Observando a natureza
Desde o início da civilização até hoje, a humanidade
pôde observar que a natureza é formada por
materiais muito diferentes entre si. O solo em que pisamos pode ser de:
terra vermelha, terra preta, areia, pedras etc. Os vegetais também apresentam
enorme variedade: existem desde os minúsculos musgos até árvores gigantescas; a
madeira pode ser mais mole ou mais dura; as flores têm cores muito
diversificadas; há grandes diferenças entre os frutos, e assim por diante. O
mesmo ocorre com os animais: existem aves, mamíferos, peixes etc. de formas,
tamanhos e constituições muito diferentes entre si. Todos esses materiais que
nos rodeiam (a terra, as pedras, a água e os seres vivos) constituem o que
chamamos matéria. Daí dizemos que:
Matéria é tudo que tem massa e
ocupa lugar no espaço (isto é, tem volume).
Massa e volume são então propriedades gerais da
matéria. É bom lembrar também que a matéria pode se apresentar sólida (por
exemplo, as pedras), líquida (por exemplo, a água) ou gasosa (por exemplo, o ar
que respiramos).
O trabalho de separação dos diferentes materiais
encontrados na natureza foi uma atividade muito importante para a humanidade.
Um primeiro cuidado do homem primitivo deve ter sido o de reconhecer os
alimentos comestíveis e os venenosos, bem como o de encontrar as plantas que
podiam curar suas enfermidades.
Com o passar dos séculos, os seres humanos foram
aperfeiçoando as técnicas de extração e separação de materiais úteis ao seu
dia-a-dia. Assim, por exemplo: dos vegetais extraíram as tintas para pintar
seus corpos e seus utensílios; da terra separaram metais, como a prata e o
ouro; do leite, a gordura para fabricar a manteiga, e assim por diante.
Podemos então dizer que:
Separações são os processos que
visam isolar os diferentes materiais encontrados numa mistura.
As transformações da matéria
Ao longo do tempo, a humanidade tem observado que, sob
certas condições, a matéria se transforma. A própria natureza se encarrega de
muitas transformações. Assim, por exemplo: o frio intenso transforma a água
em elo; o fogo transforma uma árvore em
cinzas; com o tempo, os frutos apodrecem; o ferro se enferruja; e até nosso
corpo envelhece. Dizemos então que:
Transformação material é toda e
qualquer alteração sofrida pela matéria.
As transformações da matéria são também chamadas de
fenômenos materiais (ou simplesmente fenômenos), sendo que, nessa expressão, a
palavra ”fenômeno” significa apenas transformação, não significando nada de
extraordinário, fantástico ou sobrenatural.
É muito importante lembrar também que os seres humanos
têm provocado transformações na matéria, em seu próprio interesse. Assim, por
exemplo, com o fogo conseguiu:
•
assar a carne dos animais para melhorar sua alimentação;
•
cozer vasos de barro para guardar água ou alimentos;
•
cozer blocos de barro, transformando-os em tijolos, para construir suas casas;
etc.
Usando técnicas cada vez mais avançadas, os seres
humanos conseguiram, com o passar dos séculos,
transformar, por exemplo:
•
fibras vegetais ou pêlos de animais em tecidos para se abrigarem;
•
produtos vegetais em corantes para colorir seus tecidos;
•
minérios em metais, como o cobre, o ferro, o chumbo etc.
Atualmente a Química está presente em todas as
situações de nosso cotidiano. De fato, grande parte dos avanços tecnológicos
obtidos pela civilização ocorreu graças à curiosidade e ao esforço em
desenvolver novas técnicas para separar e transformar os materiais encontrados
na natureza. Do mesmo modo que, ao longo do tempo, os cozinheiros procuraram
transformar os alimentos em pratos cada vez mais saborosos, os técnicos e os
cientistas experimentaram novos caminhos para transformar os materiais da
natureza em produtos que permitem
melhorar a qualidade de vida das pessoas. Podemos então dizer que um dos
conceitos de experiência em Química refere-se às tentativas de separar e
reconhecer alguns materiais e, em seguida, tentar transformá-los em novos
produtos.
