Química, a ciência das substâncias
A definição de química mais usada – mais, palavras menos – é a seguinte:
química é ciência Que estudos importam, energia e suas alterações.
Enquanto esta definição é verdadeira, é extremamente imprecisa. Química não estuda tudo o que tem a ver com matéria e energia. Pelo contrário, é a física é aquele que estuda a maioria dos fenômenos que têm a ver com esses dois objetos de estudo. Química só estuda uma pequena parte desse universo:
Química é a ciência que estuda tudo relacionado com esses processos nos quais substâncias são obtidas de outros (SOSA e MÉNDEZ).
Objeto de estudo da química são substâncias e suas interações. Química é a ciência das substâncias.
Química acompanhou o homem ao longo de sua história (mesmo de antes de sua aparência, quase 200.000 anos atrás, como homo sapiens sapiens). E nessa longa estrada, a história influenciou a química e isso, por sua vez, fez isso por isso. Em seguida, uma breve revisão de alguns processos químicos que desempenharam um papel fundamental no curso da história (SOSA, 2015).
Fire
Curiosamente, nós não fomos, o primeiro a dominar o fogo. Há 500.000 anos, o homo erectus pekinensis já usou o fogo para cozinhar, porque em sua caverna tem havido cinzas e carvão associados a ossos de animais e sementes queimadas.
cerâmica
Certamente, os velhos viviam com a química de modos muito diferentes. Mas o primeiro processo químico, 10.000 a.c., que teve grande influência na história humana foi a possibilidade de formar uma pasta moldável adicionando água a argila e seu endurecimento subseqüente com a forma desejada por ação de incêndio. A fórmula de argila é Al2o3 · 2sio2 · H2O e seu nome químico é silicato de alumina hidratado
ceramics, a arte dos recipientes e embarcações de fabricação, era uma parte fundamental na passagem da vida nômade à vida sedentária da humanidade . A palavra cerâmica deriva das queramikos gregos, o que significa, nem mais nem menos, queimada substância.
cobre
homem tinha acesso a cobre desde o início do tempo. É por isso que os utensílios de cobre foram encontrados, cerca de 7.000 a. C., Na Turquia e no Iraque.
No entanto, nossos ancestrais aprenderam a obter quimicamente a cerca de 4.000 a. C. fez minerais reagiram como malaquita e azurite com carvão. Esses minerais contêm várias substâncias, mas aqueles que estão em maior quantidade são carbonatos de cobre. No caso da malaquita, é hidroxido de carbonato de cobre (II). A reação é a seguinte:
a obtenção química de cobre foi o início da chamada idade de cobre, aparecendo potes em toda a área entre os Balcãs e o Irã, incluindo Egito.
Bronze
Bronze acabou por ser a liga mais inovadora da história tecnológica da humanidade. Ferramentas, armas e vários materiais de construção, como mosaicos e placas decorativas, alcançaram maior dureza e durabilidade do que seus antecessores em pedra ou cobre.
Bronze A tecnologia era conhecida por 4.500 a. C., perto de Bang Chieng, Tailândia. A técnica consistia em contactar um minério de cobre (calcícito ou malaquita) com um minério de estanho (Casitrita) em um forno alimentado com carvão. O carbono do carvão reage com minerais e cobre e estanho são produzidos. A reação que levou a lata é a seguinte:
Na temperatura do forno, os dois metais mesclados e os líquidos foram misturados perfeitamente. A quantidade de estanho foi de 5 a 10% da massa de liga resultante. A metalurgia da fabricação de bronze deu origem à chamada Idade de Bronze.
o gesso e o limão
o fogo -part de iluminação, quente, protegendo das feras e cozinhar-se à vontade para fabricar seu primeiro Substâncias: gesso e limão. No leste próximo, durante o milênio ix a. C., As construções são encontradas nas quais o gesso e cal foram utilizados.
Tanto gesso e cal foram fabricados pelo uso de incêndio. O gesso foi obtido calcinando uma pedra natural chamada Aljiez. Enquanto o limão ocorreu submetendo o calcário ao fogo.
ferro
ferro não é encontrado como uma substância elementar na natureza. É necessário obtê-lo de substâncias compostas.Pode ser obtido por reações químicas, a altas temperaturas, de minerais, como a hematita e magnetita contendo óxidos de ferro.
