A História da Química

Magia Negra
Alquimia
Química Tradicional
Química Moderna

Magia negra - Dos tempos pré históricos ao início da Era Cristã

Esta era uma era na qual as culturas Sumérias, Babilônica, Egípcias e Gregas estavam florescendo. Durante a maior parte deste período, o misticismo e a superstição prevalesceram sobre o pensamento científico. Nessa era, muitas pessoas acreditavam que os processos naturais eram controlados por espíritos, e que eles poderiam se utilizar de magia para persuadi-los a agir em seu favor. Muito pouco conhecimento químico foi conseguido, mas alguns elementos tais como o Ferro, Ouro e Cobre foram reconhecidos. Durante este tempo, os filósofos gregos Tales e Aristóteles especularam sobre a composição da matéria. Eles acreditavam que a Terra, Ar, Fogo e Água (alguns acreditavam em uma quinta substância conhecida como "quintessência", ou "éter") eram os elementos básicos que compunham toda a matéria. Pelo fim desta era, as pessoas aprenderam que o Ferro poderia ser conseguido a partir de uma rocha marrom escura, e o bronze poderia ser obtido combinando-se cobre e latão. Isso os levou a imaginar que se uma substância amarela pudesse ser combinada com uma mais dura, Ouro poderia resultar. A crença que o ouro poderia ser obtido a partir de outras substâncias iniciou uma nova era conhecida como Alquimia.

Alquimia - Do início da Era Cristã à metade do século XVII

Durante esta longa era, muitos alquimistas acreditaram que metais poderiam ser convertidos em ouro com a ajuda de uma "coisa" chamada "a pedra filosofal". Esta "Pedra filosofal" nunca foi encontrada, até onde se sabe, mas muitas descobertas de novos elementos e compostos foram feitas durante este período. No início co sédulo XIII, alquimistas como Roger Bacon, Albertus Magnus e Raymond Lully começaram a imaginar que a procura pela pedra filosofal era fútil. Eles acreditaram que os alquimistas poderiam servir o mundo de uma melhor maneira descobrindo novos produtos e métodos para melhorar a vida cotidiana. Isso iniciou uma corrente na qual os alquimistas pararam de buscar pela pedra filosofal. Um importante líder neste movimento foi Theophrastus Bombastus. Bombastus sentiu que o objetivo da alquimia deveria ser a cura dos doentes.
Ele acreditava que sal, enxofre e mercúrio poderiam dar saúde se combinados nas proporções certas. Este foi o primeiro período da Iatroquímica. O último químico influente nesta era foi Robert Boyle. Em seu livro: "O Químico Cético", Boyle rejeitou as teorias científicas vigentes e iniciou uma listagem de elementos que ainda hoje é reconhecida. Ele também formulou uma Lei relacionando o volume e pressão gos gases (A Lei de Boyle). Em 1661, ele fundou uma sociedade cient;ifica que mais tarde tornaria-se conhecida como a Sociedade Real da Inglaterra (Royal Society of England).

Química Tradicional - Da metade do século XVII ao meio do século XIX

A esta altura, os cientistas estavam usando "métodos modernos" de descobertas testando teorias com experimentos. Uma das grandes controvérsias durante este período foi o mistério da combustão. Dois químicos: Johann Joachim Becher e Georg Ernst Stahl propuseram a teoria do flogisto. Esta teoria dizia que uma "essência" (como dureza ou a cor amarela) deveria escapar durante o processo da combustão. Ninguém conseguiu provar a teoria do flogisto. O primeiro químico que provou que o óxigênio é essencial à combustão foi Joseph Priestly. Ambos o oxigênio e o hidrogênio foram descobertos durante este período. Foi o químico francês Antoine Laurent Lavoisier quem formulou a teoria atualmente aceita sobre a combustão. Esta era marcou um período aonde os cientistas usaram o "método moderno" de testar teorias com experimentos. Isso originou uma nova era, conhecida como Química Moderna, à qual muitos se referem como Química atômica.

