FUNÇÕES ORGÂNICAS

FUNÇÕES ORGÂNICAS

Hidrocarbonetos

São compostos constituídos por, apenas, átomos de carbono e hidrogênio. Sendo essa função composta por uma ampla gama de combustíveis (metano, propano, acetileno).

Hidrocarboneto - Metano

Alcoóis

Os alcoóis são constituídos por radicais de hidrocarbonetos ligados a uma ou mais hidroxilas. Entretanto, nunca podem ser considerados bases de Arrhenius (pois não liberam essa hidroxila em meio aquoso).

Álcool - Etanol

Fenóis

São cadeias aromáticas (hidrocarbonetos) ligados a uma ou mais hidroxilas. Diferindo-se dos alcoóis, portanto, por apresentarem estrutura em anéis rodeados por grupos OH.

Grupo Funcional Fenol

Éteres

São compostos por um átomo de oxigênio entre duas cadeias carbônicas. Sendo estas cadeias também de hidrocarbonetos (radicais alquila ou arila).

Grupo Funcional Éter

Ésteres

São semelhantes aos éteres por possuírem átomos de oxigênio entre as cadeias carbônicas (radicais). Porém, diferem-se destes por possuírem um grupo carbonilo (CO) também entre os carbonos. Assim, a molécula é estruturada por: radical – carbonilo – oxigênio – radical.

Grupo Funcional Éster

Aldeídos

São formados por um radical orgânico (alifático ou aromático) ligado a um ou mais grupos formilo (HCO).

Grupo Funcional Aldeído

Cetonas

São compostas por dois radicais orgânicos (alifáticos ou aromáticos) ligados entre si pelo grupo carbonilo (CO). É a essa função que pertence a acetona comercial (propanona – CH₃COCH₃).

Grupo Funcional Cetona

Ácidos carboxílicos

São radicais alquila, alquenila, arila ou hidrogênio ligados a pelo menos um grupo carboxílico (COOH). E, geralmente, são ácidos fracos (liberam poucos íons H⁺ em meio aquoso).

Grupo funcional do Ácido Carboxílico

Aminas

São compostos nitrogenados onde até três radicais orgânicos (arila ou alquila) se ligam a um átomo de nitrogênio pela substituição de átomos de hidrogênio da molécula de amônia. De modo que um radical liga-se ao -NH₂, dois radicais a -NH e três radicais a -N.

Grupo Funcional Amina

Amidas

São bem parecidas com as aminas, exceto pela presença do grupo carbonilo. Assim, até três radicais acila (RCO) se ligam a um átomo de nitrogênio pela substituição de átomos de hidrogênio do amoníaco. Ou seja, as amidas possíveis são: RCONH₂, (RCO)₂NH, e (RCO)₃N.

Grupo Funcional Amida

Haletos orgânicos

São compostos formados por halogênios (com NOx -1) que substituem átomos de hidrogênio pela reação dehalogenação. É nessa função orgânica que se encontram os CFC (clorofluorcarbonetos).

Grupo Funcional Haleto

EVENTOS IMPORTANTES NA DESCOBERTA DA RADIOATIVIDADE

Eventos importantes na descoberta da RADIOATIVIDADE

1895 – Wilhelm Roentgen, trabalhando com ampolas de Crookes, nas quais aplicava potenciais muito altos entre os eletrodos, descobre uma radiação invisível. É a descoberta do Raio X.

 1896 – Antonie Henri Becquerel, trabalhando com fluorescência, descobre que o sulfato duplo de urânio e potássio sensibiliza chapas fotográficas sem prévia excitação. É a descoberta da radioatividade.

 1897 – J. J. Thomson descobre o elétron como constituinte do átomo.

1898 – Marie Slodowska Curie descobre o polônio, trabalhando com a plechblenda, um minério de urânio. Aparece o nome radioatividade e melhor fonte para seu estudo.

1898 – Marie e seu marido, Pierre Curie, anunciam a descoberta de um novo elemento, o rádio, muitas vezes mais radioativo que o urânio e até o próprio polônio. Porém o elemento foi definitivamente isolado, por Marie, em 1910.