As pessoas dos hititas foi um dos primeiros a usar espadas de ferro. As civilizações que ainda estavam na idade de bronze, como egípcios ou ACAOS, pagas caras, na frente daqueles, sua parte de trás tecnológica.
O material obtido não era de ferro puro, mas uma liga com um pequeno carbono (entre 0,05 e 0,25% da massa) chamada de ferro forjado. Sua principal característica é que, quando é muito quente (vivo vivo) é muito suave, mas endurece quando esfria. Assim, enquanto sob a ação do fogo, pode ser dada a maneira como você quer manter quando fresco.
para o período em que o uso do bronze foi substituído – o que ocorreu em datas diferentes, de acordo Para o lugar – é chamado de idade de ferro.
Mas foi de até 1.400 d. C. Que os fornos fornecidos com fole começaram a ser usados, que permitem atingir a temperatura de fusão de ferro: cerca de 1.535 ° C!
e foi apenas, até 1.855 d. C., que poderia haver um processo de refino e redução de ferro para produzir aço em quantidades industriais a baixo custo.
Vidro
O vidro é outro material que aprendemos a fabricar. Os primeiros objetos de vidro que foram fabricados eram miçangas de gola. A fabricação de vidro poderia ter sido originada no Oriente Médio durante o terceiro milênio a. C.
Com toda a segurança, a fabricação de vidro foi extraordinariamente desenvolvida no antigo Egito (1.500 a. C.) como evidenciado pelos numerosos objetos de uso diário e adornos descobertos nos túmulos.
O copo de antiguidade pode ser feito principalmente de quartzo, SiO2. Carbonato de sódio, Na2co3, foi adicionado para ajudar o quartzo derreter a uma temperatura mais baixa. Finalmente, para melhorar a qualidade do vidro, o carbonato de cálcio, o caco3, foi adicionado.
A cor foi devido à presença de outros óxidos metálicos: de ferro, manganês, cobre, cobalto, etc.
Papel
no antigo Egito (3.000 a. C.), foi escrito sobre Papius (onde vem o papel da palavra). O papiro foi obtido a partir do caule de uma planta (cyperus papiro) muito abundante nas margens do rio Nilo.
O primeiro a fabricar papel foram os chineses no século 2 d. C. Eles o fizeram dos resíduos de seda, arroz e palha de cânhamo, e até algodão.
é tradicionalmente considerado que o primeiro processo de fabricação de papel foi desenvolvido pelo Eunuco Cai Seg, conselheiro do imperador.
Por cerca de 500 anos, a fabricação de papel foi realizada apenas na China. No ano 610 foi introduzido no Japão e por volta de 750 na Ásia Central. O conhecimento foi transmitido aos árabes, que por sua vez o levou para a Espanha e a Sicília no século X. Mais tarde, a papelada se espalhou para a França que começou a produzi-la da roupa do século XII.
Celulose constitui a matéria-prima do papel e tecidos das fibras naturais. É um polímero feito de fragmentos de glicose que são repetidos em sua estrutura inúmeras vezes. A celulose forma a maior parte da biomassa terrestre.
pólvora
A pólvora foi inventada na China para fazer fogos de artifício e braços, aproximadamente no nono século da nossa era. Os gregos e os árabes a introduziram na Europa em torno de 1200.
em 1334, a pólvora já foi fabricada na Inglaterra e, em 1340, a Alemanha tinha instalações para produzi-lo.
o primeiro Tentativa de usar pólvora para minar as paredes das fortificações durante o local da PISA (Itália) em 1403. Na segunda metade do século XVI, a fabricação de pólvora era monopólio do estado na maioria dos países.
Na Batalha de Lepanto em 1571, entre turcos e cristãos, a pólvora desempenhou um papel definitivo. Embora os cristãos usassem Arcabuces, os turcos preferiram as flechas, considerando que, no momento do carregamento de um Arcabuz, um arqueiro poderia atirar trinta flechas. Mas nem o dano, nem o escopo, nem o objetivo eram comparáveis.