Química Moderna - Da metade do século XIX até hoje

Esta foi a era na qual a Química floresceu. As teses de Lavoisier deram aos químicos a primeira compreensão sólida sobre a natureza das reações químicas. O trabalho de Lavoisier levou um professor inglês chamado John Dalton a formular a teoria atônica. Pela mesma época, um químico italiano chamado Amedeo Avogadro formulou sua própria teoria (A Lei de Avogadro), concernente a moléculas e suas relações com temperatura e pressão. Pela metade do século XIX, haviam aproximadamente 60 elementos conhecidos. John A. R. Newlands, Stanislao Cannizzaro e A. E. B. de Chancourtois notaram pela primeira vez que todos estes elementos eram similares em estrutura. Seu trabalho levou Dmitri Mendeleev a publicar sua primeira tabela periódica. O trabalho de Mandeleev estabeleceu a fundação da química teórica. Em 1896, Henri Becquerel e os Curies descobriram o fenômeno chamado de radioatividade, o que estabeleceu as fundações para a química nuclear. Em 1919, Ernest Rutherford descobriu que os elementos podem ser transmutados. O trabalho de Rutherford estipulou as bases para a interpretação da estrutura atômica. Pouco depois, outro químico, Niels Bohr, finalizou a teoria atômica. Estes e outroa avanços criaram muitos ramos distintos na química, que incluem, mas não somente: bioquímica, química nuclear, engenharia química e química orgânica.

