Corações de leite- Plástico de caseína

Hoje vamos fazer um plástico muito divertido. Este plástico pode ser utilizado para fazer muitas coisas como transformar leite em prendas variadas, decoradas com amor e pintadas por irrequietos criativos.

Precisamos de:

• Filtro ou pano de algodão velho,
• Funil, não é essencial mas ajuda,
• Recipiente resistente ao calor, caso usem o funil este deve conseguir ser apoiado no recipiente, 
• 500ml de leite,
• 50ml de vinagre,
• Panela,
• Prato fundo,
• Faca.

Acesso a:

• fogão, cuidado com as mãos, pede a um adulto que trate desta fase.

Como fazer:

1. Aqueçam o meio litro de leite numa panela, não o deixem ferver;
2. Desliguem o lume;
3. Vertam os 50ml de vinagre para a panela, devagar para não pingar;
4. Com cuidado mexam a solução resultante, o leite vai "talhar", ficar em forma de flocos;
5. Filtrem a mistura heterogénea para outro recipiente, de maneira a obteres a caseína o mais pura possível (usa o funil e um filtro de papel);
6. Deixem filtrar bem a solução, isto pode demorar muito tempo, vejam no fim deste "procedimento" como acelerar este processo;
7. Raspem a parte sólida para um prato fundo com a ajuda de uma colher;
8. Com as mãos lavadas empurrem este "barro" para dentro do molde, comprimam bem!
9. Deixem secar, pode demorar muitos dias, depende da altura do molde que escolheram.
10. No final podem pintar com tintas normais.

 

Opções para acelerar o processo: 
Podem colocar um pano de algodão no funil e verter a solução para o funil, em seguida agarrem as pontas do pano, com cuidado para não entornar o líquido, e espremam/torçam o pano, de forma a expulsar todo o líquido e ficar só com a parte sólida.

Nota:
Porque a ciência tem destas coisas, os imprevistos acontecem e os corações dos irrequietos cá de casa foram comidos pelos pássaros antes de secarem... repetimos o ensaio e quando estiverem secos mostramos aqui o resultado final.

O que acontece?

• Quando adicionámos o vinagre ao leite quente verificámos a formação de flocos brancos no leite. 
• Utilizando o filtro/pano de algodão conseguimos separar, com sucesso, a fase líquida da fase sólida do leite flocolado.
• Esta massa sólida é altamente moldável e quando seca torna-se num material bastante rígido.

Porquê?
Porque o vinagre faz com que o leite se separe num líquido e uma massa sólida (esta massa é composta de gordura, minerais e caseína).
Porquê?
É uma simples reacção ácido/base. O ácido (ácido acético ou vinagre) reage com a caseína do leite (base) formando uma polímero que precipita.
Como é formado esse polímero? 
A caseína é uma proteína, esta proteína está toda dobrada sobre si mesma,- imaginem um novelo de lã fortemente apertado-, quando é aquecida e misturada com um ácido como o vinagre, ela desdobra-se e rearranja-se, ou seja, imaginem que as moléculas de caseína se partem e formam uma longa corrente, a esta corrente chamamos polímero. É este polímero que precipita.
E o que é um polímero? 
É uma longa corrente de moléculas em que cada elo da corrente é um molécula (ou conjunto de moléculas) a que chamamos monómeros. Estes monómeros organizam-se nessa cadeia num padrão repetitivo, como na imagem.

Assim...
Depois da filtragem, a substância branca que fica no filtro/pano está pronta a ser moldada e pintada depois de seca.

O que é a caseína?O leite é uma combinação de diversos elementos sólidos em água. Os elementos sólidos representam aproximadamente 12 a 13% do leite e a água, aproximadamente 87%. Os principais elementos sólidos do leite são lipídios (gordura), carboidratos, proteínas, sais minerais e vitaminas.
A caseína é o componente principal da proteína láctea- ou seja, é a proteína presente em maior quantidade no leite. A principal característica desta proteína é ser uma fosfoproteína, cuja hidrólise produz além de aminoácidos, o ácido fosfórico. 2,6% do leite inteiro é caseína.
As micelas de caseína e os glóbulos de gordura são responsáveis pela maior parte das características físicas (estrutura e cor) encontradas nos produtos lácteos.

Utilização de caseína como plástico:

Aspecto do leite depois de
adicionar o vinagre

Ora bem, a caseína é composta de moléculas que podem dobrar até que secam e endurecem, formando um plástico.
Historicamente a caseína tem vindo a ser utilizada como plástico desde há milhares de anos, tendo sido bastante popular na primeira metade do século XX. Nesta altura esta proteína era largamente utilizada como matéria prima para fabrico de botões, fivelas, contas e outras bijutarias. Hoje utilizamos derivados do petróleo para estas funções.
Apesar da caseína poder ser moldada com sucesso em condições de pressão e temperatura normais, não produz um material suficientemente estável para utilização industrial antes de ser mergulhado em formol, o que torna este plástico "pouco prático" industrialmente. Têm sido conduzidos alguns estudos científicos sobre a utilização deste plástico natural, de forma a transforma-lo numa matéria prima mais apetecível.

