O Big Bang quebrou as leis da termodinâmica?

homem sentado em cadeiras de um auditório
A resposta curta e direta é…
Não!

Sean Carroll, físico especialista em cosmologia, comenta sobre as leis de termodinâmica, em especial sobre a primeira e segunda leis e a sua relação com o evento do Big Bang.
A segunda lei da termodinâmica, que trata do espalhamento da energia e entropia, quando percebida pela Cosmologia nos dá a informação de que no momento do Big Bang a entropia era baixa (pouco espalhamento da energia) e que vem aumentando desde então. Porque isso ocorre? Sean Carroll já avisa que não se sabe com certeza o motivo disso estar ocorrendo. É uma questão em aberto na cosmologia!

No vídeo abaixo Carroll também responde às perguntas
‘Porque o Universo iniciou em um estado de baixa entropia?’
‘Como poderiam diferir as leis da física pelas regiões de um multiverso?’
‘Existem fronteiras claras entre diferentes regiões de um multiverso?’
‘É possível detectar a presença de outros universos?’

Vídeo com legenda em português! Clique aqui e veja como exibir a legenda.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna ( luisbrudna@gmail.com ).

Veja como vapores ácidos afetam as pétalas das flores

Como uma forma de demonstrar a influência de um meio ácido em diferentes tipos de flores realizamos um experimento com produção de vapores da queima do pó do elemento enxofre.

A queima do enxofre em presença de oxigênio gera óxidos de enxofre.

Vale lembrar de que este experimento não é uma simulação do comportamentos dos óxidos de enxofre na atmosfera; pois não seria possível atingir exatamente os mesmos altos níveis de concentração desses gases ao ar livre. Portanto é apenas uma ‘dramatização com apelo visual’.

Ao final do experimento medimos a acidez das gotas de água e notamos que o pH estava em torno de 1 – o que indica uma acidez muito elevada.

As flores foram molhadas com um pouco de água para facilitar a reação de produção de ácidos.

Flores antes da exposição aos vapores da queima de enxofre.
frasco de vidro grande com várias flores cortadas

Ao béquer foi adicionado um cadinho com alguns gramas de enxofre em combustão e em seguida tampado com um vidro de relógio.

Atualização (06/setembro): Por sugestões recebidas pelo Facebook iremos realizar novos experimentos para tentar entender melhor os processos existentes neste experimento. O resultado será divulgado em breve neste blog. Com detalhamentos sobre a interação com as antocianinas.

Flores durante a exposição ao vapores da queima do enxofre.
frasco de vidro tampado com flores expostas aos gases

Destaque do sistema (já após alguns minutos de exposição)
close da imagem anterior

Com o passar do tempo é possível perceber que as flores começam a desbotar e murchar.

Após vários minutos (aprox. 30 minutos) de exposição aos vapores.
sistema após vários minutos
Veja o resultado em cada flor. Antes e depois.

Rosa – Antes
flor tipo rosa comum

Rosa – Depois
rosa com pétalas desbotadas

Hortência – Antes
flor hortência de cor azul

Hortência – Depois
flor hortência com pétalas desbotadas

Cravo – Antes
cravo

Cravo – Depois
cravo com pétalas parcialmente desbotadas

O interessante é que a Bougainvillea praticamente não foi afetada pelo ambiente de vapores ácidos.

Bougainvillea (três-marias) – Antes
ramo de Bougainvillea

Bougainvillea (três-marias) – Depois
quase não mudou da imagem anterior

Maria-sem-vergonha – Antes
flor de cor rosada tipo beijo

Maria-sem-vergonha – Depois
beijo com pétalas desbotadas

Gerânio – Antesantes de expor aos vapores

Gerânio – Depois
gerânio com flores desbotadas

Ciclamens – Antes
flor tipo cíclamens

Ciclamens – Depois
ciclamens de cor desbotada

O experimento deve ser feito com equipamento de proteção adequado e em bancada com exaustor de gases (capela).

O experimento foi feito como sugestão do aluno Alisson Barros Y Silva para a componente curricular ‘Instrumentação para o Ensino de Química I’ do curso de Licenciatura em Química na Universidade Federal do Pampa (Bagé) com orientação do Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Fotografias realizadas com uso de uma câmera Canon T3i lente 18-135.

É perigoso beber água pesada? Que gosto tem?

Cody segurando frasco da substância
Primeiro, o que é a água pesada?
Como já escrevi neste blog. “O óxido de deutério, que é também chamado de água pesada ou água deuterada, é uma molécula que contém dois átomos de deutério e um de oxigênio (D2O), em uma forma muito semelhante à da água (H2O). Na água pesada o deutério é um isótopo do hidrogênio, e possui um nêutron e um próton em seu núcleo. Sendo que o hidrogênio contém um núcleo com apenas um próton. E os dois apresentam um elétron.

