nosso planeta ser observado e fotografado por várias missões espaciais, foi dito que, ao invés de Terra, o mesmo deveria ser chamado de Água. Quando olhamos a fotografia do planeta, percebemos que a água ocupa a maior parte. O que vemos em branco são nuvens e em marrom os continentes.


    Figura 1: Terra
    A Terra é o único planeta do sistema solar onde existe água na forma líquida. Praticamente todas as formas de vida conhecidas dependem da água, o que explica o fato de ser encontrado organismos apenas na Terra. Suspeitava-se que na Lua havia água, porém pesquisas descartaram esta possibilidade. A água pode ser encontrada também nos satélites de Júpiter.


    Figura 2: Mar
    A maior parte da água (cerca de 97% de toda a água) que existe no planeta está nos oceanos e mares. Conhecemos esta água como água salgada, porque contém substâncias chamadas sais.


    Figura 3: Rio Amazonas
    A água também está presente em rios e lagos, porém em menor quantidade que nos oceanos. A água de rios e lagos é conhecida como água doce, porque não possui a enorme quantidade de sal que tem a água do mar. Devemos tomar cuidado com esta definição, porque água doce não quer dizer água com açúcar, mas sim com menos sal em relação à água do mar.
    Existe uma grande quantidade de água também debaixo do solo, conhecida como água subterrânea. Dependendo do local, formam-se verdadeiros rios subterrâneos, conhecidos como lençóis d'água ou freáticos. Em muitos locais são feitos poços ou perfurações no solo para se captar esta água. Quando um rio encontra o mar, as águas se misturam, é o que ocorre em áreas de mangue e estuários. Esta água não é doce nem salgada, mas sim água salobra. Os organismos que aí vivem são adaptados às condições deste ambiente. Observamos nesta foto as raízes conhecidas como "escoras", que sustentam as árvores no solo. Os mangues são característicos das áreas tropicais.



    Figura 4: Mangue
    A água também está presente no corpo dos seres vivos. Percebemos a existência da água em nosso corpo quando transpiramos, urinamos ou choramos, embora nestes casos a água esteja misturada com outros produtos do nosso metabolismo.



    Manuela Graça Santana