Podem, e devem, ir um pouco mais longe:
Esta é uma demonstração,podem facilmente transformá-la num projecto para uma feira de ciências ou numa experiência, heis algumas sugestões:

• Repitam o procedimento fazendo variar a relacçao leite:vinagre, ou seja, será que 500ml de leite para 50ml de vinagre é a relacção ideal para a precipitação da totalidade da caseína presente no leite que estão a utilizar? Utiliza uma balança para pesar a quantidade final de caseína extraída.
• Utilizem outras marcas de leite;
• Utilizem leite magro, gordo e meio gordo, existe alguma relacção entre a gordura do leite e a quantidade de caseína?
• Leite de vaca, de ovelha, de cabra... como varia a quantidade de caseína no leite de espécie para espécie?
• O leite de soja comporta-se da mesma forma? Porquê? 
• A temperatura influencia a quantidade de caseína extraída do leite?
• ....

As possibilidades de explorar este procedimento como experiência e até transformá-lo num projecto são imensas.
A variável depende de como constroem a hipótese e a pergunta! Por isso é muito importante que isso esteja muito claro antes de começarem.

ATENÇÃO:
Anotem tudo no vosso caderno de registos (pesos, volumes, temperaturas, etc).
Variem só uma variável de cada vez! (variáveis possíveis: marca do leite, teor de gordura, origem do leite, temperatura de aquecimento, relacção leite:vinagre... etc)

Fontes:
http://www.sciencebuddies.org
http://www.plastiquarian.com
http://www.enq.ufsc.br/disci/eqa5216/material_didatico/componentes_do_leite.htm
http://www.shipibonation.org/como-fazer-plastico-e-criar-pequenos-brinquedos.html
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia8/AG01/arvore/AG01_128_21720039243.html
The language of Biotechnology a dictionary of terms- ISBN 0-8412-2982-1

Et voilá!
Não deixem as vossas esculturas ao ar livre a secar... os pássaros comeram os primeiros corações que fizemos! 

Divirtam-se!

Tabela Periódica dos Elementos Químicos- Mentes Irrequietas

O Super Irrequieto desta semana é ... o Mentes Irrequietas

O Mentes tem estado a trabalhar em alguns materiais que possam ser utilizados na aprendizagem dos
irrequietos de todas as idades. O nosso primeiro projecto foi elaborar uma tabela periódica com alguma informação básica sobre os elementos químicos e com a identificação do cientista/ chefe do grupo de investigação que identificou/isolou/descobriu o elemento pela primeira vez.

Tabela periódica dos elementos químicos- Baseada nas regras IUPAC

Notas:
O ponto de interrogação significa que a descoberta não é atribuída a ninguém ou existem informações contraditórias.
Em alguns casos não se consegui encontrar a imagem da pessoa, pelo que se colocaram imagens sombra.
A tabela é o resultado da compilação de vários dados obtidos de várias fontes.
A tabela está preparada para ser impressa em A3 ou maior (pode perder definição)  a impressão em A4 pode ser feita mas a leitura será difícil.


Disclaimer:
Os materiais "Mentes Irrequietas" podem ser publicados noutros sites desde que:
Os sites não tenham fins comerciais,
As marcas de água não sejam retiradas,

Sejam colocados os créditos correctamente "©2013 Mentes Irrequietas® all rights reserved" (com o respectivo link)

Para mais informações contactar irrequietos@mentesirrequietas.com)

Et voilá
O primeiro de muitos materiais para imprimir e aprender

Divirtam-se!

Trocas de energia para cá e para lá, Entalpia

Reacções químicas exotérmicas e endotérmicas
Uma reacção química pode libertar ou absorver energia. A energia presente nas reacções químicas apresenta-se sob a forma de calor.

• Quando a reacção liberta energia diz-se que é uma reacção exotérmica, o que significa que durante a passagem dos reagentes a produtos de reacção é libertada energia. Em linguagem química quando escrevemos a fórmula química da reacção, o calor que se liberta neste tipo de reacção aparece no lado dos produtos.
• Por outro lado quando a reacção consome energia diz-se que é uma reacção endotérmica, o que significa que a passagem dos reagentes a produtos de reacção depende do consumo de energia. Em linguagem química quando escrevemos a fórmula química da reacção, o calor que se liberta neste tipo de reacção aparece no lado dos produtos.

Segundo a Lei da Conservação da energia a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada- lembrem-se de Lavoisier e do "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", e então é razoável dizer que se a reacção liberta energia ela tinha de estar "fechada" em algum lado...  da mesma forma também é verdade que se a reacção precisa de energia tem de a ir buscar a qualquer lado...

Reacção exotérmica:

reagentes ----------> produtos de reacção + calor(energia)

Reacção endotérmica:

reagentes + calor(energia)----------> produtos de reacção 

Entalpia

O Sol. Fonte de energia natural

Se generalizarmos este pensamento fica claro que todas os compostos encerram energia, armazenam energia. É também correcto pensar que a quantidade de energia armazenada por substâncias diferentes pode, e em princípio é, diferente. A esta quantidade de energia armazenada numa substância os cientistas chamam entalpia e é representada por H e exprime-se em Joules (J).

