quinta-feira, 25 de fevereiro de 2010

Colesterol

Na sua forma pura, o colesterol é um sólido cristalino, branco, insípido e inodoro. É um membro da família dos esteróides, sendo classificado como um álcool. Este composto é insolúvel em água e, conseqüentemente, insolúvel no sangue. Apesar da má fama, o colesterol é um composto essencial para a vida: está presente nos tecidos de todos os animais. Além de fazer parte da estrutura das membranas celulares, é também um reagente de partida para a biossíntese de vários hormônios, do ácido biliar (ácidos colanóicos) e da vitamina D.
O colesterol é sintetizado pelo fígado, em um processo regulado por um sistema compensatório: quanto maior for a ingestão de colesterol vindo dos alimentos, menor é a quantidade sintetizada pelo fígado. Diversos hormônios e outros compostos são sintetizados, no organismo, a partir do colesterol: Cortisol, Progesterona, Testosterona, etc.. A imprensa, muitas vezes, se refere ao "bom" e ao mau" colesterol. Entretanto, existe somente um colesterol. Várias são as formas, porém, em que este pode ser transportado, no sistema circulatório.
Colesterol e ácidos graxos, na forma de triglicerídeos, são insolúveis em água. Mas são transportado pelo sangue "embrulhados" em proteínas. Este complexo é chamado Lipoproteína. As lipoproteínas são classificadas em várias classes, de acordo com a natureza e quantidades dos lipídios e proteínas. Dentre estas classes, destacam-se:
"Chylomicrons": grandes partículas, que transportam as gorduras alimentares e o colesterol para os músculos (para energia), para o tecido lipidinoso (para estocagem) e para os seios (para a produção de leite).
"Very-Low Density Lipoproteins" (VLDL): são sintetizadas pelo fígado e transportam triiglecirídeos para os músculos e para o tecido lipidinoso. Na medida em que perdem triglicerídeos, estas partículas podem coletar mais colesterol e tornarem-se LDL.
"Low-Density Lipoproteins" (LDL): carregam cerca de 70% de todo o colesterol que circula no sangue. São pequenas e densas o suficiente para atravessar os vasos sanguíneos e ligarem-se às membranas das células dos tecidos. Por esta razão, as LDL são as lipoproteínas responsáveis pela arteriosclerose. O nível elevado de LDL está associado com altos índices de doenças cardiovasculares.
"High-Density Lipoproteins" (HDL): É responsável pelo transporte reverso do colesterol: carrega o colesterol em excesso de volta para o fígado. O nível elevado de HDL está associado com baixo índices de doenças cardiovasculares.

Friedrich Wöhler

Nasceu em Eschersheim, Alemanha, em 31 de julho de 1800. Em 1823, formou-se em medicina na Universidade de Heidelberg; um ano depois, estudou em Estocolmo, juntamente com Berzelius (de quem se tornou grande amigo). Wöhler lecionou química em Berlim, no período de 1825 e 1831, e em Kassel de 1831 a 1836. Em 1836, tornou-se diretor do Instituto de Química de Gönttigen.

Wöhler trabalhou principalmente no campo da química inorgânica, mas foi a síntese da uréia a partir do cianato de amônio que o imortalizou. Em 1807, Berzelius tinha proposto a idéia de que somente os seres vivos possuíam uma “força vital”, que seria capaz de produzir os compostos orgânicos; com isso, nenhuma substância orgânica poderia ser reproduzida ou sintetizada em laboratório. Em 1828, Wöhler aqueceu certa quantidade de cianato de amônio (NH4OCN), um composto inorgânico, e obteve uréia - O=C(NH2)2 - que se trata de uma substância produzida pelos animais. Estava, assim, caída por terra a teoria da força vital de Berzelius.