1899 – Ernest Rutherford descobre uma emanação radioativa do tório.

1900 – Pierre Curie classifica dois tipos de emanação do rádio, chamados alfa e beta.

1900 – Vilhard descobre um terceiro tipo de emanação chamado gama.

DIA MUNDIAL DA ÁGUA - 2011

No dia 22 de março de 1992, a ONU divulgou um importante documento: a “Declaração Universal dos Direitos da Água”. Este texto apresenta uma série de medidas, sugestões e informações que servem para despertar a consciência ecológica da população e dos governantes para a questão da água.

O Dia Mundial da Água foi criado pela Assembléia Geral da Organização das Nações Unidas através da resolução A/RES/47/193 de 22 de Fevereiro de 1993, declarando todo o dia 22 de Março de cada ano como sendo o Dia Mundial das Águas. Um dia destinado a discussão sobre os diversos temas relacionadas a este importante bem natural. Cerca de 0,008 %, do total da água do nosso planeta é potável (própria para o consumo).

E como sabemos, grande parte das fontes desta água (rios, lagos e represas) esta sendo contaminada, poluída e degradada pela ação predatória do homem. O Dia Mundial da Água tem como objetivo principal criar um momento de reflexão, análise, conscientização e elaboração de medidas práticas para resolver tal problema.

O objetivo do Dia Mundial da Água 2011 é chamar a atenção do mundo para o impacto do rápido crescimento urbano, industrialização e as incertezas provocadas pelas mudanças climáticas, os conflitos e as catástrofes naturais em sistemas urbanos de água.

O tema deste ano é água para as cidades: responder ao desafio urbano, incentivar os governos, organizações, comunidades e indivíduos a participarem ativamente na resolução do desafio da gestão das águas urbanas.

CPV - SINTUFRJ - RADIOATIVIDADE 1

RADIOATIVIDADE

A radioatividade é definida como a capacidade que alguns elementos fisicamente instáveis, possuem de emitir energia sob forma de partículas ou radiação eletromagnética (os raios gama são os mais perigosos. Atravessam o corpo e deformam as células), para se tornarem estáveis.

A radioatividade foi descoberta no século XIX, até esse momento predominava a ideia de que os átomos eram as menores partículas da matéria. Com a descoberta da radiação, os cientistas constataram a existência de partículas ainda menores que o átomo, tais como: próton, nêutron, elétron.

A descoberta da radioatividade

Com a descoberta dos raios X, em 1895, cientistas cogitaram quanto à possível existência de outras radiações. Levado por esse pensamento, Henri Becquerel descobriu a radioatividade.

LEIS DA RADIOATIVIDADE


1ª Lei da Radioatividade – Frederick Soddy

Quando um núcleo emite partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui de 4 unidades.

2º Lei da Radioatividade- Soddy Fajans- Russel

Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera.

NOTA:

α (alfa)

β (beta)



MEIA VIDA

Meia-vida é o tempo necessário para que a atividade de um elemento radioativo seja reduzida à metade da atividade inicial.

Isso significa que, para cada período de meia-vida, a atividade é reduzida à metade da anterior, até atingir um valor insignificante, que não permite mais distinguir suas radiações das radiações do meio ambiente.

CPV - SINTUFRJ - RESUMO DE EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS

RESUMO DE EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS.

• John Dalton (1808) propôs a Teoria Atômica. De acordo com Dalton, a matéria é constituída de partículas minúsculas chamadas átomos. O átomo é a menor partícula de um elemento que participa em uma reação química. Átomos são indivisíveis e não podem ser criados ou destruídos. Além disso, átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos.

• J. J. Thomson (1897) descobriu os elétrons em experimentos do Raio Catodo. Para Thomson, os átomos são divisíveise. Átomo contêm minúsculas partículas com carga negativa chamadas elétrons.