PETRÓLEO

AS MIL E UMA UTILIDADES DE UM LÍQUIDO NEGRO QUE VALE OURO

Todo final de dezembro, muitas casas estão recheadas de brinquedos embaixo de uma árvore de natal, de garrafas de refrigerantes nas geladeiras e de velas entre os arranjos de frutas sobre a mesa. Ao consumir esses produtos, pouca gente imagina que a parafina da vela e o plástico das garrafas e dos brinquedos se originam do ouro negro extraído da terra e de águas profundas: o petróleo. Além de literalmente mover a economia, baseada em grande parte pelo transporte rodoviário de mercadorias, através de seus derivados combustíveis, o petróleo é a fonte inicial de matéria-prima para toda uma cadeia produtiva que envolve indústrias dos mais diversos setores.
O petróleo é um recurso mineral formado por uma grande mistura de compostos. A partir do seu refino, são extraídos diversos produtos, como gasolina, diesel, querosene, gás de cozinha, óleo combustível e lubrificante, parafina e compostos químicos que são matérias-primas para as indústrias de tintas, ceras, vernizes, resinas, extração de óleos e gorduras vegetais, pneus, borrachas, fósforos, chicletes, filmes fotográficos e fertilizantes.
Será então que a alta do barril do petróleo - matéria-prima inicial para tantos produtos finais de consumo -, no mercado internacional, afetaria os preços de toda a sua cadeia de derivados? "Afeta, obviamente, mas a intensidade e a velocidade dependem de muitas coisas", diz o economista Juarez Rizzieri, da Fundação Instituto de Pesquisas Econômicas (Fipe-USP). Rizzieri, que é coordenador-adjunto da equipe que mede o IPC (Índice de Preços ao Consumidor), comenta: "O efeito maior e direto é sempre no combustível, mas mesmo assim, a Petrobras e o governo sempre estudam antes de repassar aumentos externos ou de câmbio". E em relação aos produtos gerados a partir do petróleo, ele avalia: "Quanto menor for o monopólio da Petrobras, menos pressão de custo para a indústria e para a cadeia direta dos derivados".
A primeira etapa do refino do petróleo, que envolve quatro fases, produz através da destilação por pressão atmosférica, além dos combustíveis, a matéria-prima básica para toda a cadeia de produção das resinas plásticas: a nafta. A Petrobras é a fornecedora exclusiva de nafta no Brasil, atendendo à demanda com a produção de suas refinarias e com importações. Segundo a Agência Nacional do Petróleo (ANP), o país produziu, de janeiro a setembro de 2002, 42,5 milhões de barris do produto e importou outros 12,6 milhões. A Petrobras fornece a nafta para três centrais de matérias-primas da indústria petroquímica: a Petroquímica União, de São Paulo, a Copesul, do Rio Grande do Sul, e a Braskem (antiga Copene), da Bahia. Essas centrais decompõem a nafta, produzindo para a segunda geração das indústrias do setor os petroquímicos básicos, como eteno, propeno, benzeno e tolueno, e os petroquímicos intermediários, como o cicloexano e o sulfato de amônia.
Nafta, produto incolor extraído do petróleo e matéria-prima básica para a produção de plástico.
"Na primeira etapa da decomposição, a nafta vai para fornos de alta temperatura, onde é quebrada" explica Jenner Bezerra, engenheiro químico da Braskem. "Depois, os gases que saem dos fornos são levados para uma área de compressão; por fim, é feita a separação dos compostos em baixa temperatura, por colunas de destilação ou fracionamento", continua. Um dos produtos dessa fase do processo petroquímico, o eteno - nome comercial do etileno (C2H4) - é matéria-prima para a produção de polímeros como o polietileno tereftalado (PET) e o policloreto de vinila (PVC), que por sua vez são fornecidos para as indústrias transformadoras de plástico, para as mais diversas aplicações. "Através de reatores de polimerização, as moléculas de eteno reagem, se juntam e formam as cadeias de polímeros", completa Bezerra.
A Braskem, que produz 4,25 milhões de toneladas de petroquímicos por ano e tem faturamento anual acima de R$ 7 bilhões, é a maior petroquímica da América Latina e uma das cinco maiores indústrias de capital privado do Brasil. Criada em 16 de agosto deste ano, após a aquisição da Copene pelo grupo Odebrecht-Mariani, a empresa protagoniza uma situação curiosa no Pólo Petroquímico de Camaçari (BA). A Politeno, maior produtora de polietilenos da região, que bateu recorde de produção em julho, com 31,3 mil toneladas, depende do aumento da oferta do eteno fornecido pela Braskem, para alimentar seu projeto de expansão. A fornecedora da matéria-prima, no entanto, além de ser uma das controladoras da Politeno, com 35% de suas ações, é também sua concorrente, produzindo cerca de 350 mil toneladas de polietilenos por ano. Na produção de petroquímicos básicos, a Braskem espera passar dos atuais 1,2 milhão de toneladas de eteno por ano para 1,3 milhão em 2003. Mas esse aumento pode não atender à demanda do Pólo de Camaçari, pois além do plano de expansão da Politeno, a empresa Dow Química está projetando, em parceria com a Basf, a instalação de outra petroquímica na região, com a estimativa de processamento anual de cerca de 100 mil toneladas de eteno.
Os polímeros produzidos pelas indústrias petroquímicas formam diferentes tipos de resinas plásticas, cada qual voltada para uma finalidade específica. As resinas produzidas pela Politeno, por exemplo, são usadas pelas indústrias de brinquedos, adesivos, caixas d'água, lonas, frascos de soro, tampas para alimentos, embalagens para sorvetes, tampas para refrigerantes, frascos para água sanitária, alvejantes e desinfetantes, filmes para fraldas descartáveis e coletores de lixo, entre outros.
Alguns produtos feitos com resina plástica
As principais matérias primas fornecidas pelas petroquímicas para as indústrias transformadoras de plástico são o polipropileno (PP), o policloreto de vinila (PVC), o polietileno de alta densidade (PEAD), o polietileno de baixa densidade (PEBD) e o polietileno tereftalado (PET). Um dos destaques do setor de transformação é a Sinimplast, uma das maiores indústrias de embalagens plásticas do país. Em agosto deste ano, o presidente da empresa, que faturou R$ 160 milhões em 2001, recebeu menção honrosa como empreendedor de sucesso, durante o IV Seminário do Setor Plástico do Grande ABC, promovido pela Associação Brasileira da Indústria do Plástico (Abiplast). A Sinimplast tem um portfolio de clientes bastante conhecidos pelo consumidor de produtos de higiene e limpeza e de alimentos em geral. A empresa transforma as resinas plásticas em embalagens para produtos como o amaciante Confort e o detergente Minerva, da Unilever, o ÁlcoolGel, da Copersucar, o Ajax e o Pinho Sol, da Colgate-Palmolive, os shampoos Colorama, da L'Oréal, Palmolive, da Colgate-Palmolive, e Vital Ervas, da Unilever, os desodorantes Axe, Rexona, Impulse e Vinólia, da Unilever, o Toddy, da Quaker, a maionese Cica, da Unilever, e o adoçante Zero Cal e o Biotônico, da DM-Indústria Farmacêutica.
Dentro da indústria do plástico, um dos principais mercados é o de embalagens de polietileno tereftalado (PET). No Brasil, esse segmento chega a crescer cerca de 10% a cada ano, e produziu aproximadamente 360 mil toneladas de embalagens em 2001. No ano passado, as indústrias de refrigerantes representaram 80% do mercado de embalagens PET; as de água mineral, 10%; as de óleo, 6%; e 4% tiveram outras aplicações. As empresas do setor buscam investir em alta tecnologia para tentar incluir no segmento das embalagens PET as cervejarias, que chegam a vender cerca de 8 bilhões de litros de bebida por ano. Mas os cervejeiros avisam: só entrarão nesse mercado quando a embalagem PET garantir a validade de até 180 dias da bebida em prateleira, a exemplo das embalagens de vidro e de alumínio.

