Resposta Desafio Pasquímico 1 (quantidade de matéria)

No desafio da semana anterior (clique aqui para ver a pergunta), foi feita uma pergunta sobre quantidade de matéria, onde se indagava, basicamente, qual a somatória de prótons e neutrons em um grama de chiclete mascado.

O exercício começa com dois itens tradicionais, dando condições de responder, a partir do número de massa, quantos átomos temos em uma quantidade de massa, e a partir do número atômico, calcular quantos protons e neutrons. Depois era fácil chegar na resposta pedida, o somatório de prótons e neutrons. Mas o item c bagunçava a pergunta, como chegar no somatório de prótons + neutrons de um grama de chiclete mascado??? Para chegar na resposta, a dica do enunciado declarava que não era necessário fazer contas, como então chegar à resposta?

Um pequeno background: a partir do momento em que conseguiu-se determinar número de átomos e moléculas em uma quantidade de matéria, por variados métodos, determinou-se que o número de avogadro deveria fazer com que o número de massa de um elemento seja igual ao número da massa em gramas e esse número foi o tal do mol, 6.10²³. Portanto, se pesarmos 12 gramas de carbono, que tem número de massa igual a 12, sabemos que temos 6.10²³ átomos de carbono. Para saber quantos átomos existem em qualquer massa de carbono, basta fazer a famosa regra de três.

A parte do átomo usada para a determinação do número de massa é o núcleo, composto por prótons e neutrons. Considera-se que os elétrons têm massa insignificante em relação ao núcleo. Convenciona-se que cada uma destas espécias subatômicas, o próton e o neutron, tem massa atômica igual a 1, então o carbono, citado acima, tem 12 prótons e neutrons, no caso, 6 prótons e 6 neutrons. 

Representação retirada deste site

Podemos extrapolar o raciocínio que usamos em átomos para as partículas subatômicas, prótons e neutrons. Se tivermos um grama de prótons, teremos 6.10²³ prótons. O mesmo podemos dizer para os neutrons, se tivermos um grama de neutrons, teremos 6.10²³ neutrons. Como a massa de prótons e neutrons é praticamente a mesma, podemos dizer que um grama de uma mistura, em qualquer proporção, de prótons e neutrons tem 6.10²³ destas espécies subatômicas.

Bom, aí chegamos na resposta que foi pedida: tudo que tem massa, tem massa, principalmente, por causa dos prótons e neutrons. Se há um grama de qualquer coisa, sabemos que há 6.10²³ neutrons + prótons. Se há 2 gramas de qualquer coisa sabemos que há 2 x 6.10²³ neutrons + prótons, ou seja, 12.10²³ neutrons + prótons. Daí vem a resposta: um grama de chiclete mascado tem aproximadamente 6.10²³ neutrons + prótons. Dois gramas de cabelo tem aproximadamente 12.10²³ neutrons + prótons e por aí vai... 

Para quem duvidar do que foi explicado, basta fazer as contas com a massa de um grama de QUALQUER átomo sabendo o seu número de prótons e neutrons, e a soma de prótons + neutrons sempre vai ser a mesma: 6.10²³!

Em tempo, a resposta do item a é 30.10²³ prótons + neutrons (5 gramas tem 5 vezes 6.10²³) e do item b é 18.10²³ prótons + neutrons (5 gramas tem 5 vezes 6.10²³).

Se ficou alguma dúvida, podem escrever nos comentários que a gente discute a resposta!

Abraço!

O próximo desafio está neste link.

Desafio Pasquímico 2: química do limão e gelo em mictório!

(O primeiro desafio está aqui e a resposta está aqui)

Algumas questões de vestibular são feitas para avaliar se você sabe alguns conceitos científicos e se você os relaciona com o cotidiano. Esse desafio tem esses dois enfoques, buscando relacionar dois conceitos químicos com um contexto, no mínimo, exótico... Vamos lá!

Alguns banheiros mais preocupados com o ambiente costumam colocar, nos mictórios masculinos, gelo e limão, como se pode ver nas imagens usadas para ilustrar o texto.

