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

É tudo uma questão de escala

No site Htwins está disponivel, gratuitamente, uma animação sobre a escala do universo, do infinitamente grande ao infinitamente pequeno podemos ver, mediante um simples movimento do rato, a relação de tamanhos entre vários objectos, animais e elementos da natureza que nos rodeiam.

Se fizerem "click" sobre as imagens obtêm uma pequena explicação do que estão a ver, se aproximarem ou afastarem a imagem têm um passeio garantido pela escala do universo..

Esta animação é super irrequieta e super útil, mesmo para quem previsivelmente não irá fazer um uso mais sério dela, só pelo detalhe vale a pena uma visita e alguns clicks.

É um bom suporte visual tanto nas aulas como em casa. Os super irrequietos cá de casa vão adorar. Deixo-vos com algumas imagens desta animação:

Escolham a linguagem
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Leiam as instruções, cliquem em "Começar"
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Imagem exemplo 1
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Imagem exemplo 2
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Imagem exemplo 3
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Podem encontrar esta animação aqui.
Aconselho uns minutos de exploração e aprendizagem, pela utilidade que possam ter suportes como este na compreensão das grandezas do que existe.

Et Voilá!
Infinitamente grande ou infinitamente pequeno? qual preferes?

Divirtam-se!

O Ar ocupa espaço 4- mergulhadores secos

Este ensaio baseia-se no facto de duas coisas, sejam elas quais forem, não poderem ocupar o mesmo espaço. É na realidade uma demonstração muito simples e mas na realidade muito útil para demonstração de princípios relacionados com a pressão e também com o espaço físico que a matéria ocupa.

Precisamos de.

• copo de vidro,
• alguidar, mais alto que o copo,
• água, suficiente para encher o alguidar,
• plasticina, uma bolinha do tamanho de uma moeda de 10 cts,
• papel de cor, uma tira pequenina, 2 cm de largura por 3/4 cm de altura, depende da altura do copo,
• pau de espeto, podem usar uma faca, um pau chinês, um fósforo grande... desde que chegue ao fundo do copo.

Como Fazer:

1. Encham o alguidar de água;
2. Certifiquem-se de que o copo está bem seco, a presença de água pode estragar a demonstração;
3. Façam uma bolinha com a plasticina;
4. Utilizem o pau de espeto para a fixar no lado de dentro do copo, no fundo;
5. Virem o copo de boca para baixo, se a plasticina não cair, está bom;
6. Prendam a tira de papel à plasticina que colocaram no fundo do copo, da mesma maneira que colocaram lá a plasticina;
7. O papel deve ficar a cerca de 1,5 / 2,5cm do fundo do copo, se necessário cortem o papel;
8. Virem o copo de boca para baixo;
9. Coloquem-no, devagar, dentro do alguidar, este passo tem de ser feito com calma e com firmeza, o copo deve entrar o mais possível na vertical.

O que acontece?

• Consegues chegar ao fundo do alguidar sem molhar o papel?
• Consegues fazer subir o copo com o papel sempre seco?

Com algum treino e paciência vais conseguir responder Sim às duas perguntas.

Porquê?
Porque o ar ocupa espaço.
Quando o copo entra dentro da água está cheio de ar. Se ele descer perfeitamente na vertical, o ar não escapa de dentro dele, e a única maneira que a água tem de entrar no copo é expulsando o ar de lá, logo a água não entra.

Pela imagem podemos perceber que o ar fora do copo exerce uma força vertical na superfície da água, essa mesma força tem de ser vencida por nós quando empurramos o copo cheio de ar para baixo, por isso temos a sensação de que "é difícil". Ao mesmo tempo que empurramos o copo e a água exerce pressão para cima para entrar no copo, o ar exerce força para baixo, se inclinar-mos ligeiramente o copo podemos deixar uma pequena quantidade de ar escapar e alguma água entrar, mas dependendo da profundidade, se inclinar-mos demais o copo "inunda".

Se tivermos precisão suficiente o copo vai e vem seco.

Passos seguintes:
Para ires um pouco mais longe

• podes incorporar esta demonstração num projecto de ciências,
• podes espantar os teus amigos e familiares com uma magia colorida. Usa duas tiras de  papel de filtro de café embebido em corante forte, 2 cores, uma para cada fita, 2 tamanhos, quando a fita tocar na água a água tinge da cor que escolheste.
• podes também construir o teu próprio sino de Halley, em ponto pequeno, claro. Podes usar espátulas de madeira, por exemplo.

