Fleróvio - (Fl)

Minério extraído

• O Fleróvio é um elemento químico sintético, símbolo Fl, número atômico 114 (114 prótons e 114 elétrons), de massa atômica [289] u, pertencente ao grupo 14 ou IVA da tabela periódica.O nome foi adotado oficialmente pela IUPAC em 31 de maio de 2012.

É um elemento transurânico, radioativo, provavelmente metálico, sólido e de aspecto prateado. Foi sintetizado por uma equipe de cientistas russos da cidade russa (Dubna), em 1999. Junto com o ununpêntio toma parte da denominada "ilha de estabilidade", cujos elementos químicos, teoricamente, deveriam ser mais estáveis do que aqueles que os rodeiam.

História:

• Em janeiro de 1999 foi relatado informalmente pelos cientistas do Joint Institute for Nuclear Research em Dubna, na Rússia, a síntese do elemento 114 (ununquádio). A mesma equipe reproduziu a síntese deste elemento três meses mais tarde.

O fleróvio pode ser obtido em aceleradores de partículas, bombardeando o plutônio-244 com íons de cálcio. Isso só foi feito duas vezes, resultando nos isótopos Fl-289 e Fl-288. As equações são apresentadas a seguir:

Fl-289

Fl-288

Ainda não foram preparados substâncias usando fleróvio, mas supõe-se que as propriedades químicas e físicas sejam similares às dos compostos de chumbo: o fleróvio seria um metal denso, sólido (com ponto de fusão baixo), relativamente mole, com estados de oxidação +2 e +4 (sendo que o +2 seria mais estável). Os respectivos sulfato e cloreto no estado +2 seriam pouco solúveis em água, assim como PbCl2 e PbSO4.

Nome definitivo:

• "Ununquadium" foi um nome sistemático, temporário, adotado pela IUPAC para o elemento 114. Alguns pesquisadores o denominam de "eka-chumbo", conjecturando que as suas propriedades são similares aos do chumbo.

O elemento foi reconhecido pela IUPAC em junho de 2011..Em 5 de dezembro de 2011, o Ununquadium e o Ununhexium, tiveram novos nomes adotados pela Divisão de Química Inorgânica da IUPAC: Fleróvio (Fl) e Livermório (Lv), respectivamente. O nome Fleróvio foi dado em honra ao fundador do Laboratório Flerov da Rússia, o físico nuclear Georgy Flyorov (1913-1990). Assim, após a adesão à tabela periódica, estes nomes foram aprovados definitivamente e anunciados em 31 de maio de 2012 pela União Internacional de Química Pura e Aplicada.

Extração de Minérios no Congo

Unúntrio - (Uut)

Unúntrio

• O Unúntrio (nome temporário, do latim um, um, três) ou Eka-tálio (semelhante ao tálio) é um elemento químico sintético, de símbolo químico temporário Uut, número atômico 113 (113 prótons e 113 elétrons), provavelmente de massa atômica 284 u. Pertence ao grupo 13 da tabela periódica.

Descoberto no início de 2004 por uma equipe de cientistas russos e norte-americanos, é um transurânico, provavelmente um sólido de aspecto prateado.

História:

• Em 1 de fevereiro de 2004 o unúntrio e o ununpêntio foram sintetizados, conforme relatado por uma equipe de cientistas russos de Dubna (em inglês, "Joint Institute for Nuclear Research") e do norte-americano Lawrence Livermore National Laboratory. Esta descoberta ainda está à espera de confirmação

Em 28 de setembro de 2004 uma equipe de cientistas japoneses declarou que obteve êxito na obtenção deste elemento.

• Unúntrio, do latim "ununtrium" é um nome sistemático, temporário, indicado pela IUPAC. Não pode ser encontrado na natureza, pois para obtê-lo a sua estrutura tem de ser modificada para chegar a um resultado exato. O elemento é pouco usado, por ser quase desconhecido.

Compostos:

• Ainda não se conhece compostos do Unúntrio, pois o elemento só foi obtido em quantidade muito pequena e seu tempo de desintegração radioativa é curto demais para serem preparados seus compostos. Julgando por sua posição na tabela periódica, especula-se que suas propriedades sejam semelhantes às do tálio, elemento situado logo acima na tabela. 

Por esse ângulo, supõe-se que o unúntrio forme íons com nox +1 e +3, semelhante ao Tl e, pelo efeito do par inerte, seu estado de oxidação +1 seja ainda mais estável que o do tálio. Especula-se que o Uut trivalente seja um oxidante mais enérgico que Tl+3.

Unúntrio

Tálio - (Tl)

O tálio é muito semelhante em massa atômica ao chumbo, porém ele é ainda mais mortal. Esse metal raro consiste de uma combinação singular de elementos químicos.

• O tálio (do grego "thallós", "ramo verde") é um elemento químico de símbolo Tl , de número atômico 81 (81 prótons e 81 elétrons) que apresenta massa atômica 204,4 u. É um metal pertencente ao grupo 13 (IIIA)da classificação periódica dos elementos. É mole e maleável e, a temperatura ambiente, encontra-se no estado sólido.

O tálio é altamente tóxico, por isso era usado como produto para matar ratos e insetos. Há indícios de que cause câncer em seres humanos. Atualmente é usado em detectores de radiação infravermelha, radiação gama , e em medicina nuclear. É encontrado e obtido a partir do mineral pirita e, também, é obtido como subproduto de minérios de chumbo e zinco.

• Foi descoberto por Sir William Crookes em 1861, na Inglaterra, por análise espectroscópica. Em 2010, a cotação do tálio foi de US$ 6.000 o quilo (R$ 13.980)

Características principais:

• Este metal é muito macio e maleável e pode ser cortado com uma faca. Quando exposto ao ar, inicialmente apresenta um brilho metálico, porém rapidamente torna-se cinza-azulado semelhante ao chumbo . Quando exposto ao ar, forma-se sobre o tálio uma camada de óxido, por isso, é preservado mantendo-o sob óleo mineral ou gás inerte, como o argônio.

Aplicações:

• O inodoro e insípido sulfato de tálio foi extensivamente usado no passado como veneno de ratos e formigas. Nos Estados Unidos e outros países não é mais permitido devido a questões de segurança. Outros usos:
• O sulfeto de tálio muda sua condutividade elétrica quando exposto a luz infravermelha, consequentemente é um composto útil para a fabricação de fotocélulas.
• Cristais de brometo e iodeto de tálio foram usados como materiais para dispositivos ópticos para infravermelho.
• óxido de tálio foi usado para produzir vidros com elevados índices de refração.
• usado em materiais semicondutores para retificadores de selênio.
• usado em equipamentos para a detecção de radiação gama.
• como líquido de alta densidade é usado como flutuador para a separação de minerais.
• a liga tálio-chumbo é usada em alguns tipos de fusíveis.
• usado no tratamento de infecções de pele. Entretanto, este uso foi limitado devido a margem estreita que existe entre a sua toxicidade e o benefício terapêutico..
• O radioativo Tl-201, na forma de cloreto de tálio, é usado em medicina nuclear para diagnosticar doenças coronárias e para a detecção de tumores.
• combinado com enxofre ou selênio e arsênio, o tálio foi usado na produção de vidros de alta densidade com baixos pontos de fusão, entre 125 e 150 °C.
• O acetato de tálio é empregado em meios de cultura juntamente com a penicilina para isolamento de micoplasmas, as menores bactérias de vida livre existentes.
• Além disso, pesquisas com o tálio estão sendo desenvolvidas para desenvolver materiais supercondutores em elevadas temperaturas para aplicações como imagem de ressonância magnética, armazenamento da energia magnética, propulsão magnética, geração de energia elétrica e transmissão.
• O metal, raro, caro, tóxico tem várias aplicações importantes na indústria energética.

História:

• O tálio (que deriva da palavra latina "thallus", que significa "rebento".) foi descoberto por Sir William Crookes em 1861 na Inglaterra quando fazia determinações espectroscópica do telúrio em resíduos de ácidos derivados de algumas plantas. O nome vem da linha verde brilhante do seu espectro. Em 1892, Crookes e Claude-Auguste Lamy isolaram o metal independentemente. Embora o metal seja razoavelmente abundante na crosta terrestre numa concentração estimada de aproximadamente 0,7 mg/kg, existe, na maior parte, associado com o potássio nos minerais de argilas, solos, e granitos, não sendo comercialmente fontes deste elemento. A principal fonte comercial de tálio é a quantidade mínima (traços) encontrados em minerais de sulfetos de cobre, chumbo, zinco e outros.

O tálio é encontrado nos minerais croosita, hutchinsonita e lorandita. Este metal é encontrado também nas piritas e é extraído como subproduto da produção do acido sulfúrico a partir da pirita. Uma outra maneira de obter o elemento é na fundição do chumbo e dos minérios ricos em zinco. O manganês nodular, encontrado no leito dos oceanos, também contem tálio mas a extração é proibitivamente caro e ambientalmente destrutivo. Além disso, diversos outros minerais contem tálio entre 16% e 60%, ocorrendo na natureza como complexos de sulfetos ou de selenetos com antimônio, arsênio, cobre, chumbo e prata, mas são raros e não apresentam nenhuma importância comercial como fontes deste metal.

Reservas:

• O tálio é um metal muito raro, e só existem três jazidas conhecidas deste mineral no mundo. A mais recente delas encontra-se no Brasil, no município baiano de Barreiras. A jazida encontrada na Bahia tem potencial de ser maior que as da China e do Cazaquistão, os únicos produtores atuais, pois tem volume capaz de atender toda demanda mundial por seis anos.

Isótopos:

• O tálio tem 25 isótopos que apresentam números de massa que variam entre 184 e 210. O Tl-203 e o Tl-205 são os únicos isótopos estáveis, e o Tl-204 é o radioisótopo mais estável com uma meia-vida de 3,78 anos.

Precauções:

• O tálio e seus compostos são altamente tóxicos, por isso devem ser manuseados com cuidado. A toxicidade levou para o uso (agora interrompido em alguns países) como veneno de rato. Os efeitos do envenenamento por tálio é a perda dos cabelos e danos nos nervos periféricos. O contato com a pele é perigoso e a ventilação adequada deve ser fornecida ao derreter este metal. A exposição dos trabalhadores aos compostos solúveis do tálio não deve exceder a 0,1 mg /m³ por 40 horas semanais. Há suspeitas de que o tálio é um carcinógeno para os humanos.

O Sulfeto de Tálio quando exposto a luz infra vermelha muda sua condutibilidade elétrica o que é útil para a fabricação de Fotocélulas (As fotocélulas são placas que utilizam a luz solar para transformar está em energia elétrica).

