QGT-Aula6

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QUÍMICA E SUAS REALIZAÇÕES 
aula 6 
INTRODUÇÃO 
Neste curso, já se observou que a vida sem Química nos levaria de volta à Idade da Pedra. 
Quase toda a infraestrutura e o conforto do mundo atual surgiram da pesquisa química. Nos 
primórdios, quando essa busca se guiava por curiosidade, tradição e alquimia, enquanto a 
ciência ainda era uma semente a esperar a rega, a falta de teorias corretas levava a um 
progresso hesitante. Agora que nossa ciência está madura, com a curiosidade apenas a 
motivar, mas não a guiar, com o conhecimento e a compreensão advindos da experiência e 
da racionalidade ocupando esse lugar, suas realizações passaram a ser substanciais. 
Nos termos mais amplos possíveis, os químicos descobriram como pegar uma forma de 
matéria e transformá-la em uma forma diferente. Em alguns casos, eles descobriram como 
tirar matéria-prima da Terra, como petróleo ou minério, e produzir materiais diretamente 
deles, como combustíveis de petróleo e ferro para aço. Eles também descobriram como fazer 
colheitas do céu, como ao pegar o gás nitrogênio da atmosfera e convertê-lo em fertilizante. 
Eles também descobriram como fazer formas altamente sofisticadas de matéria, adequadas 
para uso como tecidos, adesivos, fármacos ou em aplicações que atualmente consideramos 
alta tecnologia, mas sabendo que há tecnologia superior ainda por vir e que será alcançada, 
com certeza, pela Química. 
TERRA, AR, FOGO E ÁGUA 
Podemos começar esta aula, em que faremos um relato das inúmeras realizações da Química, 
guiando-nos pelos ditos “quatro elementos” da Antiguidade: terra, ar, fogo e água. 
Comecemos pela água, o componente obrigatório e absolutamente essencial da vida, tanto 
no nível dos organismos individuais, quanto no nível das sociedades globais. A Química tornou 
possível a vida em comunidade através de seu conhecimento a permitir purificar a água e 
livrá-la de patógenos. O cloro é o principal agente a permitir a existência das grandes cidades: 
sem ele, várias doenças seriam espalhadas desenfreadamente e a vida urbana uma aposta 
tão provável quanto a morte urbana, como costumava ser há poucos séculos. Os químicos 
encontraram maneiras de extrair esse elemento, cloro, de uma fonte abundante, o cloreto de 
sódio, sal comum. Usa-se eletrólise para oxidar os íons cloreto, Cl–, da salmoura, a solução 
saturada desse sal: retira-se um elétron de cada um deles, convertendo-os no cloro 
elementar, gasoso, Cl2. Então, o altamente reativo gás cloro passa a atacar os patógenos, 
tornando-os inofensivos. 
Os químicos também estão na vanguarda da batalha para obter água potável da água salobra, 
da água envenenada de alguns aquíferos e da fonte mais abundante de todas, os oceanos. 
Eles contribuíram de maneira direta para essa tarefa crucial desenvolvendo a “osmose 
reversa”, o processo no qual a água é forçada a atravessar membranas que filtram os íons que 
a tornam intragável. Eles também contribuem de forma indireta desenvolvendo as 
membranas que podem suportar as altas pressões envolvidas e que dão eficiência ao 
processo. Vale lembrar que as habilidades tradicionais de análise dos químicos, descobrindo 
o que está presente na água, o que pode ser tolerado e o que é essencial remover, são cruciais 
para esse esforço. 
Agora, pegue a terra, a fonte do alimento. À medida que a população global cresce e a área 
produtiva do planeta diminui, torna-se cada vez mais importante garantir às colheitas maior 
abundância e confiabilidade. A Engenharia Genética, que é uma técnica química, executada 
em colaboração literalmente frutífera com a Biologia, é uma maneira de trabalhar nessa 
seara, mas ela permanece controversa por uma variedade de razões, algumas plausíveis, 
outras não. Já a maneira tradicional de incentivar a abundância é aplicar fertilizantes. Aqui, 
os químicos contribuíram substancialmente encontrando fontes economicamente viáveis de 
nitrogênio e fósforo e garantindo que eles possam ser convertidos em uma forma que possa 
ser assimilada pelas plantas. 
