Química nuclear

     Química nuclear é a área da química que lida com materiais utilizados para fins nucleares, como o Urânio, e dá origem às reações nucleares que se tornaram mais conhecidas na humanidade durante a Segunda Guerra Mundial, com as explosões das bombas atómicas. A partir desses acontecimentos, reações nucleares são sempre motivos de destaque nos jornais, por estarem sempre envolvidas em guerras, contaminações e em grandes desastres. Mas não é só para prejudicar o homem que a Química Nuclear existe, ela também traz benefícios como a utilização para gerar energia substituente à energia gerada por hidrelétricas, e tem aplicação na medicina, na agronomia, nas indústrias, etc.
     A energia nuclear está no núcleo dos átomos, nas forças que mantêm unidos os seus componentes – as partículas subatómicas. É libertada sob a forma de calor e energia eletromagnética pelas reações nucleares e explosões nucleares.
    Na medicina, ela é utilizada no tratamento de tumores cancerosos, na indústria a radioactividade é utilizada para obter energia nuclear e na ciência tem a finalidade de promover o estudo da organização atómica e molecular de outros elementos. 

                                       Energia Nuclear no Brasil

     No Brasil encontramos a energia nuclear produzida de forma diferente, em vez de Urânio 235 sendo usado no processo, temos também o Urânio 238. Estes dois isótopos do elemento Urânio se diferenciam em suas propriedades, uma vez que o Urânio 235 pode sofrer fissão nuclear e ser usado como combustível nuclear e seu isótopo não.

    O Urânio na forma mineral, ou seja, extraído do minério, pode ser encontrado em solos brasileiros, ele se apresenta como um sal amarelo e ficou conhecido como “yellow cake”. O problema deste mineral é que sua composição é de 99,3 % de Urânio 238 e somente 0,7% de Urânio 235. Sendo assim, para utilizar este minério na produção da Energia Nuclear é preciso modificá-lo, veja o processo usado para esta finalidade:

1. Primeiro é preciso transformar o urânio extraído do mineral em um gás, o hexafluoreto de urânio (UF₆);
2. Em seguida este gás é convertido em pó de urânio: UO₂;
3. O pó obtido passa por vários processos até o produto final: pastilhas com combustível nuclear no tamanho de 1 cm.

   O procedimento demonstrado acima permite enriquecer o mineral aumentando a percentagem de Urânio 235.
   Para se ter uma ideia do potencial das pastilhas compostas de dióxido de Urânio, apenas duas pastilhas gera energia suficiente para abastecer uma casa durante um mês.

                                                      Lixo Nuclear: Perigo!

        Os rejeito radioactivos provenientes de hospitais, usinas nucleares, centros de pesquisas, etc., recebem o nome de lixo Nuclear. Como o próprio nome já diz, este material é resultado da atividade com elementos radioactivos que emitem energia nuclear, como por exemplo, Urânio, Césio, Estrôncio, Iodo, Criptônio e Plutónio. Este lixo não pode ser reutilizado em razão dos isótopos radioactivos, ou seja, não pode ser tratado como lixo comum.
     Por que o lixo nuclear representa perigo? 
       Quando os isótopos de Urânio passam pelo processo de fissão nuclear, se desintegram e passam a emitir radiações gama. Os raios gama são extremamente nocivos à saúde porque possuem um grande poder de penetração, eles invadem as células do organismo e podem levar até à morte. Por isso os materiais radioactivos oferecem riscos à saúde do homem. 

    Veja como pode ser feito o descarte correto do lixo Nuclear: 

        Os rejeito de usinas nucleares são colocados em recipientes especiais e descartados em locais com revestimento de concreto, devendo permanecer confinados por um período longo, que varia de 50 a 300 anos. A radiação desaparece após esse tempo e não oferece mais riscos. Mas é importante destacar que esse período não é fixo, pode variar de um lixo para outro.
       Um dos maiores acidentes envolvendo o lixo Nuclear ocorreu na cidade de Goiânia, em 13 de Setembro de 1987, e resultou na morte de mais de 400 pessoas. O material radioactivo responsável pela catástrofe foi o Césio 137, que contaminou adultos e crianças. Após o acidente foi preciso criar o repositório: local isolado e profundo, recoberto com placas de chumbo (isolante), onde o lixo nuclear foi armazenado. 