Gálio - (Ga)

Fusão do gálio

• Gálio é um elemento químico de símbolo Ga, de número atômico 31 (31 prótons e 31 elétrons) e massa atômica igual a 69,7 u. É um metal pertencente ao grupo 13 (IIIA) da classificação periódica dos elementos. A temperaturas um pouco mais altas do que a temperatura ambiente encontra-se no estado líquido.

Foi descoberto em 1875 por Lecoq de Boisbaudran. Na forma metálica é utilizado para a produção de espelhos, ligas metálicas de baixos pontos de fusão e termômetros. O seu composto arsenieto de gálio é empregado na produção de circuitos integrados e diodos.

Características principais:

• O gálio é um metal mole, grisáceo no estado líquido e prateado brilhante ao solidificar. Quando sólido desagrega a baixas temperaturas pois funde ao redor da temperatura ambiente (como o césio, mercúrio e rubídio), inclusive quando colocado nas mãos, devido ao seu baixo ponto de fusão (28,76 °C). A faixa de temperatura na qual permanece no estado líquido é um dos mais altos entre os metais (2.174 °C separam seus pontos de fusão e ebulição) e sua pressão de vapor é baixa mesmo a altas temperaturas. O gálio se expande aproximadamente 3,1% ao solidificar e flutua no seu líquido do mesmo modo que o gelo na água.

Apresenta uma forte tendência a permanecer no estado líquido abaixo do seu ponto de fusão, sendo necessário um grão (pequeno sólido adicionado ao líquido) para ocorrer a solidificação. A cristalização não produz nenhuma das estruturas cristalinas simples. A fase estável nas condições normais é ortorrômbica com 8 átomos em cada célula unitária, na qual cada átomo apresenta um único átomo na vizinhança a uma distância de 2,44 Å, e com demais seis a 2,83 Å. Nesta estrutura a ligação química formada entre os átomos mais próximos é do tipo covalente sendo a molécula Ga2 a que realmente forma o retículo cristalino.

• Em outras condições de pressão e temperatura se tem encontrado numerosas fases estáveis e metaestáveis diferentes.

O gálio corroí outros metais quando se difunde em suas redes cristalinas.

Aplicações:

• A principal aplicação do gálio, na forma de arsenieto de gálio, é na construção de circuitos integrados e dispositivos opto eletrônicos como diodos de laser e diodos LED.
• Devido ao seu intenso aspecto prateado brilhante e a capacidade de impregnar superfícies de vidro e porcelana é utilizado na construção de espelhos.
• Se emprega para dopar materiais semicondutores e construir dispositivos diversos como transístores
• Em termômetros de alta temperatura por seu baixo ponto de fusão, que o mantém em estado líquido, e seu alto ponto de ebulição, que o permite medir elevadas temperaturas.
• O gálio forma facilmente ligas metálicas com a maioria dos metais produzindo ligas de baixos pontos de fusão.
• O isótopo radioativo Ga-67 é empregado em medicina nuclear como análogo fisiológico do ion Ferro 3+.
• Descobriu-se recentemente que ligas de gálio-alumínio em contato com água produzem uma reação química dando como resultado hidrogênio, por impedir a formação de camada protetora (passivadora) de óxido de alumínio e fazendo o alumínio se comportar similarmente a um metal alcalino como o sódio ou o potássio. Tal propriedade é pesquisada como fonte de hidrogênio para motores, em substituição aos derivados de petróleo e outros combustíveis de motores de combustão interna.

História:

• O gálio (do latim Gallia, França), foi descoberto através da espectroscopia por Lecoq de Boisbaudran em 1875 por seu espectro característico (duas linhas no ultravioleta) ao examinar uma blenda de zinco procedente dos Pirenéus. No mesmo ano foi isolado pelo próprio Lecoq através do processo de eletrólise do hidróxido numa solução de hidróxido de potássio (KOH) dando ao novo elemento o nome do seu país natal: Gallia. Como era do gosto dos cientistas dos finais do século XIX, O descobridor utilizou um jogo de palavras com seu próprio nome para nomear o elemento: gallus significa galo, coq em francês.

Antes da descoberta da maioria das propriedades do elemento, estas já haviam sido previstas e descritas por Mendeleev — que o chamou de eka-aluminio — baseando-se na posição que este elemento deveria ocupar na tabela periódica.

Abundância e obtenção:

• Se tem encontrado traços do metal em minerais como a bauxita, carvão, diáspora, germanita e esfalerita , e como subproduto em processos de obtenção de vários metais.

Isótopos:

• Em medicina nuclear se emprega o gálio como elemento traçador (escâner de gálio) para o diagnóstico de enfermidades inflamatórias ou infecciosas ativas , tumores e abcessos devido ao seu acumulo nos tecidos que apresentam estas patologias. O isótopo Ga-67 é injetado na corrente sanguínea através de uma veia do braço na forma de citrato de gálio. O escaneamento é feito dois ou três minutos após a aplicação para dar tempo que este se acumule nos tecidos afetados. Posteriormente ocorre a sua eliminação pela urina e fezes. A exposição a radiação do gálio é inferior a de outros procedimentos como o raio X ou Tomografia computadorizada.

Precauções:

• Devido a expansão ao solidificar, o gálio líquido não deve ser armazenado em recipientes rígidos como metálicos ou vidro. Pelo mesmo motivo o recipiente não pode ser completamente preenchido com gálio líquido.

Gálio

Índio - (In)

O Índio é usado na produção de telas de cristais líquidos.

• O índio (do latim indicum, índigo ou anil) é um elemento químico de símbolo In de número atômico 49 (49 prótons e 49 elétrons) e de massa atômica igual a 114,8 u. À temperatura ambiente, o índio encontra-se no estado sólido.

É um metal do grupo 13 ( IIIA ) da classificação periódica dos elementos. É pouco abundante, maleável, facilmente fundível, quimicamente similar ao alumínio e gálio, porém mais parecido com o zinco. A principal fonte de obtenção do índio é a partir das minas de zinco. Usado na fabricação de telas de cristais líquidos e na formação de películas delgadas que servem como lubrificantes. Foi descoberto por Ferdinand Reich e Theodor Richter em 1863 quando estavam buscando tálio em minas de zinco.

Características principais:

• O Índio é um metal branco prateado brilhante . Quando o metal é dobrado, emite um som característico. Seu estado de oxidação mais característico é o +3, ainda que apresente o estado +1 em alguns compostos.

Aplicações:

• Foi empregado durante a Segunda Guerra Mundial como revestimento em motores de alto rendimento de aviões. Depois da guerra foi destinado a novas aplicações: em ligas metálicas, em soldas e na indústria eletrônica.

Nos anos 80 despertou o seu interesse no uso de fosfatos de índio semicondutores e películas delgadas de óxidos de índio e estanho para e desenvolvimento de telas de cristais líquidos ( LCD ).

Outras aplicações:

• Na fabricação de ligas metálicas de baixo ponto de fusão. Uma liga de 24% de índio com 76% de gálio é líquida a temperatura ambiente.
• Para produzir fotocondutores, transístores de germânio e retificadores.
• Formação de espelhos, tão bons como os de prata, porém mais resistentes a corrosão.
• Seu óxido se emprega na fabricação de painéis eletroluminosos.
• O isótopo radioativo In-111 é usado na medicina nuclear.

História:

• O índio ( nome procedente da linha de cor índico de seu especto atômico ) foi descoberto por Ferdinand Reich e Theodor Richter em 1863 quando estavam buscando tálio em minas de zinco com o uso de um espectrógrafo. Foi isolado por Ritcher em 1867.

Abundância e obtenção:

• A quantidade de índio consumida está muito relacionado com a produção mundial de telas de cristais líquidos (LCD). O aumento da eficiência de produção e reciclagem (especialmente no Japão) mantém o equilíbrio entre a demanda e o fornecimento.É produzido principalmente a partir dos resíduos gerados no processamento dos minérios de zinco. Também é encontrado em minas de ferro, chumbo e cobre. É obtido mediante a eletrólise de seus sais.

Até 1924 só havia um grama do elemento isolado no mundo. Estima-se que a crosta terrestre tem aproximadamente 0,1 ppm de índio (tão abundante quanto a prata). O principal produtor de índio é o Canadá.

Precauções:

• Há certas evidências não confirmadas que sugerem que o índio apresente uma toxicidade baixa. Na indústria de semicondutores e em soldas, onde as exposições são relativamente altas, não se tem notícias de efeitos colaterais.

Monitor Cristal Liquido

Bismuto - (Bi)

Cristais de Bismuto

• O bismuto (do alemão "Wismut", "massa branca") é um elemento químico de símbolo Bi , de número atômico 83 (83 prótons e 83 elétrons), de massa atômica igual a 208,9 u, encontrado no grupo 15 (VA) da classificação periódica dos elementos químicos. À temperatura ambiente, o bismuto encontra-se no estado sólido.

Este elemento é pesado, frágil , trivalente, cristalino, de coloração rosácea que se assemelha quimicamente ao arsênio e ao antimônio. É o mais diamagnético de todos os metais, e com a condutividade térmica mais baixa entre todos os elementos, exceto do mercúrio. De todos os metais, é o que menos conduz corrente elétrica.

• Ligas metálicas com bismuto são utilizados em soldas, fabricação de termopares e dispositivos para detectar fogo. Compostos de bismuto, livres de chumbo, são usados em cosméticos e em procedimentos médicos.

A existência deste metal foi demonstrado em 1753 pelo francês Claude Geoffroy Junine. O seu mineral mais importante é a bismutinita.

Características principais:

• É um metal frágil com uma tonalidade rosácea e com brilho iridescente. Entre os metais pesados , é o único que praticamente não é tóxico. Não existe outro metal mais diamagnético que o bismuto, o mercúrio vem logo depois. Este metal, quando na forma elementar nativa, tem uma alta resistência elétrica e, também tem o mais alto efeito Hall entre os metais, ou seja, ocorre um aumento considerável da resistência elétrica quando colocado num campo magnético. Quando aquecido em presença do ar queima com chama azul e seu óxido (óxido de bismuto) forma vapores amarelos.

Aplicações:

• O oxicloreto de bismuto é usado extensivamente em cosméticos , e o subnitrato de bismuto, o subcarbonato de bismuto são usados em medicina. O sub-salicilato de bismuto é um líquido cor-de-rosa usado como antidiarreico.