O ar abastece a terra. O nitrogênio, um dos elementos essenciais à agricultura, é 
surpreendentemente abundante no ar, constituindo mais de três quartos da atmosfera; mas 
está em uma forma que não pode ser assimilada pela maioria das plantas. Essa inércia teimosa 
se deve quase inteiramente ao fato de que os dois átomos de nitrogênio de uma molécula de 
gás nitrogênio, N2, são unidos por uma poderosa ligação tripla, três pares de elétrons 
compartilhados, e são notoriamente difíceis de separar. De fato, essa é a principal razão pela 
qual o nitrogênio atmosférico é tão abundante no ar: ele simplesmente permanece distante 
da maioria das tentativas de reagir com ele, exigindo raios ou bactérias associadas a certas 
plantas leguminosas para manipulá-lo quimicamente. 
Uma das maiores conquistas da Química, alcançada nos primeiros anos do século XX sob o 
impulso, não de um desejo humano de alimentar, mas de um desejo desumano de matar, foi 
descobrir como colher nitrogênio do ar e transformá-lo em uma forma que poderia ser usado 
para fazer explosivos, mas também, colateralmente, veja só, que também pudesse ser 
absorvido pelas plantações. Essa conquista, de Fritz Haber e Carl Bosch, foi um marco na 
indústria química, pois, além de implicar a descoberta de catalisadores apropriados para 
facilitar a reação entre os gases nitrogênio e hidrogênio para formar amônia, NH3, também 
exigiu o desenvolvimento de uma planta industrial a operar a temperaturas e pressões nunca 
antes atingidas. 
Porém, o processo Haber-Bosch, ainda usado globalmente hoje, continua exigindo muita 
energia. Então, seria maravilhoso se os processos que ocorrem nas bactérias que habitam os 
nódulos das raízes de alfafa, trevo, feijão, ervilha e outras leguminosas pudessem ser 
emulados em escala industrial e aproveitados para fixar o nitrogênio atmosférico. Os 
químicos dedicaram décadas de pesquisa a essa possibilidade, dissecando em detalhes as 
enzimas que as bactérias usam de maneira silenciosa e eficiente em termos de energia, baixa 
pressão e baixa temperatura. Há vislumbres de sucesso, mas nenhum método ainda é 
comercialmente viável. 
O fósforo também é abundante, especialmente como restos de animais pré-históricos. Seus 
ossos de fosfato de cálcio e sua fonte especial de energia interna, as moléculas de ATP, 
trifosfato de adenosina, que alimentavam cada uma das células deles e ainda alimentam 
nossas células, encontram-se em grandes pilhas compactadas sob os oceanos do mundo 
como rocha fosfática. Aqui, os químicos ajudam a minerar os mortos para alimentar os vivos, 
pois encontram maneiras de extrair o fósforo dessas fontes enterradas para usá-lo 
novamente no grande ciclo da sustentabilidade. 
Depois da água, do ar e do alimento que brota da terra, precisamos de energia, a 
representante do fogo neste quarteto. Nada acontece no mundo sem energia, e as 
civilizações entrariam em colapso se ela deixasse de estar disponível. As civilizações avançam 
empregando energia em quantidades cada vez maiores, e os químicos contribuem em todos 
os níveis e em todos os aspectos para o desenvolvimento de novas fontes e aplicações mais 
eficientes das fontes atuais. 
