Diário de um Químico Digital 3.0

Química, TICs e outras treconologias. :)

Truque legal para fazer com gelo — 17/05/2013

Truque legal para fazer com gelo

Resfrie uma garrafa plástica de água no congelador ou freezer.

Retire-a com cuidado para não tocar diretamente no corpo da garrafa.

Posicione um cubo de gelo em uma superfície e derrame a água super-gelada sobre o cubo.

A água líquida está a uma temperatura muito baixa, provavelmente abaixo de 0ºC (isso é possível porque a água de torneira é cheia de sais e, por isso, congela abaixo de zero graus Celsius).

Quando ela entra em contato com o gelo, o sólido funciona como um nucelador e a água líquida abaixo de zero graus (estado metaestável) torna-se também sólida.

Claro que a explicação completa é muito mais comprida que isso, o que eu queria mesmo era apenas mostrar o efeito e inspirar outras pessoas a realizar o experimento.

FONTE

Termodinâmica para a Engenharia – Unidade 2 — 08/05/2013

Termodinâmica para a Engenharia – Unidade 2

Conteúdos tratados nessa apresentação: Primeira Lei da Termodinâmica, Calor, Trabalho, Eficiência de Máquinas Térmicas e e Ciclos Termodinâmicos.

Comportamento bizarro do mercúrio — 06/05/2013

Comportamento bizarro do mercúrio

Vi no site do HypeScience e gostaria de compartilhar com vocês.

O mercúrio, que é um metal em estado líquido à temperatura ambiente, quando submetido a ondas sonoras apresenta um comportamento “bizarro”.

Diversas ondas se formam em uma gota de mercúrio e o padrão que surge daí é muito bonito.

Aqui, uma versão em câmera lenta pra vocês:

Nova reação bombástica do momento – Coca-cola + Cloreto de Cálcio — 26/04/2013

Nova reação bombástica do momento – Coca-cola + Cloreto de Cálcio

Ontem eu estava vasculhando a net em busca de postagens interessantes para o blog e me deparei com uma no blog do Samurai LOL.

Eis os dois vídeos que encontrei no site deles.

Vídeo 1:

Vídeo 2:

E o anúncio diz que a reação é entre coca-cola e cloro.

OK, podemos dizer que é isso, mas é uma informação incompleta.

Qual a reação que acontece nos dois vídeos?

Após algumas rápidas pesquisas, detectei a seguinte reação:

CaCl2(s) + H3PO4(aq) –> Ca3(PO4)2(aq) + HCl(g) + CALOR

A Coca-Cola contém quantidades apreciáveis de ácido fosfórico a fim de manter o pH em uma faixa constante (tampão).

Acontece que o pessoal do vídeo adiciona o tal cloreto de cálcio, usado na limpeza e desinfecção de águas (principalmente de piscinas) a um recipiente com a bebida nº 1 do Tio Sam.

O que se segue é uma reação exotérmica (que libera calor) e produz gás clorídrico (ou ácido clorídrico misturado com a forma gasosa dele).

Eu desconfio que a reação produza também gás cloro (Cl2).

Bom, o fato é que esse gás produzido está em uma temperatura elevada e, juntando-se a ele temos o dióxido de carbono e o açúcar do refrigerante) e em alguns segundos ocorre uma expansão gasosa irreversível.

Quando confinamos substâncias que reagem entre si com produção de calor e de gases, a tendência é que aconteça uma explosão.

E é justamente o que vemos no segundo vídeo, uma garrafa PET é vítima do poder explosivo e destrutivo da reação entre o cloreto de cálcio e a coca da boa.

Não preciso nem dizer que vocês não devem realizar essa reação em locais fechados, né? Os gases formados são muito tóxicos e corrosivos e podem causar a morte por asfixia em quem resolver respirá-los.

Então, se você achou o experimento legal, NUNCA REPRODUZA-O EM UMA SALA FECHADA.

Vá para um pátio bem amplo, um campo, ou qualquer lugar que possa sugar os vapores tóxicos gerados.

Ah, e mantenha crianças e animais domésticos afastados do local do experimento.