Alguns outros usos são:

• Imãs permanentes fortes podem ser feitos com ligas Mn-Bi denominadas bismanol.
• Muitas ligas de bismuto apresentam baixos pontos de fusão, por isso são usados para a produção de dispositivos de segurança de detecção de incêndios.
• O bismuto é usado para a produção de ferros maleáveis.
• O bismuto está encontrando uso como catalisador para a produção de fibras acrílicas.
• Usado também como um material em termopares.
• Em reatores nucleares como suporte para combustível U-235 ou U-233.
• O bismuto foi usado também em soldas. O bismuto e muitas de suas ligas ( de estanho e chumbo ) apresentam baixos pontos de fusão e se expandem ligeiramente quando solidificados, que as tornam ideais para este propósito.
• O subnitrato de bismuto é um componente dos esmaltes produzindo um brilho iridescente.
• Elementos de bismuto metálico, devido ao seu elevado diamagnetismo, podem ser usados como blindagem em experimentos de levitação magnética, com pequenos imãs de alta intensidade magnética (tipicamente composições dos elementos neodímio, ferro e boro). O sistema precisa ser muito bem ajustado, incluindo, muitas vezes, a ação de campos magnéticos externos. Os resultados práticos se assemelham aos obtidos utilizando-se a levitação magnética com materiais supercondutores.
• Recentemente, na década de 1990 , foram iniciadas pesquisas no sentido de avaliar a utilização do bismuto não tóxico em substituição ao chumbo tóxico para a produção de ligas, que serão usadas em cerâmicas, esmaltes, pesos de anzóis de pescaria, equipamentos de processamento de alimentos e, como substituto para encanamentos.

História:

• O bismuto (do alemão weisse masse, "massa branca" e, posteriormente, Wismuth e bisemutum, do latim) é um elemento químico cujos primeiros registros datam da Idade Média, não como um elemento mas como uma substância.

No século XV, Basil Valentine, refere-se a uma substância denominada de "wismuth". No século XVI, Georgus Agrícola, denominou esta substância de "bisemutum".

• O bismuto foi confundido durante épocas com o estanho e o chumbo devido a semelhança com os dois elementos. Claude Geoffroy Junine demonstrou em 1753 que este metal não é o chumbo, porém um novo elemento metálico.

Ocorrência:

• O bismuto existe na crosta terrestre na forma nativa, não muito abundante, e na forma de minerais.Os mais importantes minerais do bismuto são a bismutinita e a bismita.

Canadá, Bolívia, Japão, México, e Peru, são os maiores produtores. O bismuto nos Estados Unidos é obtido como subproduto do processamento de minerais de cobre, ouro, prata, estanho e, principalmente, do chumbo.

• Cristais de bismuto: O bismuto de grande pureza pode formar diferentes cristais coloridos. Estes cristais são produzidos em laboratório e vendidos aos aficionados.

Precauções:

• Entre os metais pesados é considerado o menos tóxico. O bismuto e os seus sais causam danos moderados ao fígado.

Cristais de Bismuto

Livermório - (Lv)

Pedra e água parecem ser as últimas coisas que podem pegar fogo na face da Terra. Há, porém, uma substância especial que, em contato com a água, libera um gás inflamável. Essa pedra chama-se carbeto de cálcio, conhecida popularmente como carbureto.

• O Livermório é um elemento químico sintético, símbolo Lv , número atômico 116 (116 prótons e 116 elétrons), com provável massa atômica de [292] u, pertencente ao grupo 16 (VIA) da tabela periódica. O nome foi adotado pela IUPAC em 31 de maio de 2012. Antes disso era conhecido pelo nome sistemático Unun-héxio (Uuh).

É um elemento transurânico, radioativo, superpesado, provavelmente metálico, sólido e com aspecto prateado. A descoberta foi relatada por cientistas norte-americanos em 1999 e russos em 2001.

História:

• Em 1999, pesquisadores do Laboratório Nacional de Lawrence Livermore anunciaram o descobrimento elemento 116, em um artigo publicado na revista norte-americana Physical Review Letters, explicando o decaimento α de um átomo de maior número atômico. No ano seguinte, publicaram uma retratação depois de não conseguirem obter novamente o elemento em laboratório. Em junho de 2002, o diretor do laboratório anunciou que os dados experimentais foram distorcidos pelo autor Victor Ninov.

Em junho de 2000, do Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear, na cidade de Dubna (Rússia), realizaram estudos que descreviam o decaimento-α do isótopo 292Fl que era produto da reação de fusão um núcleo de248Cm quando bombardeados com íons de 48 Ca acelerado por um cíclotron, obtendo como subproduto 4 nêutrons. Tem tempo de meia-vida de cerca de 6 milésimos de segundo (0,006 segundos). Após isso, tem um decaimento α em 288Fl - (Fleróvio) -, seguido por mais dois átomos de menor número atômico para mais tarde ter uma fissão espontânea.

• Novos experimentos foram feitos entre o final de 2000 e início de 2001, mas estes não conseguiram reproduzir novamente o átomo.

Em outubro de 2006 foi anunciado que por três vezes, bombardeando átomos de califórnio-249 com íons de cálcio-48 produziram ununóctio (elemento 118), que então decaiu para livermório em milissegundos Confirmado isso, a síntese do elemento 116 havia então sido demonstrada conclusivamente.

A reação de obtenção do livermório é:

Decai em 47 milissegundos para um isótopo previamente identificados do elemento 114, fleróvio.

Por sua instabilidade, reduzido tempo de meia-vida e dificuldade de coleta, não existem aplicação industriais ou comerciais para este elemento e sua implementação é relegada apenas para pesquisa científica.

Nome definitivo:

• Unun-héxio era um nome temporário recomendado pela IUPAC para o elemento 116. Alguns cientistas do Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear haviam proposto o nome "Flyorovium" para este elemento - em homenagem a G. N. Flyorov, diretor do grupo que sintetizou elementos 102 a 110.

Em 8 de dezembro de 2011, a Divisão de Química Inorgânica da IUPAC confirmou o nome e o símbolo desse elemento. O nome definitivo escolhido foi livermório (Lv), em menção ao Laboratório Nacional da cidade de Livermore, na Califórnia. Assim, após a adesão à tabela periódica, os nomes livermório e fleróvio (o elemento 114, antigamente denominado ununquádio) foram aprovados e anunciados em 31 de maio de 2012 pela União Internacional de Química Pura e Aplicada.

O sódio metálico ao entrar em contato com a água é um potencial gerador de explosão. O perigo é decorrente da liberação de hidrogênio durante a reação; cujo gás pode explodir por causa da rápida reação com o oxigênio do ar – potencializado pelo aumento da temperatura.

Efeito tyndall

Efeito Tyndall

• Solução é toda e qualquer mistura homogênea, seus componentes (soluto e solvente) não podem ser separados por decantação ou filtração, em razão de as partículas do soluto serem muito pequenas. Já uma dispersão, mistura heterogênea, apresenta partículas grandes o suficiente para serem separadas pelos métodos citados, por exemplo, grãos de areia misturados à água, partículas de poeira dispersas no ar.

Existe, no entanto, um terceiro tipo de mistura, heterogênea, cujos constituintes não se separam por gravidade (decantação) nem com o uso de filtros comuns, mas podem ser separados por filtros com poros extremamente pequenos e por centrífugas com motores muito potentes. Essa mistura apresenta ao menos duas fases diferentes, sendo uma delas formada por partículas finamente divididas, com diâmetro médio entre 1 e 1000 nanômetros (1nm = 10-9 m) espalhadas num meio contínuo (denominado meio de dispersão) e é chamada COLÓIDE (do grego kólla, cola + eidos, forma). A palavra foi introduzida pelo cientista escocês Thomas Graham, em 1861.

Propriedades:

• As partículas do dispersante, especialmente se na fase gasosa ou liquida, estão se chocando constantemente com as partículas do disperso. Por essa razão, as partículas do disperso não se depositam no fundo do recipiente por gravidade (não decantam) e acabam adquirindo um movimento de ziguezague ininterrupto. Esse movimento foi descrito pelo botânico escocês Robert Brown, ao analisar uma suspensão de grãos de pólen em água, razão pela qual é chamado de MOVIMENTO BROWNIANO.

Como as partículas dispersas apresentam tamanho próximo ao do comprimento de onda da luz visível, essas dispersam fortemente a luz, permitindo, por exemplo, que observemos gotículas de água em suspensão no ar numa manhã com nevoeiro. Tal efeito é denominado EFEITO TYNDALL. Aliás, o efeito Tyndall permite a diferenciação entre um coloide e uma solução, pois essa última não dispersa a luz visível.

Experimento com Efeito Tyndall

Classificação:

De acordo com as fases dispersa e de dispersão, os colóides são classificados:

COLÓIDE Fase dispersa Fase de dispersão Exemplo

• Aerossol líquido líquido gás neblina,desodorante
• Aerossol sólido sólido gás poeira, fumaça
• Espuma gás líquido espuma de sabão
• Espuma sólida gás sólido isopor®, poliuretana
• Emulsão líquido líquido leite, manteiga
• Emulsão sólida líquido sólido margarina, pérola
• Sol sólido líquido pasta de dente, tinta
• Sol sólido sólido sólido plástico pigmentado

Os princípios relacionados com os diferentes sistemas coloidais baseiam-se em propriedades comuns a todos: tamanho e elevada razão área/volume de partículas. Uma vez que a área de superfície da fase dispersa é elevada devido ao pequeno tamanho das partículas, as propriedades da interface entre as duas fases determinam o comportamento dos diferentes sistemas coloidais. Em soluções verdadeiras de macromoléculas ou em dispersões coloidais de partículas finas, o solvente pode ser retido pela configuração da cadeia macromolecular ou das partículas. Quando todo o solvente é imobilizado nesse processo, o colóide enrijece e é chamado de GEL.

• A transformação da fase gel (aspecto sólido) em fase sol (aspecto líquido) pela adição de dispergente é denominada peptização (do grego peptos, digerido), a transformação em sentido contrário é chamada pectização ( do grego pektos, coalhado).

Estabilidade dos Coloides:

• A estabilidade dos colóides depende fundamentalmente das propriedades da fase dispersa e suas interações com a fase de dispersão: se as partículas dispersas têm pouca afinidade com a fase dispersante, o colóide é chamado LIOFÓBICO, se a afinidade é grande, LIOFÍLICO. O termo “lio” refere-se ao dispersante, enquanto “fóbico” (do grego, ter medo) e “fílico” (do grego, ter afinidade por). Os colóides liofílicos são mais estáveis e fáceis de preparar, ao contrário dos liofóbicos. Um exemplo comum de sistema liofílico é o sabão disperso em água.