Descomplicando:

• Quando a entalpia dos reagentes é maior do que a dos produtos- a reacção liberta energia, a reacção é exotérmica. Ou seja: se a energia armazenada no inicio (reagentes) é maior do que a armazenada no final (produtos) então, como "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", a energia tem de ir para algum lado.



Processos endotérmicos (brasilescola.com)

• Já no caso da entalpia  dos produtos ser maior do que a entalpia dos reagentes acontece o contrário- a reacção consome energia, a reacção é endotérmica. Ou seja: Há menos energia encerrada nas substâncias iniciais do que nas finais... então é lógico concluir que os produtos da reacção vão buscar energia a algum lado, normalmente o sol, a luz ou uma chama de queima.

Exemplos:
Reacção endotérmicas:

• fotossíntese (processo de produção de Oxigénio que ocorre nas plantas por acção da luz): 



Processos exotérmicos (brasilescola.com)

• 6 CO2(g) + 6 H20(l) + Energia=> C6H12O6(aq) + 6 O2(g)

Reacção exotérmicas:

• combustão (queima do carvão por exemplo): 
• carvão + O2 => CO2 + Energia

Podemos fazer uma demonstração deste fenómeno.

Precisamos de:

• esfregão "palha de aço" novo, atenção que tem de ser dos baratos, daqueles que oxidam, podem utilizar outro material de ferro, desde que caiba dentro do frasco,
• vinagre, daquele simples sem aromas, de vinho branco,
• frasco com tampa ou com possibilidade de ser fechado,
• termómetro.

Como fazer:

1. Coloquem o esfregão dentro do frasco;
2. Coloquem lá dentro o termómetro;

   

   As plantas fazem a fotossíntese
   Processo que consome energia,
   processo endotérmico

3. Fechem bem o frasco;
4. Aguardem 5min;
5. Leiam a temperatura, tomem nota do valor;
6. Abram novamente o frasco;
7. Retirem o termómetro;
8. Derramem o vinagre por cima do esfregão, podem agitar o frasco levemente;
9. Coloquem o termómetro lá dentro;
10. Fechem o frasco;
11. Aguardem 5 min;
12. Leiam novamente a temperatura.

O que acontece?
A temperatura aumentou na segunda leitura.

Porquê?
O vinagre actua sobre a pelicular que protege o esfregão, removendo-a. Este processo deixa o ferro exposto reage com o oxigénio, num processo lento a que chamamos de "ferrugem". Neste processo é libertada energia sob a forma calor, é este calor que aquece o termómetro e faz a temperatura subir

Passos seguintes:

• Este é apenas um exemplo de uma reacção exotérmica, podes explorar outras reacções à tua volta;
• Ou então podes tenta encontrar reacções endotérmicas e reproduzi-las em ambiente controlado.

Não te esqueças de:

• anotar todos os resultados que obtiveres;
• variar uma variável de cada vez;
• fazer um ensaio controlo.

Et voilá!
Trocas de energia para cá e para lá
Divirtam-se!

Reacções químicas- Perguntas Irrequietas

Átomo, esquema

Por vezes, quando temos de explicar alguma coisa a alguém não nos conseguimos colocar no mesmo degrau de conhecimento, principalmente quando esse alguém não tem a nossa idade nem as nossas referências culturais. Isso acontece frequentemente com os irrequietos mais novos, interrogam-nos sobre algum assunto, ainda não estamos a meio da explicação e eles já estão a perguntar  que é "isto" o que é "aquilo", o que nos vai fazendo recuar no grau de complexidade da explicação até que, por vezes, a explicação fica vazia, e quase que era melhor responder "porque sim".


Pela experiência do Mentes junto dos irrequietos, um dessas situações tem sido a clássica pergunta "O que é uma reacção química?"

O que é a matéria?

Antoine Lavoisier

Esta pergunta tem imensas respostas, todas se complementam umas às outras e são dadas consoante a área da ciência a que estamos mais ligados, todas estão correctas e todas parecem concordar com Lavoisier, (químico francês, considerado o pai da química moderna) o primeiro cientista a enunciar o princípio da conservação da matéria: "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", dito por outras palavras, tudo no universo se transforma numa e noutra coisa mas a matéria é sempre a mesma, ainda que apareça com outra forma, outra cor, outro peso, como dizia um professor de química, bastante irrequieto, os produtos de reacção não aparecem por geração espontânea, nem os reagentes se evaporam na bruma.
A ciência diz-nos que a matéria é constituída por 114 substâncias elementares (*). Estas substâncias estão distribuídas por uma tabela altamente organizada: a "Tabela Periódica dos Elementos"- TPE.

Tabela periódica dos elementos químicos

Elemento Químico Carbono

Algumas destas substâncias (23) até hoje nunca foram observadas na natureza, apenas produzidas em laboratório, em condições altamente controladas. Para além das 114 aceites pela "União Internacional de Química Pura e Aplicada"- IUPAC- existem outras 4 substâncias que nunca foram observadas, nem no laboratório, mas que por estimativa sabemos que estão lá (por vezes em ciência é assim, não sabemos mas prevemos).  A estas 114+4 substâncias chamamos elementos químicos.