Por : Líria Alves
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

Sites :http://www.brasilescola.com/química/química-nuclear.htm

          http://www.brasilescola.com/química/

Vídeos aqui :

Reações Químicas

Uma reação química é uma alteração química onde a matéria ( um reagente ou uns reagentes ) se convertem em uma nova substancia ou substancias ( um produto ou produtos ). Algumas reações ocorrem somente sob determinadas circunstancias (ex. fornecimento de calor, presença de luz ou eletricidade. Algumas reações são acompanhadas de indicações externas ( ex. mudança de cor, despredimento de gás, calor ou luz ).

           

Quais são os tipos importantes de reações químicas ?

1ª Reação de síntese ou combinação direta : é a reação onde duas ou mais substancias se combinam diretamente para formar um novo composto químico. 

Fórmula Geral A+B-->AB

Exemplos: Fe + S-->FeS 

Ferro + Enxofre-->Sulfeto de Ferro

2ª Reação de decomposição: é a reação onde um composto químico se quebra ( decompõe ) em duas ou mais substancias. Se a composição requer uma fonte de calor, a mesma é chamada de decomposição termica.

Formula Geral AB-->A+B

Exemplos: ZnCO₃ ---> ZnO + CO₂

Carbonato de Zinco (+ Calor) --> Óxido de Zinco + Dióxido de Carbono

3ª Reaçãod e simples troca:é uma reação onde um elemento substitui outro em um composto químico para produzir um novo  composto e o elemento deslocado.

Formula Geral:A+BC-->AC+B

Exemplo:Fe + CuSO₄ ---> FeSO₄ + Cu 

Ferro + Sulfato de Cobre ---> Sulfato de Ferro + Cobre 

4ª Reação de dupla troca:é a reação onde dois componentes químicos trocam os seus radicais para formar dois novos compostos.

Formula Geral:AB+CD-->AD + CB

Exemplo:KCl + AgNO₃ ---> KNO₃ + AgCl 

Cloreto de Potássio + Nitrato de Prata ---> Nitrato de Potássio + Cloreto de Prata 

Por que devemos balancear uma reação química ?

 É importante você balancear equações quimicas, para igualar as grandezas dos reagentes com dos produtos, assim permitindo que haja uma melhor visualização e verificação da quantidade, em seus variados aspectos, de substancias presentes na reação.

 O balanceamento só equaliza a quantidade de material que entra com o que sai, se estiver desigual, o balanceamento foi feito de modo errado ou a equação não é possível.

Por exemplo, se em certa transformação entrarem 3 moléculas de oxigênio, obrigatoriamente existirão 3 moléculas de oxigênio do outro lado da equação, mesmo que organizadas de maneira diferente.

 Exemplos de Reações Químicas 

Mais exemplos:reação de Oxidação da palha de aço (bombril)

Palha de aço + Oxigênio --> aço oxidado

Reação de oxidação de uma maça cortada.

Quando se corta uma maça, e a deixa exposta, ela começa a ficar escura, isto é devido a sua oxidação.

  Reação de saponificação

Algumas donas de casa, realizam esta reação química para a produção do sabão caseiro. Os ingredientes usados são: Gordura; Soda Cáustica; Água e Cinzas.

  Preparação de um café.

Quando se faz um café, usando açúcar, água, e pó de café, realiza-se uma reação química, onde o produto final é o café.

  Combustão de gasolina em um carro

Quando a gasolina reage com o oxigênio do ar produz dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e a energia que é utilizada para fazer com que o carro entre em movimento

Combustão do gás de cozinha

Gás Butano reage com o oxigênio produzindo dióxido de carbono, àgua e energia (fogo)

Fritura de um ovo

Quando fritamos um ovo, realizamos uma reação química

Uso de água oxigenada para descolorir Pêlos em mulheres

à água oxigenada (Peróxido de Hidrogênio) reage com os Pêlos, alterando a sua coloração.

Experimentos-->

Buscas=>

http://educacao.uol.com.br/quimica/reacoes-quimicas.jhtm

http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110427175518AAVASP5

http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080625092630AAvp9jf

Funções Inorgâmicas (Ácidos, Bases, Oxidos e Sais)

                        Um pouco de cada um...

