Bateria de lítio

Há muitos aspectos que podem ser considerados ao analisar os pontos positivos e negativos de uma bateria. Durabilidade, quantidade de energia fornecida em relação à massa da bateria, custo, portabilidade, segurança e impactos ambientais associados ao seu descarte e à sua produção são alguns deles.

Por muito tempo, a bateria mais utilizada em aparelhos portáteis continha os metais níquel e cádmio. Porém, no início da década de 1990, surgiu uma bateria que apresentou vantagens sobre ela: a bateria de íon lítio.

Nela são utilizados compostos que contêm íons lítio e soluções condutoras não aquosas, constituídas por substâncias orgânicas, em recipientes selados. 

Tem-se, então, um sistema que possibilita uma recarga segura da bateria, associado a um fornecimento de energia considerado vantajoso. Os materiais utilizados possuem baixa densidade, o que possibilita uma relação energia/massa que é o dobro daquela apresentada por uma bateria de níquel-cádmio.

Em 1991, foi comercializada a primeira bateria de íon lítio. Avalia-se hoje que essas baterias não necessitam de manutenção frequente e não possuem o chamado “efeito memória” (como acontece com a bateria de níquel-cádmio), o que quer dizer que seu bom funcionamento não está condicionado ao fato de que a bateria precisa estar totalmente descarregada antes de ser submetida ao recarregamento.

Os custos ambientais relacionados ao seu descarte não são considerados altos, pois esse tipo de bateria não utiliza metais pesados, que são prejudiciais ao meio ambiente, como mercúrio, cádmio e chumbo.

Porém, há aspectos negativos que devem ser apontados. A corrosão do invólucro externo libera o solvente empregado, que é inflamável e tóxico, e, se o descarte da bateria não for feito de forma correta, pode ocasionar a contaminação do solo e da água. 

O custo dessa bateria ainda é considerado alto (cerca de 40% a mais do que o das baterias de níquel-cádmio).

Podemos concluir, então, que a escolha de qual bateria utilizar para cada aplicação deve ser orientada tanto por aspectos técnicos e econômicos quanto por questões relacionadas aos impactos ambientais decorrentes desses usos.

Elaborado por Isis Valença de Sousa Santos e Maria Fernanda Penteado Lamas especialmente para o São Paulo faz escola.

Fonte: 

Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor, Química, Ensino Médio, 2ª Série. São Paulo: SE, 2014. 

Petróleo

O petróleo é uma fonte de materiais muito importante para a sociedade moderna por ser utilizado na produção de inúmeras matérias-primas e de diversos combustíveis.

É uma mistura menos densa do que a água, inflamável, de aspecto oleoso e de cor que pode variar desde o castanho até o preto, passando pelo verde.

Sua cor depende de sua composição e esta depende da sua região de origem.

Formação:

Acredita-se que o petróleo tenha sido formado pela decomposição de seres vivos submetidos durante milhões de anos a altas pressões e temperaturas, na presença de pouco ou nenhum oxigênio.

Faz parte da biosfera porque é formado em ambientes onde existe – ou existiu – vida.

Camada pré-sal

Se localiza abaixo da camada salina situada no fundo dos oceanos. Na costa sudeste brasileira, na Bacia de Santos, foram encontradas, em 2006, as primeiras jazidas de petróleo nessa camada.

A camada pré-sal inicia-se entre 5 mil e 7 mil metros abaixo da superfície do mar; logo, as perfurações devem atingir profundidades maiores que essas.

Comercialização

A unidade de comercialização do petróleo é o barril.

Um barril equivale a 158,98 litros.

A cotação do petróleo é feita usando-se como referência os petróleos Brent e WTI.

Composição

É uma mistura formada principalmente por hidrocarbonetos.

Estes são compostos formados unicamente por átomos de carbono e de hidrogênio.

Possuem outras substâncias, tais como: metilciclopentano, cicloexano, dimetilciclopentano.

Processamento

Todos esses processos são realizados para obtenção de produtos com diferentes especificações de consumo.

1. Destilação fracionada:

É um processo de separação de mistura de substâncias que apresentam temperaturas de ebulição próximas. Esse processo é usado para separar as principais frações do petróleo (as que dão origem à gasolina, ao GLP, ao querosene).

2. Craqueamento:

Moléculas saturadas e com alta massa molecular são quebradas e transformadas em outras com massas moleculares menores e insaturadas.

3. Reforma:

Moléculas de baixas massas moleculares são transformadas em outras com altas massas moleculares.

4. Alquilação:

São obtidas moléculas mais ramificadas.

Refino do petróleo

O refino pode ser descrito como uma série de operações de beneficiamento do petróleo bruto para que se obtenham produtos específicos.

O petróleo bruto é submetido à destilação fracionada e os resíduos são redestilados.

Refino e Uso do petróleo

Gás natural: usado como combustível e fabricação de plástico.

GLP: usado como combustível, gás de cozinha, fabricação de borracha.

Éter de petróleo: usado em lavagem a seco de tecido.

Benzina: usado como solvente orgânico.

Nafta ou ligroína: usado como solvente na indústria petroquímica.

Gasolina: usado como combustível.

Querosene: usado em iluminação, como solvente, como combustível doméstico e de aviões.

Óleo diesel: usado como combustível para ônibus, caminhões e tratores.

Óleo lubrificante: usado em máquinas e motores.

Vaselina: usado na fabricação de pomadas, cosméticos e indústria alimentícia.

