2. O que é a Química?
1.O estudo dos elementos e dos compostos que formam
e das reações que entre estes ocorrem.
2.Composição química e propriedades de uma
substância
3. A atração entre duas pessoas!!
3. As seguintes moléculas são compostos muito
interessantes. As moléculas são muito semelhantes
em tamanho, forma e composição. Diferem apenas
nos átomos a vermelho (O) e azul (N) mas no
entanto são completamente diferentes na forma
como interagem conosco e contribuem para a
nossa qualidade de vida
>>>>
4. A primeira molécula chama-se feniletanol e é
um dos compostos responsáveis pelo odor de
uma rosa.
>>>>
5. A segunda molécula chama-se feniletilamina e é
um neurotransmissor produzido no nosso cérebro
quando nos apaixonamos!.Causa todas aquela
magníficas sensações…será que o aroma de uma
rosa causa efeitos semelhantes?
6. Por quê estudar Química?
A Química e Engenharia Química fazem parte de cada
um dos nossos dias. Ajudam a nos alimentar, vestir,
alojar, curar doenças e até nos entreter! Estes
benefícios para a Humanidade não necessitam de ser
obtidos à custa do Ambiente.
A Química tem contribuído com o apoio de outras
Ciências, para o bem estar da Sociedade.
Desenvolveu e desenvolverá novos processos de
fabricação de novos medicamentos, novos materiais,
combate ao crime, ajudará a matar a fome do mundo, na
cura de doenças, etc....
7. A Química e as Ciências Exatas e
Naturais
QUÍMICA
Engenharia Química Química
Química Nuclear Física
Engenharia Geologia Medicina Física
do Ambiente
Geoquímica Bioquímica Ciência dos
Materiais
Agricultura Biologia Astronomia
10. Química: como tudo começou?
Idade antiga
Pré – história
Domínio da prata, vidro e outros metais;
Descoberta do
fogo. Conhecimento prático de algumas
operações químicas.
Idade
contemporânea
Apareceram
grandes génios da
química; Idade média
Idade moderna
Tabela periódica. Surge a alquimia:
Surge a química
médica; •Elixir da vida
eterna;
Química como
ciência exacta. •Pedra filosofal.
11. História da Química
b.C
1000-1300 1920-1950
1500-1700 1950-1960
1750-1800 1960-1975
1800-1830 1975-1986
1830-1880 1990-2001 Picture of Democritus
1890-1915 Séc. XXI
12. 5000 A.C.: uso do cobre pelas antigas civilizações
3500 A.C.: uso do ferro pelas civilizações antigas
450 A.C.:"Leucippus de Miletus e Democritus of Abdera desenvolvem
a hipótese atómica. De acordo com eles a matéria só pode ser subdividida
até um certo ponto, a partir do qual só permanecem átomos.
400 A.C.: O filósofo grego Empedocles of Acragas afirma que a matéria
consiste de quatro elementos: terra, ar, fogo e água.
100: Alquimistas árabes viajam pela China e Egipto, levando novas ideais
e desenvolvendo novos métodos quantitativos e aparelhos para as suas
experiências.
13. 1020: Os trabalhos de Ibn Sina (Avicenna) um dos mais
importantes filósofos e médicos de tradição islâmica são
publicados e traduzidos para latim.
1242:Roger Bacon formula pólvora e dá instruções exatas para o
seu fabrico. O seu uso em armas surge no século seguinte.
1332:Arnold Bochmove deixa receitas para licores baseadas na
destilação vinho com especiarias e ervas. A destilação do vinho
para produzir gin e licores torna-se conhecida cem 1332 em Paris
e espalha-se pela Europa.
14. 1662:Robert Boyle publica a segunda edição de “New Experiments
Physico-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects”,
no qual afirma explicitamente que para um gás a pressão e o
volume variam inversamente. Isto é conhecido como a Lei de Boyle
nos EUA e UK, mas como lei de Marriotte na Europa, depois de
Edmé Marriotte verificar que a temperatura deve permanecer
constante.