Wöhler se dedicou muito para a divulgação da química. Traduziu para o Alemão o “Tratado de Química” de seu amigo Berzelius e fundou, junto com Justus von Liebig, a revista “Anais de Química e Farmacologia”. Wöhler faleceu em Göttingen, em 23 de setembro de 1882.

terça-feira, 23 de fevereiro de 2010

Lavoisier, o pai da química moderna

Antoine Laurent de Lavoisier nasceu em 26 de agosto de 1743, em Paris. Filho de uma família abastada, teve uma esmerada educação, estudando nas melhores escolas francesas. Freqüentou o Colégio Mazarin, onde tornou-se um aluno brilhante e, na universidade, graduou-se em direito, em 1764.
Lavoisier acabou não exercendo a profissão de advogado, mas se notabilizou como cientista. De onde teria vindo sua aptidão para as ciências? Com a morte de sua mãe, quando contava apenas 5 anos de idade, passou a morar com a avó. A casa era freqüentada pelo geólogo Jean-Etienne Guettard (1715-1786), considerado um dos fundadores da geologia moderna. Admite-se que Guettard contribuiu para despertar o interesse de Lavoisier pelas ciências. Esse interesse se aprimorou durante os estudos universitários, quando assistiu aos cursos de professores de grande prestígio na época, como o do matemático Nicolas Louis de Lacaille (1713-1762), do botânico Bernard Jussieu (1699-1777), do químico Guillaume François Rouelle (1703-1770) e do próprio Guettard. Aqui vemos um aspecto interessante da versatilidade do sistema universitário europeu. Um aluno de direito segue cursos de ciência. Essa flexibilidade, admitida pelo conhecimento, que não distingue fronteiras entre ciências e humanidades, esteve sempre ausente do sistema universitário brasileiro.
Recém graduado, Lavoisier apresentou o seu primeiro trabalho científico em 1765, na Academia Real de Ciências. No ano seguinte, 1766, a academia promoveu um concurso sobre a iluminação pública de Paris, que naquele tempo era feita através de lampiões a óleo. Lavoisier concorreu com seu trabalho: Memóire sur le meilleur septème d’eclairage de Paris (Relatório sobre o melhor sistema de iluminação de Paris). Esse relatório tratava do comportamento e da conveniência dos diferentes combustíveis. Com isso foi agraciado com a medalha de ouro. Admite-se que dessa época remonta o interesse de Lavoisier pela combustão.
Lavoisier esteve envolvido com a descoberta do elemento oxigênio, ao mesmo tempo que o inglês Joseph Priestley (1733-1804). Mas seus estudos mais destacados colocaram por terra a teoria do flogístico. Lavoisier fez a primeira análise quantitativa da composição da água. Contribuiu para o estabelecimento da nomenclatura química, segundo princípios utilizados até hoje. Executou investigações sobre a respiração animal e humana, sobre as fermentações acética (produção de vinagre) e alcoólica (produção do etanol). Em função desse notável conjunto de realizações, é considerado o "pai da química" e de seu ramo ligado à vida, a bioquímica.
Ele foi um dos primeiros cientistas a registrar que as reações químicas acontecem sem variação de massa. Uma afirmação bastante clara nesse sentido pode ser encontrada no capítulo 13 da primeira parte do seu Traité Élémentaire de Chimie (Tratado elementar de química). Referindo-se às reações químicas, diz: "Podemos estabelecer, como um axioma incontestável, que em todas as operações da arte e da natureza nada é criado: existe uma quantidade igual de matéria antes e depois do experimento; a qualidade e a quantidade dos elementos permanece precisamente a mesma e nada acontece além de mudanças e modificações nas combinações desses elementos". Daí interpretamos: "Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma".
A constatação do princípio da conservação da matéria foi fundamental para o estabelecimento das outras leis ponderais, que mostram as relações numéricas entre quantidades de reagentes e produtos ou entre as massas dos elementos nos diferentes compostos. Portanto, a lei de Lavoisier viabilizou a aplicação da matemática à química e os cálculos necessários para realizar análises quantitativas.
Em 1792, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) publicou um livro intitulado "Anfangsgründe der Stöchyometrie" (Esboços de estequiometria), que tinha como subtítulo "A arte de medir elementos químicos".
Em 1799, o francês Joseph Louis Proust (1754-1826), mostrou que a composição do carbonato de cobre era sempre a mesma, independentemente do processo de preparação e da procedência. A partir daí, nasceu a formulação da lei das proporções definidas (as proporções dos elementos em um dado composto são constantes).
O relacionamento entre as leis ponderais e a teoria atômica remonta aos trabalhos de John Dalton (1766-1844), um professor primário de Manchester, Inglaterra, autor no início do século XIX de um dos primeiros modelos de átomo na fase moderna da química.
Lavoisier defendeu a liberdade de imprensa e os direitos do cidadão. Apoiou a Revolução Francesa (1789), tendo sido nomeado secretário do tesouro, em 1791. Entretanto, à medida que a revolução tomava a feição das facções que disputavam o poder, seu prestígio entrou em queda, agravada pela sua manifesta inclinação pela monarquia. Foi preso e acusado de peculato, isto é, desvio de dinheiro público. Julgado e considerado culpado, foi guilhotinado na tarde de 8 de maio de 1794. Conta-se que no dia seguinte, o grande matemático Joseph-Louis Lagrange (1736-1813) teria afirmado: "Não necessitaram senão de um momento para fazer cair essa cabeça e cem anos não serão suficientes para reproduzir semelhante".