• E. Goldstein (1900) descobriu os prótons em experimentos do Raio Anodo. De acordo com Goldstein, os átomos contém minúsculas partículas com carga positiva chamadas prótons. Como os átomos contém partículas negativas, eles devem conter partículas positivas para que sejam eletricamente neutros.

• E. Rutherford (1911) descobriu o núcleo e propôs a base para a estrutura atômica moderna através de seu experimento do desvio da partícula alfa. Para Rutherford, os átomos são compostos de duas partes: o núcleo e a parte extra-nuclear. Seus experimentos provaram que o átomo é amplamente vazui e que possui um corpo altamente carregado positivamente em seu centro chamado núcleo. O núcleo central é carregado positivamente e os elétrons, com carga negativa, revolvem ao redor do núcleo.


• N. Bohr (1913) conseguiu "solucionar" os equívocos cometidos por Rutherford baseando-se na seguinte idéia:

- um elétron num átomo adquire apenas certas energias, e cada energia é representada por uma órbita definida, particular. Se o elétron recebe energia ele pula para uma outra órbita mais afastada do núcleo. Pode ocorrer no elétron a perda de energia por irradiação, e sendo assim, o elétron cai para uma órbita mais próxima do núcleo. Todavia o elétron não pode ficar entre duas órbitas definidas, específicas, pois essa não seria uma órbita estável ( órbita não específica ).
Conclui-se então que: quanto maior a energia do elétron, mais afastado ele está do núcleo.
Em outras palavras: um elétron só pode estar em movimento ao redor do núcleo se estiver em órbitas específicas, definidas, e não se encontra em movimento ao redor do núcleo em quaisquer órbitas.

• James Chadwick (1932) descobriu os nêutrons. Para Chadwick, os átomos contêm partículas neutras chamadas nêutrons em seus núcleos juntamente com as partículas subatômicas (i.e., elétrons e prótons).

• N. Bohr (1940) propôs o conceito moderno do modelo atômico. Para Bohr, o átomo é feito de um núcleo central contendo prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga). Os elétrons (com carga negativa) revolvem ao redor do núcleo em diferentes trajetórias imaginárias chamadas órbitas.

CPV - SINTUFRJ - ESTRUTURA DA MATÉRIA 4

O MODELO DE RUTHERFORD FOI CHAMADO:

                                          MODELO PLANETÁRIO
Nota:


►Bohr complementou a teoria de Rutherford, propondo que os elétrons se encontram em regiões onde não ocorre perda nem ganho de energia. Essas regiões foram denominadas camadas (níveis) eletrônicos.



►Quando um elétron recebe energia externa passa para um nível de maior energia e, quando retorna à orbital inicial, esta energia é devolvida na forma luz.



Após a descoberta do nêutron por CHADWICK, conclui-se que o átomo é constituído por núcleo (onde localizam-se prótons e nêutrons) e eletrosfera ( onde localizam-se os elétrons).

Chadwick

As partículas, fundamentais, que constituem os átomos são: prótons, nêutrons e elétrons.

                                 Características físicas das partículas atômicas fundamentais:

A massa do elétron é desprezível, e não podemos afirmar que o mesmo não tem massa.

Os átomos, por sua vez, reúnem-se em grupos denominados moléculas.

NÚMERO ATÔMICO (Z)

Os diferentes tipos de átomos (elementos químicos) são identificados pela quantidade de prótons (P) que possui. Esta quantidade de prótons recebe o nome de número atômico e é representado pela letra Z.

Z = P

Verifica-se que em um átomo o n.º de prótons é igual ao n.º de elétrons (E), isto faz com que esta partícula seja um sistema

eletricamente neutro.

p = e

NÚMERO DE MASSA (A)

Outra grandeza muito importante nos átomos é o seu número de massa (A), que corresponde à soma do número de prótons (Z ou P) com o n.º de nêutrons (N).

Daí temos:

A = Z + N ; Z = A - N ; N = A – Z

ELEMENTO QUÍMICO

É o conjunto de átomos que possuem o

mesmo número atômico. Os elementos químicos são representados por símbolos, que podem ser constituído por

uma ou duas letras.

