Especialmente para o cursinho do Liceu Dr. João Almir de Freitas Brandão.

ALQUIMIA

Os séculos III a.C. ao século XVI d.C. foi dominado pela Alquimia.
A palavra Alquimia vem do árabe e quer dizer AL-Khemy, A Química. Iniciou-se no século IIIa.C. na Alexandria, o centro de convergência da época e de recriação das tradições gregas-pitagóricas, platônicas estóica, egípcias e orientais.
Há três misturas de correntes na Alquimia: a filosofia grega, o misticismo oriental e a tecnologia egípcia.
Na metalurgia, obtiveram seu grande êxito que foi a produção de papiros e os aparelhos do laboratório. Porém, não obtiveram o seu principal objetivo que era a pedra filosofal e transformar metais em ouro.

A alquimia tinha um caráter místico que veio das ciências ocultas da Mesopotâmia, Pérsia, Caldéia, Egito e Síria. Tinha um ar de lenda e mistério.
Dois mil anos antes da nossa era atual, os babilônios e os egípcios procuravam sintetizar ouro e transformar metais em ouro. Nesta época, era realizada em sigilo porque era considerada uma ciência oculta.
Tinha forte influência com as ciências orientais e os alquimistas passaram a atribuir propriedades sobrenaturais às plantas, letras, pedras, figuras geométricas e os números que eram usados como amuleto, como o 3, o 4 e o 7.
A alquimia combinava química, física, astrologia, filosofia, arte, metalurgia, medicina, misticismo e religião.
Os alquimistas usavam fórmulas e recitações mágicas para invocar deuses e demônios favoráveis às operações químicas.

Muitos alquimistas, durante a Idade Média foram acusados de ter pacto com o demônio e por este motivo foram presos, excomungados e queimados vivos na fogueira pela Inquisição da Igreja Católica. Até hoje o uso do enxofre é associado ao demônio.
Muitos dos manuscritos dos alquimistas foram feitos de forma incompreensível para os que não a conheciam. Isto era feito porque os alquimistas queriam mais esconder do que revelar as suas descobertas.
Algumas de suas descobertas são usadas até hoje, como a fabricação de sabão, técnicas como a destilação e descoberta de novos metais e componentes.
As principais finalidades da Alquimia eram:
- transformar metais como mercúrio e chumbo em ouro ou prata;
- preparar o elixir da longa vida, uma panacéia que cura todos os males e desenvolva a juventude.
- conseguir transformar espiritual do alquimista de homem caído em criatura perfeita.
Para os chineses, o seu objetivo era atingir a imortalidade. Acreditavam que o ouro era imortal porque não reagia com quase nada. Fizeram elixires contendo arsênio, enxofre e mercúrio. Muitos imperadores morreram envenenados pensando estar tomando o elixir da longa vida.


Alfred Nobel é considerado o pai da Engenharia Química pois além de se preocupar em desenvolver produtos, ele foi o primeiro Químico a se preocupar com os processos de produção destes produtos.
Em outras palavras, Alfred Nobel com seu instinto de empresário, além de pesquisar, se preocupava também em viabilizar suas invenções, se preocupava em criar métodos baratos e eficientes de fabrica-las em massa.
Essa é justamente a grande preocupação e a razão de ser da Engenharia Química, implementar processos químico-industriais cada vez melhores, mais econômicos e mais ecológicos.

A Engenharia Química na Construção da Era Moderna

Não podemos negar, a Engenharia Química foi uma das carreiras que mais contribuiu para a evolução da Era Industrial para a Era Moderna.
Algumas conquistas proporcionadas pela Engenharia Química tais como Plásticos, Fertilizantes e Medicamentos estão entre as bases da construção e manutenção da nossa sociedade.
Estes produtos proporcionaram uma melhoria na qualidade de vida humana tão grande que foram praticamente uma revolução tecnológica.

Confira abaixo uma lista das 10 maiores descobertas da Engenharia Química nos últimos 100 anos:

1 – Plásticos

Os plásticos, presentes em praticamente todos os lugares do mundo e em grande quantidade são considerados a maior contribuição da Engenharia Química para o mundo moderno.
Embora a teoria que possibilitou a sua criação ( Teoria dos Polímeros ) seja do século 19, foi somente no século 20 que a Engenharia Química conseguiu desenvolver métodos baratos de produzi-los.
A enorme demanda, no caso, também contribui para baratear a sua fabricação.
Desde o seu primeiro modelo, o chamado Baquelite de 1908 até os modernos Polímeros fabricados a partir de Biomassa ( cana de açucar ), o plástico é e continua sendo um dos produtos mais consumidos no mundo, sendo empregado desde a fabricação de embalagens de comida até peças para aviões.