Entenda o que é a camada pré-sal
Chamada camada pré-sal é uma faixa que se estende ao longo de 800 quilômetros entre os Estados do Espírito Santo e Santa Catarina, abaixo do leito do mar, e engloba três bacias sedimentares (Espírito Santo, Campos e Santos). O petróleo encontrado nesta área está a profundidades que superam os 7 mil metros, abaixo de uma extensa camada de sal que, segundo geólogos, conservam a qualidade do petróleo.
Vários campos e poços de petróleo já foram descobertos no pré-sal, entre eles o de Tupi, o principal. Há também os nomeados Guará, Bem-Te-Vi, Carioca, Júpiter e Iara, entre outros.
Um comunicado, em novembro do ano passado, de que Tupi tem reservas gigantes, fez com que os olhos do mundo se voltassem para o Brasil e ampliassem o debate acerca da camada pré-sal. À época do anúncio, a ministra Dilma Rousseff (Casa Civil) chegou a dizer que o Brasil tem condições de se tornar exportador de petróleo com esse óleo. Tupi tem uma reserva estimada pela Petrobras entre 5 bilhões e 8 bilhões de barris de petróleo, sendo considerado uma das maiores descobertas do mundo dos últimos sete anos.
Neste ano, as ações da estatal tiveram forte oscilação depois que a empresa britânica BG Group (parceira do Brasil em Tupi, com 25%) divulgou nota estimando uma capacidade entre 12 bilhões e 30 bilhões de barris de petróleo equivalente em Tupi. A portuguesa Galp (10% do projeto) confirmou o número.
Para termos de comparação, as reservas provadas de petróleo e gás natural da Petrobras no Brasil ficaram em 13,920 bilhões (barris de óleo equivalente) em 2007, segundo o critério adotado pela ANP (Agência Nacional do Petróleo). Ou seja, se a nova estimativa estiver correta, Tupi tem potencial para até dobrar o volume de óleo e gás que poderá ser extraído do subsolo brasileiro. Estimativas apontam que a camada, no total, pode abrigar algo próximo de 100 bilhões de boe (barris de óleo equivalente) em reservas, o que colocaria o Brasil entre os dez maiores produtores do mundo.