Edmond Halley
Em 1717 Edmond Halley inventou o sino de mergulho. Este aparelho baseava-se exactamente neste pressuposto, de que a água só entra se conseguir expulsar o ar que está dentro da Halley conseguiu manter 5 pessoas debaixo de água, a uma profundidade de cerca de 18m, por mais de uma hora -mais tarde conseguiu alargar este período de tempo a cerca de 4h. Apesar dos seus esforços Halley não conseguiu que o seu aparelho tivesse grande utilização prática, principalmente por ser muito pesado.
campânula, ora se esta descer vertical, sem oscilações, a água não entra. A atmosfera neste aparelho era renovada através de ar proveniente da superfície. Com este aparelho
O sino de mergulho foi o antecessor do submarino.

Para o caso de te estares a interrogar, sim, E. Halley também deu o nome ao cometa Halley, e é por isso que este astrónomo, geofísico, matemático, meteorologista e físico Inglês é mais conhecido. Halley deu o seu nome a este cometa porque foi o primeiro a estudar e traçar a a sua órbita.

Fontes:
www.sitedecuriosidades.com
http://maritimo.blogspot.pt

Et voilá!
Conseguiste mantê-lo seco?

Divirtam-se!

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!

Maria Sibylla Merian, ilustradora alemã, apaixonada da natureza

Hoje a comunidade cientifica assinala o aniversário de Maria Sibylla Merian, ilustradora cientifica, entomologista- entomologia, ciência que estuda os insectos- e naturalista alemã.
Não confundir entomologia com etimologia, a primeira estuda os insectos a segunda ocupa-se da história e origem das palavras.



A vida de uma apaixonada
Maria Sibylla nasceu em 1647 em Frankfurt. Desde criança que o mundo da ciência- naquele tempo dificilmente acessível às senhoras- a atraia. Começou por observar borboletas e seguir o seu ciclo de vida- que por sinal achava fascinante- especializando-se, alguns anos mais tarde, na pintura de flores. Aos 13 anos pintava plantas e insectos que ela própria capturava.

Maria tornou-se professora em Nuremberg, Frankfurt e Amsterdão, e quando completou 52 anos, nesta altura já a sua fama como ilustradora cientifica falava por si, iniciou uma expedição aos territórios do Suriname na América do Sul. O objectivo desta viagem estava bem defenido, Maria Merien queria estudar e catalogar as espécies indigenas daquele território no seu habitat natural.


Nesta época, para além das claras dificuldades que uma mulher tinha de enfrentar para se destacar num mundo que até então pertencia aos homens, Maria Sibylla viu-se ainda confrontada com o facto da sua área de interesse ser vista com alguma desconfiança. No Séc XVII os insectos eram vistos como malditos, estavam normalmente associados a episódios de pragas e perda de culturas, e por isso "muito mal cotados".  

Para estabelecermos uma comparação temporal, Darwin nasceu cerca de 150 anos depois, e enfrentou todas as dificuldades que conhecemos, imagine-se agora uma mulher, no Séc XVII, ilustradora cientifica e entomologista. 

Em 1705 é publicado o livro Metamorphosis insectorum Surinamensium ("A metamorfose dos insectos do Suriname), este livro continha representações- ilustrações quase luxuosas- dos ciclos de vida dos insectos desta região que revolucionaram a entomologia.

Maria Sibylla Merian veio a falecer em Amesterdão pouco antes de completar 70 anos de vida.

O legado
Durante a sua carreira, Maria descreveu os ciclos de vida de 186 espécies de insetos. Através de sua pesquisa completamente empírica, ajudou a colocar o estudo dos insetos - entomologia - numa base mais científica.

As suas obras, que foram publicados em alemão, ajudaram a chamar a atenção para a metamorfose na alta sociedade da época mas foram firmemente rejeitadas ela comunidade cientifica, por não terem sido escritas em latim, a língua utilizada na altura para fins científicos. Se a sua obra tivesse sido publicada em latim as evidências que nela constavam teriam trazido grande controvérsia devido à ideia geral, e bem implantada na época, de que os seres vivos aparecia por geração espontânea. Dito de outra forma, o trabalho de observação e ilustração de Maria Sibylla Merien teria sido de valor incalculável para contrapor a teoria da geração espôntanea se tivesse sido publicado em latim. O seu livro Metamorphosis insectorum Surinamensium continha provas que suportavam o discurso de Francisco Redi, em 1668, sobre a falsidade da teoria da geração espontânea. Apesar de todas estas contrariedades o sucesso dos seus livros foi de tal forma, que entre 1665 e 1771 os tiveram 19 edições.