1665:Sir Isaac Newton inicia o seu annus mirabilis (ano
miraculoso) durante o qual desenvolve a teoria da gravidade, a
natureza da luz e o cálculo infinitesimal.
15. 1756:Joseph Black descobre o dióxido de carbono (CO2), ou ar fixo no
carbonato de magnésio (MgCO3), libertado por aquecimento.
1766: Descoberta do Hidrogénio por Henry Cavendish
1774:Descoberta do oxigénio por Joseph Priestly
1787: Surge a Nomenclatura Química, tal como a conhecemos, com a
publicação de Méthode de nomenclature chimique por Antoine-Laurent
Lavoisier, Claude-Louis Berthellot, Antoine de Fourcroy, e Guyton de
Morveau
1799:Joseph Louis Proust publica a lei das proporções definidas
mostrando que os compostos contêm sempre as mesmas proporções
em massa dos seus elementos.
16. 1799:Volta constrói uma bateria a partir de uma pilha alternada de discos
de prata e zinco. Este aparelho conhecido como pilha de Volta produzia
uma corrente eléctrica, acabando com a velha teoria de que era
necessário matéria animal para produzir electricidade.
1802:Gay Lussac publica a lei de expansão dos gases, também atribuída
a Jacques Charles, mostrando que os gases se expandem
uniformemente com a temperatura, desde que a pressão permaneça
constante.
1803:Teoria atómica proposta por John Dalton, durante uma lição na
Royal Institution em 1803. A teoria propunha as seguintes ideias básicas:
Toda a matéria é composta por átomos.
Os átomos não podem ser formados ou destruídos.
Todos os átomos do mesmo elemento são idênticos.
Elementos diferentes possuem diferentes tipos de átomos.
As reações químicas ocorrem quando os átomos se rearranjam.
Os compostos são formados por átomos dos elementos constituintes.
17. 1811: Lei de Avogadro proposta por Amedeo Avogadro, que declara que
nas mesmas condições de pressão e temperatura, iguais volumes de
gases contêm igual número de moléculas. Esta hipótese só foi
reconhecida após Stanislao Cannizzaro, em 1860, demonstrar que era a
solução para o problema dos pesos atómicos e moleculares. O número de
partículas num mol de substância chama-se Número de Avogadro, e é
numericamente igual a 6.02252 x 10 23
1818: A linguagem química de símbolos para representar os elementos é
introduzida por Jöns Berzelius e torna-se aceita universalmente
conduzindo ao uso de equações para representar as reações químicas.
1828:Friedrich Wöhler converte cianato de amónio, um composto
inorgânico, em uréia, um composto orgânico
18. 1833: O trabalho de Faraday sobre reações químicas produzidas quando
corrente eléctrica atravessa uma solução conduz às leis da eletrólise
1864:Friedrich August Kekulé conclui que a estrutura do benzeno é um
anel hexagonal fechado, depois de um sonho visionário.
1866:George Leclanché patenteia a primeira bateria seca, pilha de
Leclanché.
1867:Alfred Nobel patenteia a dinamite.
1869:Dmitri Mendeleev publica a sua Tabela Periódica.
1884: Princípio de Le Chatelier que declara que qualquer perturbação
num sistema em equilíbrio resulta numa alteração do equilíbrio de forma
a minimizar a perturbação introduzida.
19. 1895:Wilhelm Conrad Roentgen,descobre uma nova forma de radiação
que pode atravessar inúmeros materiais, chamando-lhe Raios X.
1897:Descoberta do elétron por J J Thomson.
1905:Albert Einstein publica a sua teoria da relatividade.
1911:Ernest Rutherford publica a sua teoria atómica descrevendo o átomo
com tendo um núcleo central positivo rodeado por órbitas de elétrons.