Números
No momento, há uma enorme especulação sobre quantos barris de petróleo pode conter o pré-sal. Uma estimativa não-ufanista feita pelo Credit Suisse, falam em algo entre 30 e 50 bilhões de barris – o que já aumentaria em cerca de quatro vezes as reservas provadas brasileiras, que contavam com 12,1 bilhões de barris em janeiro deste ano.
Mas os números podem ser ainda maiores. Alguns acreditam que o pré-sal poderia esconder no mínimo 100 bilhões de barris – o que colocaria o Brasil em 6º lugar entre as maiores reservas de petróleo do mundo.
Já outros, como um ex-diretor da Agência Nacional do Petróleo, Newton Monteiro, chegam a afirmar que o pré-sal pode guardar 338 bilhões de barris, o que faria do Brasil o maior detentor de reservas provadas do mundo, superando de longe a Arábia Saudita – hoje com 264 bilhões de barris.
Para efeito comparativo, se o preço por barril de petróleo cair para US$ 100 dólares, os 338 bilhões de barris dariam uma renda em potencial de US$ 33,8 trilhões de dólares. Quase três vezes o PIB dos Estados Unidos ou 19 vezes o PIB brasileiro.

SÓCIOS PRIVADOS

A Petrobras não perfura os poços sozinha. Das 48 áreas (entre pós-sal e pré-sal) exploradas na Bacia de Santos, por exemplo, só dez são exploradas com exclusividade pela empresa.
A descoberta do campo de Tupi, por exemplo, única área do pré-sal cujas reservas foram dimensionadas por meio de testes de produção até o momento, foi feita por um consórcio que inclui a britânica BG (que vai ficar com 25% do que o campo produzir), a portuguesa Galp Energia (que ficará com 10%) e a Petrobras (que terá direito a 65%). O mesmo acontecendo com os outros campos, com percentuais e empresas diferentes.
Além do Tupi, que só deve atingir seu pico de produção a partir de 2017, já foram descobertos no pré-sal da Bacia de Santos os campos: Iara, Carioca, Júpiter, Caramba, Bem-Te-Vi, Parati, Guará e Ogum.

PH SANGUÍNEO

REGULAÇÃO DO pH NO ORGANISMO
Quando se adiciona ácido à água, mesmo em pequenas quantidades, o pH da solução se altera rapidamente. O mesmo fenômeno ocorre com a adição de bases. Pequenas quantidades de ácido ou de base podem produzir grandes alterações do pH da água.Se adicionarmos ácido ou base ao plasma sanguíneo, veremos que há necessidade de uma quantidade muito maior de um ou de outro, até que se produzam alterações do pH. Isto significa que o plasma dispõe de mecanismos de defesa contra variações bruscas ou significativas do pH. O balanço entre os ácidos e as bases no organismo se caracteriza pela busca permanente do equilíbrio; o plasma resiste às alterações do pH, por meio de pares de substâncias, capazes de reagir tanto com ácidos quanto com bases, chamadas sistemas "tampão". Os mesmos mecanismos de defesa existem nos líquidos intracelular e intersticial.
Representa os três mecanismos que regulam o equilíbrio ácido-base do organismo.
Três mecanismos regulam o pH dos líquidos orgânicos. O mecanismo químico é representado pelos sistemas tampão, capazes de neutralizar ácidos e bases em excesso, dificultando as oscilações do pH. O mecanismo respiratório, de ação rápida, elimina ou retém o dióxido de carbono do sangue, conforme as necessidades, moderando o teor de ácido carbônico. O mecanismo renal é de ação mais lenta e, fundamentalmente, promove a poupança ou a eliminação do íon bicarbonato, conforme as necessidades, para, à semelhança dos demais mecanismos, assegurar a manutenção do pH dentro dos limites normais.