O petróleo é, obviamente, uma fonte de energia extraordinariamente conveniente, pois pode 
ser transportado facilmente, mesmo em aeronaves sensíveis ao peso. Os químicos há muito 
contribuem para o refinamento da matéria-prima extraída do solo. Eles desenvolveram 
processos e catalisadores que pegam as moléculas fornecidas pela natureza e cortam-nas em 
fragmentos mais voláteis ou remodelam-nas para que queimem com mais eficiência. Mas 
simplesmente queimar a complexa recompensa subterrânea da natureza pode ser visto pelas 
gerações futuras como a destruição arbitrária de um recurso inestimável, semelhante à 
extinção de espécies. O petróleo é finito e, embora novas fontes economicamente viáveis, 
pelo menos por enquanto, estejamconstantemente sendo descobertas, está se mostrando 
cada vez mais perigoso e caro extraí-lo. Temos de aceitar que, embora uma Terra vazia de 
petróleo esteja a décadas de distância, um dia ela chegará e, por isso, nosso preparo para ela 
precisa ser antecipado. 
Onde os químicos procuram atualmente novas fontes de energia? O Sol, essa fornalha de 
fusão nuclear distante e furiosa no céu, é uma fonte óbvia, e a captura química de sua energia 
pela natureza, como a fotossíntese, é um modelo óbvio para tentar emular. Os químicos já 
desenvolveram materiais fotovoltaicos um tanto eficientes e continuam a desenvolver sua 
eficiência. A natureza, com sua experiência de química de laboratório há 4 bilhões de anos, já 
desenvolveu um sistema altamente eficiente, baseado em clorofila. Embora as principais 
características do processo sejam compreendidas, pegar o modelo da natureza e adaptá-lo à 
escala industrial é um desafio para os químicos. Uma opção é usar a luz solar para dividir a 
água em seus elementos componentes, o desejável gás hidrogênio e o já abundante gás 
oxigênio, levando o hidrogênio para onde ele possa ser queimado. 
Dissemos “queimado”, mas os químicos sabem que existem maneiras mais sutis e eficientes 
de usar a energia do hidrogênio e dos hidrocarbonetos do que incendiá-los, capturando o 
calor gerado para uso em um motor mecânico ou em um gerador elétrico ineficiente. A 
Eletroquímica, área da Química que estuda o uso de reações químicas para gerar eletricidade 
e o uso de eletricidade para produzir mudanças químicas, é potencialmente de grande 
importância para o mundo. Os químicos já ajudaram a produzir as fontes móveis, as baterias, 
que acionam nossos pequenos dispositivos portáteis, como lâmpadas, tocadores de música, 
laptops, telefones, dispositivos de monitoramento de todos os tipos e, cada vez mais, nossos 
veículos. 
Os químicos estão profundamente envolvidos em colaboração com engenheiros no 
desenvolvimento de “células de combustível” em todas as escalas, desde pequenos carros 
para uso individual até o abastecimento de casas e vilas inteiras. Em uma célula de 
combustível, a eletricidade é gerada ao permitir que reações químicas despejem elétrons em 
superfícies condutoras e também os extraiam delas, enquanto o combustível, seja hidrogênio 
ou hidrocarbonetos, é fornecido por uma fonte externa. A viabilidade de uma célula a 
combustível depende essencialmente da natureza das superfícies onde as reações ocorrem e 
do meio em que estão imersas. As pesquisas já estão avançadas para o gás hidrogênio como 
esse combustível, mas, para o Brasil, por exemplo, seria excelente se o etanol que produzimos 
vastamente e que é líquido e mais fácil de armazenar, também pudesse ser utilizado 
diretamente em uma célula de combustível. 
Mesmo a energia nuclear, obtida tanto pela fissão já dominada, quanto, quem sabe um dia, 
pela fusão, que seria a emulação do Sol na Terra, depende das habilidades dos químicos. A 
construção de reatores nucleares depende da disponibilidade de novos materiais, e a 
extração do combustível nuclear na forma de urânio e seus óxidos a partir de seus minérios 
envolve a Química. Todos sabemos que um dos temores que impede o desenvolvimento e a 
aceitação pública da energia nuclear, além dos problemas políticos e econômicos, é o 
problema de como descartar o combustível irradiado altamente radioativo. Os químicos 
contribuem encontrando maneiras de extrair isótopos úteis do lixo nuclear e encontrando 
maneiras de garantir que ele não escape ao ambiente e torne-se um perigo por séculos. 