História da Química Orgânica

Os eventos importantes da história da química orgânica não podem ser completamente avaliados, a menos que antes se conheça um pouco da química orgânica, de modo a poder-se entender porque certas descobertas foram importantes. Embora os processos químicos tradicionais tais como a fabricação de sabões, o uso de corantes, a fermentação e refinação de açúcar fossem conhecidos e usados em larga escala há muitos séculos, poucos compostos orgânicos em estado puro eram conhecidos no começo do século XIX. A obtenção de álcool etílico razoavelmente puro era conhecida no século XI, e a produção de éter sulfúrico a partir de álcool e ácido sulfúrico foi descoberta no século XVI. Os ácidos carboxílicos conhecidos há mais tempo são o ácido fórmico, obtido da destilação de formigas a seco, e o ácido acético, da destilação de vinagre. O ácido benzóico era sublimado a partir de uma goma natural, e o ácido succínico produzido da sublimação de âmbar. A maior parte da literatura da química orgânica há 200 anos era descritiva, com ênfase em fontes vegetais ou animais e no valor medicinal das várias preparações. A associação da química orgânica e dos compostos orgânicos com produtos animais, tais como sangue, urina, saliva e pele, e com produtos vegetais, como açúcares e resinas, levou os químicos a imaginarem que estes materiais eram produzidos por uma força vital associada aos sistemas vivos e que esta força seria destruída fora destes sistemas. Entretanto, em 1828, Wöhler, acidentalmente, sintetizou uréia a partir de cianato de prata e cloreto de amônio, reconhecendo que o produto era idêntico ao obtido de procedência animal. Na verdade, já em 1811, o irmão de Humphry Davy, John, havia efetuado a mesma síntese, porém não havia identificado o produto. Assim, 1828 ficou sendo considerado o ano em que a teoria da força vital começou a desmoronar. A descoberta de compostos orgânicos puros através da manipulação química ou física de substâncias naturais foi processo lento e penoso. Scheele foi um dos pioneiros geniais neste campo. Ele isolou muitos ácidos carboxílicos diretamente de suas fontes naturais por formação do sal, seguida de acidulação com ácido sulfúrico. Isolou, também, muitos ácidos por degradação de produtos naturais, principalmente por oxidação. O metano (chamado, então, gás dos pântanos) e o etileno (chamado gás olefiante) já eram conhecidos em 1800. Joseph Louis Proust, que formulou a lei das proporções definidas, abriu o campo da química de carboidratos, quando isolou e identificou a glicose, a frutose, a sacarose e o manitol.
A morfina, em estado cristalino, foi isolada em 1805, mas os alcalóides só foram reconhecidos como um grupo de substâncias em 1820, quando se isolou a estricnina, a brucina e a quinina. Durante os quinze anos que se seguiram, mais 25 outros alcalóides foram isolados. Chevreul foi o químico orgânico pioneiro no isolamento de substâncias relativamente puras a partir de gorduras. Ele descobriu que o processo de produção de sabão fornecia glicerol e um material identificado como um sal de ácido graxo. Até então, pensava-se que o material saponáceo era simplesmente o ácido graxo. Como muitas vezes acontece, esta descoberta de interesse meramente acadêmico adquiriu rapidamente muita importância industrial. A fabricação de sabões envolvia os sais de ácidos graxos, e a fabricação de velas, os ácidos graxos propriamente. A fabricação de velas e seu uso era um problema porque as velas queimavam com uma chama fumacenta e de odor desagradável. Além disto, com o calor da chama elas amoleciam e se desfaziam. Somente após as descobertas de Chevreul pôde a indústria desenvolver as reações necessárias para contornar o problema, passando a usar o ácido esteárico que funde a temperaturas mais altas como matéria-prima. Foi Chevreul que introduziu o uso de pontos de fusão como critério de pureza e reconheceu que um composto só é puro quando, após muitas cristalizações, o ponto de fusão não mais se altera. Foi mais ou menos nesta época que Berzelius introduziu o conceito de isomeria, para distinguir compostos de mesma composição elementar. Berzelius aplicava o termo polimeria àqueles compostos contendo elementos nas mesmas proporções, mas nos quais os pesos moleculares eram múltiplos entre si.
Embora tivesse sido Lavoisier o primeiro a realizar análises quantitativas de compostos orgânicos, e seus processos fossem seguidos pela grande maioria dos químicos de seu tempo, foi Liebig quem desenvolveu um método de precisão satisfatória. Seu processo, com ligeiras modificações é usado ainda hoje. Após muitas tentativas infrutíferas de determinar na mesma aparelhagem o conteúdo de carbono, hidrogênio e nitrogênio, Liebig chegou à conclusão de que as determinações de nitrogênio deveriam ser feitas por outro processo. A determinação quantitativa de nitrogênio foi desenvolvida por Dumas.
O rápido aumento do conhecimento da química orgânica experimental levou à síntese de compostos puros em quantidade crescente. A síntese de Wöhler serviu de estímulo à pesquisa em química orgânica, mostrando que não havia uma separação total entre esta e a química mineral. A etapa que acelerou, entretanto, a pesquisa sistemática na química orgânica, foi o desenvolvimento da idéia de radicais como os equivalentes orgânicos dos átomos. A pesquisa mais importante neste assunto foi a de Liebig e Wöhler no radical benzoila, que encorajou outros químicos à descoberta de novos radicais pela transformação sistemática de substâncias orgânicas. Este esforço de síntese de compostos, aliado ao isolamento de novas substâncias orgânicas de fontes naturais, levou a um período de completa confusão. Como os pesos atômicos não podiam ser determinados com precisão e as diferenças entre pesos atômicos e equivalentes químicos não eram bem compreendidas, o tamanho das moléculas permanecia um mistério. A tabela abaixo mostra a diferença da formulação proposta para o álcool e para o éter por três dos mais eminentes químicos de seu tempo:

Berzelius
Liebig
Dumas
Álcool
C2H5O·H
C2H3O·3H
C4HH2O
Éter
C4H10· H2O
C4H6O·6H
2C2HH2O

Estas diferenças provêm, em parte, das diferenças nos pesos atômicos de uso comum na época, como se vê na tabela:

Berzelius
Liebig
Dumas
C
12
1
1
H
1
1
1
O
16
8
16

 