Tudo pelo bem da ciência.

Ah, como bônus, um terceiro vídeo monstrando o experimento pra vocês.

Termodinâmica para a engenharia – Conceitos básicos e definições — 25/04/2013

Termodinâmica para a engenharia – Conceitos básicos e definições

Essa vai para os meus alunos de Termodinâmica da Engenharia Ambiental, como prometido em aula.

Arqueologia química – minha defesa de doutorado — 17/03/2013

Arqueologia química – minha defesa de doutorado

Estava fuçando uns CDs antigos (sim, você leu direito) e encontrei minha tese de doutorado e a apresentação que eu fiz para a banca que me concedeu o título de Doutor em Química Teórica.

Já faz um bom tempinho que isso aconteceu, muita coisa mudou de lá para cá.

É uma arquivo PDF interativo, você vai clicando e as partes de um mesmo slide vão sendo apresentadas aos poucos.

O mais legal, é que esse ser do contra que vos fala preparou essa apresentação no LaTeX.

Já falei dele antes aqui no blog (veja esse post).

Só que o LaTeX não foi feito para criar apresentações, então eu usei um negócio chamado Prosper que usa a linguagem do LaTeX para permitir a criação dos slideshows (tecnicamente, é chamado de um arquivo de classe ou class file).

Deu uma trabalheira do cão, mas aí está para quem quer se aventurar nessa maravilha tecnológica da era da pedra lascada que é o LaTeX+Prosper.

Como produzir gelo seco em casa — 18/02/2013

Como produzir gelo seco em casa

Extintor_co2Extintor-co2

Ingredientes:

  • 1 fronha ou um saco de pano
  • 1 extintor de incêndio de gás carbônico (para incêndios classe B e C)

Modo de fazer:

Simplesmente coloque a mangueira do extintor dentro da fronha ou saco e acione o extintor.

Ou assista ao vídeo abaixo para entender melhor o processo:

A passagem do gás carbônico do estado gasoso para o sólido neste experimento pode ser explicado com base no efeito Joule-Thomson.

Como o gás está sendo expelido de dentro do cilindro do extintor de incêndio a uma velocidade muito alta e com uma grande variação de pressão, considera-se que ele está realizando uma expansão livre  (irreversível, sem troca de calor e sem produção de trabalho).

Nesse caso, a energia interna (ou total) permanece constante.

Quando o gás expande-se, a distância média entre as moléculas aumenta e, consequentemente, as forças de atração passam a superar as forças de repulsão (as de repulsão têm um alcance bem menor que as de atração).

Com a expansão, ocorre um aumento na energia potencial. Só que a energia interna nesse caso permanece constante e, para que a energia potencial aumente, é necessário que a energia cinética diminua a fim de manter a energia total (ou interna) inalterada.

A temperatura está intimamente ligada à energia cinética média do sistema, e como ela diminui para respeitar a conservação de energia, significa que a temperatura média do sistema também diminui.

 

Vi o vídeo aqui ó!

 

NOTA: Recomenda-se adquirir um extintor que se destine apenas a essa finalidade.

O uso de extintores de uso comum (da escola, do condomínio, da universidade, do clube, etc) pode acarretar em falhas de segurança gravíssima. Se você usar um extintor de um dos locais anteriormente citados e não realizar a recarga do mesmo, você pode estar deixando a área que ele deveria proteger vulnerável m em casos de incêndios reais. 

Como colocar a mão no nitrogênio líquido e não sofrer queimaduras – Efeito Leidenfrost — 15/02/2013

Como colocar a mão no nitrogênio líquido e não sofrer queimaduras – Efeito Leidenfrost

211

Calma, não estou querendo matar ninguém e nem recomendando que façam o experimento caso tenham acesso a qualquer quantidade de nitrogênio líquido.

Até porque, nitrogênio líquido é uma substância que se encontra a uma temperatura de -196ºC e qualquer manuseio incorreto pode levar ao congelamento instantâneo da parte do corpo em contato com ele.

Acho que ninguém aqui quer uma coisa como essa acontecendo consigo, não é?