PRODUTOS PETROQUÍMICOS 
Mencionamos há pouco a destruição aparentemente arbitrária de um recurso inestimável, 
quando se queima sem uma razão especial a complexa mistura orgânica que conhecemos 
como petróleo, tão dificultosamente sugada do solo onde permaneceu por milênios e 
milênios. O petróleo é um recurso inestimável por ser o ponto de partida de uma 
impressionante cadeia de reações que os químicos desenvolveram e que constituem a 
indústria petroquímica. 
Olhe ao seu redor e identifique o que os químicos conseguiram sintetizar ao pegar o preto e 
viscoso petróleo cru que emerge da Terra e submetê-lo às reações que eles desenvolveram. 
Talvez o maior impacto desses processos tenha sido o desenvolvimento dos plásticos. Há um 
século, o mundo cotidiano era metálico, cerâmico ou natural, com objetos construídos em 
madeira, lã, algodão, seda e nenhum plástico. Hoje, há uma abundância de objetos 
construídos a partir de sintéticos derivados do petróleo. Nossos tecidos foram fiados a partir 
de materiais desenvolvidos por químicos; viajamos com malas e bolsas feitas de materiais 
sintéticos; nossos equipamentos eletrônicos, nossas televisões, telefones e laptops são todos 
moldados a partir de materiais sintéticos. Nossos veículos são cada vez mais fabricados a 
partir de materiais sintéticos. Até mesmo a aparência do mundo agora é diferente do que era 
há cem anos: toque em um objeto hoje e sua textura é tipicamente a de um material sintético. 
Por essa transformação, estamos em dívida com os químicos, que descobriram como cortar 
as longas moléculas extraídas do subsolo e depois remontá-las em cadeias muito longas, no 
processo de polimerização. Assim, o etileno (CH2=CH2) é transformado em polietileno e usado 
para tudo, desde sacolas plásticas para compras, aliás, já sendo abandonado para esse fim 
em função do grave impacto ambiental, até ajudar a vencer a Segunda Guerra Mundial, como 
no revestimento de cabos de radar. Como mencionamos na aula 4, quando um hidrogênio do 
etileno é trocado por cloro, esses monômeros polimerizam para formar PVC, policloreto de 
vinila, que substituiu a madeira e o metal em muitos trabalhos de construção. 
Embora a conveniência das sacolas plásticas de polietileno, sabemos agora, seja superada por 
sua praga no ambiente, pense no que não teríamos se não tivéssemos nenhum dos materiais 
poliméricos inventados pelos químicos e depois fabricados a granel. Pense em um mundo 
sem nylon e os poliésteres dos tecidos para roupas, estofados e decoração. Pense em um 
mundo com apenas recipientes de metal pesado para bebidas, alimentos e líquidos 
domésticos. Pense em um mundo sem todos os pequenos artefatos de plástico da vida 
cotidiana, interruptores, plugues, tomadas, brinquedos, cabos de facas, teclados, botões… a 
lista é quase literalmente infinita, tão onipresente é a presença de materiais poliméricos 
gerados pela Química. 
Mesmo se você lamentar a morte de muitos materiais naturais, ainda pode agradecer aos 
químicos por sua preservação onde ainda são empregados. A matéria natural apodrece, mas 
os químicos desenvolveram materiais que garantem que essa decomposição seja adiada. Em 
suma, os químicos tanto fornecem novos materiais quando são julgados apropriados ou 
desejáveis, quanto fornecem meios de prolongar a vida dos materiais naturais quando o 
julgamento e a escolha levam à sua adoção. 