Parafina: usado na fabricação de velas, indústria de alimentos e de cosméticos, impermeabilização e como revestimento de papel.

Asfalto: usado na pavimentação de ruas, vedação de encanamentos e paredes, impermeabilização de cascos de embarcações e revestimento antioxidante.

Coque: usado em usinas siderúrgicas (para redução do ferro e aquecimento dos altos-fornos), no revestimento de fornos refratários, na obtenção do alumínio e como fonte de gás de síntese. 

Fonte: Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor, Química, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 2. São Paulo: Nova edição, 2014-2017. 

Símbolos e Fórmulas

Símbolos
São conhecidos atualmente mais de 100 elementos químicos. Cada um deles tem um nome e um símbolo diferente.

Os símbolos são a representação dos elementos químicos. São formados por uma, duas ou três letras. A primeira é sempre maiúscula e a segunda, é sempre minúscula. O símbolo de um elemento vem de uma ou duas letras tiradas de seu nome em latim. 

Por causa disso, nem todos os símbolos têm relação lógica com o nome do elemento em português.

Os que têm três letras não têm nomes oficiais, atribuídos pela Iupac (União Internacional de Química Pura e Aplicada).

Fórmulas
Todas as substâncias são formadas por átomos. As substâncias simples são formadas por átomos de um único elemento e as substâncias compostas são formadas por átomos de dois ou mais elementos diferentes.

As moléculas são as menores unidades que apresentam a composição característica de uma substância. As moléculas são formadas pela união de dois ou mais átomos.

Para representar graficamente as moléculas de uma substância, seja ela simples ou composta, os químicos utilizam fórmulas. A fórmula da água é H2O. Outras fórmulas usadas pelos químicos são CO2 (gás carbônico), N2 (gás nitrogênio), O2 (gás oxigênio), O3 (gás ozônio), C2H6O (etanol), C6H12O6 (glicose), NH3 (amônia) e H2SO4 (ácido sulfúrico).

Na fórmula de uma substância são colocados os símbolos dos elementos que tornam parte de sua composição e os índices de atomicidade (ou, simplesmente, atomicidade), que indicam a proporção em que os átomos do elemento estão presentes na substância. Se o índice de atomicidade não for escrito, é porque seu valor é 1.

Fonte: CANTO, Eduardo Leite do. Ciências Naturais: Aprendendo com o cotidiano. São Paulo: Editora Moderna, 2009.  Fonte: Caderno do Professor: Ciências, Ensino Fundamental – 9º Ano, Volume 1. São Paulo: SEE, 2009.

Mudanças de Estado Físico

O que caracteriza e define um estado físico da matéria são as forças atuantes em seu interior; coesão, a qual tende a aproximar as partículas, e repulsão, a qual tende a afastá-las. Quando a força de coesão supera a de repulsão, a substância se apresentará na fase de agregação chamada de sólido, quando as forças apresentarem a mesma intensidade, teremos um líquido, quando a de repulsão superar a de coesão, teremos então um gás. 

Cada um desses estados físicos distingue-se dos outros, entre outros fatores, por sua forma e volume. O estado sólido apresenta forma e volume constante, o líquido forma variável e volume constante, e o gasoso, forma e volume variáveis. 

Na fase de agregação sólida, as partículas não apresentam liberdade de movimento, cabendo-lhes apenas movimentos de ordem vibracional, e a matéria terá maior densidade molecular. No estado líquido, as partículas podem literalmente “rolar” umas sobre as outras. Já na fase gasosa, as partículas terão ampla liberdade de movimento, e a matéria estará em sua fase de menor densidade molecular possível. 

A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado sólido. 

As transformações de estado físico da matéria apresentam denominações características, como se pode ver abaixo: 

a) FUSÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado líquido. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, o derretimento de um cubo de gelo. 

b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização pode ocorrer de três modos distintos: 

- CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em uma chapa metálica aquecida. 

- EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão. 

- EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal. 

c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para o estado líquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada. 

d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador. 

e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em exposição à temperatura ambiente. 

Fonte bibliográfica:

FELTRE, Ricardo, Química Geral, Vol. I, Ed. Moderna, 6° Ed., São Paulo/SP, 2004. 

http://www.infoescola.com/fisico-quimica/mudancas-de-estado-fisico/

Matéria e Energia

Desde a fecundação do óvulo pelo espermatozoide estamos em contato com vários tipos de matéria como o ar que respiramos e até o nosso próprio corpo. Em toda matéria existe energia, seja ela através do calor, frio, luz e eletricidade. 

A matéria e a energia caminham juntas, pois se não existisse matéria não existiria energia e, não existindo energia não teríamos a matéria. 

A matéria é constituída de massa.  

A matéria é formada por pequeníssimas partículas que chamamos de átomos; essas partículas podem se unir e formar o que chamamos de moléculas.

Corpo é qualquer porção limitada da matéria.  

Objeto é uma porção limitada de matéria quer por sua forma especial ou por sua (utilidade). 

Energia é a capacidade de realizar trabalho.

Entende-se por trabalho o movimento da matéria contra uma força que se opõe ao seu movimento.

Assim, tudo que tem capacidade de movimentar a matéria possui energia. 

Algumas formas de energia são calor, luz, som, energia mecânica, elétrica e química. 

Todas as formas podem converter-se umas nas outras, no entanto, a energia total do sistema permanece sempre constante.

Fonte bibliográfica:

https://jucienebertoldo.files.wordpress.com/2014/02/quimica1.pdf