Severidade Química: Conceitos e Exemplos
Podemos definir a divisibilidade na química como uma propriedade da matéria que permite que ela seja separada em porções menores (Miller, 1867).
Para entender o conceito, podemos dar um exemplo. Se pegarmos um pedaço de pão e cortá-lo ao meio de novo e de novo, chegaremos a um bloco fundamental de matéria que não pode mais ser dividido? Esta questão está presente nas mentes dos cientistas e filósofos há milhares de anos.
Origem e conceito de divisibilidade química
Por um longo tempo foi debatido se a matéria era composta de partículas (o que hoje conhecemos como átomos), no entanto, a idéia geral era que a matéria era um continuum que poderia ser dividido.
Esse conceito generalizado fez com que cientistas brilhantes como James Clerk Maxwell (das equações de Maxwell) e Ludwing Boltzman (da distribuição de Boltzman) fossem vítimas da loucura e os últimos do suicídio.
No século V aC, o filósofo grego Leucipo e seu discípulo Demócrito usaram a palavra átomos para designar a menor parte individual da matéria e propuseram que o mundo não consiste em nada mais que átomos em movimento.
Essa teoria atômica inicial diferia das versões posteriores, pois incluía a idéia de uma alma humana composta de um tipo de átomo mais refinado, distribuído por todo o corpo.
A teoria atômica entrou em declínio na Idade Média, mas reviveu no início da revolução científica no século XVII.
Isaac Newton, por exemplo, acreditava que a matéria consistia em "partículas sólidas, maciças, duras, impenetráveis e móveis".
A divisibilidade pode ser dada por métodos diferentes, o mais comum é a divisibilidade por métodos físicos, por exemplo, cortar uma maçã com uma faca.
No entanto, a divisibilidade também pode ocorrer por métodos químicos em que a matéria seria separada em moléculas ou átomos.
10 exemplos de divisibilidade química
1- Dissolver o sal na água
Quando um sal é dissolvido, por exemplo, cloreto de sódio em água, ocorre um fenômeno de solvatação onde as ligações iônicas do sal se quebram:
NaCl → Na + + Cl-
Ao dissolver apenas um grão de sal na água, ele se separará em bilhões de íons cloreto e sódio em solução.
2- Oxidação de metais em meio ácido
Todos os metais, por exemplo magnésio ou zinco, reagem com ácidos, por exemplo ácido clorídrico diluído para dar bolhas de hidrogénio e uma solução incolor do cloreto de metal.
Mg + HCl → Mg2 + + Cl- + H 2
O ácido oxida o metal separando as ligações metálicas para obter íons em solução (BBC, 2014).
3- Hidrólise de Ésteres
A hidrólise é a quebra de uma ligação química por meio da água. Um exemplo de hidrólise é a hidrólise de ésteres onde estes são divididos em duas moléculas, um álcool e um ácido carboxílico (Clark, 2016).
4- reações de eliminação
Uma reação de eliminação faz exatamente o que diz: remove átomos de uma molécula. Isso é feito para criar uma ligação dupla carbono-carbono. Isso pode ser feito usando uma base ou um ácido (Foist, SF).
Ele pode ocorrer em uma única etapa combinada (a abstração de prótons em Cα ocorrendo ao mesmo tempo que a clivagem da ligação Cβ-X), ou em duas etapas (a clivagem da ligação Cβ-X ocorre primeiro para formar uma carbocátion intermediária), que é então "desligado" pela abstração do próton no carbono alfa) (Soderberg, 2016).
5- Reacção enzimática da aldolase
Na fase preparativa da glicólise, uma molécula de glicose é dividida em duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (G3P) usando 2 ATP.
A enzima responsável por essa incisão é a aldolase, que por meio de uma condensação reversa, divide a molécula de frutose-1, 6-bifosfato em uma molécula de G3P e uma molécula de fosfato de diidroxiacetona em duas, que é subsequentemente isomerizada para formar outra molécula de G3P
6- Degradação de biomoléculas
Não apenas a glicólise, mas toda a degradação de biomoléculas em reações de catabolismo são exemplos de divisibilidade química.
Isso ocorre porque eles partem de moléculas grandes, como carboidratos, ácidos graxos e proteínas, para produzir moléculas menores, como o acetil-CoA, que entra no ciclo de Krebs para produzir energia na forma de ATP.
7- Reações de combustão
Este é outro exemplo de divisibilidade química, uma vez que moléculas complexas, como propano ou butano, reagem com o oxigênio para produzir CO 2 e água:
C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O
Pode-se dizer que a degradação de biomoléculas é uma reação de combustão, uma vez que os produtos finais são o CO 2 e a água, porém estes ocorrem em muitas etapas com diferentes intermediários.
8- centrifugação de sangue
A separação dos diferentes componentes do sangue é um exemplo de divisibilidade. Apesar de ser um processo físico, acho interessante o exemplo porque, por centrifugação, os componentes são separados por diferença de densidade.
Os componentes mais densos, o soro com os glóbulos vermelhos, permanecerão no fundo do tubo de centrifugação, enquanto os menos densos, o plasma, permanecerão no topo.
9- tampão de bicarbonato
O bicarbonato de sódio, HCO 3 - é o principal meio de transporte de CO 2 no produto corporal de reações de degradação metabólica.
Este composto reage com um próton do meio para produzir ácido carbônico que é então dividido em CO2 e água:
HCO 3 - + H + DH 2 CO 3 D CO 2 + H 2 O
Como as reações são reversíveis, esse é um meio pelo qual o organismo, através da respiração, controla o pH fisiológico para evitar processos de alcalose ou acidose.
10- Divisão do átomo ou fissão nuclear
No caso de um núcleo volumoso (como o urânio-235) ser quebrado (fissões), isso resultará em um rendimento líquido de energia.
Isso ocorre porque a soma das massas dos fragmentos será menor do que a massa do núcleo de urânio (Fissão Nuclear, SF).
No caso em que a massa dos fragmentos é igual ou maior do que a do ferro no pico da curva de energia de ligação, as partículas nucleares serão mais fortemente ligadas do que no núcleo de urânio e que a diminuição de massa ocorre em a forma de energia de acordo com a equação de Einstein.
Para elementos mais leves que o ferro, a fusão produzirá energia. Este conceito levou à criação da bomba atômica e energia nuclear (AJ Software & Multimedia, 2015).