Os plásticos são apenas uma das faces da revolução em materiais que caracterizou os últimos 
cem anos e continua vigorosamente hoje. Os químicos desenvolvem as cerâmicas que 
começam a substituir os metais que utilizamos nos veículos, tornando-os mais leves e 
aumentando a eficiência dos nossos sistemas de transporte com a consequente diminuição 
do seu impacto no ambiente. A cerâmica, é claro, é um material de grande antiguidade e 
importância, constituindo os velhos recipientes que ajudaram a viabilizar a permanência e a 
vida social da humanidade na Antiguidade. As cerâmicas modernas são construídas de forma 
mais sistemática a partir de argila purificada e outros materiais e, às vezes, exibem 
propriedades surpreendentes. Quem, por exemplo, teria suspeitado que uma classe de 
cerâmica cozida a partir de uma mistura de elementos quase feiticeira teria a notável 
propriedade da supercondutividade, a capacidade de conduzir eletricidade sem resistência?Este material opera em temperaturas muito baixas, mas em temperaturas muito mais altas 
do que os materiais supercondutores anteriormente conhecidos e, portanto, são 
economicamente mais encorajadores e aceitáveis. Porém, este saber ainda está em busca de 
aplicações na prática, pois a fabricação de fios e filmes de cerâmica continua sendo um 
problema desafiador. 
Cerâmicas incluem vidro: o vidro é um tipo de material cerâmico. O vidro moderno inclui a 
fibra óptica, que constitui a espinha dorsal do nosso sistema de comunicação global. O vidro 
é fundamentalmente sílica, dióxido de silício, SiO2, da areia que foi purificada, derretida e 
depois deixada para esfriar. Ao longo dos séculos, os químicos mexeram com esta composição 
fundamental e deram-nos os vitrais ricamente coloridos, cujos fascinantes matizes são 
obtidos por impurezas, adicionadas de forma cuidadosa e seletiva. Nos primórdios, as cores 
foram desenvolvidas por tentativa e erro, e preservadas pela habilidade e pela sabedoria dos 
fabricantes de vidro, e não dos químicos. Mas, agora, são os químicos que formulam a 
composição de vidros que, em alguns casos, são ricamente coloridos, mas, em outros, como 
as fibras em particular, são surpreendentemente transparentes e capazes de transmitir pulsos 
de luz a grandes distâncias com atenuação mínima. 
A CRIAÇÃO DA COR 
O mundo dos artefatos humanos seria monótono sem as contribuições dos químicos. As cores 
vibrantes já foram domínio exclusivo dos ricos, que podiam arcar com as despesas da compra 
de cores naturais, como a púrpura tíria, com mísero um grama, suficiente para tingir somente 
a bainha de um manto, extraído do fétido muco glandular de 12 mil exemplares esmagados 
de Bolinus brandaris, ou o vermelho do aniquilado pau-brasil. Então, veio William Perkin 
(1838-1907), que, ao tentar sintetizar o antimalárico quinino, sem sucesso por não ter a 
vantagem de conhecer sua estrutura, tropeçou no corante que chamou de mauveína, 
salvando caracóis do mar em vez de soldados e, incidentalmente, fundando a indústria 
química britânica. Assim, ele lançou as bases para a geração de toda a sua riqueza pessoal e 
de parte expressiva da riqueza nacional da Grã-Bretanha. 
Os químicos adicionaram todo um espectro de cores ao mundo material, que não é mais 
monótono, exceto quando necessário, como na camuflagem, mas pode ser qualquer coisa, 
desde recatadamente sutil até vibrantemente escandaloso. Não apenas a gama de cores 
agora é enorme, com fluorescência e brilho refletivo adicionados à gama, mas as cores são 
resistentes à luz e podem suportar os rigores da lavanderia. 
As cores criadas quimicamente não se limitam ao tecido. Pigmentos em geral foram 
desenvolvidos; não só os próprios materiais de coloração, mas também o suporte, como as 
tintas usadas em edifícios e os acrílicos usados pelos artistas. Pense nos avanços feitos nas 
tintas domésticas, com melhorias em sua viscosidade, sua estabilidade em atmosferas 
agressivas e sua gama de cores, incluindo cores que desbotam intencionalmente para mostrar 
onde a tinta está sendo aplicada. 
Até as cores das telas de televisão e monitores de computador fazem uso de sólidos 
desenvolvidos por químicos. Já se foram os dias dos tubos de raios catódicos volumosos e 
famintos por energia. Agora, estamos no mundo dos cristais líquidos, das telas de plasma e 
dos OLEDs, os diodos orgânicos emissores de luz. Os cristais líquidos e os OLEDs são formados 
por moléculas construídas por químicos, que respondem de maneira especial a campos 
elétricos e possibilitaram dispositivos portáteis com telas de cores intensas. 