Mesmo assim, ainda que Maria Sibylla Merian não tenha sido imediatamente aceite pelos seus pares, o seu país natal acarinha-a e o seu nome tem vindo a ser reconhecido e valorizado na Alemanha.
Antes da introdução do euro, o seu retrato adornava a nota de 500 marcos alemães.
O seu retrato também apareceu em selos e muitas escolas têm o seu nome.
Em 2005, na Alemanha, um navio moderno de pesquisa foi baptizado com o seu nome.

Os seus pares deram o seu nome a 17 espécies de insectos.


Lado a lado com os melhores
De Março a Setembro de 2008, a  Queen's Gallery no Palácio de Buckinghamem Londres, mostrou aos seus visitantes uma exposição sob o tema Amazing Rare Things – The Art of Natural History in the Age of Discovery- Coisas raras surpreendentes- A arte da história natural na idade das descobertas. Esta exposição colocou lado a lado Maria Sibylla Merian, Leonardo da Vinci, Cassiano dal Pozzo, Wenceslaus Hollar, Alexander Marshal e Mark Catesby.
Sir David Attenborough colaborou na selecção dos trabalhos expostos todos eles pertencentes à colecção real.

Fontes:
http://www.royalcollection.org.uk
http://www.epigenesys.eu 

Et voilá!
Parabéns Maria  Maria Sibylla Merian!

Divirtam-se|

Área superficial e de contacto- arco-iris de papel

Esta é uma brincadeira que todos fazemos e/ou fizemos nalguma altura da nossa vida, é muito simples e os irrequietos ficam sempre felizes com o resultado final, é na realidade uma brincadeira muito séria.

Precisamos de:

• lápis,
• tesoura,
• papel,
• lápis,
• régua.

Com fazer:  

1. Com a régua tracem várias linhas rectas paralelas na folha com 2 cm de distância umas das outras;
2. Pintem as várias secções assim formadas, escolham as vossas cores preferidas e pintem como quiserem, podem inclusivamente pintar padrões;
3. Dobrem a folha a meio, pelo eixo horizontal como na imagem (2), ficamos assim com um lado aberto e um lado fechado;
4. Mantenham a folha dobrada e cortem-na pelas linhas, façam-no alternadamente como em (3), primeiro pelo lado aberto, depois pelo lado fechado e novamente pelo da aberto, até ao fim do papel. Reparem que o corte não vai até ao fim, deixem cerca de 1cm;
5. Agora, que todos os cortes estão feitos (4), coloquem a folha, ainda dobrada em cima da mesa, e com a tesoura cortem o papel na zona em que está dobrado (5), ATENÇÃO: Não cortem o primeiro ponto dobrado nem o ultimo (6).
6. Abram o papel, o que aconteceu?

A forma do papel altera-se, mas a sua área mantém-se. Na realidade esta demonstração é normalmente usada em sala de aula precisamente para demonstrar isso mesmo: "Apesar da forma do papel ser alterada a sua área superficial continua a mesma". Este é um princípio essencial da matemática.

Mas quando se corta o papel e se transforma um rectângulo num "colar" de ZigZag acontece outra coisa... o perímetro do rectângulo inicial é bastante menor que o perímetro do ZigZig. E este é um princípio básico da biologia.

A natureza tende para o menor dispêndio de energia, espaço e tempo. A selecção natural determina que só os mais fortes e bem adaptados ao meio conseguirão sobreviver, conseguir fazer mais com menos energia, mais em pouco espaço e mais rapidamente é, sem dúvida uma vantagem competitiva.

As rugas aumentam a área da nóz

Onde se pode observar este efeito ZigZag?
Na realidade este podemos observar  este efeito e inúmeras situações tanto no reino animal como no reino vegetal.

No reino animal o exemplo mais flagrante é intestino delgado. O intestino de um adulto mede, em média, cerca de 9m, e consiste num tubo adelgaçado e maleável enrolado sobre si próprio na cavidade abdominal. Imaginem se a natureza não tivesse determinado que ele seria todo enrolado de forma a caber no abdómen? Cada um de nós poderia medir mais de 10 metros, o que seria pelo menos, um desperdício de energia- mais área de corpo mais área para manter quente. Se virmos bem as coisas se o intestino estivesse esticado provavelmente não seriamos como somos, provavelmente tínhamos sido eliminados pela selecção natural, ou não, mas tudo seria diferente.

E se o intestino fosse mais como o estômago? Um saco musculoso oco e cheio de suco intestinal mas que ocupasse a área abdominal do costume? Bem, nesse caso a área do intestino era enormemente menor e por isso seria muito menos eficiente, segregaria menos substâncias, a digestão demorava mais tempo, a absorção era infinitamente mais difícil, muito menos eficiente e o dispêndio de energia seria uma enormidade, na realidade não creio que fosse possível a digestão nos moldes em que a fazemos.
Ou seja: 
Na mesma área abdominal o tubo é muito mais eficiente, pois enrola-se sobre si mesmo e consegue ter um tamanho muito maior.