Fórmulas químicas
Cada um destes elementos químicos é constituído por átomos, estes átomos organizam-se em moléculas, e estas moléculas em estruturas maiores que conseguimos ver, palpar, quantificar a olho nú.... como se fosse um puzzle, em que cada peça é um átomo de um elemento químico.

H- branco, O- Azul, N- amarelo;
C- preto; P- lilás

Tomemos como exemplo a água, tantas vezes falada por aqui:
A água é uma rede de moléculas unidas por pontes de hidrogénio (podes ver mais sobre pontes de Hidrogénio aqui), estás moléculas são constituídas por 2 átomos de hidrogénio(H) e 1 de oxigénio(O). Em linguagem química escrevemos: H2O. Voltando um pouco atrás, neste "puzzle" temos 3 peças, 2H e 1O, este trio é repetido vezes sem conta como um padrão formando poças, rios, mares...

Ler uma fórmula química
Agora que estás munido da TPE e sabes "ler" uma fórmula vamos diversificar:

Molécula da cafeína

• H2O2- Fórmula química da água oxigenada- a molécula é constituída por 2 átomos de H e 2 de O, mais 1 átomo de oxigénio que a água normal, por isso se chama "oxigenada".
• H2SO4 - Podes não saber ao que é que a fórmula se refere mas sabes de certeza quais são os átomos. qual é o elemento que quimicamente é designado por S? Pela consulta da TPE o S é o enxofre. Então na fórmula temos 2 átomos de H 1 de S e 4 de O.
• CH3COOH- Pela consulta da TPE o C é o carbono. Temos então 2 átomos de C, 2 de O, e 4 de H.

Falta apenas dizer que estas peças de puzzle, estes átomos, estão ligados entre si por ligações químicas.

Existem outras regras, muitas mesmo, que permitem aos cientistas escrevem fórmulas químicas que descrevem a forma como os elementos se organizam na molécula, também existem truques para perceber se a fórmula está bem escrita, o Mentes Irrequietas abordará estes e outros temas mais para a frente.

Voltando à nossa questão inicial, o que é uma reacção química?
Uma reacção química pode envolver duas ou mais moléculas (reagentes), e dar origem a uma ou mais moléculas (produtos de reacção). Numa reacção química A transforma-se em B porque ocorrem alterações das ligações químicas entre os átomos das moléculas envolvidas.

reagentes ----------> produtos de reacção

Uma das reacções químicas que mais temos utilizado no Mentes Irrequietas é a do bicarbonato de sódio (fermento) com o ácido acético (vinagre):

bicarbonato de sódio + ácido acético ------>dióxido de carbono + água + acetato de sódio

Quimicamente:

NaHCO3 (aq) + CH3COOH (aq) ----> CO2 (g) + H2O (l) + CH3COONa (aq)

Mas atenção: O princípio de Lavoisier prevalece sempre. Não pode aparecer matéria do lado dos reagentes que não apareça do lado dos produtos de reacção e vice versa. No exemplo acima se contarem os átomos de C, H, Na e O eles mantêm-se iguais antes e depois da reacção química .

Então o que é uma reacção química? Uma reacção química é a transformação de reagentes em produtos de reacção pela alteração das ligações químicas entre os átomos (há um rearranjo dos átomos), neste rearranjo há conservação de matéria e pode haver ou não, consumo ou libertação de energia.

(*)segundo a tabela periódica dos elementos IUPAC

Et voilá!
Nada se cria nada se perde, tudo se transforma!

Divirtam-se!

Fontes:
IUPAC website;
"Introdução à biologia"- Fundação Calouste Gulbenkian

Tabelas periodicas ilustradas

Encontrei estas Tabelas Periódicas na internet e rendi-me à evidência: são super irrequietas. Têm cor, têm bonecada, têm informação séria e dão posters espetaculares para o ensino médio.

1.Esta Tabela foi desenvolvida pela Fundação para a educação, ciência e tecnologia- Foundation for Education, Science and Technology.

2. Neste caso a tabela, para além do que costuma ter, tem informação preciosa sobre a utilização de cada um dos elementos químicos. Esta tabela é da Associação da industria química alemã (VNCI).

Et voilá!
Divirtam-se!

As Grutas de Cristal de Naica - A casa do Super-Homem?

Em 1978 chegava-nos de Hollywwod, directamente para as salas de cinema o filme "Super-homem- o filme" ou no Brasil "Superman- O filme". Ainda não tínhamos entrado nos míticos anos 80 quando fomos apresentados ao herói da banda desenhada representado no grande ecrã pelo já falecido Christopher Reeve.