A INFRAESTRUTURA DO COTIDIANO 
Os químicos também são responsáveis pelo desenvolvimento dos semicondutores que estão 
na base do mundo moderno da comunicação e da computação. De fato, uma das principais 
contribuições da Química atualmente é o desenvolvimento do que poderia ser considerado 
como a infraestrutura material do mundo digital. Os químicos desenvolvem os 
semicondutores que estão no centro da computação e as fibras ópticas que estão 
substituindo cada vez mais o cobre para a transmissão de sinais. As telas que atuam como 
interfaces com o sistema visual humano são resultado do desenvolvimento de materiais pelos 
químicos. 
Atualmente, os químicos estão desenvolvendo computadores moleculares, nos quais os 
clássicos interruptores e memórias são baseados em mudanças na forma das moléculas. O 
desenvolvimento bem-sucedido de tais materiais resultará em um aumento sem precedentes 
no poder computacional e uma miniaturização surpreendente. Também há a perspectiva do 
desenvolvimento da computação quântica, que dependerá da capacidade dos químicos de 
desenvolver novos materiais apropriados, e resultará em uma revolução quase imprevisível 
na comunicação e na computação. 
QUÍMICA MEDICINAL 
Uma das grandes contribuições da Química para a civilização humana e, deve-se acrescentar, 
para o bem-estar dos rebanhos, foi o desenvolvimento de produtos farmacêuticos. Os 
químicos podem se orgulhar de sua contribuição para o desenvolvimento de agentes que 
combatem doenças. Talvez sua contribuição mais bem-vinda do ponto de vista pessoal tenha 
sido o desenvolvimento de anestésicos e a consequente redução da perspectiva de dor. Pense 
em sofrer uma amputação há 200 anos, apoiando-se apenas em conhaque e dentes cerrados. 
Mas isso não supera em importância para a humanidade, de forma ampla, o desenvolvimento 
de antibióticos, muitas vezes com químicos observando a natureza de perto para ter sucesso 
na missão. Um século atrás, a infecção bacteriana era uma perspectiva mortal, mas agora, 
ante a disponibilidade de penicilina, seus descendentes quimicamente modificados e outras 
tantas classes de antibióticos surgidas nestas décadas, é curável. Torcemos para que as coisas 
continuem assim, mas precisamos nos preparar para o oposto, à medida que as bactérias 
evoluem para escapar de seu inimigo mortal. 
Muitas vezes, as empresas farmacêuticas são atacadas pelos lucros e exploração que muitos 
consideram escandalosos. Pode até ser justo. Mas também é justo admitir que essas 
indústrias também alcançam o admirável objetivo de reduzir o sofrimento humano e animal, 
desenvolvendo drogas e outros produtos para saúde que combatem doenças e melhoram a 
vida. Os químicos estão no centro deste esforço. É lamentável que o desenvolvimento desses 
fármacos seja tão caro. Técnicas computacionais modernas estão ajudando na busca de novas 
formas de abordagem, reduzindo também a dependência de testes in vivo em animais. 
Porém, um cuidado extraordinário precisa ser exercido ao introduzir materiais estranhos em 
corpos humanos vivos, e anos de pesquisa dispendiosa podem ser subitamente arruinados 
se, na última fase dos testes, são descobertas consequências inaceitáveis. 
A contribuição dos químicos para o alívio de doenças chega mais longe, a um envolvimento 
em nível molecular. A Biologia tornou-se Química há uns setenta anos, quando a estrutura do 
DNA foi descoberta, em 1953. A Biologia Molecular, que em grande parte surgiu dessa 
descoberta, é a Química aplicada ao funcionamento dos organismos. Os químicos, muitas 
vezes disfarçados de biólogos moleculares, abriram as portas para a compreensão da vida e 
sua principal característica, a hereditariedade, abrindo grandes regiões do mundo molecular 
para a investigação racional. Eles também transformaram a Medicina Forense e a 
Antropologia. 
