Medindo o Ph (ácido-base)

As soluções podem ser divididas em Ácido e Bases. Vamos ver aqui o conceito de ARRHENIUS e também vamos identificar e medir o Ph de certas substâncias e soluções com os chamados indicadores de Ph.

Bases -
Substâncias básicas são aquelas que em solução aquosa liberam o íon OH- chamado hidroxila.
Substâncias básicas também são consideradas perigosas assim como os ácidos e requerem cuidados tais como o uso dos mesmos equipamentos de proteção e evitar contato com partes do corpo.
Estas precauções são necessárias porque substâncias básicas também causam queimaduras graves .
Ao contrário dos ácidos , as bases liberam hidroxilas OH- que são responsáveis pela redução das outras espécies químicas que estão em contato.
O ácido tem um radical H (hidrogênio) HCL-ácido clorídrico  H2SO4-ácido sulfúríco.
A base tem um radical OH (hidroxila) NaOH-hidróxido de sódio  Ca(OH)2-hidróxido de cálcio.

Ácido -
Toda substância que em solução aquosa, sofre ionização, produzindo como cátion, apenas o íon H+
Na realidade, o íon H+, quando em solução aquosa, liga-se a uma molécula de água, formando o íon H3O+,
chamado de hidrônio ou hidroxônio.
Substâncias ácidas são consideradas perigosas pelo fato de terem a propriedade de destruir estruturas moleculares assim como dissolver matéria orgânica com muita facilidade dependendo da força e da concentração do ácido.
Existem ácidos fortes que em alta concentração conseguem diluir metais bastantes resistentes como o Magnésio por exemplo. Isto ocorre devido à oxidação promovida pelos hidrônios .

Com saber se uma solução é um ácido ou uma base ?
Por meio de Indicadores de Ph:
Eles mudam de cor em contato com meio ácido e um meio básico.
Extrato de repolho roxo como indicador universal de pH
Por apresentar cores diversas conforme a acidez ou alcalinidade, o extrato de repolho roxo pode constituir-se em bom indicador universal de pH, substituindo os papéis indicadores universais, que só podem ser adquiridos em lojas especializadas e não são fáceis de serem encontras em algumas regiões do país.

A escala de Ph vai de 1 a 14, sendo que abaixo de 7 é um ácido. Acima de 7 é uma base e 7 é neutro...
Como fazer o extrato de repolho roxo para fazer de uma escala de pH.
Material
14 tubos de ensaio (ou frascos de remédio transparentes e incolores)
2 provetas de 10 mL (ou seringas)
1 peneira
1 conta-gotas
1 béquer de 500 mL
1 bico de Bunsen (ou lamparina a álcool)
Procedimento
Parte 1 – Preparação de extrato do repolho roxo:
Corte o repolho em pedaços pequenos e coloque os no béquer com água destilada até cobri-los.
Ferva até que a água seja reduzida à metade do volume inicial. Com o auxílio de uma
peneira, coe a solução obtida. Obs.: O extrato de repolho roxo deve ser guardado em geladeira ou, de preferência, congelado, pois se decompõe com o tempo.

O extrato de repolho roxo demonstrou modificação em sua coloração tanto em meio ácido como alcalino. Assim em produtos, cujo meio é levemente ácido com pH próximo de seis, predomina uma coloração lilás, e em meio fortemente ácido com pH próximo de dois a coloração predominante é vermelha. Em meio alcalino, a faixa de coloração varia de azul claro (meio levemente alcalino) para verde (meio fortemente alcalino) até o amarelo.
Obs: O extrato de repolho roxo não é recomendado,quando se deseja verificar a acidez ou alcalinidade de materiais coloridos e incolores, devido ao mascaramento das cores.

Veja na figura acima uma escala em que você pode comparar as amostras a serem identificadas.
Faça algumas experiências com substâncias que você encontra no cotidiano, como frutas, material de limpeza, algum liquido que você tem duvidas se é um ácido ou uma base, até mesmo a água que você consome. Procure saber se um tipo de solo é ácido ou básico e etc. Tem uma infinidade de outras coisas que podem ser testadas.
Existe uma série de indicadores de PH, o problema é que não são fáceis de encontrar. Em lojas de artigos para aquariofilia você pode achar um indicador de PH (azul de bromotimol) que os aquaristas usam para saber se a água do aquário esta ácida ou básica.