A pólvora é um material explosivo que contém várias substâncias mistas: nitrato de potássio (kno3), enxofre e carvão. Em contato com uma chama, estas três substâncias sólidas reagem entre si para produzir outras três substâncias: sulfeto de potássio (K2S), nitrogênio (N2) e dióxido de carbono (CO2). O primeiro é sólido, mas os outros dois são gasosos. O truque é embalar sua pólvora firmemente.Como os gases ocupa volumes extremamente grandes, quando se formam, eles exercem uma enorme pressão dentro da embalagem, finalmente produzindo uma explosão estrondosa e violenta.
Alumínio
Alumínio foi descoberto apenas em 1808. Em 1880, ainda era uma raridade. O filho de Napoleão III, por exemplo, deu-lhe uma proporção de alumínio exótica e cara.
A invenção do processo que permite alumínio em quantidades industriais é uma história exemplar da simultaneidade de uma descoberta científica.
Charles Martin Hall e Paul Louis Toussaint Héroult foram nascidos em 1863 e ambos morreram em 1914. Os dois se dedicaram à química, mas trabalhou, sem relação um ao outro, em dois continentes diferentes: o primeiro em um pequeno cidade de Ohio, o segundo nos arredores de Paris. Durante a primavera de inverno de 1886, eles encontraram soluções virtualmente idênticas separadamente para o problema de obter alumínio de um mineral.
O processo Hall-Héroult consiste em dissolver a alumina, Al2O3, em Criolite, Na3alf6, e depois Decomponha-o em alumínio e oxigênio através da ação da eletricidade.
amonia
As plantas são as grandes fábricas da natureza. Eles não precisam comer vitaminas ou aminoácidos. O que eles fazem é sintetizá-los. Para isso, eles precisam de matérias-primas adequadas. Essas matérias-primas são fertilizantes.
Por exemplo, para sintetizar os aminoácidos das proteínas, como matéria-prima, substâncias cujas partículas contêm o elemento químico de nitrogênio.
a maior parte do nitrogênio Fertilizantes são obtidos de amônia, NH3. Isso é obtido industrialmente através do processo de Haber-Bosch. Para esta contribuição, os químicos Fritz Haber e Carl Bosch receberam o Prêmio Nobel de Química em 1918 e 1931, respectivamente. O processo consiste em reagir os nitrogênio, N2 e hidrogênio, substâncias elementares H2, alta temperatura, alta pressão e na presença de um catalisador:
cerca de metade do nitrogênio contido em produtos agrícolas vem de fertilizantes sintéticos , fabricado a partir da amônia. A produção global de amônia quase dobrou durante os cinquenta anos, quadruplicou para 1975, e após um breve período de estagnação no final dos anos oitenta, atingiu 130 milhões de toneladas por ano no final do século XX.
o demográfico Explosão de substâncias
da descoberta de fogo até agora, início do século 21, homo sapiens que aprendemos a obter substâncias de outros, nós estabelecemos as regras do jogo de química.
Uma vez que essas regularidades tenham Saberam-se, os químicos foram dedicados, entre outras coisas, para criar milhares, centenas de milhares e, hoje, milhões de substâncias.
Drogas, corantes, conservadores de alimentos, fibras, aditivos, materiais com óptica, magnético ou elétrico, duro, macio, elástico, resistente, durável, etc., etc., etc. Substâncias adaptadas
A Sociedade Química Americana tem uma seção – a seção de resumos químicos (CAS) – que se dedica a registrar e capturar resumos (resumos em inglês) de todos os artigos científicos relacionados à química que são publicados. O CAS também registra (e atribui a eles um número) todas as novas substâncias que são criadas através das diferentes investigações químicas. Hoje, mais de 100 milhões de substâncias foram registradas.
da amônia por aqui, dezenas de substâncias, materiais e processos foram criados que transformaram o nosso modo de vida. Uma revisão das contribuições da química dos últimos tempos mereceria outro espaço e outro tempo. E certamente envolveria um enorme trabalho.