Vilosidades Intestinais

Para além de enrolar o intestino dentro da cavidade abdominal (o que aumenta brutalmente a área de contacto com os alimentos), a natureza deu-nos mais uns tantos cm2 no interior do intestino ao permitir que aí se desenvolvessem vilosidades. Estas são como rugas, pregas ou dobras, cobrem toda a parede do intestino e têm uma forma semelhante a um dedo.
Ou seja: 
A área externa mantém-se mas a área interna é aumentada pelas vilosidades.

Outro caso flagrante é o cérebro
Reparem na imagem, o cérebro está cheio de "rugas". Essas rugas fazem exactamente a mesma coisa que as vilosidades no intestino, aumentam a área útil do cérebro permitindo que este seja mais pequeno do que seria se fosse uma esfera lisa. Ainda bem que é assim ou seriamos todos irrequietos cabeçudos.


Et voilá!
Menos energia, menos espaço, menos tempo

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

O Jornal que parte réguas, um clássico da física

Um clássico da física em sala de aula! Com apenas duas ou três folhas de jornal e uma régua podemos observar a força da pressão atmosférica.

Precisamos de:

• mesa,
• régua fina, no mínimo com 30cm,
• folhas de jornal, 3 ou 4.

Como fazer:

1. Abram as folhas de jornal na mesa;
2. Coloquem-nas umas em cima das outras, direitinhas, e encostadas ao bordo da mesa;
3. Coloquem a régua entre as folhas e a mesa, ao centro das folhas, deixem cerca de 1/3 de fora;
4. Apliquem uma pancada seca na régua, comecem com pouca força e vão aumentando a força de pancada para pancada. Eventualmente a régua irá partir, evitem esta situação ou terão de comprar nova régua, e eventualmente apanhar uma "reguada".

O que acontece?
A força aplicada na régua não é suficiente para levantar as folhas. Eventualmente poderão ter partido a régua.

Porquê?
A palavra chave desta demonstração é pressão.
O ar está por todo o lado e exerce força sobre tudo aquilo que "toca", essa força é a pressão atmosférica. A pressão atmosférica é, grosso modo, o peso que o ar exerce na superfície da Terra.
Existe uma camada de ar entre o jornal e a mesa, pode ser pouco mas ele está lá e existe, claro, o ar por cima do jornal.
Quando batemos na régua o jornal levanta ligeiramente e a pressão do ar por baixo do jornal "puxa" o ar para debaixo da folha de papel, exercendo uma força de cima para baixo. Esta força, se não fosse a camada de ar que está por cima do jornal, empurraria a folha para fora da mesa.
Quando o ar que é movido pela acção da régua que tenta empurrar o jornal para cima o ar que está por cima do jornal empurra o jornal para baixo, impedindo a régua de levantar. Agora reparem: a régua está 2/3 debaixo do jornal, é um instrumento de pouca espessura e está apoiado na mesa... Isto significa que se imprimirmos força suficiente na pancada seca que aplicamos na régua, esta irá partir.

Pressão que actua sobre o corpo humano

O ar que nos envolve exerce pressão sobre nós, tal como exerce pressão em tudo aquilo que existe. Esta pressão, ao nível do mar, é sensivelmente de 1kg por cada cm2, ou seja 1kgf/cm2 também chamada 1 atm (atmosfera) à medida que vamos subindo em altitude esta pressão vai diminuindo.

Podemos chegar a um valor aproximado, ainda que rudemente calculado, do valor da pressão que o ar exerce o nosso corpo. Na pesquisa que fizemos o valor aproximado da área exterior do corpo humano é de1m2, e já sabemos que a pressão ao nível do mar é sensivelmente 1kgf/cm2,

Então:

1kgf/cm2= 10 000 kgf/m2, o que é, nem mais nem menos, do que 10 Toneladas.

Então 10 toneladas é o peso que o ar exerce sobre um corpo de área exterior 1m2, de uma forma permanente. Porque não morremos esmagados? Porque a máquina maravilhosa que é o nosso corpo equilibra esta pressão que o ar exerce de fora para dentro, com uma pressão idêntica de dentro para fora, só assim é possível não sermos esmagados.

NOTA: Estes valor foram arredondados grosseiramente, para facilitar a visualização e cálculo.