Muitos colóides líquidos são estabilizados pela adição de SURFACTANTES (do inglês surface active agents), moléculas que possuem uma região liofílica e uma liofóbica (são anfifílicos).

• Exemplos comuns desse tipo de substância são os sabões (sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa – graxos) e os detergentes (sais de ácidos sulfônicos de cadeia longa), o mecanismo de estabilização está na formação de MICELAS. Nas micelas normais, as moléculas do surfactante envolvem a substância hidrofóbica (óleo, por exemplo), criando uma barreira mecânica e impedindo que as moléculas se juntem quando há colisões entre si.

Nas micelas invertidas, as moléculas do surfactante envolvem a substância hidrofílica (água, por exemplo), gerando efeito semelhante.

• Graças à formação das micelas que os sabões e detergentes dispersam as gorduras na água; a estabilidade do leite se deve à caseína e a da maionese à lecitina presente na gema do ovo (ambas proteínas). Por outro lado, a adição de enzimas presentes no “coalho” destroem as micelas de caseína, permitindo que as moléculas se aglutinem, formando o queijo, após a extração do soro. Os surfactantes também têm um papel importante na estabilização de espumas líquidas, pois suas moléculas diminuem a tensão superficial da água. 

Dessa forma, a água pode distribuir-se por películas finas, em vez de se aglomerar num volume o mais compacto possível e assim minimizar o contato com o ar. Isso explica porque as bolhas de sabão são tão estáveis.

Efeito Tyndall Fluorescente

Boro - (B)

O detergente aplica alguns compostos de boro como agente oxidante

• O boro é um elemento químico de símbolo B , número atômico 5 (5 prótons e 5 elétrons) com massa atômica 11 u. Ele é exclusivamente produzido pela espalação de raios cósmicos e não pela nucleossíntese estelar , ele é um elemento escasso tanto o sistema solar e na crosta terrestre. Concentram-se nas regiões com alta solubilidade hídrica de seus compostos naturais, os boratos. Estes são extraídas industrialmente pelos evaporitos, como o bórax e a kernita. Os maiores depósitos de boro estão na Turquia, onde é também são os maiores produtores de boro.

É um elemento inerte, que é classificado como um metaloide, é encontrado em pequenas amostras em meteoroides, porém não são encontrados naturalmente na Terra. A produção industrial em seu estado nativo é difícil, tendo a produzir materiais refratários quando em contato com pequenas quantidades de carbono ou outros elementos químicos. Geralmente os alótropos de boro são amorfos, onde o boro é um pó marrom ou cristalino que é um material escurecido, com elevada dureza (aproximadamente 9,5 na escala de Mohs) e com baixa condutividade elétrica em temperatura ambiente. A sua principal aplicação está na fabricação de produção de filamentos de boro, que são utilizados como um produto similar às fibras de carbono nos materiais com alta resistência mecânica, útil na indústria aeroespacial.

• Quase todo o boro é utilizado na forma de compostos químicos. Metade do consumo mundial dos compostos de boro está na produção de aditivos para fibras de vidro utilizada para a insulação ou como um material estrutural. Também são encontrados em grande proporção na produção de polímeros e cerâmicas, do qual a estrutura necessita de uma elevada relação peso-resistência e nos materiais refratários. O vidro borossilicato é utilizado quando é requisitada uma elevada resistência mecânica e aos choques térmicos do que vidros produzidos pela cal sodada. Também são utilizados como fertilizantes na agricultura, e o perclorato de sódio nas lixívias. Nas aplicações minoritárias, ele é um importante dopante nos semicondutores, e os reagentes que contém o boro são utilizados como intermediários na síntese orgânica fina e nos compostos orgânicos utilizados na indústria farmacêutica – cuja parte dela está em fase de pesquisa ou já é encontrado no mercado. O boro encontrado na natureza é composto de dois isótopos estáveis, do qual o boro-10 têm numerosas aplicações como agente de captura de nêutrons.

Na biologia, os boratos tem uma baixa toxicidade nos mamíferos (similar ao sais), porém muito mais tóxico ao artrópodes e são utilizados como inseticidas. O ácido bórico é antimicrobiano mediano, e seus compostos são reconhecidos como um antibiótico natural. O boro é uma microelemento fundamental para a vida. Pequenas quantidades de compostos de boro fortalecem a parede celular de todas as plantas, sendo necessário terem pequenas quantidades no solo. É um elemento ultra traço nos animais, sendo desconhecida a sua importância à fisionomia. 

Características:

Propriedades físicas

O boro é o quinto elemento da tabela periódica e o único semimetal do grupo III. 

• O boro arde com chama verde e entre as características ópticas deste elemento, se incluí a transmissão de radiação infravermelha. Na temperatura ambiente sua condutividade elétrica é pequena, porém é bom condutor de eletricidade em temperaturas altas.

Este metaloide tem a maior resistência à tração entre os elementos químicos conhecidos; o material fundido com arco tem uma resistência mecânica entre 1600 e 2400 MPa.

• O nitreto de boro é um isolante elétrico, porém conduz o calor tão bem quanto os metais. É empregado na obtenção de materiais tão duros quanto o diamante. O boro tem, também, qualidades lubrificantes similares ao grafite e, comporta-se como o carbono na capacidade de formar redes moleculares através de ligações covalentes estáveis.

Propriedades químicas:

• Sua configuração eletrônica possui hibridização sp² no qual os elétrons do orbital inferior 2s ocupam os orbitais 2px e 2py que resulta em uma configuração trigonal plana com ligações químicas de caráter covalente embora também possam ter uma configuração tetragonal. O elemento não ocorre na forma livre e normalmente nem ligado a outros elementos senão o oxigênio. 

Com este elemento, é possível que forme ligações em cadeia poliméricas a partir do BO3 que podem ter formatos variados.A química dos organoboranos tem papel biológico importante e são definidas por compostos contendo ligações B-O ou B-N com um ou mais átomos de oxigênio. Em animais, a forma inorgânica é basicamente o ácido bórico e sua forma básica B(OH)4- cujas proporções variam conforme pH funcionando como mecanismo regulador de atividades enzimáticas. As ligações covalentes de amino-boranos possivelmente também possuem papel biológico sob a forma de complexos, atuando no sítio ativo de enzimas.

Aplicações:

• A principal atividade econômica do boro é na produção do bórax e do ácido bórico, com diversas aplicações, com majoritária relevância na indústria de papel, celulose e nos agroquímicos.
• Agentes alvejantes e detergentes
• O bórax é utilizado em diversos produtos de lavagem e limpeza doméstica, incluindo o aditivo de limpeza "20 Mule Team Borax" e o "Boraxo" como sabão para limpeza pesada. Ele também está presente em muitas fórmulas de creme dental com a finalidade de promover o clareamento dos dentes.
• O perborato de sódio serve como um recurso de agente oxidante em muitos detergentes, sabão em pó, agentes de clareamento e em lixívias. Apesar do nome, "Borateem" é um sabão em pó que não quaisquer compostos de boro, utilizando um aduto de carbonato de sódio com peróxido de hidrogênio como um alvejante instantâneo.
• Aplicações biológicas e farmacêuticas
• O ácido bórico tem propriedades antissépticas, fungicida e antiviral e por estas razões é utilizado como clarificador da água no tratamento de água em piscinas .
• Cerâmicas e vidrarias
• O vidro borossilicato que é geralmente composto de 12–15% de B2O3, 80% de SiO2 e 2% de Al2O3 tem um baixo coeficiente de dilatação térmica dando a ele uma boa resistência ao calor. As principais marcas do vidro borossilicato são o Pyrex e o Duran, ambos aplicados na vidraria de laboratórios químicos e em utensílios de cozinha, graças a esta característica em contato com o calor.
• As fibras de boro são muito resistentes (cerca de 3600 MPa) e leves, úteis para a indústria aeroespacial para produção de estruturas de compósitos, como também para produtos esportivos (tacos de golfe) e em varas de pesca. As fibras podem ser produzidas pela deposição química em fase vapor do boro em fibras de tungstênio.
• As fibras de boro e as molas cristalinas sub-milimétricas são produzidas via deposição química em fase vapor com laser. A translação do laser concentra na viga das ligas complexas estruturas helicais. Várias estruturas apresentam propriedades mecânicas excelentes, tendo um módulo de elasticidade de 450 GPa, o alongamento de 3.7% e a tensão de ruptura 17 GPa. Estas propriedades tornam convenientes as fibras de boro como aditivo na produção de cerâmicas ou em sistemas microeletromecânicos. 

Compostos abrasivos e superduros:

Os compostos de boro em geral são conhecido pela sua extrema dureza e tenacidade.

• O carboneto de boro e o pó nitrito de boro cúbico são geralmente utilizados como abrasivos. Os boretos são aplicados para o revestimento de ferramentas via deposição química em fase vapor ou pela deposição física de vapor. A implantação dos íons de boro nos metais e liga através da implantação de íons ou pela deposição de feixes iônicos resulta em um aumento espetacular da resistência superficial e da microdureza. O uso de laser também é usado para este caso. Estes boretos são uma alternativa para as ferramentas revestidas com diamante e suas superfícies tratadas tem efeitos similares aos boretos de bulk.

Inseticida:

• O ácido bórico e o bórax é utilizado para matar baratas, cupins, formigas, pulgas e muitos outros insetos. Para a produção do baraticida, é utilizado tanto o ácido bórico como o boráx com um alimento atraente para o inseto. A sua ação mortífera ocorre pela inibição das funções intestinais das baratas, levando-a à morte.

Magnetos:

• O boro é um dos elementos químicos encontrados nos ímãs de neodímio que são tipos de imãs permanentes com grande força magnética. Este imãs são encontrados em diversos componentes eletromecânicos e eletrônicos, como nas imagens por ressonância magnética, em pequenos motores e em atuadores. Por exemplo, nos discos rígidos dos computadores e nos tocadores de DVDs o ímã de neodímio distribui uma notável potência giratória em um conjunto compacto. Nos telefones celulares, os ímãs criam os campos magnéticos onde ligam pequenos alto-falantes que possuem uma potência de som apreciável.

Pesquisas:

• O diboreto de magnésio é um importante material supercondutor com sua temperatura de transição de 39 K. Os fios de MgB2 são produzidos com o processo de fiação e aplicado nos ímãs supercondutores. O boro amorfo é utilizado como inibidor de ponto de fusão no revestimento das ligas de cromo-níquel.