Oxidos : São substâncias binarias nas quais o oxigenio é o elemento mais eletronegativo.Assim podemos dizer que todo oxido é formado por átomos de dois elementos quimicos, sendo que um deles sempre é o oxigenio.

Sais : É toda sunstancia que em água libera pelo menos um cátion diferente do próton H+, então os sais são compostos iônicos formados pela reação de um ácido com uma base.

Ácidos : Em geral as soluções das substancias classificadas como ácidas apresentam as seguintes propriedades químicas : reagem comcertosmetais( ferro, zinco etc ), liberando hidrogênio ( H₂ ) reagem com bicarbonatos e carbonatos, liberando gás carbônico ( CO₂ );neutralizam soluções básicas. Então ácidos são compostos em solução aquosa, se ioniza formandoum cátion chamado " hidrogenio ionizavel ".

Bases : É qualquer substancia que libera unica e exclusivamente o anion OH⁻chamado " hidroxila ou oxidrila" em solução aquosa . 

Exemplos dela -> NaOH =soda caustica

                            NH4OH=amoniaco

                            Mg(OH )2=leite de magnesio

  
                                        Poluentes capazes de gerar chuva acida

       
           Quem nunca brincou na chuva ? Dançou, polou, pedalou, namorou ou, simplismente se molhou propositalmente ? Quantas recordações a chuva nos traz ?Algumas boas, outras nem tanto...

           A chuva, segundo os meteorologistas, nada mais é do que um acúmulo de água nas nuvens que cai na superficie terrestre em forma de gotas.

       A atmosfera não contem somente nuvens. Ela é composta por uma mistura de gases que contem, pricipalmente, nitrogenio e oxigenio.

         Outro gás comum na atmosfera é o dioxido de carbono CO_{2, tambem conhecido como gas carbonico.Esse gas, produzidopor plantas, animais e diversos tipos naturais dissolve-se em água formandoo acido carbonico.}

        _{O acido carbonico presente na agua da chua forma íons hidronio} H₃O⁺_{, tornando-a naturalmente acida.Em condições normais, o gás carbonico presente na atmosfera confere a chuva valores de pH  entre7,0 e5,6. Porém, a presença de outros gsases pode tornar o pH menor de que 5,6. Nesses casos, dizemos que a chuva é acida.}

        
                                             _{Efeito estufa e os oxidos}
 O efeito estufa é um fenômeno natural responsável pelo aquecimento do planeta, sem ele seria impossível haver condições propicias a vida na Terra. Seu objetivo é manter o equilíbrio da temperatura, porém a ação humana tem agravado os resultados e promovendo graves alterações climáticas. Ao passo que o efeito estufa assume uma postura perigosa, ele passa a ganhar o nome de aquecimento global.

Principais óxidos envolvidos no efeito estufa:

  CO₂- Dióxido de Carbono
  N₂O - Óxido nitroso

"O excesso de dióxido de carbono que atualmente é lançado para a atmosfera resulta da queima de combustíveis fósseis principalmente pelo setor industrial e de transporte. Além disso, reservatórios naturais de carbono e os sumidouros (ecossistemas com a capacidade de absorver CO₂) também estão sendo afetados por ações antrópicas."


                          Importancia das bases

    

       Em nossa casa, por exemplo, eles estão presentes em materiais como sabões, detergentes e outros produtos  de limpeza. Na indústria, têm papelfundamental a soda cáustica ( hidróxido de sódio comercial ), a potassa ( hidroxido de potassio comercial ) e a amonia ( em solução aquosa ). Dessas três, merece destaque, graças à sua importancia industrial, o hdroxido de sódio que é amplamente emplamente em especial na produção de papel, sabões, têxtil e petroquímica. 

Principais ácidos, bases, óxidos e sais e suas aplicações.