2 – Fertilizantes

Os fertilizantes, usados para tornar terras artificialemente mais produtivas, foi uma das grandes conquistas da Engenharia Química no início da Era Moderna.
Ao contrário do que acontecia na Era Medieval e também na Era Industrial onde as terras de tempos em tempos tinham que “descansar” de tempos em tempos para recuperar a fertilidade, agora já era possível produzir todos os anos alimentos sem parar.
Essa contribuição da Engenharia Química permitiu o barateamento e também o aumento da oferta de comida, o que permitiu que a população humana crescesse e tivesse uma qualidade de vida muito maior.
Sem os fertilizantes e adubos, com certeza uma porção muito maior da raça humana estaria passando fome hoje em dia.

3 – Isótopos Radioativos

Embora não sejam tão conhecidos quanto os plásticos e fertilizantes, os Isótopos Radioativos desenvolvidos pela Engenharia Química também são fundamentais para nossa sociedade.
Estes metais com fantásticas ( e perigosas ) propriedades, são usados como base para a fabricação de combustível para Usinas Nucleares, na indústria médica para fabricar máquinas de diagnóstico e também por arqueólogos que utitlizam estes produtos para determinar a idade de ossadas e artefatos antigos ( método do Carbono-14 ).
A Energia Nuclear, para se ter uma idéia, é responsável por quase 25% da geração de energia no mundo atual.

4 – Fibras Artificiais

Até o século 19, os humanos só conheciam fibras naturais, como o algodão ou então materiais como o couro para fabricar roupas, isso as deixava caras e pouco confortáveis.
No século 20, com a descoberta das Fibras Artificiais pela Engenharia Química, a indústria pode enfim produzir roupas muito mais baratas e confortáveis, sem contar outros artefatos tais como redes de pesca e até mesmo coletes a prova de balas, fabricados com fibras duras.
Através das Fibras Artificiais, a Engenharia Química também proporcionou a fabricação de veículos mais leves ( fibra de carbono ) e diversas peças mecânicas.

5 – Produtos Médicos e Biomédicos

A Engenharia Química além de contruibuir com a indústria da Energia também colaborou ativamente com a Biomedicina na criação de vários produtos importantes.
Orgãos artificiais, como o Coração Artificial por exemplo, podem salvar vidas substituindo os órgãos reais no meio de um transplante complicado.
Microcápsulas podem ser introduzidas no corpo para liberar medicamentos lentamente.
E por fim implantes e próteses podem substituir ossos e permitir que várias pessoas possam voltar a andar.

6 – Quimioterápicos e Antibióticos

O câncer, devido a miscigenação genética atual, é uma doenças que mais vem se espalhando pelo mundo e fazendo várias vítimas desde crianças até idosos.
A Engenharia Química vem contribuindo muito para o combate da doença através do desenvolvimento constante de drogas quimioterápicas cada vez melhores.
Estes remédios, que podem ser usados para prevenir ou então até mesmo exterminar os tumores, agem dentro do corpo encontrando e caçando qualquer tipo de célula defeituosa.
Apesar de ainda terem muitos efeitos colaterais e de atacar também células saudáveis, a Engenharia Química está evoluindo os Quimioterápicos cada vez mais e produzindo tratamentos cada vez melhores para o câncer., aumentando as chances de cura em alguns casos para praticamente 100%.
Os antibióticos também tem seu papel fundamental na saúde pública, combatendo bactérias, doenças e infecções, eles fazem com que doenças que antes eram consideradas perigosas, como a Tuberculose, se tornem simples de serem tratadas.

7 – Gases Puros e Gases Liquefeitos

Com métodos mais avançados de refrigeração, a Engenharia Química proporcionou que novos gases pudessem ser obtidos em suas formas puras.
O oxigênio puro, por exemplo, pode ser usado em hospitais para tratar pessoas com dificuldades de respiração ou então na fabricação de aço. O Nitrogênio puro pode ser usado na refrigeração de alimentos e produtos biológicos ( espermatozóides, óvulos, etc… ) e assim por diante.
A produção de gases liquefeitos pela Engenharia Química também possibilitou que grandes quantidades de gás combustível pudessem ser transportadas em pequenos espaços, tais como barcos ou caminhões.

