Ácidos, Bases e Sais: aplicações e reações.

Para um melhor entendimento sobre os componentes químicos abordados nesse semana, seguem uma vídeo aula (por slides) e um conteúdo educacional da PUC-Rio. Os vídeos como sempre possuem linguagem clara e simples, visando o entendimento da grande maioria.


Reações de óxidos básicos e óxidos ácidos com água:
Com este vídeo, você aprenderá de maneira leve e descontraída, exemplos acerca da aplicabilidade de bases e ácidos em nossas vidas.

Tempo: aproximadamente 10 minutos.

Português (Brasileiro)

Vídeo: 10/10

Áudio: 10/10

Ácidos, Bases, Sais e Óxidos: 
Já nesse, veremos os conceitos já vistos sob uma ótica diferente, excelente para revisar algum assunto para o ENEM!

Tempo: aproximadamente 15 minutos.

Português (Brasileiro)

Vídeo: 10/10

Áudio: 8/10

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Neutralizado

Dentre mudanças em meios humanos
feições de meios que ainda não chegamos
somos ácidos imersos em meio inativo
ou bases isoladas de qualquer ser vivo

Eu que sou ácido por ser corrosivo
por cauterizar o que se passa por falso
elimino nitidamente, todos os meus percalços
tornando-me complexo aos olhos menos crivos.

Eu que sou base por ser destrutivo
sou fino mal isolado em meio dissolvente
sou confusão paranoica da fraca mente
queixado por ser de fato, um tanto impulsivo

Dissociação é improvável de ocorrer
quem dera se em íon pudesse me transformar
amenizaria a forma do outro em me interpretar
mas isso me afastaria do meu químico-ser.

Mas e tantos que já passaram pelo meu reagente caminho
Que se confundiram perante aos meus singelos devaneios
Perguntam-se na suas estruturas: minha existência porque veio?
Eles incompreensíveis de afastam, temem os meus desatinos.

Agradeço aquele heraclitiano pedaço de reagentes
que suportam as fases mais cáusticas d'minha essência
Por eles vale briga por qualquer valência
pois originam compostos que barram o descontente.

Internamente, decepcionarei o leitor alvoroçado
Pois sou um sal que nunca se concretiza
recebendo porções opostas das faces da vida
Acabo por ser, como Schrödinger, ácido e básico.

Descobrindo os Ácidos e as Bases

Após algum tempo sem postar,o Usina volta com uma temática simples, mas ao mesmo tempo extremamente importante em nossas vidas: ácidos e bases. Essa dupla constituem as duas funções mais importantes para toda a existência. Para demonstrar a importância deles é necessário citar antes de tudo que, as funções entre si são opostas. Ambos podem ser analisados pelo nosso próprio corpo, a língua. Desde os ambientes mais caóticos, até os locais mais inabitáveis, ambas ou pelo menos uma dessas funções se faz presente. O Usina dessa semana tem um tema duplo: Ácidos e Bases onde vamos sintetizar a ideia de cada uma dessas, de acordo com a definição dos químicos.

Ácidos

Segundo Arrhenius

              Segundo o químico sueco Arrhenius (1887), um ácido é toda substância molecular que, em solução aquosa, sofre ionização e produz como único cátion, o íon H+


Segundo Brønsted e Lowry

              O físico-químico dinamarquês Brønsted e o também físico-químico inglês Lowry propuseram independentemente a ideia de que ácido é uma substância que pode ceder prótons (íons H+).


Segundo Lewis

               Segundo a teoria de Lewis um ácido é aquela espécie química que, em qualquer meio, pode aceitar um par de elétrons. Desta forma incluem-se substâncias que se comportam como ácidos, mas não cumprem a definição de Brønsted e Lowry, sendo denominadas ácidos de Lewis.


Ácidos são estruturas completamente únicas, algumas possuem gosto azedo (embora não seja o único critério para se definir um ácido) e forte potencial corrosivo, ácidos podem ser encontrados em diferentes estados físicos, sendo os mais comuns os gasosos e líquidos.