ÁCIDOS

Ácido Clorídrico (HCl)--> O HCl impuro é comercializado com o nome de ácido muriático e é utilizado principalmente na limpeza de pisos ou de superfíceis metálicas antes da soldagem. O HCl é um componente do suco gástrico, conferindo a ele um pH adequado para a ação das enzimas digestivas gástricas.
Ácido Fluorídrico (HF) --> O HF tem a propriedade de corroer o vidro; por isso, é usado para fazer gravações em vidros e cristais.
Ácidos Sulfúrico (H2SO4) --> É utilizado nas baterias de automóvel, na fabricação de corantes, tintas, explosivos e papel; é tambem usado na indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a fabricação de produtos como o sulfato de amônio.
Ácido Nítrico (HNO3) --> É usado na fabricação de explosivos como o trinitrotolueno (TNT) e a nitroglicerina (dinamite); é muito útil para a indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a obtenção do salitre.
Ácido Cianídrico (HCN) --> Ácido utilizado em indústrias diversas, como nas de plásticos, acrílicos e corantes, entre outras. Mas ele tem também um destino sinistro: nos Estados Unidos, é usado nas "câmaras de gás" para executar pessoas condenadas à morte.


BASES

Hidróxido de Sódio (NaOH) --> Conhecida também como soda cáustica, essa substância também é utilizada na fabricação do sabão, de produtos para desentupir pias e ralos, na fabricação de celofane, detergentes e raiom, no processo de extração de celulose nas indústrias de papel, etc.
Hidróxido de Magnésio (Mg(OH)2) --> A suspensão aquosa dessa base é comercializada com o nome de leite de magnésia, produto utilizado como laxante e antiácido.
Hidróxido de Cálcio (Ca(OH)2) --> Conhecida como cal hidratada ou cal extinta, essa substância é usada na construção civil, na preparação de aramassa (areia + cal) e na caiação (pintura a cal); as indústrias açucareiras utilizavam o hidróxido de cálcio na purificação do açúcar comum.
Hidróxido de Amônio(NH4OH) --> Essa substância é obtida em solução aquosa do gás de amônia e comercializada como amoníaco. É usado na fabricação de produtos de limpeza doméstica, na revelação de filmes fotográficos, em detergentes, na inústria têxtil, etc.
Hidróxido de Potássio (KOH) --> Conhecida como potassa cáustica, é usada para alvejamento, na fabricação de sabões moles e no processamento de certos alimentos.


SAIS

Cloreto de Sódio (NaCl) --> Este sal é intensamente usado na alimentação e também na conservação de certos alimentos; além disso, é um dos componentes do soro caseiro, usado na combate à desidratação. No sal de cozinha, além do cloreto de sódio existe uma pequena quantidade de iodeto de sódio (Nal) e de potássio (Kl). Isso previne o organismo contra o bócio ou "papo", doença que se caracteriza por um crescimento exagerado da glândula tireóide, quando a alimentação é deficiente em sais de iodo.
Fluoreto de Sódio (NsF) --> É um sal usado na fluoretação da água potável e como produto anticárie, na confecção de pasta de dente.
Nitrato de Sódio (NaNO3) --> Conhecido como salitre do Chile, esse sal é um dos adubos (fertilizantes) nitrogenados mais comuns.
Bicarbonato de Sódio (NaHCO3) --> É usado em medicamentos que atuam como antiácidos estomacais. É também empregado como fermento na fabricação de pães, bolos, etc., uma vez que libera gás carbônico aquecido. o gás carbônico permite o crescimento da massa. É, ainda, usado para fabricar extintores de incêndio de espuma.
Carbonato de Cálcio (CaCO3) --> Componente do mármore, é usado na confecção de pisos, pias, etc. O carbonato de cálcio (calcário) é também empregado na fabricação do vidro comum e do cimento.
Sulfato de Cálcio (CaSO4) --> É um sal usado na fabricação do giz e do gesso de porcelana.

OXIDOS

Óxido de Cálcio (CaO) --> Obtido a partir da decomposição do calcário, é usado na agricultura para diminuir a acidez do solo e também na preparação de argamassa na construção civil.
Óxido Nitroso (N2O) --> Conhecido como gás hilariante, esse óxido inalado em pequena quantidade provoca euforia, mas pode causar sérios problemas de saúde; é utilizado como anestésico.
Dióxido de Enxofre (SO2) --> É usado para a obtenção de ácido sulfúrico e no branqueamento de óleos alimentícios, entre outras aplicações. É um dos principais poluentes atmosféricos; em dias úmidos, combina-se com o vapor de água da atmosfera e origina a chamada chuva ácida.
Monóxido de Carbono (CO) --> Usado para obter certos produtos químicos e na metalurgia do aço. É normalmente o principal poluente da atmosfera das zonas urbanas; inalado combina com a hemoglobina das hemácias do sangue, neutralizando-as para o transporte de gás oxigênio no organismo.