O interesse da Química pelos processos da vida surgiu em um momento em que os ramos 
tradicionais da Química – Orgânica, Inorgânica e Físico-Química – atingiram um estágio de 
considerável maturidade e se prepararam para enfrentar a rede incrivelmente complexa de 
processos que ocorrem dentro dos organismos vivos, especialmente nós, com corpos 
humanos. A abordagem do tratamento ou da prevenção das doenças foi colocada em uma 
base racional pelas descobertas que os químicos continuama fazer. Se você planeja entrar 
nesse campo, a Genômica e a Proteômica serão de importância crucial para o seu trabalho. 
Esta é realmente uma região da Química onde você pode se sentir confiante em se apoiar nos 
ombros dos gigantes que o precederam e saber que está atacando a doença em suas raízes. 
GUERRA E OUTROS MALES 
Mas há o lado escuro da Química. Seria inapropriado neste relato das grandes conquistas da 
Química não o mencionar, escondendo os resultados de pesquisa que aumentaram a 
capacidade da humanidade de danificar e de matar. Esses resultados tiveram um custo, em 
alguns casos para a vida humana, em outros para o ambiente. 
Primeiro, os avanços feitos na matança e mutilação. Os químicos têm sido responsáveis pelo 
desenvolvimento de gases para a guerra e pela otimização de explosivos. De fato, Fritz Haber, 
mencionado em conexão com sua invenção do processo de síntese de amônia que levou à 
ampla disponibilidade de fertilizantes, também foi um líder no desenvolvimento de gás 
venenoso. Há a esperança de que a eliminação de tais armas nos permita julgar a contribuição 
líquida de Haber para a vida humana com mais bondade, a despeito de suas intenções 
originais. Embora sejam os governos e seus governantes a deter a responsabilidade de usar 
armas tão terríveis, os químicos que contribuíram para o seu desenvolvimento não parecem 
poder evitar a condenação social em algum grau. Nada de bom veio do desenvolvimento de 
armas químicas. Não há nada que possa ser colocado no prato oposto da balança para mitigar 
nossa condenação delas: elas são pura maldade. A maioria dos países rejeita armas químicas, 
considerando-as oficialmente como armas ilegais de guerra, mas, na prática, muitos dos 
signatários do tratado internacional seguem utilizando tais armas, inclusive contra sua própria 
população. 
A guerra química, porém, pode ser travada por acidente. Foi o caso de Bhopal, na Índia, em 
1984, quando a fábrica da Union Carbide ficou fora de controle, resultando, segundo fontes 
oficiais, em cerca de 4.000 mortes diretamente relacionadas ao desastre e mais 8.000 em 
duas semanas, e com mais de 500.000 feridos. A causa imediata do desastre foi a entrada de 
água em um tanque sobrecarregado e mal arrefecido cheio de isocianato de metila (CH3NCO), 
um intermediário no processo de fabricação de um pesticida. O declínio da demanda por esse 
produto à época resultou no acúmulo de quantidades anormais desse insumo intermediário. 
Não se sabe se a água entrou por sabotagem de um funcionário insatisfeito ou 
acidentalmente em função de completo desprezo por normas de segurança básicas. Fato é 
que a reação que se seguiu liberou 30 toneladas de gás tóxico na atmosfera, causando morte 
e sofrimento físico e emocional incalculável nos habitantes da favela densamente povoada 
ao redor. 
Comentários sobre os perigos inerentes às plantas químicas seriam mera redundância, e 
sugerir que os riscos não são maiores que as vantagens seria simplificador. Ainda que muito 
raramente tais catástrofes ocorram, temos de aprender lições desses terríveis e caros 
episódios, com implicações em melhores práticas no projeto e na operação dessas indústrias 
que, principalmente, contribuem para o nosso bem-estar. 
A outra faceta obscura da Química é seu fornecimento e seu aperfeiçoamento de explosivos. 