 

A intenção dos estabelecimentos é diminuir o cheiro de urina do banheiro e não somente divertir os usuários que se entretêm derretendo as pedrinhas de gelo ou furando as fatias de limão sem usar as mãos.

Foto retirada desta página

Mictório de Hotel de Montreal, aqui

Responda as perguntas abaixo:

a) Por que o gelo é usado para diminuir o cheiro de urina no banheiro?

b) O limão é usado junto ao gelo no mictório pela sobreposição de odores. Mas se houver quantidade suficiente de limão, há também um outro motivo, independente do cheiro do limão, que ajuda a controlar o odor da urina. Como ajuda, a resposta ao "item b" também explica o uso de bicarbonato de sódio nas axilas, como desodorante, e o uso de suco de limão sobre peixes, para disfarçar odores. Então, por que o limão, se usado em quantidade suficiente, pode diminuir o cheiro de urina no banheiro?

Resposta vem na semana que vem junto com novo desafio!

O desafio anterior está aqui.

Polêmica dos saquinhos plásticos (parte 1): Como são feitos os saquinhos?

Prá começar a falar dos diferentes saquinhos plásticos e da polêmica de proibir um tipo prá incentivar outro tipo, vamos ter que começar falando de como são feitos.

Primeiramente, vou falar sobre um equipamento inventando por Arquimedes antes de Cristo: a rosca arquimedeana. Desde então, quando alguém queria transportar água de um rio para um nível mais alto, para irrigar ou para abastecer alguma edificação, o mais esperto era usar esta ferramenta.

Rosca arquimedeana para levar água para outros níveis

A rosca arquimedeana se baseia em um parafusão rodando dentro de um tubo levando a água para cima. A sacada para dar certo é girar o parafusão mais rápido que a velocidade da água voltando, escoando pelas paredes do tubo. Um bom vídeo explicativo, mostrando um sujeito girando uma rosca arquimedeana para levar água de um rio prá um sistema de irrigação, você pode ver clicando aqui. Um outro vídeo, muito bem sacado, faz uma rosca arquimedeana com uma concha circular aqui. Se você quiser brincar um pouco com seu filho, este site mostra como fazer uma rosca arquimedeana para levar cereais matinais para o prato com uma garrafa PET. Se cereais podem ser transportados, outros sólidos também. Ovos, ração animal e polímeros são carregados por uma rosca arquimedeana durante a sua elaboração.

Animação de uma rosca arquimedeana em funcionamento

A maioria dos materiais poliméricos que usamos passaram em algum momento por um processo que usa a rosca arquimedeana: a extrusão! Extrusão significa, em tradução livre, empurrar para fora (trudere = empurrar e ex = fora), e consiste de uma rosca arquimedeana que empurra o material polimérico para dentro de um tubo aquecido que termina em um orifício chamado matriz, como na figura abaixo.

Representação de uma extrusora, mostrando a entrada de polímeros à esquerda, uma rosca arquimedeana no meio e a saída (matriz) à direita.

Para fazer os saquinhos plásticos, a saída da extrusora tem um orifício diferente, um anel, por onde sai o polímero fundido, que logo que sai é submetido a uma tremenda sacada: ele é soprado por dentro desse anel (olhe o detalhe duas figuras para baixo), expande e começa a formar um tubo que depois vai virar saquinho plástico. Na figura abaixo vai uma representação do conjunto todo.

Processo de extrusão com sopro para formar filmes para sacolinhas plásticas.

E abaixo um close da saída do material polimérico fundido (chamado matriz) para formar um balão com o ar soprado bem no meio da saída.

Close da saída do material polimérico fundido para formar o balão que acaba como saquinho plástico.

Abaixo segue um filminho que achei no Youtube, com fabricação de sacola plástica preta de lixo. Depois de 23 segundos aparece o balão de polietileno que saiu da extrusora e foi soprado.

Nos próximos posts vou falar sobre o material mais usado para saquinhos, o polietileno, e sobre os tais dos polímeros biodegradáveis e oxo(bio)degradáveis e das vantagens de cada um destes materiais.