Algumas bases utilizadas em nosso dia a dia e suas funções
Hidróxido de	Aplicações
Sódio (NaOH)	Utilizado na fabricação de sabão, de papel, celulose e corantes.
Cálcio (Ca(OH) 2 )	Formado pela dissolução de cal em água, é utilizado na preparação de argamassa caiação.
Magnésio (Mg(OH) 2 )	Usado em produtos farmacêuticos (antiácido e laxante).
Amônio (NH 4 OH)	Utilizado na produção de fertilizantes, explosivos, em produtos para remover crostas de gorduras, em produtos farmacêuticos e na revelação de filmes fotográficos.
Alumínio Al(OH) 3	Utilizado como antiácido estomacal.

Numero de oxidação (Nox)

O que é nox ?

     É o numero de oxidação de um elemento químico que indica a quantidade de elétrons que os átomos do elemento químico cedem ou recebem em ligações.
    O Número de Oxidação (NOX) de um elemento químico é a carga que ele recebe em uma reação química. Por exemplo, no H2SO4
o H ficará com carga +1 (cada átomo de hidrogênio), o S (enxofre) com +6, e o O com uma carga de -2 (cada átomo de oxigênio).

    Para saber qual é o NOX de um átomo dentro de uma molécula, devemos seguir algumas regras:

   1 - Todos os metais alcalinos, hidrogênio (H) e prata (Ag) terão nox +1
   2 - Metais alcalinos terrosos, zinco (Zn) -> nox +2
   3 - Alumínio (Al) -> nox +3
   4 - Oxigênio (em qualquer parte da molécula) -> nox -2
   5 - calcogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!) -> nox -2
   6 - halogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!) -> nox -1
   7 - Íons compostos -> nox igual a carga do íon (por exemplo, PO4-3 terá NOX -3)
   8 - Soma de todos os NOX de uma molécula sempre será ZERO.
   9 - Soma do NOX em íon sempre será a própria carga do íon.
  10 - Elementos isolados e substâncias simples -> nox ZERO.

   Exemplos :

    HCl

  Hidrogenio se enquadra na regra 1 -> nox +1
  O cloro não se enquadra a nenhuma regra, porém, a soma de todos os NOX da molécula é iqual a ZERO (regra 8)
Então: nox H + nox Cl = 0 -> 1 + x = 0 , logo o NOX de Cl é -1.

HClO

  Hidrogênio -> nox +1
Cl -> não há regra que se aplica
Oxigênio -> nox -2

nox H + nox Cl + nox O = 0 , logo 1 + x + (-2) = 0, logo o NOX do Cloro será +1

OBSERVAÇÃO: um átomo que não se encaixe as regras (como o Cloro), não precisa ter o mesmo NOX em todas as moléculas. Acima
notamos que no HCl, ele tem NOX = -1 , e no HClO, tem nox +1

CaCO3

Neste caso, precisamos multiplicar o nox, das regras, pelo numero de átomos do elemento na molécula.

NOX oxigênio = -2 . 3 (porque são 3 átomos de oxigênio!)
NOX Ca = alcalino terroso = +2
Para descobrir o NOX do Carbono:
(-2 . 3) + 2 + X = 0
-6 + 2 + X = 0

Logo o NOX do carbono será +4
     O numero de oxidação, identificado pelo nox, representa carga, ou a possível carga, dos átomos de cada elemento químico presente na substância. 

A  pilha  por exemplo, a conhecemos e a utilizamos no dia –a-dia, elas estão nas lanternas, rádios, controle remoto de tv, brinquedos e etc. As pilhas são feitas de metal e, como todo metal, elas dilatam com o calor. Como a parte interna dilatada mais que a externa, esta última se rompe e libera o conteúdo. 

 

 Curiodidades: Já reparou como é comum as pilhas enferrujarem. E que pilhas e baterias são cheias de substâncias tóxicas como chumbo, cádmio e mercúrio que, a partir dos lixões, podem contaminar o solo e a água.


Experimento com a pilha e a palha de aço => www.youtube.com/watch?v=-rT8PbFyn24
Para saber mais...http://www.infoescola.com/quimica/numero…