1913:Niels Bohr aplica a teoria quântica ao átomo de Rutherford
assumindo que os elétrons descrevem orbitas estacionárias definidas
pelo seu momento angular.
1913:Frederick Soddy formula o conceito de isótopos.
20. 1920: Johannes Van der Waals interessa-se pela teoria cinética de gases
e fluidos e desenvolve uma equação para descrever o comportamento de
gases.
1927:Abbé Georges Lemaître propõe uma teoria para a origem do
Universo, conhecida actualmente como Big Bang.
1928:Penicilina descoberta por Alexander Fleming , revolucionando a
Medicina e conduzindo ao desenvolvimento dos antibióticos.
1935:Discoberta do Nylon 66 por Wallace Carothers, revolucionando a
indústria têxtil sendo o impulsionador das modernos tecidos sintéticos.
1952:Jonas Salk produz uma vacina para a devastadora doença da
Poliomielite. Até 1955 mais de 4 milhões de vacinas ajudam a reduzir
dramaticamente a doença.
1953:Elucidação da estrutura do DNA por James Watson & Francis Crick
21. 1954: Desenvolvimento dos catalisadores de Ziegler-Natta permitindo a
produção eficiente de plásticos e borrachas sintéticas.
1955:Descoberta da estrutura da Vitamina B12
1956: Síntese da Morfina.
1957:Desenvolvimento dos plásticos de policarbonato usado em
automóveis, fornos de microondas, etc.
1960:Theodore Maiman constrói o primeiro laser a partir de um cilindro de
rubi.
1960: Lançada a Pílula Contraceptiva.
1961: São produzidos os primeiros Chips de silício usando um processo
de deposição.
1962: A Lycra® é comercializada. A Lycra® é usada para produzir uma
enorme variedade de tecidos que retêm a elasticidade.
22. 1964: O Kevlar® é sintetizado pela primeira vez. O Kevlar® é um material
muito leve mas resistente, usado em coletes à prova de bala, pneus de
avião, etc.
1966: Síntese da insulina artificial, tornando mais fácil a vida dos
diabéticos.
1968:Fred Sanger decifra uma sequência de 120 bases do RNA, usando
uma técnica ainda utilizada hoje em dia na pesquisa biológica.
1971:Produção do hormônio de crescimento.
1974:Início da produção de conversores catalíticos para o escapamentos
de automóveis.
23. 1977:Descoberta de polímeros condutores.
1978:Sir David Lane descobre o supressor de tumores gene p53,
permitindo desenvolver novos tratamentos do cancêr.
1979: Utilizado sangue artificial pela primeira vez num doente.
1983: A reação de polimerase em cadeia permite a replicação de amostras
de DNA para análise.
1984: Identificação por DNA, que permite resolver crimes, ou estabelecer
dados de parentesco, por exemplo em disputas de paternidade.
1985:Descoberta do Buckminsterfulereno por Sir Harold Kroto no RU e
Richard E. Smalley and Robert F. Curl, Jr nos US.
1986: Lançamento do shampoo 2 em 1. É surpreendente a dificuldade de
juntar o shampoo e condicionador num único frasco.
24. 1989: Descoberta do Viagra®. Desenvolvido para o tratamento da angina,
os seus efeitos laterais são conhecidos em todo o mundo!
1991:Primeira produção significativa de energia a partir de fusão nuclear.
1995: Elucidação do mecanismo de formação e decomposição da camada
de ozonio.
1997: Confirmação da expansão do Universo pelo telescópio espacial
Hubble, calculando-se a idade do Universo em 13 a 14 biliões de anos!
1999: Espectroscopia de Femtosegundos “fotografa” reações químicas
enquanto ocorrem. Um fentosegundo são 0.000000000000001 segundos.
2001: Publicação da sequência total do genoma humano.
25. As descobertas da química tiveram impacto direto nos
benefícios de que a nossa sociedade desfruta
– tecidos que não amassam.