Ácidos podem ser perigosos, usados com armas (como foram na segunda guerra mundial) mas não devem ser visto com maus olhos. Ácidos são importantes (como o nosso DNA: o ácido desoxirribonucleico e o ácido que está no nosso estômago, o ácido clorídrico), tais componentes começaram a ser estudados pelos alquimistas e só com a Arrhenius a concepção foi moldada para o pré-ambulo do que temos atualmente.

O ácido clorídrico também pode ser vendido em forma diluída, chamada de ácido muriático

Além disso ácidos podem ser medidos pelo potencial hidrogênionico (pH) menor que 7 (em que 7 é o índice neutro). A regra de acidez é inversa ao pH, se um ácido possui pH 2, ele é 10 vezes mais ácido que um ácido de pH 3 (10 elevado à (3-2) é a medição de níveis de acidez).


Os inversos dos ácidos são as bases.

Bases

Segundo Arrhenius

              Segundo o químico sueco Arrhenius (1887), um ácido é toda substância molecular que, em solução aquosa, sofre ionização e produz ânodos, o íon OH-


Segundo Brønsted e Lowry

              O físico-químico dinamarquês Brønsted e o também físico-químico inglês Lowry propuseram independentemente a ideia de que qualquer espécie química que exiba tendência para ceder elétrons (íons H+).


Segundo Lewis

               Segundo a teoria de Lewis definindo como base qualquer substância que doa pares de elétrons não ligantes, numa reação química - doador do par eletrônico, formando ligações dativas (atualmente chamamos de ligações coordenadas).


Bases também possuem grande papel no mundo em que vivemos, em contraponto aos ácidos, a base possui sabor adstringente. Nesse momento muitos de vocês devem se perguntar: O que raios é esse sabor adstringente? eu explico:

Direto da infância de alguns...

Existe um composto chamado leite de magnésia (A base Hidróxido de Magnésio) que possui exatamente essa característica: Quando você o ingere a língua parece estar raspando o céu da boca, dificultando a deglutição, essa sensação é o sabor adstringente. o mesmo é obtido a se ingerir leite em pó ou maisena (de maneira pura, não diluída).


Explicado o sabor que as bases tem, é preciso explicar que, por ser contrário em certos sentidos não significa que não seja corrosivo como os ácidos (soda cáustica ou hidróxido de sódio, é um bom exemplo), o potencial hidrogênionico funciona de forma inversa: A escala de básicos é de 8 a 13 sendo os números menores MENOS básicos que os maiores (mas na mesma ordem de proporção)

Especificações

Uma peculiaridade da água é possuir um hidrogênio funcionando como ácido enquanto o outro funciona como base, esse processo chama-se auto ionização. É uma característica rara e que ocorre com poucas substancias (ácido acético, fluorídrico e sulfúrico).

Água...Sempre cheia de especificações

Outro aspecto interessante é a Saponificação, ao misturamos uma base forte e um éster ( o resultado da reação entre um oxiácido (acido com oxigênio em sua composição) e um álcool), estes reagem formando sabão! Geralmente os compostos usados são soda cáustica e hidróxido de potássio. Ps: a Saponificação também era usada como forma de embalsamento.

A relação mais importante para nós é a união ácido+base, assim criamos os sais ! sais são resultados da tentativa de neutralizar uma solução básica (inserindo ácidos) ou uma solução ácida (inserindo bases) o resultado é sempre um sal e moléculas de água.

É possível notar que os ácidos e as bases são extremamente importantes nosso cotidiano , de forma que é impossível imaginarmos nossas vidas sem esses componentes. Fiquem ligados para as próximas postagens dessa semana!

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Da rima última ao conto inicial.

E depois de tanto haver acabado
de seu comportamento verdadeiro demonstrado
a você, hoje pela manhã
sorri, pois de sua existência, não mais era fã.