Fortaleza da solidão

Super-Homem: Sempre a inspirar gerações
Muitos Irrequietos, principalmente os mais avessos às leituras, tiveram o seu primeiro contacto com este extraterrestre humanoide super simpático no grande ecrã. Outros já estavam habituados a ver o homem de capa vermelha nos quadradinhos de um livro de banda desenhada, e só depois viram o filme. Outros ainda nunca viram o filme de 1978 nem conhecem o Christopher Reeve como Super-Homem, apenas o actor Brandon Routh. E por fim o grupo daqueles que nunca viu nenhum dos filmes, nunca leu nenhum dos livros.
Qualquer que seja o grupo a que cada um de nós pertence uma coisa é certa, todos nós (re)conhecemos o homem da capa vermelha, seja pelos filmes, pelas séries, pelos livros, internet, posters, cromos... ou simplesmente porque já nos salvou do vilão nalguma noite em os sonhos tomaram conta da realidade.


A Fortaleza da Solidão

Caverna de Cristal- Naica

Ora em 1978 fomos apresentados à versão HollyWoodesca do Super Homem, a dada altura, depois da morte do tio, o Clark Kent abandona a quinta onde vive em direcção a terras geladas à procura, segundo ele, da sua identidade. Ai chegado sente que algo o impele a arremessar um cristal que, segundo os seus tios, teria vindo com ele na nave quando aterrou na quinta. Depois de arremessar esse cristal e por acção de forças fantásticas e raios de- se não me trai a memória- luz verde, forma~se uma estrutura cristalina, meio agressiva mas muito harmoniosa. É nesta estrutura, perdida no meio do gelo, que Clark Kent se transforma em Super-Homem, por esta razão esta é a casa o Super-Homem, o local onde ele se retira para reflectir, o local onde aprende mais sobre o seu planeta, o local onde se encontra com os pais. Esta estrutura, gruta, casa, chama-se oficialmente "Fortaleza da solidão".

Caverna de Cristal- Naica

Este é o resumo de parte da história do primeiro filme do Super-Homem, na realidade é apenas nesta parte que nos vamos concentrar as nossas energias.

A descoberta de Naica
No ano 2000 no subsolo de Naica, no México, os cientistas fizeram uma descoberta muito curiosa: a 340m de profundidade descobriram uma gruta mais quente do que o corpo humano consegue suportar, as Gruta de Cristal.

Caverna de Cristal- Naica

Esta caverna, debaixo de Naica, é apenas uma de uma serie de grutas que formam uma galeria forrada com cristais gigantes que se agrupam criando um efeito de jóia, John Rakovan mineralogista da Universidade de Miami, Ohio considera que este facto faz destes cristais uma verdadeira raridade geológica. Segundo Rakovan os cristais à medida que vão crescendo vão perdendo as suas características translúcidas e ficando mais imperfeitos, o que faz dos cristais de Naica únicos é o facto de serem tão grandes e tão perfeitos.

Caverna de Cristal- Naica

A exploração de da Gruta de Cristal
A combinação de 90 por cento de humidade e uma temperatura 48 graus Celsius no interior da gruta é tão hostil que pode matar um ser humano preparado em apenas 30 minutos. Talvez por isso só 9 anos depois da sua descoberta os cientistas reuniram as condições necessárias para explorar eles mesmos a caverna.
Depois de algum tempo de exploração local os cientistas puderam observar as formações gigantes de cristais brilhantes que se estendem até 500m abaixo a superfície e apelidaram esta galeria de O Palácio do Gelo.

Conservação deste museu natural
O facto destes estarem numa zona naturalmente inundada torna a sua conservação em seco muito cara. Rakovan está convencido de que o facto de deixarem inundar a Caverna pode não ser mau e pode até ajudar a preservar os cristais

Caverna de Cristal- Naica

Igualmente importante é dizer que os grupos de cientistas que têm vindo a trabalhar neste complexo de galerias encontraram, para além de vida microbiana, indícios que este tipo de caverna possa existir em planetas como Marte.

A Fortaleza da Solidão e a Gruta de Cristal
A estrutura de cristais gigantes dá a esta gruta em Naica uma semelhança assustadora com a gruta que aparece no filme 20 anos antes.
A Fortaleza do Super Homem é cenário, por isso é geométrica, perfeita, com degraus e cristais planos nos locais certos para servirem de mesa. Já a Gruta de Cristal é naturalmente perfeita na sua imperfeição, mas altamente eficiente, como só a natureza sabe fazer.
A Gruta de Cristal é incrivelmente quente e muito húmida, a Fortaleza do Super Homem é gélida, apesar de parecer um gélido bastante confortável.

Caverna de Cristal- Naica

Mais sobre o Super-Homem

Et voilá!
Se a Fortaleza do Super homem fosse tão quente e húmida como a Gruta de Cristal a Lois Lane nunca teria podido lá entrar.

Divirtam-se!

Fontes:
http://blog.beliefnet.com/idolchatter/2010/10/catch-it-nat-geos-into-the-los.html
http://news.nationalgeographic.com/news/2010/09/photogalleries/101008-giant-crystal-cave-science-mexico-pictures/

Crípton, krypton, o elemento químico do Super Homem

Crípton na Tabela Periódica

Na tabela periódica o crípton tem o número atómico 36 e é um gás nobre, o que significa que aparece na coluna mais à direita. Já Krypton (o nome deste gás em Inglês) é o planeta natal do Super-Homem, que foi destruído mesmo antes de Jor-El enviar o filho Kal-El para a Terra.
Curiosamente o símbolo químico do gás nobre crípton, ou criptônio- em português do Brasil-, é Kr como as duas primeiras letras do nome do planeta de Kal-El. 