O passo seguinte:

1. Há jornais de vários tamanhos, repitam o ensaio utilizando folhas de jornal de vários tamanhos;
2. Experimentem só com uma folha;
3. Variem a secção de régua que deixam por debaixo do jornal (1/3; 2/3... 1/2, por exemplo);
4. ... 

NOTA: 

• Anotem todas as vossas observações e resultados no vosso caderno de experiências;
• Variem apenas uma variável de cada vez;
• Não partam do princípio que irão obter um resultado com determinado ensaio, esse é o primeiro bloqueador para o desenvolvimento do conhecimento

Fontes:
http://www.searadaciencia.ufc.br
http://quartzodeplasma.wordpress.com

Et voilá!
Incrível não é? O ar pesa! e pesa bem. 

Divirtam-se!

Ar frio ar quente, movimentação do ar

Esta é uma experiência simples que se pode fazer quase em qualquer casa. apenas é necessário assegurar a presença de um adulto e uma porta numa sala aquecida.

Precisamos de:

• uma porta,
• uma sala aquecida, cuja porta dê acesso a uma zona mais fria,
• uma vela,
• uma boa dose de paciência.

Como fazer:

1. Acendam a vela, deve ser o adulto a fazer isto;
2. Segurem a vela na vertical;
3. Aguardem alguns segundos, até a vela estar a queimar bem;
4. Abram a porta, apenas um "bocadinho";
5. Coloquem a vela o mais alto que conseguirem, junto à abertura da porta;
6. Aguardem uns segundos;
7. Observem e registem de que forma se mexe a chama;
8. Coloquem a vela o mais baixo possível;
9. Aguardem uns segundos;
10. Observem e registem de que forma se mexe a chama.

O que acontece?
Quando seguram a vela "o mais em cima possível" a chama move-se "para fora" da sala aquecida, mas quando a seguram "o mais baixo possível" ela move-se no sentido contrário, "para dentro".

Porquê?



Já tivemos oportunidade de falar sobre o ar quente e o ar frio várias vezes. De uma forma grosseira, o ar quente é mas leve que o ar frio e quando uma sala é aquecida o ar quente que vai sendo aquecido sobe, obrigando o ar frio a descer.

É assim que funcionam os aquecimentos ao nível do solo, o aquecimento aquece o ar em redor, este sobe para a camada superior de ar da sala forçando o ar frio a descer, que por sua vez em contacto com o aquecimento é aquecido e sobe.... e assim sucessivamente até que todo o ar esteja aquecido. (Eventualmente o ar quente arrefece e volta a descer para ser aquecido).

Ora, no caso do nosso ensaio a sala onde estamos está aquecida (seja por aquecimento ou outro factor) a sala esta mais quente que o exterior. No passo seguinte abrimos a porta, (apenas uma "nesga"), o que vai acontecer é que o ar quente vai escapar da sala, é vulgar nestas ocasiões ouvir alguém dizer: "Fecha a porta que o calor foge". Na verdade o ar quente não "foge", apenas se desloca, devido a diferenças de pressão e temperatura, para a zona mais fria. O mesmo acontece com o ar frio, que também se desloca da mesma forma, ainda que em sentido contrário, de fora para dentro da sala.

A este movimento de ar quente/frio chamamos de corrente de ar, esta corrente de ar irá manter-se até que a temperatura dentro da sala seja a mesma do que no seu exterior, a menos, claro, que se feche e isole a porta.

Então o que indica o movimento da chama?
A direcção da chama indica o sentido em que o ar circula naquele ponto. Quanto mais em cima estiver mais o ar quente circula e a chama move-se para fora da sala quente. Quanto mais em baixo estiver a vela mais perto da zona de deslocação de ar frio está e a chama move-se para dentro da sala quente.

Uma casa mal isolada é por isso uma casa pouco eficiente em termos energéticos, normalmente gasta-se muita energia para manter a casa quente e o calor "perde-se" por falta de isolamento.

NOTA: 

• Arranjem algum tipo de suporte para a vela de modo a evitar que a cera derretida vos possa queimar as mãos, não é uma grande queimadura mas é desconfortável. 
• Quanto maior for a diferença de temperatura entre as duas salas melhor funciona.
• Em alguns filmes de Hollywood este fenómeno é explorado. Muitas vezes o herói percebe que tem uma saída, para além da morte inevitável num gruta húmida e escura, porque a chama da sua tocha abana ao passar numa fenda na parede.

O passo seguinte:

• Conseguem encontrar uma zona na abertura da porta onde a chama permaneça imóvel? Se acham que é possível, em que zona da porta estará localizado esse ponto? Porquê?
• Não é possível? Porquê?
• Verifica a tua teoria pela experimentação- com muita paciência.