Sua beleza sumiu de maneira inexata
suas palavras pariam de uma boca inata
já não havia mais calor em te notar
não me importava mais o seu ser/estar

Eis que demonstrei de maneira simples
que estava neutro, já não era ouvinte
Que não queria mais sofrer em demasia
por acreditar em suas fantasias

Mas parou de me perseguir em fatos
parou de caçar-me em pensamentos matos
como eu já houvera pronunciado
já não caio em suas juras de pseudo-amado

Só espero que não se destrua comigo
que não se afogue em minhas magoas consigo
saiba que minha dor agora é tênue e vela
que se apaga como a rima do fim de uma primavera

Esqueça minhas músicas, falas, piadas e juras
meus planos de futuro, de lágrima e fuga
façamos de conta que isso nunca aconteceu
que poema para você este eu, escreveu

Já nem me importa o que acontecerá contigo
mas por que escrevo essa ódia? Entender não consigo
será que minto quando digo que te esqueci?
ou será que te uso como eu-lirico afim

Mas uma hora essa musa de cristal vai se defasar
toda essa motivação, acabar-se-à
e de nada restará os poemas dramáticos
apenas inspirações para contos fantásticos

Que não reste nada seu em meu pensamento
que eu apague da memória todos os momentos
que não possa lembrar de você ao anoitecer
que venha logo um futuro melhor amanhecer.

Os testes de primalidade

O número dois, o único primo par.

Pensando numa forma mais segura e abrangente eu decidir buscar algum artigo cientifico para o deleitar das mentes mais curiosas por informação e conhecimento. Entretanto deveria ser algo direto e ao mesmo tempo não tão maçante de se ler por culpa de formalizações matemáticas que podem uma hora ou outra, acabar mais atrapalhando do que ajudando.

Pensando nisso, o usina traz o artigo científico: PRIMALIDADE: FUNDAMENTOS, TESTES E PERSPECTIVAS, de José Aluízio Ferreira Lima, Com linguagem simples e bem explicada, o texto mostra um poucos de todos os testes de primalidade mais importantes até então realizados.

boa leitura!

Primalidade: fundamentos, testes e perspectivas

A música dos números primos (documentário)

Dando continuidade a semana da matemática, o documentário a música dos números primos fala, de maneira direta, divertida e inovadora, sobre os números mais importantes da matemática. O mistério dos números primos passou a ser considerado o maior problema matemático de todos os tempos. Em meados do século XIX, o alemão Bernhard Riemann formulou uma hipótese: é possível uma harmonia entre esses números primos, à semelhança da harmonia musical. A partir de então, as mentes mais ambiciosas da matemática embarcaram nessa procura que parece não ter fim. Atualmente, estipulou-se o prêmio de um milhão de dólares para quem provar a hipótese.

Bom vídeo!

Tempo: aproximadamente 75 minutos.

Inglês dublado em português

Vídeo: 8/10

Áudio:10/10

A sombra dos indivisíveis fatores.

Como um numero primo fui alocado
Em devaneios e buscas por divisores comuns
Acabo sendo jogado em mil teoremas
Pela falta de meio em ser calculado

Tentei pares e números afins
Notei que esse numero não serviria
Que quanto mais se pensava, doía
E quando pensei em momentos em mim.

Notar também que tentei outros números
Com divisores de três ou valores efémeros
De nada adiantou, continuei só
Sofria ainda mais, ficava ainda pior.

Depois parti em valores cada vez mais altos
Valores relevantes, constantes múltiplos saltos
Verdade em não se por em resistência
Acabei perdendo a paciência

Um belo dia encontrei a solução

Espera procurar números diferentes
Não se envolver em problemas em sua mente
Pois mais decidida será a futura ação

Desisto de procurar fatores arriscadamente
Bem melhor será viver mais atenuadamente
Pois melhor o numero que fica sozinho mas em paz
Que aqueles que saltam em infinita dor audaz

Um dia eu encontro um numero “prima”
Vou me dividir em seus problemas, sonhar em pós vida
Para isso é necessário cuidar de mim e entender meu primo valor
Entender que mais sábio é amar e perder do que nunca ter amor.