O trabalho de Hofmann com aminas, Williamson com éteres e Wurtz com hidrocarbonetos resultou no isolamento de novos compostos orgânicos, levando ao estabelecimento do conceito de valência. Hofmann foi capaz de preparar e isolar aminas alifáticas primárias, secundárias e terciárias a partir de iodetos de alquila e amoníaco. Williamson preparou éteres usando os mesmos iodetos de alquila e alcoolatos, e Wurtz obteve hidrocarbonetos a partir dos halogenetos de alquila e sódio. As formulações escritas por estes três cientistas para descrever os novos compostos eram muito parecidas com nossos modelos moleculares atuais e permitiram a Franklin e Kolbe o desenvolvimento do conceito de valência para cada átomo dos compostos orgânicos. Logo a
seguir, Kekulé e Couper reconheceram que o átomo de carbono era tetravalente (1857) e que os átomos de carbono tinham a capacidade de ligar-se uns aos outros (1858). Ainda assim, a química orgânica vivia em um estado de completa confusão porque a interpretação dos resultados experimentais publicados exigia o conhecimento específico dos detalhes de formulação de cada químico e de sua escola. Uma situação semelhante ainda hoje no campo dos íons "não clássicos", em que a interpretação da literatura exige o conhecimento da formulação de escolas ou grupos particulares.
A confusão chegou a tal ponto que um congresso reuniu-se em Karlsruhe, em 1860, com a presença dos 140 melhores químicos da época. A idéia era encontrar respostas às questões que envolviam átomos, moléculas, radicais e equivalentes. O químico italiano Cannizzaro propôs, então, que uma explicação unificada poderia ser obtida para as questões levantadas, desde que, baseando-se no uso da hipótese de Avogrado (formulada 50 anos antes), fosse determinado experimentalmente o tamanho das moléculas a partir do peso do vapor. Cannizzaro não conseguiu convencer seus colegas durante a convenção, porém a fria lógica e a utilidade de sua proposta rapidamente ficaram aparentes quando, a reunião desfeita, voltaram os cientistas a seus laboratórios.
Embora Kekulé tivesse introduzido o conceito de ligação química, ele não a representava por traços ou linhas. Foi Couper, em 1858, quem o fez pela primeira vez, e foi Hofmann, em 1865, quem primeiro construiu modelos moleculares (usando bastões e bolas de madeira) para representar os compostos orgânicos. O problema da formulação do benzeno e das estruturas aromáticas era particularmente difícil, e foi Kekulé, em 1865, quem propôs a melhor solução, através do uso de estruturas de ligações carbono-carbono alternadamente simples e duplas. O texto abaixo foi extraído de uma Conferência em Memória de Kekulé, feita por R. Japp: De acordo com sua própria versão, a idéia lhe veio durante o sono:
"Eu estava sentado, escrevendo meu livro-texto; porém o trabalho não progredia, pois meus pensamentos estavam em outra parte. Voltei minha cadeira para a lareira e dormitei. Novamente os átomos estavam dançando em minha frente. Desta vez os grupos menores haviam ficado modestamente no fundo. Meu olho mental, habituado a estas visões, podia agora distinguir estruturas maiores de muitas conformações: cadeias longas, às vezes mais próximas umas das outras, todas girando e torcendo-se como cobras. Mas, de repente, vi que uma das cobras havia abocanhado sua própria cauda e a forma assim obtida dançava zombeteiramente diante de mim. Então, acordei rapidamente e passei o resto da noite trabalhando nas conseqüências desta hipótese".
"Aprendemos, senhores, a sonhar", adicionou Kekulé, "e então talvez possamos encontrar a verdade... mas evitemos publicá-los antes de colocar os sonhos à prova do mundo real".