Vamos assistir primeiro a um vídeo no qual um maluco mete a mão no nitrogênio líquido e sai intacto da experiência.

Vamos a uma curta explicação?

Tudo pode ser devidamente explicado com base no efeito Leidenfrost.

Ele ocorre quando um líquido encontra uma superfície muito mais quente do que ele.

Se você jogar gotas de água a temperatura ambiente em uma frigideira extremamente aquecida, o que vai ocorrer é que as gotas vão “correr” pela frigideira (sartén, para os amigos hispano hablantes) por algum tempo antes de sofrer vaporização completa.

Isso porque as gotas normalmente assumem uma configuração esférica (possui a meljor relação área superficial/volume) e a parte da gota que toca na superfície quente forma uma espécie de concavidade.

320px-leidenfrost_droplet

Essa concavidade fica preenchida com uma camada de ar/vapor d’água que atua como isolante térmico, retardando dessa forma a evaporação imediata da gota.

O que o maluco do vídeo faz é justamente isso, ele mergulha a mão ligeiramente úmida dentro de um frasco de Dewar contendo nitrogênio líquido.

A mão é a superfície extremamente quente (ela deve estar em torno de 37ºC, o que é muito mais quente que os -196ºC do nitrogênio).

A umidade na mão e o efeito Leidenfrost garantem que a mão permaneça intacta por algum tempo.

Claro que o maluco do vídeo deixa a mão por pouco tempo mergulhada, pois não dá para dar chance ao azar.

E aí, gostaram da explicação?

Então logo volto com mais vídeos incríveis mostrando as maravilhas da ciência.

Nanotecnologia a favor da limpeza — 10/02/2013

Nanotecnologia a favor da limpeza

Antes de eu sair por aí falando qualquer coisa, assista ao vídeo abaixo:

A cobertura Ultra-Ever Dry é uma cobertura superhidrofóbica (avessa à água) e oleofóbica (avessa à gorduras e óleos) que repelirá praticamente qualquer líquido.

Usa uma nanotecnologia prioprietária (não espere que eles revelem o segredo tão cedo) para cobrir qualquer objeto e criar uma barreira na sua superfície.

Essa barreira repela água, óleo e outros líquidos como nenhuma outra proteção que você já tenha visto antes.

De acordo com o MeioBit (que publicou antes de mim porque eles não sofrem de preguiça crônica), pela bagatela de US$ 150,00 você compra os dois ingredientes que, ao serem misturados, permitem produzir material suficiente para cobrir 4 m² de área.

E por “área”, entenda que graças à adesão e resistência à abrasão dessa bruxaria que é o Ultra Ever Dry, é possível cobrir todos os tipos de superfície (ou pelo menos é o que eles querem que a gente acredite).

Mais informações, no site do fabricante.

 

Experimento da bolha de sabão gigante — 06/02/2013

Experimento da bolha de sabão gigante

O usuário do youtube brusspup tem um canal muito interessante, no qual exibe vídeos de experimentos variados.

Vão desde ilusões de ótica (recomendo que assistam, são muito bons) até experimentos científicos divertidos.

O experimento que apresento abaixo é muito bonito e simples de realizar (se você tiver acesso a algumas pedras de gelo seco – gás carbônico no estado sólido, para os íntimos).

Em uma tigela, ele coloca o gelo seco e água. Isso faz com que o dióxido de carbono (ou gás carbônico) mude para o estado gasoso velozmente.

Em outro pote, ele faz uma mistura de água, detergente líquido e glicerina .

Com um pedaço de tecido molhado na solução de sabão, uma película é formada na vasilha em que o gás carbônico está sendo exalado.

Lentamente, a pressão gasosa no interior da película de sabão vai aumentando e uma bolha de sabão se forma.

Graças ao fenômeno da tensão superficial (potencializado pela glicerina presente na solução saponácea), a bolha de sabão é mais resistente que o normal e a bolha consegue crescer bastante antes que ocorra o rompimento.

O resultado? Diversão sem fim para crianças de todas as idades (dos 0 aos 90 anos, para ser mais exato).