Até lá me acalmo lentamente
Existem números que brotam inexplicavelmente
Paro, analiso e noto com sorriso no rosto
São números primos, tão múltiplos gostos.

Ainda sofro pelo numero que quase me dividiu
Ainda em assolo que a lágrima que dali pariu
Mas carrego na numérica consciência a realidade
Numero como eu, não se divide com tanta facilidade.

A Confusão dos primos

Voltando de um recesso caótico o usina resolve estudar alguns números que causam repudia: os números primos, qual a sua utilidade, como surgiram?

Um número primo é assim dito quando admite como divisor inteiro apenas o numero um e ele mesmo.

Tudo começa na escola matemática de Pitágoras, naquele tempo os pensadores eram interessados em procurar propriedades místicas e já existiam os conceitos de números amigos* e números perfeitos** e os números primos eram um objeto de estudo ainda bem desconhecido.

Só quando Euclides, no seus Elementos (no nono livro, mais especificamente), provou que existem infinitos números primos, é que a coisa começou a andar por esse lado. Por um grande período de tempo os primos foram completamente esquecidos. Até que o fermat surgiu.

Pierre de fermat (que vc já viu aqui) provou a conjectura de Albert Girard que diz que todo o número primo da forma 4n+1 pode ser escrito de um só modo como soma de dois quadrados e, foi capaz de nos mostrar que qualquer número pode ser escrito como soma de quatro quadrados. Criou um novo método para fatorizar números primos grandes.Também provou o que é hoje conhecido como Pequeno Teorema de Fermat: Seja n um número primo então para qualquer número inteiro a, tem-se que :a elevado a p =a. Tal teorema prova em parte, o que foi chamado de Hipótese Chinesa , que data de cerca de 2000 anos antes, e que diz que um inteiro n é primo, se e só se o número 2n -2 é divisível por n. A outra metade deste teorema é falsa; vê-se facilmente com o exemplo de que 2 elevado a (341)-2 é divisível por 341, e 341=31x11.

Fermat começou a trabalhar com um monge chamado Mersenne. Numa das cartas enviadas para ele, fermat mostrou que um número da forma (4^n)-1 é um número primo (ou carinhosamente um numero fermatiano). A prova para n = 32 quebrou o conjunto. Mersenne fez o mesmo para o numero da forma (2^n)-1, mas n = 11 é suficiente pra invalidar.

Daí então começou a corrida para se obter o maior primo possível com a formula de Mersenne. Com o avanço computacional obtemos o M^3021377 Com assustadores 909526 casas decimais!

Varias outras provas foram feitas, vários matemáticos tentaram e tentam desvendar ainda muito sobre os números primos. São segredos que ainda esperam ser resolvidos.

Mas no que isso é útil?

Simples, basta olhar o conceito de número primo, ele é primo se for divisível somente por um e por ele mesmo. Isso significa que para achar um numero primo eu devo tentar combinações de todos os outros números e obter respostas negativas. Imaginem isso para:

Senhas de empresas!

Com aquela receita secreta, aquele código computacional, uma segurança criptográfica é achar uma senha de números primos enormes, ou ainda por cima, uma senha de senhas. De forma que o sistema se torne praticamente impenetrável

Se vocês já quiserem ir tentando segue ai uma fonte de 10000 números primos.

*Um número A é amigo de B se os divisores de A somados resultam em B e os de B resultam em A, por exemplo? 220 e 284! Os divisores de 220 são 1, 2, 4, 5, 10, 11, 20, 22, 44, 55 e 110, cuja soma é 284; e os divisores de 284 são 1, 2, 4, 71 e 142, cuja soma é 220.

**Um número é perfeito quando a soma de todos os seus divisores é igual a ele mesmo. 28 = 1+2+4+7+14