Ladenburg observou que a fórmula de Kekulé para o benzeno predizia a existência de dois isômeros orto (existe apenas um) e Kekulé propôs então que os átomos na molécula de benzeno deviam estar oscilando em torno de uma posição média. Embora muitos químicos tivessem interpretado esta sugestão como indicando uma alternação rápida entre ligações duplas e simples, o conceito original era mais complicado.
Uma das descobertas mais importantes da química orgânica foi feita por Pasteur em 1848, durante sua investigação da quiralidade e atividade ótica de sais de ácido tartárico (ácido 2,3-di-hidroxi-succínico), um constituinte das uvas. A forma normal do ácido tartárico era dextrorrotatória, porém tinha sido descoberta uma nova variedade chamada ácido racêmico. Embora Biot tivesse mostrado que o ácido racêmico e seus sais não desviavam o plano da luz polarizada, Pasteur descobriu que, quando o tartarato de sódio e amônio era cristalizado abaixo de 28ºC, cristalizava-se em tetra-hidrato, no qual metade dos cristais tinha as faces hemiédricas orientadas para a direita, e a outra metade, orientadas para a esquerda. Pasteur separou cristais com a ajuda de pinças e lentes, mostrando que um dos tipos correspondia à forma dextrógira já conhecida e que o outro correspondia a um ácido levorrotatório até então desconhecido. A natureza fortuita da descoberta fica evidenciada pelo fato de que cristais assimétricos suficientemente grandes para serem vistos com lentes de aumento e separados com pinças são muito raros, tendo sido encontrados, desde aquela época, apenas uma dezena de casos. Embora a descoberta de Pasteur exigisse claramente assimetria na estrutura molecular destas substâncias, ele podia apenas especular sobre a possibilidade das moléculas serem hélices diretas ou inversas. Somente em 1874 puderam van’t Hoff e Le Bel, independentemente, sugerir a existência de átomos de carbono assimétricos. A publicação deste conceito levou o famoso químico alemão Kolbe a protestar violentamente; em 1877 ele publicou em um dos famosos jornais de química da época o seguinte:
Em um trabalho recentemente publicado com o mesmo título (Sinal dos Tempos), insisti no fato de que uma das causas do retrocesso atual da pesquisa química na Alemanha é a falta de conhecimento químico geral e, ao mesmo tempo, fundamental. Muitos de nossos professores de química estão nesta situação e causam muito mal à ciência. Uma conseqüência imediata disto é que se está espalhando uma teia de aparente escolaridade e conhecimento, que não passa da filosofia natural, superficial e estúpida, desmascarada há cinqüenta anos pela ciência natural exata, e que, agora, ataca novamente, ajudada por pseudocientistas que tratam de disfarçá-la e apresentá-la como ciência, assim como se tentassem introduzir uma prostituta bem vestida e empoada na boa sociedade, à qual não pode pertencer. Qualquer um que possa pensar que os conceitos acima são exagerados poderá ler, se conseguir, o livro dos senhores van’t Hoff e Hermann sobre A Disposição dos Átomos no Espaço, recentemente publicado, e que está cheio de tolices e fantasias. Eu teria ignorado mais este livro se um químico de reputação não o tivesse recomendado calorosamente como uma realização de alto nível.