Características do crípton e sua utilização:
Este elemento químico apresenta-se naturalmente na atmosfera sob a forma gasosa e em concentrações muito baixas (1 parte por milhão, 1ppm). Como a sua concentração é muito baixa é muito difícil e muito caro extrai-lo da atmosfera, fazendo como que chegue ao mercado a preços muito altos.

O Crípton é muito utilizado na iluminação

O crípton quando é sujeito à passagem de corrente eléctrica brilha na cor branca e por isso o seu uso comercial mais comum é a iluminação. Alguns dos chamados sinais neon são na realidade tubos coloridos cheios de gás neon e gás cripton que brilha quando o gás passa de gasoso ao estado de plasma, pela acção da passagem de corrente. Este gás melhora substancialmente a qualidade da luz, tornando-a mais clara e mais brilhante, melhorando a eficiência dos tubos. Outra aplicação deste gás são os flashs de alta velocidade, devido à intensidade da luz que é emitida.

Quem e quando se descobriu o crípton?
Henry Cavendish, em 1785, registou a presença de um elemento químico na atmosfera  que não era nem Oxigénio nem Nitrogénio. Mas só em 1878 Sir William Ramsay e Morris Travers identificaram e descobriram o este gás nobre, juntamente com o néon e o xénon.

Sir William Ramsay

Ramsay e Travers batizaram este elemento químico com o nome de cripton palavra que deriva do grego "kryptos" que significa "escondido".
No estado gasoso este gás é incolor, inodoro. Quando em estado sólido cria cristais cúbicos, tal como todos os gases nobres e a sua assinatura espectral vai do verde ao vermelho.

Sir William Ramsay
Nasceu em 1852, em Glasgow, na Escócia, e faleceu em 1916 em High Wycombe, United Kingdom. Foi laureado com o Prémio Nobel da química pelo seu trabalho e descoberta dos gases inertes do ar, e pela sua determinação em colocá-los na Tabela Periódica.

Crípton, Krypton, Kryptonite e o Super-Homem:

Lex Luthor e a Kryptonite

Por muito Irrequietos que tentemos ser não existe uma ligação muito profunda entre o Planeta Crípton e o elemento químico crípton. Existem alguns pontos curiosos que poderão ter servido de ponto de partida para a criação do mito do homem extraterrestre que voa sob os céus de Metrópolis, e a quem chamam Super-Homem.

Então vejamos:

• O elemento químico crípton é um gás nobre, a kryptonite (pedra fatal para o Super Homem) é apresentada no estado sólido;
• A kryptonite é verde, crípton é branco no estado sólido;
• O crípton encontra-se na atmosfera em concentrações tão baixas que não é, de todo, tóxico. A kryptonite aparece sempre sob a forma de pedra gigante.

O Héroi do Planeta Krypton

Mas existem alguns pontos de contacto entre a realidade e a ficção:

• Crípton é cristalino no estado sólido, a Kryptonite também;
• Crípton dá o nome ao planeta do Super-Homem, Krypton;
• A Kryptonite é letal ao Super-Homem, o gás crípton quando em elevadas concentrações (muito elevadas) é asfixiante para os seres vivos;
• O nome crípton vem do grego kryptos que significa escondido, que é como o planeta Krypton se encontra para os humanos, a mesma lógica se aplica à Kryptonite, é mantida escondida para protecção do Super-Homem.

Estou certa de que se procurarmos melhor encontraremos mais semelhanças e diferenças entre cripton, o Planeta Krypton e a Kryptonite.

Et voilá!
Esse herói que mora no imaginário de todos nós, afinal, saiu da tabela periódica.

Divirtam-se! 

Fontes:
http://www.ptable.com/
http://nautilus.fis.uc.pt
http://www.webelements.com
http://www.wisegeek.com

Datação por C14- Carbono 14

Durante muitos anos a determinação da idade de artefactos encontrados pelos arqueólogos era determinada pelo conhecimento adquirido em estudos anteriores. Os arqueólogos sabiam que determinado povo teria vivido naquele local em determinada época e assim determinavam a idade dos objectos com base nesse conhecimento. Graças ao desenvolvimento da ciência e à descoberta do isotopo de Carbono C14 é hoje possível estimar, de uma forma digna de um filme de ficção científica, a idade de um objecto, de uma múmia ou de uma ossada. Este avanço é de extrema importância em vários campos do conhecimento como a arqueologia, geologia ou a  geofísica.

Como já vimos no Mentes Irrequietas o Carbono é muito abundante e especialmente importante para a vida. As peças do puzzle que constituem os organismos vivos são constituídas essencialmente por carbono, sem carbono não existia vida na Terra, pelo menos tal como a conhecemos.

O método de datação or C14 foi desenvolvido logo após a Segunda Guerra Mundial por um grupo de cientistas, liderado por Willard F. Libby. Estimativas de datação por carbono radioactivo podem ser obtidas na madeira, carvão, água doe e conchas... ossos, depósitos de carbono...