8 – Catalisadores

Os catalisadores ou conversores catalíticos são usados globalmente pela indústria para diminuir a emissão de poluentes nos carros, fabricar alimentos tais com queijos e também eliminar resíduos industriais.
Descobertos pela humanidade e usados na produção de queijos, pães e vinhos por vários séculos, os catalisadores, como substância química, só foram entendidos e obtidos pela Engenharia Química no ano de 1894 pelo químico Berzelius.
Berlizeus definiu os catalisadores como ” Substâncias que acelearam as reações químicas sem serem consumidos. “, até hoje essa definição ainda é usada.

9 – Derivados do Petróleo

Não se pode negar o papel essencial que o Petróleo tem em nossa sociedade.
Considerado como um simples óleo negro inútil por muito tempo, quando a Engenharia Química descobriu como processa-lo foi uma verdadeira revolução, principalmente na área de transportes.
Atualmente o Petróleo é usado para fabricar dezenas de tipos diferentes de produtos nas Refinarias de Petróleo, estes produtos, os derivados do petróleo, estão presentes em vários aspectos da nossa vida, desde a gasolina dos nossos carros até o asfalto que cobre as ruas da sua cidade.

10 – Borracha Sintética

A Borracha Sintética, que tem praticamente os mesmos atributos da borracha natural ( látex ) foi desenvolvida pela Engenharia Química depois da Segunda Guerra Mundial.
A borracha sintética, usada principalmente para a fabricação de pneus de todo tipo ( de bicicletas até aviões ) melhorou e barateou muito os meios de transporte na Era Moderna.
Foi ela que permitiu que hoje em dia os automóveis se popularizassem, embora ainda não possamos dizer que são baratos, hoje em dia boa parte das classes Média e Alta os possui.

Desafios Futuros para a Engenharia Química

Embora tenha realizado descobertas e pesquisas fundamentais durante o século 20, agora no século 21 a Engenharia Química continua com grandes desafios pela frente.
A questão da reciclagem por exemplo, como estamos cada vez mais perto da exaustão natural dos minérios ( acabando as reservas de ferro, cobre, ouro, etc… nas minas ), é muito importante produzir materiais que sejam facilmente reaproveitados.
A questão do fim do Petróleo também será um grande desafio, já que vamos precisar de uma nova fonte abundante de matéria prima e combustível.
A Engenharia Química para a questão do Petróleo vem apresentando boas soluções como a produção de Bioplástico ou então a reciclagem de plástico que pode virar novamente Petróleo, mas ainda vai um bom tempo até o desenvolvimento de uma solução final.
Outro ponto importante é a questão da Energia, com uma sociedade que consome cada vez mais energia, vai caber a Engenharia Química descobrir novos combustíveis mais ecológicos e também novas formas de gerar energia tais como a Fusão Nuclear ( Usinas Nucleares avançadas ).
Como pode ser visto, o trabalho da Engenharia Química é um ciclo sem fim, assim como o século passado foi o Século da Física, este será o Século da Química e da Biologia.

Conheça as principais contribuições de Lavoisier para a química moderna

Professor destaca mudanças na ciência após descobertas do químico francês

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Antoine-Laurent de Lavoisier (Foto: Reprodução)

“Lavoisier estabeleceu um marco entre a química antiga e a moderna”, destaca o engenheiro químico Carlos Alberto Filgueira, professor de Química e de História da Ciência da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), além de autor do livro "Lavoisier e o Estabelecimento da Química Moderna" (editora Odysseus). Sãos inegáveis as contribuições das experiências do químico francês para a ciência no século XVIII, publicadas no seu “Tratado Elementar de Química”, de 1789. Em entrevista ao site do Globo Ciência, Carlos Filgueira, que é pós-doutor em Química pela Universidade de Cambridge, na Inglaterra, destaca os principais estudos de Lavoisier, incluindo o princípio da conservação da massa e a criação da maior parte da nomenclatura da química inorgânica.
Qual foi a importância de Lavoisier para ciência e por quê?- Imensa, pois Lavoisier estabeleceu um marco entre a química antiga e a moderna. Ele foi o primeiro cientista que resolveu quantificar tudo na química, explicando seus experimentos de forma qualitativa ao definir o que eram os fenômenos, e quantitativo, prevendo a extensão na qual eles ocorriam, estabelecendo todas as quantidades envolvidas.
Além disso, ele tinha algumas ideias fantásticas. Na época se discutia como as plantas sintetizam o material que as compõe. Como uma semente daria uma árvore gigantesca? Achava-se que todo o material da árvore estava contido na semente, ou que era retirado do solo. Entretanto, Lavoisier constatou que quando se queimava um pedaço de madeira, o produto dessa combustão era uma quantidade muito pequena de cinzas, sendo a maior parte composta por vapor d’água e gás carbônico. Ou seja, conclui-se que seria mais razoável pensar que a árvore, ou a planta de modo geral, se desenvolvia pela capacidade de retirar vapor d’água e gás carbono do ar, o que hoje chamamos de fotossíntese. Ou seja, seria uma reação inversa da combustão.
Dentre outras contribuições, Lavoisier criou também a maior parte da nomenclatura da química inorgânica e demonstrou que diamante é carbono puro. Para isso, ele queimou um diamante em praça pública, com lentes de mais de um metro de diâmetro para concentrar a luz solar, demonstrando que o produto da combustão era apenas gás carbônico, o mesmo obtido na queima do carvão.