VALORES NORMAIS DO pH
A água é o solvente universal dos líquidos orgânicos; a sua concentração de hidrogênio livre ou ionizado é utilizada como valor de comparação para as demais soluções. O pH normal da água, considerada um líquido neutro é 7. As soluções com pH inferior a 7 são consideradas ácidas e as soluções com pH superior a 7 são consideradas alcalinas.Os líquidos orgânicos são constituídos de água contendo uma grande quantidade de solutos de diversas características químicas e iônicas. A solução orgânica padrão para a avaliação do pH é o sangue. O pH normal do sangue varia dentro da pequena faixa de 7,35 a 7,45. Em comparação com a água, portanto, o sangue normal tem o pH levemente alcalino. Essa alcalinidade do sangue representa a atividade iônica de numerosas substâncias incluindo-se os sistemas tampão.O sangue arterial é o padrão habitual para avaliação do pH; seu valor se situa na porção mais alcalina da faixa normal, entre 7,4 e 7,45. O sangue venoso tem maior concentração de hidrogênio livre, recebido do líquido intersticial pelos capilares venosos. Em conseqüência, o pH do sangue venoso se situa na faixa menos alcalina do pH normal, geralmente entre 7,35 e 7,40.
Figura 4. Representa a faixa do pH normal do sangue e as suas principais alterações.
As principais alterações do pH do sangue estão representadas na figura 4. Quando o pH do sangue está abaixo de 7,35 existe acidose; se o pH do sangue é superior a 7,45, existe alcalose. Quando a acidose é severa e o pH alcança valores abaixo de 6,85, em geral as funções celulares se alteram de tal forma que sobrevém a morte celular; o distúrbio é irreversível. Do mesmo modo, nas alcaloses severas e persistentes, os valores de pH superiores a 7,95 são incompatíveis com a normalidade da função celular. O distúrbio é irreversível e, em geral, ocorre a morte celular.

PH INTRACELULAR
O interior das células reflete uma realidade metabólica diferente do plasma sanguíneo. A atividade celular gera permanentemente subprodutos ácidos como resultado de numerosas reações químicas. Em conseqüência, o pH habitual do líquido intracelular é mais baixo que o pH do plasma. O pH intracelular é de aproximadamente 6,9 nas células musculares e pode cair a 6,4 após um exercício extenuante. Nas células dos túbulos renais, o pH é de cerca de 7,3, de acordo com a predominância de substâncias alcalinas, podendo se alterar com as necessidades do organismo. Em geral, as células dos tecidos com maior atividade metabólica tem um pH levemente ácido, em relação ao pH do sangue.

REGULAÇÃO
O metabolismo celular produz ácidos que tendem a modificar a concentração dos íons hidrogênio nos líquidos do organismo. A manutenção da concentração ideal de íons hidrogênio depende da ação de ácidos e bases existentes nos líquidos, da eliminação de ácido carbônico pelos pulmões e da eliminação de íons hidrogênio pelos rins.Os ácidos são as substâncias que podem ceder íons hidrogênio para uma solução; bases são as substâncias que podem receber íons hidrogênio em uma solução.A quantidade de íons hidrogênio livres nas soluções é quantificada pelo pH. Quanto maior a quantidade de íons hidrogênio nas soluções, tanto mais baixo será o seu pH; ao contrário, as soluções com baixa concentração de íons hidrogênio, tem o pH mais elevado. A água é a substância padrão para comparação com as demais substâncias. A dissociação da água é desprezível; apenas uma molécula, em cada 10 milhões, se dissocia. A água é, portanto, uma substância neutra, ou seja não é ácido nem é base. O pH da água é 7; a água ocupa o ponto neutro da escala do pH, que vai de 0 a 14. As soluções com pH inferior ao da água, são consideradas ácidas; as soluções cujo pH é superior a 7, são consideradas bases.O pH do sangue reflete a atividade iônica de numerosas substâncias e é ligeiramente maior que o pH da água. O sangue normal tem o pH que varia entre 7,35 e 7,45. O sangue normal, portanto, é levemente alcalino, em relação à água.Quando o pH do sangue está abaixo de 7,35 dizemos que existe acidose; quando o pH do sangue supera o valor de 7,45, dizemos que há alcalose.