O tal Dr. J. H. van’t Hoff, da Escola de Veterinária de Utrecht, aparentemente não tem tendência alguma à investigação química exata. Ele prefere montar Pégaso (aparentemente emprestado pela Escola de Veterinária) e proclamar em sua La chimie dans l’espace como lhe parecem estar os átomos dispostos no espaço, vistos do Monte Parnasso químico a que ele chegou voando. Outros importantes químicos da época criticaram as propostas de van’t Hoff, mas suas idéias ganharam aceitação pouco a pouco. Em 1874, van’t Hoff investigou a isomeria geométrica e mostrou que as ligações duplas impediam a rotação livre, levando ao tipo de isomeria apresentada pelos ácidos maleico e fumárico. Em 1896, as formas ceto e enol de ceto-ésteres foram isoladas, confirmando a existência do tipo de isomeria chamada tautomeria, conhecida desde 1885. Estava tudo preparado para que o progresso fosse rápido. Wurtz e Fittig haviam introduzido novos métodos de preparação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. A reação de Friedel-Crafts usando cloreto de alumínio anidro era conhecida desde 1877. Claisen e Perkin haviam desenvolvido reações de condensação e, em 1901, Grignard defendeu sua tese doutoral em um assunto sugerido por seu professor Barbier - a química dos halogenetos orgânicos de magnésio. Após a tese, ele continuou a trabalhar nesta área e desenvolveu um método de sínteses extremamente versátil e importante. Hofmann publicou sua reação de degradação de amidas a aminas em 1882, e Curtius, Beckmann e Gabriel desenvolviam, na mesma época, a química dos compostos orgânicos de nitrogênio. Em 1893, Paul Walden descobriu a seqüência de reações conhecida atualmente como a inversão de Walden, capaz de converter uma substância oticamente ativa a seu enanciômero. Os métodos até então disponíveis envolviam racemização e posterior separação da mistura. Em 1875, Emil Fischer descobriu o reagente fenil-hidrazina e usou-o na química de carboidratos. Após muito trabalho, em 1891, Fischer pôde demonstrar a configuração da glicose e alguns outros açúcares. Além de seu importante trabalho na química dos açúcares, Emil Fischer investigou a química de purinas e proteínas. Seu estudo das purinas começou em 1881 e estendeu-se até 1914. Na área de proteínas, Fischer investigou a ligação dos amino-ácidos e concentrou-se na preparação de peptídeos. Em 1907, ele e seus colaboradores sintetizaram um polipeptídeo contendo 18 amino-ácidos. Ele mostrou ainda que estes polipeptídeos comportavam-se de maneira semelhante aos resíduos da hidrólise parcial de proteínas naturais.
Alfred Nobel era um químico industrial muito influente do século XIX. Ele nasceu em 1833, na Suécia, e durante sua juventude era muito doente e não podia ir com regularidade à escola. Na idade de nove anos deixou a Suécia, e em 1855 estava trabalhando com Zinin, na Universidade de São Petersburgo, na Rússia. Algum tempo antes, um jovem químico italiano, Ancanio Sobrero, tinha descoberto a nitro-glicerina, um líquido oleoso muito explosivo que ele havia considerado muito perigoso para uso comercial. Zinin sugeriu que Nobel experimentasse usar a nitro-glicerina como explosivo. Em 1863, Nobel registrou sua primeira patente sueca. A nitro-glicerina era um explosivo muito mais potente do que qualquer outro então conhecido, mas tinha o inconveniente de explodir de forma imprevisível. Uma explosão em 1864 destruiu completamente sua fábrica e matou um de seus irmãos. Alguns projetos de engenharia, tais como a abertura do canal de Suez, a construção de ferrovias na América e o desenvolvimento da indústria de mineração e extração de óleo criaram um mercado favorável para a nitro-glicerina. No entanto, após muitas e graves explosões inexplicáveis em todo mundo, muitas fábricas de nitro-glicerina fecharam e muitos governos proibiram seu uso. Foi então que Nobel descobriu que a nitro-glicerina absorvida em serragem ou terra diatomácea só explodia quando detonada. Ele chamou o novo produto de dinamite, patenteou-a em muitos países e acabou milionário. Embora a nitro-glicerina tivesse um uso militar considerável, Nobel considerava-se um humanista e achava ter contribuído para o progresso da humanidade com