Decomposição da Luz

Vamos fazer uma análise qualitativa de espectros. Você vai precisar de materiais simples:
a) Um CD
b) Uma Lupa
c) Uma pequena lanterna
d) Um pedaço de cartolina
e) Um pregador de roupas
f)  Filtros vermelho, verde e azul

Mas antes um pequena introdução:
O físico e matemático, Isaac Newton, observou o fenômeno da decomposição da luz e publicou um trabalho, no qual apresentava suas ideias sobre a natureza das cores. A interpretação sobre a decomposição da luz e a natureza das cores, dada por Isaac Newton, é aceita até hoje. Lembrando que a luz é uma radiação de natureza eletromagnética. O espectro de luz visível, pode então assumir diversas cores (desde o violeta até o vermelho), em função do comprimento de onda. O espectro eletromagnético é a distribuição da intensidade da radiação eletromagnética com relação ao seu comprimento de onda ou frequência. A luz visível ocupa uma pequena parte do espectro eletromagnético, como podemos ver na figura abaixo.

A cor apresentada por um corpo, ao ser iluminado, depende do tipo de luz que ele reflete difusamente. A luz branca é constituída por uma infinidade de cores que podem ser divididas em sete cores: vermelha, alaranjada, amarela, verde, azul, anil e violeta.
Dizemos que um objeto é azul quando este reflete apenas a cor azul e absorve as demais cores. Um objeto branco reflete todas as cores e um objeto preto absorve todas as cores. A cor de um objeto é a cor refletida por este objeto. não se deve esquecer que as luzes de outras cores que não foram refletidas, são absorvidas pelo objeto e transformadas em calor. É devido a este fenômeno que as pessoas desaconselham o uso de roupas escuras em dias ensolarados e com temperaturas elevadas.

Pense dessa forma: uma pessoa só consegue ver um objeto porque chega luz aos seus olhos, e isto pode ocorrer devido ao objeto emitir ou refletir luz. Logo, se o branco é uma mistura de todas as cores, e se uma roupa branca deve refletir a maior parte da luz que sobre ela incide, uma parte bem menor de luz será absorvida e, conseqüentemente, a transformação de energia luminosa para térmica também será menor.
Voltando ao espectro visível: Os limites do espectro visível variam de pessoa para pessoa, mais ou menos, sendo assim, os olhos dos seres humanos tem uma faixa definida, se limitando entre 350nm(nanômetros) a 700nm dos comprimentos de ondas para a luz visível.

Podemos dizer então que para cada cor temos uma determinada frequência e comprimento de onda que a distingue das demais, temos por exemplo: a luz vermelha que é uma luz de menor freqüência e consequentemente menor energia, já o violeta é uma luz de maior freqüência e nos submete a maior energia. Quanto vale um nanômetro ? Um nanômetro correspondente a 1,0×10-9 metros, ou seja, um milionésimo de milímetro ou um bilionésimo do metro (figura acima).

O vídeo  mostra o procedimento de como decompor a luz

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Ecossistemas

Um sistema que inclui todos os seres vivos (fatores bióticos) em uma área, bem como o seu ambiente físico (fatores abióticos ) funcionando juntos como uma unidade. Um ecossistema é formado por plantas , animais , microorganismos, solo, rochas, minerais, fontes de água e a atmosfera que interagem uns com os outros, isto é, um ecossistema consiste de comunidade biológica que ocorre em algumas localidades, e os fatores físicos e químicos que compõem o seu ambiente não-vivos ou abióticos.
Uma lagoa, uma floresta, um estuário, uma pastagem são exemplos de ecossistemas. Os limites não são fixos em qualquer forma objetiva, embora às vezes eles parecem óbvias, como com o litoral de um pequeno lago. Normalmente, os limites de um ecossistema são escolhidos por razões práticas têm a ver com os objetivos do estudo em particular.
Transformações de energia e ciclos biogeoquímicos são os principais processos que compõem o campo de estudo dos ecossistemas. A ecologia é geralmente definida como a interação dos organismos uns com os outros e com o ambiente em que eles ocorrem.

A energia é usada e transformada e se perde muito em calor (entropia) que se move através dos ecossistemas, e nova energia é continuamente adicionado à terra na forma de radiação solar. A Terra é um sistema aberto em relação à energia.
Nutrientes e outros materiais, por outro lado, estão continuamente circulando dentro e entre ecossistemas, e em geral não há novas entradas ou perdas do planeta. Em termos de materiais, então, a Terra é um sistema fechado. Energia e matéria são essenciais para a estrutura do ecossistema, funcionamento e composição. Note-se que em termos do ciclo do carbono, “materiais” e energia pode ser inter convertidos. Por exemplo, sabemos quantas calorias (uma medida de energia) um grama de compostos de carbono contém em determinados materiais como gorduras ou hidratos de carbono.