Quando o símbolo do elemento é constituído

por uma única letra, esta deve ser maiúscula.

Se for constituída por duas letras, a primeira é maiúscula e a segunda minúscula.

ISOÁTOMOS

 ELETROSFERA DO ÁTOMO

Em torno do núcleo do átomo temos uma

região denominada eletrosfera que é dividida em partes chamada camadas eletrônicas ou níveis de energia.



As camadas são representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.



Cada camada possui um número máximo de elétrons, que são:

K- máximo 2,
L- máximo 8,
M- máximo 18,
N- máximo 32,
O- máximo 32,
P- máximo 18 e
Q- máximo 8.






ATENÇÃO:



Para os elementos REPRESENTATIVOS, a última camada de um átomo não pode ter mais de 8 elétrons. Quando isto ocorrer, devemos colocar na mesma camada, 8 ou 18 elétrons (aquele que for imediatamente inferior ao valor cancelado) e, o restante na camada seguinte.

SOMMERFELD

Sommerfeld chegou à conclusão que os elétrons de um mesmo nível não estão igualmente distanciados do núcleo porque as trajetórias, além de circulares, como propunha Bohr, também poderiam ser elípticas.

Esses subgrupos de elétrons estão em regiões chamadas de subníveis.



Subnível s, possui, no máximo, 2 elétrons,

Subnível p, possui, no máximo, 6 elétrons,

Subnível d,possui no máximo, 10 elétrons,

Subnível f,possui, no máximo, 14 elétrons,

Cada subnível possui um conteúdo energético, cuja ordem crescente é dada, na prática pelo diagrama de Linus Pauling.

Linus Pauling

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DE ÍONS




Nos cátions → devemos distribuir os elétrons como se eles fossem neutros e, em seguida, retirar os elétrons da última camada.



Exemplo:



Fe2+ (Z = 26)



Configuração normal:



1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d6.

Retirando 2 elétrons do último nível (4o nível)



Temos:



1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d6.



1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d6



Nos ânions → devemos adicionar os elétrons ganhos aos subníveis do último nível.

Exemplo:



16S2- Configuração do íon:



1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4 + 2



ORBITAL



Devido à dificuldade de calcular a posição

exata de um elétron na eletrosfera, Schordinger foi levado a calcular a região onde haveria maior probabilidade de encontrar um elétron. Essa região foi chamada de orbital.

Nos subníveis teremos os seguintes números de orbitais:


Cada orbital comporta, no máximo, 2 elétrons, que serão distribuídos nestes orbitais seguindo a regra de Hund.


Coloca-se um elétron em cada orbital, da esquerda para a direita e, quando todos os orbitais tiverem recebido o primeiro elétron é que colocamos o segundo elétron, com sentido oposto.

Em geral representamos os orbitais por

quadrados, assim teremos:

CPV - SINTUFRJ - ESTRUTURA DA MATÉRIA 3

MODELO DE RUTHERFORD - BOHR


O cientista Rutherford fez a experiência

descrita abaixo:

Durante o experimento foi observado que:

• A maioria das partículas alfa atravessavam a lâmina de ouro sem sofrer desvio, isto indicava que a maior parte do átomo deveria ser de espaços vazios.

• Uma pequena quantidade de partículas alfa não passavam pela lâmina e voltavam, o que indicava a existência de uma região pequena praticamente maciça.

• Algumas partículas alfa sofriam pequenos

desvios ao passarem pela lâmina indicando

que havia uma repulsão entre a partícula alfa e uma pequena região do átomo.

A região do átomo em que as partículas alfa sofriam desvio ou voltavam foi denominada de  NÚCLEO, onde estaria concentrada a massa do átomo, e outra região, que envolve o núcleo foi chamada de ELETROSFERA.