O carbono (C) tem três isótopos naturais, o C12, o C13 e o C14. Os dois primeiros são estáveis, mas o C-14 é instável e degrada-se com um período de semi-vida de cerca de 5730 anos (ou seja, a cada 5730 anos decai para metade).

Quando o organismo morre, o carbono 14 continua a  degradar-se e não é substituído (o organismo está morto), a medição da quantidade de C14 presente no organismo permite determinar a idade deste.

Os primeiros testes da fiabilidade do método de datação por carbono-14 foram feitos pelo próprio Libby e seus colaboradores. Eles mediram a idade de uma amostra tirada da madeira de um caixão mortuário egípcio da época do faraó Zoser. Documentos históricos informavam que esse faraó viveu 2000 anos antes de Cristo. O carbono-14 forneceu um resultado em excelente concordância com o valor histórico.

Com o recurso à datação por Carbono os cientistas conseguem determinar a idade dos achados geológicos, biológicos e arqueológicos se estes tiverem até 10 vezes a idade de semi-vida do C14, ou seja cerca de 50.000 anos.

Limitações deste método:

Como todos os métodos químicos o método de datação por C14 tem algumas limitações, estas são apenas algumas:

• O tamanho da amostra é importante, amostras maiores têm melhores resultados;
• A contaminação das amostras é muito fácil de acontecer, é essencial que se protejam os ojectos e as amostras de forma eficaz para evitar a contaminação por Carbono 14 mais recente;
• A degradação do C14 é logarítmica (recordemos que por cada 5730 anos ela decai para metade) logo os limites inferiores e superiores da curva são muito sensíveis. Para amostras muito recentes este método é ineficaz, o mesmo se verifica para amostras com mais de cerca de 50000 anos;
• A concentração de C14 na atmosfera não é constante, alterações no campo magnético, na camada de ozono e na radiação que chega ao planeta durante a sua história são alguns dos factores que podem influenciar a quantidade de C14 na atmosfera. Numa tentativa de anular estes erros existem tabelas de calibração;

Dois exemplos:

1. Manuscritos do  Mar Morto, foram encontrados em 1947, por acaso, por pastores enquanto procuravam  uma cabra extraviada. A datação com o C14 permitiu dar os documentos de cerca do ano 0, com um erro de 200 anos (para a frente e para trás)
2. O Sudário de Turim, ou o Santo Sudário, foi recentemente datado, pelo resultado dos testes este pano, que se acreditava ter coberto o rosto de Jesus há 2000 anos, data afinal do ano 1250 a 1400 DC altura em que foi tornado público.

Referências
http://www.seara.ufc.br/
http://www.webelements.com/carbon/
http://educacao.uol.com.br
http://archserve.id.ucsb.edu

Et voilá!
A ciência tem destas coisas!
Divirtam-se!

Carbono, abundante e versátil- Pegada de carbono

O carbono é conhecido, produzido e utilizado desde os tempos pré históricos. O seu nome, num grande número de linguagens, deriva de madeira queimada (carbon), ou de giz (charcoal , porque permite escrever), era aliás por esta razão que o carbono já era conhecido nessa altura. Mesmo em Português dizemos que a madeira ficou carbonizada, ou seja transformou-se em carbono, em giz, em carvão....

O carbono pertence ao 14 grupo da tabela periódica, juntamente com o silício, o germânio, o estanho e o chumbo. Este elemento químico é designado por C, tem um número atómico de 6 e um peso atómico de 12.

O carbono é um dos elementos químicos mais curiosos, pode formar estruturas muito duras, aliás a estrutura mais dura do mundo é o diamante, e este não é mais do que uma estrutura de carbono, e estruturas muito fracas, exemplo disso é a grafite que não sendo a mais "mole" na escala de dureza (esse lugar é ocupado pelo talco) é uma das mais "moles". O diamante e a grafite são também duas das formas mais puras de apresentação deste elemento. Podemos encontrar grafite no interior dos lápis de carvão, a chamada "mina".

Apesar de acompanhar o ser humano desde os tempos pré-históricos, o carbono apenas foi considerado elemento químico nos finais do séc XVIII quando Antoine Lavoisier, um dos pioneiros da química, o descreveu como elemento não metálico.

A vida, tal como a conhecemos, seria impossível sem o carbono, todas as moléculas de "construção dos organismos vivos" têm carbono na sua constituição, mas não só só os seres vivos que beneficiam da presença deste elemento, os combustíveis fosseis, o dióxido de carbono e o metano, são apenas rês exemplos de moléculas constituídas à base de carbono.

Pegada de Carbono:

Esta expressão popularizou-se muito nas últimas duas décadas, com a assinatura do protocolo de Kyoto em 1997. Os países assinam tratados e acordos sobre a emissão e as cotas de carbono que cabem a cada um. Há países que negoceiam mais cota de emissão e depois vendem essa cota a países com menos cota. O facto é que a cota de emissão de carbono tornou-se moeda de troca, e passou de um assunto meramente ambiental, para uma questão económica e de desenvolvimento. Países como mais cota de emissão de CO" podem ter um tecido industrial "menos limpo", menos sujeito a regras ambientais, logo com uma produção mais barata, e consequentemente com produtos a preços mais competitivos no mercado mundial.