suas investigações na área de explosivos. Foi para ele um grande choque quando um jornal, após a morte de seu irmão, imprimiu por engano seu próprio obituário classificando-o como o "Mercador da Morte". Em seus últimos anos de vida Nobel devotou grande parte de seu tempo e energia às causas públicas envolvendo ciência, medicina e, em particular, desarmamento e paz. Ele declarou após um dos Congressos de Paz que costumava patrocinar, e que tinha sido particularmente improdutivo, que "talvez minhas fábricas de dinamite acabem com as guerras mais cedo do que os seus Congressos. No dia em que dois exércitos puderem acabar um com o outro em segundos, as nações civilizadas provavelmente pensarão e dissolverão seus exércitos..."
Em 1895, ele decidiu deixar sua fortuna para uma fundação que desse um prêmio anual que distinguisse os líderes em ciência e literatura e também para aqueles que mais tivessem contribuído para a causa da paz mundial. Os prêmios foram estabelecidos nas áreas de física, química, medicina e literatura e concedidos no território sueco. O prêmio Nobel da Paz foi estabelecido e concedido na Noruega, nos termos do testamento. Alfred Nobel era uma personalidade complexa. Era um pacifista, mas inventou o explosivo mais poderoso de seu tempo. Era um milionário, mas favorecia o socialismo. Era ateu, mas dava dinheiro às igrejas. Recebeu uma educação química formal e não era formado em química, porém dirigia pessoalmente 15 laboratórios de pesquisa em química e, em sua velhice, suas residências eram equipadas com bons laboratórios químicos. No início do século XX a química era dominada pelos alemães, e esta situação perdurou até o fim da I Guerra Mundial. Durante a guerra, muitos países ficaram privados do fornecimento de corantes, drogas, solventes e muitos outros produtos químicos. Foi então que estes países começaram a encorajar suas próprias indústrias químicas a desenvolver-se, adotando técnicas protecionistas. Assim, a liderança passou para a Suíça, Inglaterra e, finalmente, para os Estados Unidos. A fonte principal de compostos orgânicos era inicialmente o carvão, sendo a química dos compostos aromáticos a área mais desenvolvida. Com o advento dos motores à combustão, o petróleo começou a ganhar importância como fonte de produtos químicos e, associado ao gás natural e aos produtos de fermentação, permitiu o desenvolvimento da química dos compostos alifáticos. Começaram a ter grande interesse, então, os estudos sobre o mecanismo das reações químicas, primeiramente realizados por Lapworth e desenvolvidos por Ingold. Sir Robert Robinson e Sir Christopher Ingold desenvolveram a idéia da importância da teoria eletrônica na compreensão dos fenômenos de mecanismos de reação, e Linus Pauling contribuiu fortemente para estabelecer a mecânica quântica como ferramenta usual do químico orgânico.
O químico inglês de carboidratos, Haworth, introduziu o termo conformação e D. H. R. Barton contribuiu para o conhecimento da química estrutural com suas análises e predições de propriedades químicas e reações, com base em conformações. Com o desenvolvimento dos instrumentos e técnicas de microquímica, pôde-se fazer sínteses em muitas etapas, desde a síntese total da equilenina por Bachman, Cole e Wilds, em 1940, à síntese total da enzima ativa RNAse, em 1969, por R. B. Merrifield.
Se nos lembrarmos de que provavelmente 90% dos químicos orgânicos que existiram em todos os tempos estão vivos e trabalhando, pode-se ganhar perspectiva na história da química orgânica e ver que estamos apenas começando.