CPV - SINTUFRJ - ESTRUTURA DA MATERIA 2

MODELO DE THOMSON

Para Thomson o átomo é uma esfera homogênea, não maciça, de cargas positivas (os prótons) na qual estariam incrustadas algumas cargas negativas (os elétrons), garantindo assim a neutralidade do átomo. Este modelo ficou conhecido como o “modelo de pudim de passas”, onde o pudim seria as cargas positivas e as passas, as cargas negativas.

                                      MODELO PUDM DE PASSAS

CPV - SINTUFRJ - ESTRUTURA DA MATÉRIA 1

CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA




Toda matéria é constituída por partículas minúsculas chamadas ÁTOMOS

MODELO DE DALTON

Dalton, em 1803, baseado em dados experimentais, propôs uma teoria atômica na qual dizia que:

• A matéria é formada por partículas esféricas, indivisíveis, indestrutíveis e intransformáveis chamada átomo.

• Átomos de um mesmo elemento químico são iguais (mesma massa, mesmo tamanho, etc.) e átomos de elementos químicos diferentes são diferentes entre si.

MODELO BOLA DE BILHAR

POLUIÇÃO NUCLEAR E SEUS EFEITOS NO MEIO AMBIENTE

POLUIÇÃO NUCLEAR E SEUS EFEITOS NO MEIO AMBIENTE

Os efeitos ambientais causados pela poluição nuclear ou contaminantes radioativos são os efeitos biológicos, as quais não se referem apenas ao homem, mas a qualquer forma de vida.

Um dos efeitos ambientais mais marcantes é o que se refere a penetração de contaminantes radioativos nas cadeias alimentares. As substâncias radioativas, se introduzidas no meio ambiente, atingindo a cadeia alimentar, apresenta um efeito cumulativo. Pode-se exemplificar com: as algas, que alimentam peixes e armazenam iodo; as plantas do epinociclo acumulam estrôncio e os animais podem acumular diversos contaminantes radioativos em determinados órgãos.

Na alimentação dos seres humanos, contaminantes radioativos são introduzidos no cardápio diário, como o césio 137, o qual não existia originalmente na natureza, tendo sido encontrado em quantidades anormais no alho e na pimenta preta. Deve-se observar que geralmente no Brasil os vegetais consumidos apresentam atividades devidas ao césio 137 inferiores a 0,01 Bq/Kg (1). A elevação dessas concentrações deve-se ao fato desses alimentos serem oriundos da porção mais setentrional do Brasil, a qual está mais exposta a poeira radioativa gerada no decorrer de várias décadas de testes nucleares atmosféricos no hemisfério norte.

Encontra-se, por toda a superfície terrestre radionuclídios artificiais devido a precipitação dos radionuclídios na superfície do planeta, gerado por explosões nucleares. A poeira radioativa artificial, a qual a humanidade atualmente está exposta se deve aos testes nucleares atmosféricos que ocorreram em profusão entre 1952 e 1963.

Um outro fator de contaminação radioativa trata-se dos acidentes nucleares que têm grandes impactos onde ocorreu. Porém este fato não garante a segurança dos que estão distantes, tendo em vista que os radionuclídios podem ser transportados para o resto do mundo através da comercialização de alimentos contaminados, levando prejuízo a saúde destas populações.

Os radionuclídeos que se encontram na atmosfera incorporam-se na biosfera, por meio das plantas, do solo e da água, e por diferentes rotas contaminam o ambiente e os alimentos. A incorporação de radionuclídeos na dieta nutricional humana se dá principalmente pelo leite e pela carne.

É possível perceber então que os efeitos da poluição nuclear nas cadeias alimentares são sentidos em escala global, desconhecendo fronteiras políticas, econômicas e até geográficas.

Ainda existe a poluição não nuclear provocada pelas operações das usinas nucleoelétricas. Essa poluição é a poluição térmica.Para usinas nucleares típicas são empregados setecentos milhões de litros de água por dia para operação do condensador de vapor no intuito de garantir que a elevação da temperatura no ambiente seja pequena. Tal volume é captado de rios ou lagos artificiais. Mesmo empregando torres de refrigeração a água aquecida que retorna ao ambiente aquático pode provocar efeitos negativos na fauna e flora local.