Imaginem que dado país X tem 350 cotas de emissão de CO2, mas que, segundo os seus cálculos só vai utilizar 250, esse país poderá vender as suas 100 cotas "a mais" a um segundo país Y que estime que vá precisar de  mais 100 do que aquelas que tem. Obviamente que o protocolo de Kyoto não pode ser reduzido a uma lisa de países e cotas (ou créditos) de carbono, este protocolo é muito mais do que isso, e prevê, entre outras coisas a implementação de projectos "verdes" nos países mais desenvolvidos, de forma a minimizar o impacto das suas emissões de CO2.

De cada vez que andamos de carro, ligamos uma lareira, acendemos uma fogueira, fumamos um cigarro... libertamos dióxido de carbono, já para não falar das fábricas e da queima de combustíveis fosseis. Por outro lado, de cada vez que deitamos abaixo uma mancha de árvores estamos a comprometer a reciclagem deste dióxido de carbono (para além de todas as outras consequências desta acção, nomeadamente a destruição de ecossistemas e, dependendo do local, a extinção de milhares de espécies animais e vegetais).

Individualmente não vamos conseguir parar a emissão de CO2 mas podemos fazer a nossa parte:

• Podemos andar mais a pé ou de transportes públicos, por exemplo.
• Podemos comprar e/ou investir num automóvel "mais limpo"; 
• Podemos reciclar e reutilizar o lixo caseiro, isso irá diminuir a emissão de Dióxido de carbono do seu tratamento.  
• Podemos não acender fogueiras em dias de calor e/ou vento,  estes dois factores são potenciadores de incêndios e as árvores são uma parte importante na reciclagem do CO2 em oxigénio (fotossintese).

Referências:
http://www.guardian.co.uk
http://antoine.frostburg.edu/
Et voilá!
Voltaremos ao carbono em breve

Divirtam-se!

Tabela Periódica Dinâmica

Este é um link que vale a pena partilhar, essencial para qualquer estudante, curioso para qualquer irrequieto, uma fonte de informação para qualquer educador.
A mim espantou-me a simplicidade de utilização e a quantidade de informação contida numa só aplicação.

Tabela Periódica Dinâmica

Tão simples de utilizar e tão intuitiva que convida à sua exploração.

Et voilá!
Se o Mendeleev sonhasse!
Divirtam-se!

Acender uma vela sem tocar no pavio

Tal como prometido, vamos explica, um a um, os truques apresentados no video "10 truques mágicos de Ciência" que vimos anteriormente.

TRUQUE Nº1: Acender uma vela sem tocar no pavio
Nota: Este truque precisa de ser feito com a  supervisão de um adulto!

Precisamos de:

• 1vela,
• fósforos, ou um isqueiro piezoeléctrico.

Como fazer:

1. Acendam a vela;
2. Deixem a vela arder durante alguns segundos, até o pavio estar incandescente;
3. Apaguem a vela, vão conseguir observar um "fio de fumo";
4. Acendam um fósforo, rapidamente, e coloquem o fósforo alguns cm acima do pavio.

O que aconteceu?
A vela acendeu.

Porquê?
A explicação para isto é bastante simples mas é, no entanto, um pouco menosprezada, pelo que quando vimos a vela a reacender pensamos imediatamente: wooo magia!

O fogo necessita de três elementos para arder:

1. oxigénio;
2. combustível;
3. e uma fonte de ignição.

Neste caso o oxigénio está no ar circundante, a parafina de que é feita a vela é o combustível e o fósforo aceso é a ignição.


O pavio arde à medida que vai consumindo a vela, libertando energia. Pela observação de uma vela acesa podemos ver algum fumo que é libertado  pela extremidade da vela, esse fumo é o resultado da combustão da parafina, quando apagamos a vela a quantidade de fumo aumenta, isto significa que o combustível não foi todo consumido pela chama e por isso liberta-se na forma de fumo. Quando aproximamos uma nova fonte de ignição- o segundo fósforo- desse fumo, o combustível reacende, e "guia" a chama "para baixo" em direcção ao pavio, reacendendo-o.




Podem transformar esta demonstração numa experiência:
Apesar da maioria das velas serem feitas de parafina, existem vários tipos de velas:  as de esterina, as de cera de abelha, as de gelatina... com cheiros e sem cheiros, com cor sem cor...

• Tentem perceber que tipo de vela funciona melhor.
• Será que as velas de cheiro reacendem?
• Será que as velas de gelatina reacendem?
• E as de cera de abelha?
• Quais são as velas que ardem com menos fumo?

NOTA:
Pela quantidade de fumo libertado num fogo conseguimos avaliar a sua eficiência. Um fogo que liberta muito fumo tem origem numa combustão pouco eficiente, em contrapartida, um fogo "sem fumo" é um fogo altamente eficiente, ou seja consome todo o combustivel que é colocado à sua disposição.

Et voilá!
Cuidado com os fósforos!

Divirtam-se!