Semicondutores:

• O boro é um dopante utilizado para muito tipos de semicondutores como o silício, germânio e o carbeto de silício. Tendo um elétron de valência a menos a receber em cada átomo, ele doa um buraco resultando em um condutividade tipo P. O método tradicional de adicionar o boro aos semicondutores é a partir da difusão atômica em alta temperatura. Este processo usa ambas as substâncias: (B2O3) em estado sólido, o (BBr3) em estado líquido ou o (B2H6 ou BF3) em estado gasoso. Entretanto, depois de 1970, este processo foi substituído pela implantação de íons que emprega predominantemente o BF3 como fonte do elemento. O gás tricloreto de boro é também uma substância química importante na indústria de semicondutores, não no processo de dopagem, mas na corrosão por plasma de metais e seus óxidos. O trietilborano também é injetado dentro de reatores para a deposição química em fase vapor como uma fonte de boro como por exemplo em filmes de carbono duros, filmes de nitreto de boro e silício e para a dopagem de filmes de diamante com boro.

Outras aplicações:

• O Boro é usado em reatores nucleares com a função de materiais de controle e finalização da reação de fissão nuclear em cadeia , pois é excelente absorvente de nêutrons;
• O boro amorfo é usado em fogos de artifício devido a coloração verde que produz;
• Também é aplicado seus compostos na fabricação de medicamentos, germicidas e na metalurgia; 
• Os boratos são considerados substâncias ecologicamente corretas para o tratamento de madeiras;
• O borato de sódio é utilizado como fundente nas soldas de prata e ouro;
• O cloreto de amônio é utilizado nas soldas de metais ferrosos. Eles também são utilizados como aditivo retardante nas roupas de plástico e borracha;
• O ácido bórico (também conhecido como ácido ortobórico) H3BO3 é utilizado na produção de fibras de vidro , nos monitores de computador e na produção de muitos adesivos baseados em acetato de polivinila e álcool polivinílico;
• Os adesivos de amido e caseina contêm tetraborato de decahidrato (Na2B4O7·10 H2O);
• Muitos produtos anti-corrosivos contêm borax

História:

• O nome tem como origem a palavra árabe بورق buraq ou a persa بوره burah; que são nomes comuns ao mineral bórax. Seus compostos são conhecidos desde a Antiguidade tendo sido utilizados na China, Egito e Babilônia. O bórax é encontrado nos desertos ocidentais do Tibete onde é conhecido como tincal. Vidros com bórax foram utilizados na China no século III e alguns destes objetos chegaram ao Ocidente, durante o qual o alquimista persa Jābir ibn Hayyān parece mencionar no século VII. Marco Polo trouxe outros objetos com bórax para a Itália durante o século XIII. Agrícola, por volta de 1600, relatou o uso do bórax na metalurgia e em 1777 o ácido bórico foi reconhecido nas fontes termais próximas a Florença, Itália, e passou a ser conhecido como sal sedativum devido aos seus usos médicos. Um de seus minerais, a Sassolita o qual é encontrado perto de Sasso, Itália, que foi a principal mina de bórax de origem europeia de 1827 a 1872, quando as minas americanas e turcas substituíram os produtores de pequena escala. Os compostos foram relativamente pouco usados na química até o final da década de 1800, quando a Pacific Coast Borax Company de Francis Marion Smith popularizou estes compostos em grandes quantidades e por preços baixos.

O boro não foi reconhecido como um elemento até que fosse isolado por Sir Humphry Davy e por Joseph Louis Gay-Lussac e Louis Jacques Thénard..Em 1808 Davy observou que a corrente elétrica enviada a uma solução de boratos produzia um precipitado marrom em um dos eletrodos. Em experimentos subsequentes ele utilizou potássio para reduzir o ácido bórico ao invés da eletrólise. Ele então produziu boro o suficiente para confirmar um novo elemento que nomeou como boracium. Gay-Lussac e Thénard usaram ferro para reduzir o ácido bórico em altas temperaturas. Eles demonstraram pela oxidação do boro com o ar que o ácido bórico é um produto desta reação. Jöns Jakob Berzelius identificou o boro como um elemento em 1824 e o elemento puro pelo americano Ezekiel Weintraub em 1909.

Abundância e obtenção:

• O boro é um elemento relativamente raro representando somente 0,001% da crosta terrestre com os depósitos comerciais estimados em aproximadamente dez milhões de toneladas. sendo a Turquia, com 63% das reservas mundiais , e os Estados Unidos os maiores produtores. O elemento não é encontrado na forma pura mas combinado com outros elementos como compostos, formando minerais. 

No solo, os principais depósitos são áreas de antigas formações vulcânicas no qual está presente na forma de boratos e em sistemas de água como oceanos e rios sua concentração é variável sendo da ordem de 4,5 micrograma por litro nos oceanos. Sua assimilação no solo depende de fatores como umidade, lixiviação e acidez, o que pode provocar a deficiência em plantas de regiões tropicais.

• O boro é acumulado através de três vias geológicas distintas: óxidos ou silicatos de ferro, óxidos de magnésio sedimentados de fontes marinhas e hidratos de cálcio e sódio acumulados em regiões continentais com atividade vulcânica e que são as mais importantes economicamente que são os minerais bórax ou tincal, kernita, ulexita e a colemanita. O bórax é encontrado no Deserto de Mojave na Califórnia onde está localizada a maior mina a céu aberto do mundo e a maior produtora de bórax, que responde por quase a metade dos boratos mundiais. Entretanto, os maiores depósitos conhecidos permanecem não aproveitados na Turquia Central e Ocidental, nas províncias de Eskişehir, Kütahya e Balıkesir.

Existem mais de 150 compostos contendo boro, sendo os elementos mais comuns em combinações o Cálcio, Sódio e o Magnésio. Fontes antropogênicas incluem a queima de carvão e o despejo em depósitos de lixo. Em vias aquáticas, o elemento pode ser encontrado em efluentes, principalmente em áreas onde seus compostos são utilizados em detergentes. As principais fontes de reciclagem são de fibras de vidro, vidrarias de borosilicato e cerâmicas.

Isótopos:

• Os principais isótopos são o 10B (19,9%) e 11B (80,1%) que são abundantes e estáveis possuindo reatividades diferentes que exploradas para entender a fisiologia de seres vivos e eventos geológicos. O 10B é utilizado como receptor de nêutrons em tratamentos de câncer em tumores cerebrais inoperáveis. As diferentes proporções de cada isótopo também são utilizadas 

Papel biológico:

• O boro influencia a atividade de pelo menos 26 enzimas como inibidor ou moderador de caminhos metabólicos em plantas. É um nutriente essencial às plantas, necessário para a manutenção das paredes celulares. Todavia, em concentrações superiores a > 1.0 ppm pode provocar a necrose em pontas e margens das folhas assim como um crescimento menor do que o esperado. Níveis tão baixos quanto 0.8 ppm podem causar os mesmos sintomas em plantas sensíveis ao boro no solo. Quase todas as plantas, mesmo aquelas que são tolerantes ao elemento, irão demonstrar alguns dos sintomas da toxidade quando a concentração no solo for superior a 1.8 ppm. Quando esta for superior a 2.0 ppm, poucas plantas conseguirão se desenvolver e podem não sobreviver. Nos tecidos das plantas, os sintomas surgem quando a concentração é superior a 200 ppm.

O elemento tem importância biológica no sistema reprodutor, locomotor e imunológico em algumas espécies de animais e na retenção do mineral do Cálcio pelo corpo humano. Também está presente em funções de membrana celular, no qual prolongam a estrutura em ausência de água.

Nutrição:

• Em alimentos, está distribuído de forma desigual sendo o consumo diário da ordem de 1 mg assim como para a água ingerida. O boro inorgânico não é absorvido no trato intestinal sendo excretado pelo sistema urinário e pesquisas com animais indicam a existência de um regulador fisiológico que expele qualquer excesso ingerido pela dieta alimentar.

Toxicologia:

• A dose letal para humanos não foi estabelecida e sinais de intoxicação aguda incluem por exemplo náusea, vômito, dor de cabeça e hipotermia. Intoxicações crônicas podem incluir sintomas como, por exemplo, diminuição de apetite, peso e volume seminal. Os tratamentos variam de lavagens gástricas a diálises, quando a concentração no sangue é elevada.

Inseticida de uso doméstico

Telúrio - (Te)

Chaleira de ferro fundido

• O telúrio é um elemento químico de símbolo Te, de número atômico 52 (52 prótons e 52 elétrons) e com massa atômica 127,6 u. É um semi-metal pertencente ao grupo 16 (VIA) da classificação periódica dos elementos. 

À temperatura ambiente, o telúrio encontra-se no estado sólido. Foi descoberto, no ano de 1782 ou 1783, num minério denominado calaverita por Franz Joseph Müller von Reichenstein, e isolado em 1798 por Martin Heinrich Klaproth. É usado principalmente em ligas metálicas e como semicondutor.

Características principais:

• O telúrio é um elemento relativamente raro, pertence a mesma família química do oxigênio, enxofre, selênio, e polônio, todos denominados calcogênios.

Quando cristalino, o telúrio é branco-prateado, e quando na forma pura apresenta um brilho metálico. É um semi-metal (metalóide), frágil e facilmente pulverizável. O telúrio amorfo pode ser obtido por precipitação de uma solução de ácido teluroso ou ácido telúrico. Entretanto, existem algumas controvérsias quanto ao fato deste telúrio ser realmente amorfo ou constituído de minúsculos cristais. O telúrio é um semicondutor do tipo que demonstra condutividade maior em determinadas direções, dependendo do alinhamento atômico.

• Relacionado quimicamente ao selênio ou ao enxofre, a condutividade do telúrio aumenta ligeiramente quando exposto a luz. Pode ser dopado com cobre, ouro, prata, estanho ou outros metais. O telúrio, quando queimado em presença do ar , produz uma chama azul esverdeada , e forma o dioxido de telúrio (TeO2) como produto. Quando fundido, o telúrio tem a capacidade de corroer o cobre, o ferro e o aço inoxidável.