– materiais plásticos para embalagem e conservação
– combustíveis derivados do petróleo
– fármacos como o ácido acetilsalicílico ( Aspirina)
– purificação da água
– alimentos lácteos
– Cobertura cerâmica do ônibus espacial
– Fertilizantes para a agricultura, etc, etc…
26. Química, Tecnologia e Sociedade
Alta pressão e alta temperatura transformam
grafite em diamante
• O carbono existe em três formas alotrópicas - grafite, diamante e
fulereno
• Em 1951 a General Electric desenvolveu um processo para
fabricar diamantes comerciais a partir de grafite (T~2500 ºC e
P~125 000 bar)
• Hoje em dia mais de 40% dos diamantes comerciais são sintéticos
27. Química, Tecnologia e Sociedade
Osmose inversa dessaliniza água
do mar
• Água que contenha concentrações elevadas de íons é
imprópria para consumo doméstico
• A osmose reversa (transporte seletivo de água através
de uma membrana) é usada na Arábia Saudita para
purificação da água do mar
• Em 1991, durante a guerra do golfo, salvou da morte
muita gente, em unidades portáteis em botes salva-
vidas
28. Química,
Tecnologia e Sociedade
Tijolos Cerâmicos do ônibus Espacial
• Quando o ônibus espacial entra na atmosfera da Terra,
o seu “nariz” e as arestas das asas atingem
temperaturas de 1400 ºC.
• Foi necessário desenvolver um material cerâmico leve,
com baixa condutibilidade térmica (isolante), de forma a
evitar que o veículo espacial e o seu conteúdo (metais,
plásticos, borrachas, etc..,) fundisse ou carbonizasse
29. Química,
Tecnologia e Sociedade
Identificação de Pessoas pelo DNA
• O patrimônio genético humano é constituído por 3 x 109
nucleotídeos, que compõem os 23 pares de cromossomos,
porções contínuas de ADN, que contém as instruções para
a síntese de proteínas
• Em 1985, Alec Jeffreys propôs que as sequências de bases
que se repetiam fossem usadas para identificação humana,
a partir do sangue, do cabelo, do sémen ou da saliva
30. Química, Tecnologia e Sociedade
Recuperação do Património Cultural
A Adoração dos Magos, um exemplo de como Giotto criava a noção de perspectiva .
• Na noite de 25 de Setembro de 1997 um terramoto abalou os
alicerces da Basílica de São Francisco de Assis, em Itália,
causando danos na estrutura e nos tesouros artísticos, incluindo
pinturas de Giotto
• A restauração custará 1750 M€
• A recuperação dos afrescos envolve a injeção de uma mistura
de resinas sintéticas e acrílico nas fissuras do gesso em que se
encontram as pinturas e o restauro pictórico (tintas sintéticas)
31. Química, Tecnologia e Sociedade
Indústria Química
• As reações químicas transformam as matérias primas (minerais,
petróleo, carvão, gás natural, etc..) em produtos diversificados
• As reações químicas são estudadas de forma a ter rendimentos
economicamente viáveis pela ação da temperatura, da pressão
e de catalisadores
• Para separar as matérias primas e os produtos usam-se técnicas
como a destilação, a extração, etc.
32. Química e Ambiente
Células de Combustível
• O interesse sério nas células de combustível como um gerador
prático, começou nos anos 60, quando o programa espacial dos
Estados Unidos escolheu a célula de combustível no lugar da
mais arriscada energia nuclear e da mais cara energia solar. As
células de combustível abasteceram de energia as naves Apolo
e Geminis e ainda fornecem eletricidade e água ao tranbordador
espacial.
• Usadas em veículos não poluentes de transporte público
33. E o Futuro?
O futuro está na nossa
compreensão da estrutura da
molécula, suas interações com
outras moléculas idênticas e
diferentes, tipos de colisões
moleculares, nanotecnologia,etc..