Por meio dessas técnicas podemos fabricar:
•
adubos, inseticidas e diversos insumos que aumentam a produção agrícola;
•
produtos que permitem conservar os alimentos por mais tempo;
•
fibras e tecidos para produzir desde roupas delicadas até coletes à prova de
balas;
•
cosméticos e perfumes para embelezar as pessoas;
•
medicamentos específicos para o tratamento de inúmeras doenças;
•
materias variados para a construção de casas e edifícios;
•
veículos (carros, ônibus, aviões, navios etc.) para o transporte de pessoas e
cargas;
• chips
de computadores que revolucionaram a vida moderna, pois armazenam milhares
de informações.
A energia que acompanha as transformações da matéria
A descoberta do fogo foi um
dos passos mais importantes na evolução da humanidade. O fogo controlado surgiu
quando o ser humano aprendeu a acender uma fogueira, na hora desejada. Nesse caso,
a energia se apresenta nas formas de luz e calor. Com a luz, o homem primitivo
iluminou suas noites e afugentou os animais perigosos e, com o calor, aprendeu
a assar seus alimentos, a cozer o barro e, muitos séculos depois, a extrair os
metais dos minérios.
Atualmente sabemos que
algumas transformações são passageiras ou reversíveis, isto é, podem ser desfeitas.
Transformações desse tipo recaem, em geral, no que chamamos de transformações físicas (ou fenômenos físicos). Exemplificando:
• em montanhas muito altas, a água se congela; mas,
com um pouco de calor, a neve ou o gelo se derretem facilmente, voltando à
forma líquida;
• num termômetro, o mercúrio se dilata com o calor e
se contrai com o frio, mas continua sendo sempre o mesmo mercúrio;
• o sal que dissolvemos na água pode ser recuperado,
bastando que ocorra a evaporação da água.
Outras transformações são
mais profundas e frequentemente irreversíveis, isto é, torna-se difícil (e, às
vezes, impossível) retornar à situação inicial. São, em geral, transformações, fenômenos ou reações químicas.
Exemplos:
• depois de se queimar um pedaço de madeira, é
impossível juntar as cinzas e a fumaça finais e refazer a madeira inicial;
• depois de se preparar um ovo frito, é impossível
fazer o ovo voltar à forma original;
• se um objeto de ferro se enferruja, é muito difícil
reverter o processo (raspar o objeto antes de pintá-lo significa apenas “jogar
a ferrugem fora”, e não recuperar a porção de ferro oxidado).
O progresso da civilização
foi também devido à procura de novas formas de obtenção de energia. Como
exemplo podemos citar que os primeiros seres humanos dependiam de seus músculos
para obter energia. Mais tarde, animais foram domesticados e atrelados a
moendas, a carroças, passando a ser utilizados como fonte de energia.
A energia proveniente de
quedas d’água foi aproveitada para movimentar as rodas d’água e as turbinas das
modernas hidroelétricas, e a energia proveniente dos ventos, para acionar os
moinhos e as modernas turbinas eólicas.
Atualmente o consumo de
energia é cada vez maior e sua produção, crescentemente diversificada:
• a queima do carvão e dos derivados de petróleo
movimenta caldeiras, automóveis, aviões etc.;
• a energia elétrica ilumina nossas ruas e edifícios
e aciona um grande número de aparelhos domésticos e industriais;
• a energia química de pilhas e baterias é
fundamental para o funcionamento de aparelhos portáteis (rádios, telefones
celulares etc.);
• a energia nuclear, defendida por alguns e combatida
por outros, talvez se torne importante no futuro.
E, afinal, o que é energia?
É difícil defini-la, por se tratar de algo que não é material, mas nem por isso
duvidamos de sua existência. De fato, até hoje ninguém viu a energia elétrica
passando por um fio, mas, mesmo assim, evitamos o contato direto com fios
desencapados. Costuma-se dizer, de modo geral, que:
Energia
é a propriedade de um sistema que lhe permite realizar um trabalho.