Aplicações:

A maior parte do telúrio é usado em ligas com outros metais. É adicionado ao chumbo para aumentar a sua resistência mecânica, durabilidade e diminuir a ação corrosiva do ácido sulfúrico. Quando adicionado ao aço inoxidável e cobre torna estes materiais mais facilmente usináveis. Outros usos:

• Em ferro fundido (ferro de molde) para o controle a frio.
• Usado em cerâmicas. Adicionado a borracha aumenta a sua resistência ao calor e ao envelhecimento, e é usado como pigmento azul para colorir o vidro.
• O telúrio coloidal tem ação fungicida, inseticida e germicida.
• O telureto de bismuto apresenta uso em dispositivos termoelétricos.
• O telúrio é utilizado na camada refletora de CDs RW, sob a forma de uma liga com a prata, o estanho e o índio (AgSnInTe)

O telúrio também é usado em espoletas de explosivos e apresenta potenciais aplicações em painéis solares como telureto de cádmio. Apesar do aumento de algumas eficiências para a geração de energia elétrica a partir da energia solar tenha sido obtida com a utilização deste material, a sua aplicação não produziu um aumento significativo na demanda.

História:

• O telúrio (do latim tellus que significa “terra”) foi descoberto em 1782 ou 1783 por Franz Joseph Müller von Reichenstein, na Romênia, a partir de um minério de ouro denominado calaverita (AuTe2) proveniente de uma mina da Transilvânia. Em 1798 foi isolado e nomeado por Martin Heinrich Klaproth.

A partir de 1960 ocorreu um aumento do uso do telúrio na fabricação de dispositivos termoelétricos utilizados em refrigeração e para melhorar as qualidades do aço.

Ocorrência:

• O telúrio as vezes é encontrado nativo, porém é encontrado freqüentemente na forma de telureto de ouro (calaverita) ou, em pequena quantidade, combinado com outros metais constituindo os minérios altaita,coloradoita, ricardita, pedzita, silvanita e tetradimita. A principal fonte comercial de telúrio é da lama anódica obtida a partir da refinação eletrolítica do cobre. Os maiores produtores mundiais deste elemento são os Estados Unidos (Montana, Utah e Arizona), Canadá, Japão e Peru.

Compostos:

• O telúrio pertence a mesma série química do enxofre e do selênio, portanto produz compostos similares a estes elementos. Um composto de telúrio com metal, hidrogênio ou íons similares é denominado telureto. Os teluretos de ouro ou prata são considerados os melhores minérios deste elemento.

Isótopos:

• Existem 30 isótopos conhecidos de telúrio com massas atômicas que variam de 108 a 137 uma. São oito os isótopos naturais estáveis deste elemento (tabela a direita). Os principais isótopos instáveis, com suas meias-vidas são: Te-116 (2,49 horas), Te-117 (1,03 horas), Te-118 (6,00 dias), Te-119 (16,0 horas), Te-121 (16,8 dias), Te-127 (9,4 horas) e o Te-129 (33,6 dias). Aqueles com massa até 121 o modo de decaimento é a captura eletrônica produzindo isótopos de Sb e aqueles acima de 121 com emissão beta produzindo isótopos de I (iodo).

Precauções:

• Seres humanos expostos a atmosfera com 0.01 mg/m³ ou menos com telúrio adquirem um hálito desagradável e secura na boca. Intoxicações mais elevadas causam dores de cabeça, vertigens e sonolência. O telúrio e seus compostos devem ser considerados tóxicos e, portanto, devem ser manuseados com cuidado.

Um engenheiro observa o derramamento de ferro fundido em um recipiente

O conceito de quantidade de matéria: Nº de Mol

A quantidade de matéria e o Numero de Mol

• A educação científica contemporânea mais e mais está requerendo de seus educadores, em especial da área de Ciências, uma superação de seus modelos de ensino e aprendizagem calcados em particular em abordagens empiricistas e/ou no racionalismo técnico-científico para outros em que se considerem os aprendizes e a própria educação escolar inseridos em um âmbito social e socializador mais amplo.

GIL-PÉREZ e CARVALHO (1998) enfatizam que, se ensinar não é uma atividade rotineira e estática, bem como uma tarefa fácil, é passível de se concluir que se faz necessário que o professor detenha teorias para ser capaz de elaborar análises e reflexões sobre sua prática, além de compreender como o aluno aprende. Entendem os autores que o professor ainda não tem consciência de suas insuficiências, achando que o importante é saber somente a matéria a ser ensinada e algumas atividades a serem executadas pelos alunos, tornando-se assim um transmissor de conhecimentos. Saber o conteúdo a ser ensinado é muito mais do que se aprende no curso universitário. É preciso que o professor compreenda como surgiram os acontecimentos científicos, as dificuldades encontradas, que benefícios trouxeram para a sociedade, e que ele esteja sempre disposto a se atualizar. Se ensinar não é fácil, os professores de Ciências têm que ter clareza sobre os problemas de ensino-aprendizagem que podem estar constituindo- se em obstáculos para uma atividade docente inovadora e/ou de mudança.

• A mediação pedagógica também deve ser considerada necessária nesse processo para que haja uma aprendizagem significativa pelos alunos. Ausente a perspectiva pedagógica, o professor não saberá mediar adequadamente a significação dos conceitos, com prejuízos sérios para a compreensão de seus aprendizes (MALDANER, 2000). Grande parte das instituições de formação de professores tem-se em geral apoiado no modelo da racionalidade técnica, modelo este que estabelece uma clara hierarquia entre o conhecimento científico básico e as derivações técnicas da prática profissional. Acontece então que primeiro são ensinados os princípios científicos relevantes, depois a aplicação desses princípios e, por último, tem-se um practicum (momentos estruturados de prática pedagógica, estágios, aula expositiva, aula prática, etc.), cujo objetivo é aplicar à prática cotidiana os princípios da ciência aplicada (ZEICHNER, 1992).

Em minha investigação de mestrado (ROGADO, 2000), constatei que compreender um conceito científico não consiste apenas em conhecer sua definição. É necessário que se conheça o contexto em que surge e suas interações com outros conceitos – suas aproximações e distanciamentos. No caso dessa investigação, destacadamente verifiquei que o conceito de quantidade de matéria e o nome e símbolo de sua unidade de medida, o mol, apresentam sérias dificuldades de ensino/aprendizagem, principalmente no que se refere à indistinção entre quantidade de matéria e massa. A literatura tem tratado desse problema, pronunciando que, ainda hoje, por desconhecimento, é muito comum definir-se e usar a idéia errônea de que o mol é a massa atômica ou molecular expressa em gramas, o que ocasiona problemas na transposição do universo macroscópico (fenômenos) para o microscópico (teórico-conceitual). 

• Visando a contribuir para a solução desse problema didático, meu trabalho pretendeu identificar as concepções dos professores e aquelas expressas pelos livros didáticos, apontando as prováveis causas das dificuldades de ensino/aprendizagem dos conceitos de quantidade de matéria e mol. Procurei resgatar a origem e evolução dos conceitos de quantidade de matéria e mol e, por meio de uma pesquisa qualitativa de natureza exploratória, utilizei questionários e entrevistas, buscando compreender o pensamento dos professores quanto ao ensino desses conceitos. Os resultados apontaram para o desconhecimento e trato aproblemático e ahistórico dos conceitos por parte dos professores de ensino médio e superior (formadores) e dos autores de livros didáticos, relevando o aplicacionismo, o que certamente pode gerar dificuldades posteriores para o entendimento e sistematização dos conhecimentos e cálculos estequiométricos.

Sobre o mol:

• A literatura aponta que, no final do século XIX, OSTWALD insere a palavra mol no vocabulário da Química. Redefinida em seu significado no século XX, e introduzida, em 1971, como unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI), ocasiona mudanças na nomenclatura de muitas grandezas usadas no dia-a-dia da Química. Entretanto, ainda hoje, por desconhecimento, é muito comum definir-se – e usar a idéia errônea – mol como a massa atômica ou molecular expressa em gramas. Um grande equívoco, pois a definição atual esclarece que o mol não se refere à grandeza massa, mas à grandeza quantidade de matéria, da qual é sua unidade, isto é, a quantidade padrão – como o quilograma é a quantidade padrão da grandeza massa (SILVA & ROCHA-FILHO, 1995).

A partir da adoção da quantidade de matéria como uma das sete grandezas físicas fundamentais e o mol sua unidade e a constatação de discrepância entre os conceitos ensinados e as recomendações da comunidade científica internacional, a dimensão do problema da construção do conceito amplia-se, não se limitando às dificuldades de aprendizagem dos alunos, relacionadas à apreensão e operacionalização, mas evidenciando a pouca clareza do professorado quanto ao significado desses conceitos (FURIÓ et al., 1993; TULLBERG et al., 1994, apud FURIÓ et al., 2002).

• Esses obstáculos à compreensão conceitual, potenciais geradores de posteriores dificuldades no ensino de Química, têm estimulado a pesquisa educacional na área. Muitos trabalhos de investigação publicados durante os últimos anos em revistas especializadas em didática das ciências têm mostrado uma crescente preocupação em torno do ensino-aprendizagem do conceito de mol. Esses trabalhos buscam as causas das grandes dificuldades de compreensão desses conceitos pelos estudantes, apontando inclusive o pouco tempo dedicado ao desenvolvimento do pensamento no nível atômico-molecular em relação ao nível representacional e multiatômico, relacionando as barreiras ao entendimento a pouca compreensão da grandeza da constante de Avogadro – ponte essencial para a transposição entre o macroscópico e o microscópico –, além da indistinção entre quantidade de matéria e massa. Além disso, destacam a importância dos livros e textos didáticos no ensino desses conceitos; outros, ainda, sugerem a possibilidade do conceito não possuir um claro significado aos professores.

O empecilho ligado ao ensino e aprendizagem desse conceito é um problema relevante e atual, também pelas suas conseqüências referentes à compreensão de conceitos químicos mais complexos e ao trato da estequiometria. Entrementes, é importante realçar que o mol é um conceito inventado pelos cientistas como ajuda aos cálculos de química; as concepções de mol dos estudantes dificilmente poderiam ser consideradas como intuitivas. Assim, o uso de estratégias de ensino inadequadas é apontado como causa de uma instrução insuficiente. Se o ensino resulta em confusão no conceito e também se faz transposições equivocadas do significado da grandeza quantidade de matéria, é muito imaginável que existam incompreensões e erros conceituais na aprendizagem (FURIÓ et al., 1999).

O conceito de quantidade de matéria:

• Após a descoberta das leis fundamentais da Química, a fim de especificar quantidades de elementos químicos ou compostos, foram usadas algumas unidades: átomo-grama, molécula-grama, etc. Essas unidades tinham uma conexão direta com os pesos atômicos e pesos moleculares, que eram de fato massas relativas.