(1) O becquerel, cujo símbolo é Bq, é a unidade SI de atividade e define-se como sendo a atividade de um radionuclídeo decaindo à taxa, em média, de uma transição nuclear espontânea por segundo.

Fonte: Centro de Ciências da Educação – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

OS EFEITOS DA RADIOATIVIDADE NO CORPO HUMANO

Os efeitos da radioatividade no corpo humano

Em pequenas doses, a exposição à radiação não oferece riscos à saúde: o corpo tem tempo suficiente para substituir as células que eventualmente tenham sido alteradas ou destruídas. Em doses extremas, é fatal: o desastre nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, em 1986, o mais grave da história, matou 30 pessoas em apenas um mês e foi associado a 1.800 notificações de câncer de tireoide. O Japão atravessa agora a pior crise nuclear desde o acidente na usina soviética. O governo divulgou que pelo menos 20 pessoas foram expostas à radiação que escapou da usina Fukushima, mas não detalhou as circunstâncias ou a gravidade dos casos.

Chamada ionizante, a radiação emitida pelo combustível das usinas nucleares (em geral urânio ou plutônio) tem a propriedade de alterar a carga elétrica dos elementos das células humanas. A extensão dos danos à saúde depende da dose e do tempo de exposição e até da região do corpo atingida. Os pulsos, por exemplo, são mais resistentes à radiação. A medula óssea, ao contrário, é o órgão mais sensível.

Na literatura médica, o câncer é um dos problemas mais associados à radiação. Isso porque a radioatividade pode alterar o 'relógio biológico' das células, fazendo com que cresçam desordenadamente, formando tumores. Os tumores induzidos pela radiação não aparecem antes de 10 anos a contar das doses recebidas. Em caso de leucemia, o intervalo cai para dois anos. Esse período entre a exposição e o aparecimento do câncer é chamado 'período latente'.

Os cientistas ainda não têm dados precisos para determinar o risco de câncer associado a uma dada exposição à radiação. Mas existem estimativas. Sabe-se que baixas dosagens não estão relacionadas ao câncer, daí por que são normalmente seguros exames médicos como tomografia, raio-X e mamografia, segundo a Health Physics Society (HPS), uma organização americana especializada nos efeitos da radiação no corpo humano. Mas a partir de uma certa dosagem, a associação entre radiação e câncer aparece.

De acordo com estimativa da Sociedade Americana do Câncer, em um grupo de 100 pessoas, 42 irão desenvolver câncer ao longo da vida. Se o grupo for exposto a uma dose acumulada de 10 milisieverts, durante uma tomografia computadorizada, por exemplo, as mesmas 42 desenvolverão a doença. Mas, para uma dose acumulada de 50 milisieverts, 43 pessoas teriam câncer. A partir deste patamar, o risco aumenta 0,17% a cada 10 milisieverts de radiação.

NOTA:

1 - Radiação significa a propagação de qualquer tipo de energia, como o calor e a luz. Normalmente, o termo ‘radiação’ se refere a um tipo que faz mal para os organismos biológicos, chamado radiação ionizante. Assim como a luz, é uma radiação eletromagnética, só que está além do espectro visível, acima da região ultravioleta. Durante a fissão nuclear ela é um dos tipos de radiação emitidos, além do calor. A radiação ionizante é capaz de alterar o número de cargas de um átomo, mudando a forma como ele interage com outros átomos. Pode causar queimaduras na pele e, dentro do corpo, dependendo da quantidade e intensidade da dose, causar mutações genéticas e danos irreversíveis às células.

2 - Sievert (Sv) é uma unidade que mede os efeitos biológicos da radiação - os efeitos físicos são mensurados por outra unidade, chamada gray (Gy). A dose de radiação no tecido humano, em Sv, é encontrada pela multiplicação da dose medida em gray por outros fatores que dependem do tipo de radiação, parte do corpo atingida, tempo e intensidade de exposição.

Fonte: Revista VEJA e Health Physics Society, Malzyner, oncologista do hospital Albert Einstein