Enfim, reconhecemos a
existência da energia pelo efeito (trabalho) que ela produz. Por exemplo:
• a energia térmica (calor) pode realizar o trabalho
de dilatar um corpo;
• a energia elétrica (eletricidade) pode realizar o
trabalho de movimentar um motor elétrico;
• a energia química de uma explosão pode realizar o
trabalho de demolir um prédio.
Conceito de Química
Considerando os conceitos
anteriores, podemos agora dizer que: Química é o ramo da ciência que estuda:
•
a matéria;
•
as transformações da matéria;
•
e a energia envolvida nessas transformações.
O estudo que iniciamos agora
visa detalhar e aprofundar cada um desses tópicos
A Química (ou, melhor, a
matéria e suas transformações) está sempre presente em nosso dia-a-dia: nos
alimentos, no vestuário, nos edifícios, nos medicamentos, e assim por diante.
Não têm sentido certas propagandas que anunciam “alimento natural sem Química”,
pois o próprio alimento em si já é uma mistura química. Talvez o exemplo mais
ligado a nosso cotidiano seja o funcionamento de nosso próprio organismo.
O corpo humano é um
“laboratório” em que ocorrem, durante todo o tempo, fenômenos químicos muito
sofisticados, a saber:
• ingerimos vários materiais: alimentos, água, ar
(pela respiração) etc.;
• há muitas transformações desses materiais, no
estômago, nos intestinos etc. auxiliadas por “produtos químicos” específicos
existentes no suco gástrico, na bile (do fígado) etc.;
• há produção de energia, utilizada nas movimentações
de nosso corpo e também para manter a temperatura do organismo em torno de
36-37 °C etc.;
• há recombinação dos alimentos para a manutenção de
nossos ossos, tecidos, órgãos etc.;
• após inúmeras transformações, o organismo elimina
os produtos residuais, por meio das fezes, urina, suor etc.
Enfim, nesse “processo da
vida”, notamos ainda um perfeito entrosamento dos fenômenos que são estudados
pela Química, Física, Biologia e por novos ramos da ciência. Uma das críticas
mais constantes, na atualidade, é a de que a Química é perigosa, responsável
por toda a poluição existente no mundo. Isso não é verdade. Seus produtos são projetados
para serem úteis à humanidade. O problema reside no mau uso desses produtos.
Assim, por exemplo, o petróleo é útil na produção da gasolina, do diesel etc.,
mas torna-se nocivo quando derramado nos mares, devido aos acidentes marítimos.
O problema não está no uso,
mas no abuso da utilização dos produtos químicos. É o que acontece, por
exemplo, com o uso excessivo de carros para satisfazer o conforto da vida
moderna, mas que acarreta a poluição do ar das grandes cidades. Enfim, a culpa
não é da Química, mas da ignorância, da incompetência ou da ganância das
pessoas que a usam.
Note como é importante conhecer a Química (e evidentemente outros
ramos da ciência) para compreender melhor o mundo em que vivemos. O
conhecimento evitará que você seja enganado por produtos e propagandas,
tornando-se um cidadão mais consciente, e o levará, sem dúvida, a evitar o
consumo excessivo de materiais e de energia. Por fim, o conhecimento irá
conscientizá-lo da necessidade de reciclagem de materiais como o papel, o vidro,
os metais etc.
Exercicios
a) O que é matéria?
b) Como pode se apresentar a
matéria?
c) O que são separações e
para que servem?
d) O que são transformações
materiais?
e) O que se costumam
realizar, especialmente, os cientistas, na tentativa de separarar
e reconhecer alguns
materiais e tentar transformá-los em novos produtos?
f) O que é fenômeno físico?
g) O que é fenômeno químico?
h) O que é energia?
i) O que a Química estuda?
J) O que o abuso no uso de
matéria e energia pode causar ao planeta?
bibliografia: texto retirado do livro Química Geral
Ricardo Feltre volume 1