Alguns organismos são capazes de sintetizar moléculas orgânicas a partir de matéria inorgânica, e de armazenar energia bioquímica nesse processo. Estes são chamados de autótrofos, que significa “auto-alimentação.” Autótrofos também são conhecidos como produtores primários. Organismos capazes de fabricar moléculas orgânicas complexas a partir de compostos inorgânicos simples (água, CO 2, nutrientes) incluem plantas, alguns protistas e algumas bactérias. O processo pelo qual eles fazem isso geralmente é a fotossíntese, e como o próprio nome indica, a fotossíntese necessita de luz.

Da energia luminosa que atinge um ecossistema, apenas 1% é utilizado na realização da fotossíntese. E esse 1% é suficiente para gerar no planeta de 150 a 200 bilhões de toneladas de matéria orgânica por ano. A energia luminosa que os organismo fotossintetizantes absorvem é transformada em energia química, armazenada nas ligações das moléculas de compostos orgânicos produzidos. Uma parte desses compostos é consumida nos processos oxidativos da respiração celular, visando obter energia para manutenção dos processos celulares. Durante esse processo a matéria orgânica é eliminada na forma de água e gás carbônico. O restante dessa matéria é incorporada na estruturas celulares das plantas e algas (como a parede celular), formando partes dos corpos desses organismos (caules, folhas e raízes). É exatamente essa matéria orgânica fixada que servirá de alimento para os consumidores primários (herbívoros). Uma parte dessa matéria orgânica ingerida é consumida na respiração celular. Outra é eliminada no processo de excreção (fezes e urina). O restante é incorporado.

Temos que mencionar o processo conhecido como quimiossíntese. Alguns organismos, bactérias principalmente especializados, podem converter nutrientes inorgânicos em compostos orgânicos sem a presença de luz solar. Existem vários grupos de bactérias quimiossintética em ambientes marinhos e na água doce, especialmente os ricos em enxofre ou gás sulfídrico. Como clorofila em plantas e outros organismos capazes da fotossíntese, os organismos são autótrofos quimiossintéticos.
Muitos organismos só podem obter sua energia alimentando-se de outros organismos. Estes são chamados heterotróficos. Eles incluem os consumidores de qualquer organismo, sob qualquer forma: plantas, animais, micróbios, mesmo tecido morto. Heterotróficos também são chamados de consumidores. Ex: O homem, o boi, o leão, a aranha etc.
Os consumidores são divididos em consumidores primários, secundários, terciário, etc. Os consumidores primários são representados pelos herbívoros que se alimentam diretamente do produtores. Herbívoros por sua vez servem de alimento para os consumidores secundários (carnívoros). Esses carnívoros por sua vez servirão de alimento para outros (consumidores terciários) e assim por diante. Veremos que cadeias não podem possuir muitos níveis tróficos, pois a quantidade de energia e matéria se dissipa ao longo dela.

Existe uma outra classe, os decompositores. Eles são representados por bactérias e fungos que vivem no solo e na água. Através da decomposição (oxidação) da matéria orgânica presente em cadáveres e excretas (amônia, uréia, ácido úrico) esses organismos conseguem energia para o funcionamento de suas atividades vitais. As substâncias minerais produzidas durante o processo de decomposição são devolvidas aos produtores para a realização da fotossíntese. Assim o papel fundamental dos decompositores se encontra na reciclagem de matéria orgânica, fornecendo matéria inorgânica para fotossíntese. Se os produtores são vistos como introdutores de energia na cadeia, podemos considerar os decompositores como reintrodutores de matéria na cadeia.
Alguns animais  não se enquadram em apenas um nível trófico em face de sues hábitos alimentares variados. O interrelacionamento dos seres vivos de um ecossistema é muito mais complexo do que uma simples cadeia alimentar pode mostrar. Na verdade, o fluxo de energia pelos seres pode seguir diversos caminhos alternativos através de diferentes cadeias alimentares opcionais que se cruzam. A teia alimentar não se configura como um fluxo retilíneo e unidirecional, como uma cadeia alimentar. Ela se estabelece de forma multidirecional, permitindo-se estudar a passagem da matéria e da energia pelos ecossistemas.
Fonte:http://www.agenciadoensino.com

Um Micro Mundo na Areia

Ao coletarmos um pouco de areia da praia e ao examina-la na palma das mãos, à vista desarmada, vamos notar pequenos grãos  de sílica, quartzo, mica e e outros minerais. A praia a primeira análise parece ser formada só de areia. Observando melhor com uma boa lupa ou ao microscópio, os grãos podem ser separados por meio de estilete ou por meio de uma gota de água. E o que veremos ?