Ocorrência de Reações Químicas

Vários fatores são responsáveis pela ocorrência de uma reação química. Entre os reagentes deve existir uma tendência à reação (afinidade química) e, além disso, eles devem estar em contato, o que irá permitir a colisão entre suas moléculas, acarretando quebra de ligações e formação de novas ligações.
 Teoria da colisão
Em todas as reações, os átomos que formam os reagentes se rearranjam, originando os produtos. No entanto, nem todos os choques entre as partículas que compõem os reagentes dão origem a produtos (choques não-eficazes). Os choques que resultam em quebra e formação de novas ligações são denominadas eficazes ou efetivos.

No momento em que ocorre o choque em uma posição favorável, forma-se uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos, denominada complexo ativado.
Complexo ativado é o estado intermediário (estado de transição) formado entre reagentes e produtos, em cuja estrutura existem ligações enfraquecidas (presentes nos reagentes) e formação de novas ligações (presentes nos produtos).
Para que ocorra a formação do complexo ativado, as moléculas dos reagentes devem apresentar uma certa quantidade de energia, denominada energia de ativação (Ea).

Energia de ativação (Ea) é a menor quantidade de energia que deve ser fornecida aos reagentes para a formação do complexo ativado e, consequentemente, para a ocorrência da reação.
Experimentalmente, sabemos que reações diferentes apresentam energias de ativação diferentes e que as reações que exigem menor energia de ativação ocorrem mais facilmente, ou seja, com maior velocidade.

Os fósforos usados diariamente só entram em combustão quando atritados. Nesse caso, a Ea é obtida pelo atrito. Já na combustão do gás de isqueiro, a Ea é fornecida por uma faísca.

domingo, 21 de fevereiro de 2010

Inauguração

Na tentativa de inclusão digital, entra em campo o blog de química do Professor Piaia!!!