As percepções distintas de equivalentistas e atomistas quanto às relações quantitativas nas reações químicas levaram esses últimos a uma solução baseada no significado da reação, simbolizada numa equação química, na qual aparecem as fórmulas químicas dos átomos e moléculas das substâncias que participam na reação. Assim, as relações de pesos ou massas de combinação decorrem das hipóteses subentendidas no simbolismo utilizado, no qual há proporções de combinação entre as partículas dos reagentes e produtos de uma reação, indicadas pelos coeficientes que precedem as fórmulas químicas.

• Conhecidas as massas das partículas participantes na reação, deduz-se as relações ponderais de combinação. A tradução à massa, expressa em gramas, dessas quantidades no século passado originou a introdução de conceitos como átomo-grama, molécula-grama e massa fórmula-grama. Também se introduziu o conceito de peso (massa) equivalente-grama e se definiu, como valência ou capacidade de combinação de um elemento, a relação entre peso atômico e peso equivalente. Assim, buscava-se convergir as visões equivalentista e atomista sobre as reações químicas (KAPLAN, 1978; FURIÓ et al., 1999).

A consolidação da teoria atômico-molecular e a introdução da grandeza quantidade de matéria e a criação de sua unidade solucionaria de forma definitiva o problema das quantidades nas trocas químicas, já que esse ponto de vista centra mais atenção na relação entre as quantidades de partículas que intervêm na reação que nos pesos de combinação, apesar da dificuldade de determiná-las diretamente no nível submicroscópico, devido a sua extrema pequenez. A introdução dessa nova grandeza torna possível estimar, nesse nível, as entidades elementares a partir das massas ou volumes de combinação das substâncias reagentes, obedecendo a razões de facilidade e comodidade ao contar partículas elementares.

• Desde os anos 20 e 30, alguns disparates na utilização do mol como unidade (kcal/mol, cal/mol, etc.), até então tratado como uma grandeza, precipitaram a criação de uma grandeza relacionada à quantidade de matéria. O conceito de tal grandeza surge durante as décadas de 40 e 50, período em que muitos químicos e físicos passaram a adotar a visão de que haveria uma terceira grandeza associada à matéria, além da massa e do volume.

Denominada “Stoffmenge” em alemão, foi traduzida para o inglês como “amount of substance” por E. A. GUGGENHEIM em artigo publicado em 1961; em português, entende-se que tenha sido traduzida literalmente do francês “quantité de matière” (matière = substância), denominando-se “quantidade de matéria” (ROCHA-FILHO, 1988).

• Em decorrência da crescente aceitação da visão apresentada nesse artigo por Guggenheim, que propunha a seguinte definição: “O mol é a quantidade de matéria que contém o mesmo número de moléculas (ou átomos, ou radicais, ou íons, ou elétrons, dependendo do caso) quantos são os átomos em 12 gramas de 12C”, e da ênfase que vinha sendo dada ao uso do cálculo de grandezas, outro avanço deu-se na padronização dos pesos atômicos, originalmente padronizados, até 1961, ao padrão oxigênio, convencionado como 16 (exatamente) para o peso atômico do elemento oxigênio como ocorre na natureza. No entanto, esse oxigênio é formado por três isótopos estáveis: 99,76% de átomos 16O, 0,04% de 170 e 0,20% de 180. Mas, ao passo que físicos isolaram isótopos em espectrógrafos de massa e atribuíram o valor 16 (exatamente) para o nuclídeo 160 do oxigênio, adotando uma escala de pesos baseada nesse padrão, químicos atribuíram esse mesmo valor para a mistura de isótopos 16, 17 e 18, que formavam o elemento oxigênio (ocorrência natural). O peso atômico do oxigênio ordinário na escala física seria dada pela média ponderada, 16,0044. Em conseqüência, a razão do peso atômico da física para o da química era 16,0044/16,0000 = 1,000275. Essa diferença de escalas era uma fonte constante de amolação cada vez maior para os físico-químicos. As intensas pesquisas no campo nuclear, com o fortalecimento da Química

Nuclear e da Física Nuclear, também se constituíram em forte fator de pressão para a unificação dessas escalas, mais tarde chamadas de massas atômicas. Em 1957, OLANDER e NIER propuseram, independentemente, uma escala baseada na escolha de 12 (exatamente) para o nuclídeo 12C – essa escolha específica do carbono-12 pode ter sido motivada por excelentes resultados obtidos em espectrógrafo de massa (MOORE, 1968).

• Finalmente, um acordo entre a IUPAP (União Internacional de Física Pura e Aplicada)2 e a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) pôs fim a essa ambiguidade em 1959/1960. Químicos e físicos acordaram quanto à adoção do valor 12, exatamente, para o peso atômico, na realidade a massa atômica relativa, do isótopo de carbono com número de massa 12 (carbono-12, 12C).

Em 1961, a IUPAP recomendou que no campo da química e da física molecular, além das grandezas físicas definidas antes pela Conferência Geral de Pesos e Medidas, também se consideravam como uma grandeza de base a quantidade de matéria. O mol era a unidade de base recomendada, símbolo: mol. O mol foi definido como a quantidade de matéria que contém tantas moléculas (ou íons, ou átomos, ou elétrons, conforme o caso) quanto átomos há em exatamente 12 gramas do nuclídeo C12 de carbono puro (FURIÓ et al., 1999).

• A partir de 1º de janeiro de 1962, a escala unificada assim obtida gerava valores de massa atômica relativa, permitindo definir formalmente a unidade de quantidade de matéria pela fixação da massa do carbono-12; por acordo internacional, essa massa foi fixada como 0,012 kg, e a unidade da grandeza quantidade de matéria foi chamada mol, símbolo mol (ROCHA-FILHO & SILVA, 1991).

A unificação de escalas é fundamental para o cálculo do número de Avogadro, obtido experimentalmente e não por definição, já que não existem aparelhos que permitam medir diretamente seu valor (hoje com uma incerteza menor que 0,5 ppm). Quando o oxigênio era o padrão, o número de Avogadro, No, correspondia a cerca de 6,023x1023; com o novo padrão carbono-12, No corresponde a aproximadamente 6,022x1023.

• Seguindo a IUPAP, a IUPAC adotou, em 1965, uma recomendação quase idêntica, aceitando-se que a quantidade de matéria é uma grandeza diferente da massa, na qual “um mol é uma quantidade de matéria de fórmula química especificada que contém o mesmo número de unidades-fórmula (átomos, moléculas, íons, elétrons ou outras unidades) que há em 12 gramas (exatamente) do nuclídeo puro C12” (FURIÓ et al., 1999).

Essa sugestão não se refletiu imediatamente. Ainda se relacionava o mol à massa. Apenas em meados e fins da década surge a designação quantidade. A partir de 1970, a relação do mol com um número começa a acontecer de fato, apesar de ainda se relacionar essa unidade com molécula-grama (ROCHA-FILHO, 1988).

• Confirmando propostas da IUPAP, da IUPAC e da Organização Internacional de Padronização (ISO), o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM)3 forneceu, em 1967, e confirmou, em 1969, a definição do mol, que evoluiu, fazendo referência à grandeza quantidade de matéria, da qual é unidade, eventualmente adotada na 14ª CGPM (Conferência Geral de Pesos e Medidas), em 1971:

O mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilograma de carbono 12; seu símbolo é ‘mol’.Quando se utiliza o mol, as entidades elementares devem ser especificadas, podendo ser átomos, moléculas, íons, elétrons, outras partículas ou agrupamentos específicos de tais partículas.

• Em encontro ocorrido em 1980, a CIPM aprovou a proposta do Comitê Consultivo de Unidades (CCU), da CIPM, especificando que esta definição refere-se a átomos isolados de carbono-12, em repouso e no estado fundamental.

Durante as décadas de setenta e oitenta, a ambiguidade do mol como número e como molécula-grama ou átomo-grama é costumeira nos livros de química. No cotidiano dos químicos, ainda é comum referir-se à grandeza quantidade de matéria como número de mols ou dizer que o mol é a massa atômica ou molecular expressa em gramas.

• Quando OSTWALD criou o termo mol, nos idos de 1880, o identificava como uma quantidade de peso (massa) químico, conotando uma porção de matéria/substância muito concreta, coerentemente com o paradigma equivalente com que se identificava, diferentemente de sua concepção atual: o mol não se refere à grandeza massa, mas à unidade de medida da grandeza quantidade de matéria (STRÖMDAHL et al., 1994; ROCHA-FILHO & SILVA, 1995).A relevância dos conceitos de quantidade de matéria e mol para o ensino e a aprendizagem de Química

Atualmente a IUPAC recomenda que se denomine quantidade de matéria (ou química, simbolizada por n) a essa grandeza que durante bastante tempo tem utilizado um nome próprio, número de mols. Trata-se de uma das sete grandezas físicas fundamentais, diferenciando- se claramente de massa, volume e número de partículas (ROCHA-FILHO & SILVA, 1995; FURIÓ et al., 1999).

• Tendo em vista a definição inicial de OSTWALD, na qual se identifica o mol com o peso normal ou molecular de uma substância expresso em gramas, uma definição do tipo ontológico ancorada no equivalentismo, em que se identifica quantidade de matéria com massa, as expressões modernas da grandeza quantidade de matéria, desde a perspectiva filosófica apontada, fazem referência a novas definições de tipo funcional e relacional.

A grandeza quantidade de matéria é definida de forma relacional com a massa, com o volume ou com o número de entidades elementares contidas na substância de que se trate, mas não se identifica com nenhum desses conceitos, apesar de todas se associarem ao mesmo objeto de investigação. Essas grandezas, dependentes da massa e da quantidade de matéria, são chamadas grandezas extensivas. Caso a quantidade de matéria varie, todas variarão proporcionalmente, porque a massa é proporcional à quantidade de matéria, bem como ao volume e ao número de partículas elementares. Da mesma forma, o volume é proporcional ao número de partículas elementares e à quantidade de matéria.

• A exemplo da massa de um sistema que é diretamente proporcional à quantidade de matéria, também o número de entidades elementares de um sistema é diretamente proporcional à quantidade de matéria. Então se tem NA = N/n, isto é, NA corresponde ao número de entidades (N) por unidade de quantidade de matéria (n) e tem valor constante de 6,02x1023, aproximadamente. Como NA representa o número de entidades por mol (NA = N/n), tem dimensão de mol-1, logo NA = 6,02214x1023 mol-1. Tratando-se de uma constante, deve-se evitar a expressão número de Avogadro, mesmo porque a constante pode ter seu valor alterado se forem descobertos métodos mais precisos de determinar-lhe o valor (GALLO NETTO, 1995; ROCHA-FILHO & SILVA, 1995).