Encontraremos seres microscópicos, carapaças de protozoários com a forma de minúsculos caracóis, claviformes ou esféricos. São geralmente menores que os grãos de areia e também podem ser vistos sem o microscópio, mas como pequeninos pontos brancos facilmente confundidos com areia. são os foraminíferos. Eles apresentam uma carapaça calcária, silicosa ou quitinosa e de formas muito variadas.
A areia da praia é só uma pequena amostra da diversidade de vida nas água dos mares, rios e lagos. Com o decorrer de nossos estudos, incluiremos aqui muito mais sobre a vida aquática, tanto macroscópica como microscópica e sua relação com a natureza e nunca se esquecendo dos fatores geológicos.

Sprites Jatos Azuis e Elves

Durante a Segunda Grande Guerra Mundial, os pilotos de aeronaves relataram ter observado inexplicáveis fenômenos aéreos (chamado agora de eventos transitórios luminosos), nas proximidades de trovoadas. Mas, na época, os cientistas não deram muita importância ao fato. Hoje sabemos que se trata de fenômenos atmosféricos chamados de Sprites Vermelhos, Jatos Azuis e Elves.

Depois de 1989 esse tema começou a ser levado a sério. Esse é o ano em que o Professor de Física John R. Winckler da Universidade de Minnesota fez uma descoberta surpreendente:
Ao testar uma câmera de vídeo para um foguete de pesquisa, as primeiras imagens de um sprite foram acidentalmente obtidas. Elas inesperadamente revelaram duas colunas gigantes de luz acima de tempestades, Finalmente o mistério sobre essas luzes estranhas acima de tempestades foi resolvido.
Hoje, apesar de bastante enigmáticos, os sprites vermelhos, e seus primos, os jatos azuis, e elves, estão revelando alguns de seus segredos.
Existem diferentes tipos de raios (ou descargas elétricas) que ocorrem bem acima das tempestades que estamos acostumados a ver na troposfera (camada mais baixa da atmosfera da terra a cerca de 17 km acima da superfície terrestre). Esses diferentes “raios” são os Sprites, os Jatos Azuis e os Elves.

Sprites
Sprites são geralmente de cor laranja-avermelhado, eles ocorrem em várias formas sendo que a mais comum é semelhante a um funil. Eles geralmente aparecem em grupos de três ou mais. Os Sprites geralmente ocorrem na alta atmosfera em altitudes de 65 a 75 km, mas os seus tentáculos podem estender-se a altitudes tão baixas quanto 40 km. Eles também são muito grandes, ou seja, aglomerados deles podem cobrir distâncias horizontais de 50 km de diâmetro.
Sprites duram cerca de 9,57 microssegundos e são apenas detectável a olho nu em determinadas condições. É por isso que a evidência fotográfica era necessária para provar sua existência.
Pesquisas indicam que sprites estão associados com descargas muito poderosas de nuvem-terra positivos. Os pesquisadores acreditam que esses raios dão origem a um intenso campo eletrostático acima das nuvens de tempestade. Isso cria uma diferença de potencial entre a nuvem e a atmosfera superior, e uma “faísca” enorme ocorre na forma de um sprite.

Elves
São grandes halos vermelhos que ocorrem na alta atmosfera a cerca de 100 km acima de tempestades ativas. Eles podem ter até 400 km de diâmetro e duram cerca de um milésimo de segundo. Surpreendentemente, a existência dos elves foi previsto antes de ser realmente observado. A sua causa é semelhante ao de sprites, que ocorre em resposta a um grande raio. A descarga eletromagnética sobe da tempestade e se espalha como uma onda, próximo à transição entre a estratosfera e a ionosfera.

Jatos Azuis
É um jato azul que acontece acima de uma tempestade. Jatos azuis são ejeções elétricas que surgem a partir do topo de tempestades ativas. Eles se movem muito rapidamente, atingindo velocidades de 100 km/segundo, e depois espalhando-se e desaparecendo em torno de alturas de 40 a 50 km. Eles geralmente aparecem na forma cônica e assumem um tom azulado. Eles duram apenas cerca de um quarto de segundo, mas pode ser visto pelo olho humano. Os jatos azuis são normalmente associados com tempestades muito ativas e são mais prováveis de ocorrer próximo da maior parte das células de trovoada que estão associados com o mau tempo.