Mas, é perigoso beber esse tipo de substância?
Como toda substância, o perigo está na quantidade. E somente seria um problema se pelo menos 25% de toda água do organismo fosse substituída por água pesada.
Cody Don Reeder, do canal Cody’s Lab – com sua coragem ímpar – resolveu beber um pouco de água pesada para demonstrar que não é algo extremamente perigoso; e também para se certificar de que a água pesada tem um sabor levemente adocicado! Para evitar desperdícios o Cody guardou a urina que produziu nas próximas horas e tentar recuperar o deutério que era eliminado do corpo!

Vídeo com legenda em português. Veja como ativar a exibição.

Não existe um perigo de intoxicação por radioatividade porque a água pesada não é radioativa.

A Wikipedia (em inglês) traz uma curiosa história envolvendo água pesada. AVISO: Esta história pode ser falsa, e se alguém tem algum detalhe sobre a veracidade deixe uma mensagem nos comentários deste blog.
“Em 1990, um funcionário descontente da Estação Nuclear Nuclear de Point Lepreau no Canadá obteve uma amostra (estimada como cerca de “meio copo”) de água pesada do circuito primário de transporte de calor do reator nuclear e colocou em um dispensador de bebidas na cafeteria do local. Oito funcionários beberam uma parte da água contaminada. O incidente foi descoberto quando os funcionários forneceram amostras de urina para bioensaio apresentando níveis elevados de trítio. A quantidade de água pesada envolvida estava muito abaixo dos níveis que poderiam induzir toxicidade de água pesada, mas vários funcionários receberam doses elevadas de radiação por trítio e produtos químicos ativados por nêutrons na água. Este não foi um incidente de envenenamento por água pesada, mas sim envenenamento por radiação de outros isótopos presentes na água pesada usada em um reator nuclear. Alguns serviços de notícias não tiveram o cuidado de distinguir esses pontos, e parte do público ficou com a impressão de que a água pesada é normalmente radioativa e mais tóxica do que é.”

É muito difícil de encontrar água pesada para vender, além de ser um produto bastante caro; então acho que não preciso alertar que isso não deve ser repetido! 😉

Legenda e texto escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Como funciona uma Lâmpada de Davy

chama intensa sobre vela
Os primeiros trabalhadores em minas subterrâneas enfrentavam muitos problemas com explosões causadas por acúmulo de gases inflamáveis – naturalmente presentes nesses ambientes. Uma solução era necessária para evitar a ignição desses gases quando o ambiente era iluminado por uma lamparina.

O químico britânico Humphry Davy foi o inventor do que é conhecido atualmente como ‘lâmpada de Davy’; que basicamente consiste em uma proteção da chama por uma tela metálica. A engenhosidade foi encontrar o material certo e o tamanho da malha adequados para o equipamento funcionar.

O canal ‘The Royal Institution’ vai até o acervo do museu da instituição e mostra algumas das lâmpadas de Davy originais. Com o bônus de curiosas demonstrações feitas por Andy do princípio de funcionamento da tela metálica que dificulta a passagem da chama pela absorção e dissipação do calor.

Vídeo com legenda em português. Clique aqui e veja como ativar a exibição.

Veja no link abaixo um experimento simples de demonstração desse efeito:
A dança do fogo

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Como fazer piridina. A fedida!

líquido amarelo em balão de vidro
A piridina é muito utilizada em química orgânica, como solvente e principalmente como precursor de diversas outras substâncias. A estrutura da piridina já dá uma pista de que é um composto fundamental no laboratório.
desenho da molécula
O canal NileRed mostra como a piridina pode ser obtida a partir da niacina (vitamina B3) por meio de um processo de descarboxilação.
molécula de niacina
O procedimento demonstrado no vídeo foi feito com 50 gramas de niacina (vitamina B3) e 12 gramas de carbonato de cobre básico [Cu2CO3(OH)2]. Os detalhes técnicos de como o experimento deve ser realizado e o produto purificado estão bem explicados no vídeo.

Vídeo com legenda em português. Ative a legenda pelo Youtube (veja como).

O resultado relatado foi de 15 ml de piridina; ou seja, um rendimento de 46%.

Uma observação importante é que o canal NileRed é de química realizada de forma amadora. Portanto os procedimentos não são necessariamente os mais eficientes e/ou limpos.
O experimento somente deve ser realizado em laboratório devidamente equipado e com uso de itens de segurança. A piridina é tóxica e possui um desagradável cheiro de peixe.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).