Se a massa e a quantidade de matéria distribuem-se uniformemente por um objeto, as proporções podem ser convertidas em igualdades pela introdução das constantes de proporcionalidade:

• ρ = massa específica (densidade), me = massa média de cada partícula, 
• Ve = volume médio ocupado por cada partícula, 
• Vm = volume molar, 
• M = massa molar. Essas constantes são denominadas intensivas, pois seu valor independe da massa e da quantidade de matéria (ROCHA-FILHO, 1988a).

Assim, a massa é diretamente proporcional a sua quantidade de matéria – m α n, onde a constante de proporcionalidade permite a conversão de quantidade de matéria para massa, a massa molar, M, que é a massa da substância por unidade de quantidade de matéria: m = M x n. Em cálculos estequiométricos, é a massa molar a grandeza a ser usada, e não a massa atômica ou a molecular; além disso, definir mol como a massa atômica ou molecular expressa em gramas é incorreto, conforme a CGPM de 1971. As antigas unidades molécula-grama, átomo-grama, massa molecular, confundidas no passado com mol, são aproximadamente o que hoje nomeamos de massa molar, unidade g/mol.

• Obtemos os valores de massas molares associando a unidade g/mol aos respectivos valores de massas atômicas relativas ou de massas moleculares relativas (ROCHA-FILHO & SILVA, 1995).

Quimica Orgânica

Também existe uma relação de proporcionalidade entre o volume e a quantidade de matéria – V α n, em que a constante de proporcionalidade Vm (volume molar ou volume de substância por quantidade de matéria) permite a passagem de quantidade de matéria para volume: V = Vm x n.

• A comunidade científica, por intermédio da IUPAC, atribui à quantidade de matéria um claro significado: é a grandeza macroscópica que serve para contar unidades elementares. Recentemente, a IUPAC vem realizando esforços procurando a simplificação, a coerência e a lógica da linguagem usada pelos químicos no mundo, assim, a comunidade científica, por meio das publicações da IUPAC, considera anacrônica e obsoleta a utilização de algumas nomenclaturas, devendo elas ser abandonadas (ROCHA-FILHO & SILVA, 1995).

Essa constatação reforça a percepção da transição dos conceitos científicos – como surgem os conceitos em um determinado contexto teórico e histórico, como posteriormente evoluem e, conforme o caso, em uma nova situação, como podem chegar a desaparecer. Esse é o caso do conceito de peso equivalente, que, em um contexto teórico atomista, não é necessário para solucionar o problema da determinação das proporções em massa com que se combinam as substâncias nas reações químicas, e é substituído pelos conceitos de quantidade de matéria e de mol, conseqüência da plena aceitação por parte da comunidade científica da teoria atômico-molecular para interpretar as reações químicas (FURIÓ et al., 1999).

Outras Considerações:

• Na perspectiva de minimizar essas confusões que vêm tendo grande implicação para o ensino e a aprendizagem do conceito de mol, SILVA E ROCHA-FILHO (1995) argumentam que o uso de uma linguagem mais simplificada e coerente certamente contribuiria para uma diminuição na dificuldade de aprendizagem de certos termos químicos, o que acorda com os resultados obtidos por GABEL e SHERWOOD (apud FURIÓ et al., 2002), que mostraram que a dificuldade na resolução de problemas era devida, provavelmente, à utilização do termo mol e de outros pouco familiares mais que a falta de compreensão de volume, massa ou número de partículas.

Colabora para esse pensamento o fato de, além de os alunos terminarem seus estudos sem saber resolver problemas e com uma imagem distorcida do trabalho científico, a imensa maioria deles nem sequer lograr compreensão dos conceitos científicos mais básicos, como quantidade de matéria e mol, apesar de tê-los aprendido. Mais relevante é o fato de que esses erros não constituirem simples dúvidas ou equívocos momentâneos, mas expressarem idéias muito seguras e persistentes, afetando similarmente a alunos de diferentes países e níveis (GIL-PÉREZ, 1993). Tal é a extensão e gravidade desses erros conceituais, que já se converteram em uma importante linha de pesquisa em Educação.

• O perfil epistemológico de BACHELARD apresenta o conceito de que as pessoas possam ter diferentes formas de ver e representar uma mesma realidade. Assim, uma única posição filosófica é insuficiente para descrever detalhadamente os possíveis componentes ou estados do perfil epistemológico de um conceito que podem existir na mente de uma pessoa (FURIÓ & GUISASOLA, 1998).

Ao mesmo tempo, o estudo crítico da história e da epistemologia da Ciência – história vista como fonte de problemas e avanços no conhecimento científico – poderia facilitar saltos qualitativos entre perfis conceituais presentes na construção dos conhecimentos científicos. O ensino dogmático, no qual se aprende as leis, as fórmulas que as traduzem e depois sua utilização é frio, estático e acaba dando a falsa impressão de que a Ciência é algo morto e definitivo. A contribuição à cultura geral e à formação de uma visão epistemológica, oferecida pelo ensino de Ciências ao tornar viva a história dos esforços passados, por meio do contato com a vida dos pensadores e da lenta evolução das idéias, possibilita um importante diferencial para a construção do espírito (LANGEVIN, 1933).

• O conhecimento não poderia estar dissociado de seu contexto histórico – períodos sucessivos do desenvolvimento de um conceito ou de uma estrutura, com ou sem acelerações e regressões, cortes epistemológicos, a existência dessas etapas de desenvolvimento e o porquê de sua sucessão –, pois está implícito que a história de um conceito fornece alguma indicação sobre seu significado epistêmico (PIAGET & GARCIA, 1987).

Há cem anos, o próprio OSTWALD propunha a construção de uma história crítica da química, sugerindo uma descrição que anunciava as construções paradigmáticas de Kuhn, afirmando que a Ciência desenvolve-se sem parar e, necessariamente, mais cedo ou mais tarde, produz-se um desacordo entre a multiplicidade real dos fatos observados e a multiplicidade artificial da teoria, tornando necessário o alargamento do antigo preceito ou a substituição por novas idéias mais adequadas (OSTWALD, 1906, apud FURIO et al., 1999).

• No caso da grandeza quantidade de matéria, introduzida somente nos anos 60 (1961), enquanto a idealização do mol data de fins do século XIX, configura não um corte, mas uma anomalia epistemológica – a unidade gerada anteriormente à grandeza –, que, unida à evolução experimentada por seu significado, permite explicar o caráter controvertido destes conceitos.

A contribuição da história das ciências: 

• A compreensão que os aspectos histórico – origem e evolução dos conceitos químicos – e problematizador podem proporcionar por meio da crítica dos problemas ocorridos durante a construção histórica do conhecimento poderia facilitar o apontamento das prováveis causas do pouco entendimento pelos estudantes dos conceitos de quantidade de matéria e de mol. Esse caminho também estaria possibilitando maior percepção da influência da Ciência na Tecnologia, Sociedade, Política e Economia e destas sobre a própria Ciência, suscitando entendimento mais complexo da realidade e indicando as aplicações alternativas que poderiam ser propostas para superação do problema, evitando, dessa forma, graves conseqüências em relação à educação Química.

Finalmente, destacaria mais dois aspectos para a problematização do processo de ensino e de aprendizagem do conceito de mol, mas que, no meu entendimento, envolve não somente ele, mas outros conceitos científicos químicos. Trata-se da formação do professor que ensina Química e do material didático-pedagógico atualmente utilizado nas escolas.

• A formação de professores, de acordo com MENEZES (2001), DELIZOICOV, ANGOTTI e PERNAMBUCO (2002) e GIL-PÉREZ e CARVALHO (1998), deveria estar centrada em necessidades formativas, tais como: conhecimento dos conteúdos científicos a ensinar, aspectos epistemológicos e históricos e as interações Ciência, Tecnologia e Sociedade, associadas à construção dos conhecimentos; também a superação do senso comum pedagógico, rompendo com visões simplistas sobre o ensinar, incorporando conhecimentos contemporâneos em Ciência e Tecnologia concebidos como cultura.

No caso da educação em Química, reconheço ainda grande relevância da pesquisa em ensino, tão bem argumentada pelos estudos de MOREIRA (1990) sobre o professor-pesquisador.

Segundo o autor, é fundamental pensar a formação do professor-pesquisador frente ao processo de ensino-aprendizagem com olhar de abertura e crítica, porque ele poderá gerar novas teorias norteadoras das práticas pedagógicas específicas. Na verdade, é o professor o sujeito capaz de agir, refletir, re-significar e re-planejar o processo que de fato acontece no interior da sala de aula, tornando-se o real construtor de novas teses e atitudes em relação a ele. Para tanto, é preciso que este professor detenha um suporte teórico sólido sobre teorias de ensino e aprendizagem.

• Quanto ao material didático-pedagógico atualmente disponível nas escolas, inseridos tanto em livros textos como em laboratórios, CACHAPUZ e CAMPOS (1997) destacam sua influência marcante no processo de ensino-aprendizagem, relevante para a concepção de Ciência e de cientistas construídas pelo aluno. Apesar de tal relevância, estes costumam apresentar-se como um espetáculo de regras e coisas para decorar, sem uma abordagem prévia dos aspectos macroscópicos dos fenômenos. Também, é freqüente a apresentação de uma Ciência descontextualizada, separada da sociedade e da vida cotidiana. É importante dialogar com o texto para criticá-lo, pois o material didático tradicional parece bom para quem já sabe, não para quem vai aprender.

No caso do livro didático, adotado de forma generalizada pelos professores, geralmente este se apresenta inadequado no tratamento pedagógico e científico, trazendo inúmeros conceitos e observações – algumas vezes incorretos – prontos e desvinculados do mundo real, íntimo e concreto do educando. Além disso, é muito grande o número de professores que faz desse material a única e verdadeira fonte de informações e critérios e organização de conteúdos para o desenvolvimento do trabalho pedagógico. Dessa forma, uma imagem irreal e fragmentada da Ciência é construída pelo estudante, reforçando assim a concepção de Ciência como uma atividade neutra, desligada dos aspectos sociais, políticos e econômicos da sociedade. Tal concepção impede a construção progressiva e a integração de conceitos, dificultando a aprendizagem, reduzindo-a a simples memorização, tornando-a tediosa e desinteressante.

• Em conclusão, afirmaria que se faz necessário ampliar estudos sobre a questão da elaboração de conceitos químicos na ótica aqui tratada, considerando-se suas implicações para a compreensão macro-dimensional da Química e seu processo educativo. São poucos os estudos no Brasil nesse sentido, e me parece que essa linha investigativa ainda está para ser explorada, senão (re)descoberta.

A Industria farmacêutica é dos principais ramos da química