Como Lavoisier decifrou o enigma da combustão?- Pode-se dizer que Lavoisier elucidou um dos maiores enigmas da Humanidade. Desde o homem pré-histórico, as pessoas queriam saber o que era o fenômeno da combustão. Antes de Lavoisier, achava-se que a combustão era a perda de alguma coisa. Ou seja, quando se queima uma madeira, o que sobra é um pouco de cinzas. Para estudar a combustão, Lavoisier pesou a madeira e, após o experimento, as cinzas e os gases emitidos. Feito isso, ele concluiu que em combustão a massa aumentava. Sendo assim, a massa das cinzas mais a dos gases produzidos eram maiores do que a massa inicial da madeira antes de queima. Sua conclusão foi a de que a combustão era a adição de alguma coisa ao corpo que se queima. Ele conseguiu provar que a parte adicionada dizia respeito a uma parte do ar, mas especificamente 21% do ar. Experimentalmente foi comprovado que os outros 79% não tomavam parte da combustão.

Como ele realizou essa experiência?
Lavoisier utilizou um frasco de vidro fechado, colocando dentro dele um objeto inflamável. Ele provocava a combustão dessa matéria através de lentes, que amplificavam a luz solar. A partir daí, ele concluiu que a combustão só poderia acontecer até se esgotar 21% do ar, mostrando também que esse gás oxigênio poderia promover a combustão do hidrogênio, sendo que o produto dessa combustão era a água. Ou seja, Lavoisier mostrou que a água não era uma substância elementar, e sim um composto formado por oxigênio e hidrogênio. Ele mostrou que a água pode ser sintetizada a partir do hidrogênio e do oxigênio.

Poderia falar sobre o princípio da conservação da massa, criado por Lavoisier?Por volta da década de 1780, ele foi o primeiro a estabelecer o princípio de conservação da matéria do modo como conhecemos hoje. Em uma reação química, a massa dos reagentes é igual a dos produtos. Não pode haver nem criação, nem destruição de matéria. Lavoisier demonstrou todos os resultados de seus experimentos no “Tratado Elementar de Química”, publicado em 1789. Nesse tratado, ele expõe todos os seus estudos de química que vinham sendo publicado em forma de artigo há muitos anos.

E como o tratado foi aceito na época?O livro foi muito bem aceito, tanto que foi traduzido para várias línguas. Ainda no século XVIII, o tratado foi traduzido para o espanhol, sendo veiculado no México. Quando Lavoisier publicou o livro, a maioria dos químicos mais importantes da Europa na época ou já tinha aceitado, ou se convenceu das suas ideias. A contestação foi relativamente pouca.

Em que consiste a teoria do calórico?- O calórico era uma substância material que podia ser trocada nas transformações químicas, sendo liberada ou incorporada na matéria.
O que havia de errado nessa teoria?- Na época não havia ainda o conceito de energia térmica que temos hoje. Se nós esfregamos um material qualquer, por exemplo, ele gera calor, mas não há transformação química. Então, uma troca de calor não traduz, necessariamente, uma reação química, ou a perda de um elemento químico. Lavoisier achava que o calórico era um elemento químico. Outro equívoco do químico era achar que todos os ácidos continham oxigênio, o que não é verdade, vide o ácido clorídrico, que não contém oxigênio.
A química de Lavoisier foi tão bem estruturada que, mesmo descontando esses equívocos, na sua maior parte ela ficou de pé e veio a contribuir para o fundamento da química moderna.