Aqui, a faceta não é inteiramente sinistra, pois os explosivos são úteis em pedreiras e na 
mineração. O problema reside em seu uso em bombas e no fornecimento da força propulsora 
de projéteis, como balas, morteiros e similares. Explosivos são compostos que, quando 
detonados, sofrem uma reação muito rápida – essencialmente, as moléculas se fragmentam 
em pequenos pedaços gasosos, e a geração muito rápida de gás cria o choque destrutivo ou 
impulsivo da explosão. 
Nos primórdios dos explosivos, a pólvora era rainha. Sua ação depende da íntima mistura de 
agentes oxidantes, como enxofre e nitrato de potássio, com materiais que podem ser 
oxidados, como carvão vegetal, essencialmente uma forma impura do elemento carbono. A 
migração dos elétrons para os agentes oxidantes do carbono resulta em um grande número 
de pequenas moléculas gasosas. Desde então, foram desenvolvidas substâncias e misturas 
que reagem mais rapidamente e, consequentemente, resultam em ondas de choque mais 
fortes. Em vez da mistura de diferentes componentes, os químicos trabalharam em direção à 
integração definitiva, colocando os componentes oxidantes e os oxidáveis como partes da 
mesma molécula, de modo que a transferência de elétrons, o rearranjo atômico e a 
fragmentação molecular sejam os mais rápidos possíveis e que grandes números de pequenas 
moléculas fragmentadas sejam formados para amplificar o choque. Famosa entre esses 
compostos é a nitroglicerina. Este composto altamente instável foi domado quando Alfred 
Nobel (1833-1896) descobriu que ele poderia ser absorvido por um tipo de argila porosa, 
formando dinamite. Por outro lado, no devido tempo, Nobel garantiu fundos para o 
estabelecimento da Fundação Nobel, que, via de regra, visa a conscientização das pessoas, a 
melhoria da condição humana e a propagação da paz. 
PROBLEMAS AMBIENTAIS 
Sigamos neste canto embaraçosamente negativo da Química. Outro problema que não pode-
mos deixar de mencionar é quanto a seus danos ambientais. É impossível negar que efluentes 
indesejados de fábricas de produtos químicos causaram inúmeros estragos ecológicos. Desde 
que as fábricas de corante de Perkin tingiram os canais próximos em vermelho, verde e 
amarelo, de acordo com as prioridades de fabricação da época, a aspiração da humanidade 
por sua própria melhoria tem um custo ambiental. De fato, as raízes da poluição ambiental 
podem ser rastreadas até antes dos gregos e romanos, pois a análise dos testemunhos de 
gelo da Antiguidade mostra vestígios das consequências do trabalho com metais. 
Dois caminhos se colocam: o da lei e o da Química. O da lei constrange pela perspectiva de 
punição; o da Química atua pela eliminação na fonte. Este último, sempre o melhor modo de 
ação, depende dos desenvolvimentos da própria Química, tendo inspirado o movimento 
político, ambiental e científico da Química Verde. Em termos amplos, a Química Verde visa 
minimizar o impacto ambiental dos processos de fabricação de produtos químicos por meio 
de diretrizes rígidas sobre o uso de materiais e sobre a eliminação de resíduos. 
Os protagonistas da Química Verde começam com a plausível proposição de que é melhor 
prevenir a geração de resíduo a tratá-lo depois de gerado. A implicação desse princípio 
fundamental é que tudo o que é usado como matéria-prima em um processo deveria aparecer 
em sua totalidade no produto final: quaisquer átomos que entrarem deveriam aparecer nas 
moléculas do produto. Com isso, o mínimo possível de átomos seria descartado como 
indesejado. Essa implicação tem impactos econômicos e tecnológicos consideráveis e, 
portanto, relutância comercial, pois processos e plantas precisam ser projetados de acordo e 
matérias-primas específicas devem ser adquiridas de fontes menos convenientes, muitas 
vezes a custos maiores. 
Os procedimentos devem ser projetados para evitar ou pelo menos minimizar o envolvimento 
de compostos tóxicos, não apenas como resíduos, mas também como intermediários 
potencialmente evitáveis. Essa exigência também se impõe ao produto final, que deve 
oferecer risco mínimo de toxicidade para a vida e para o ambiente. A restrição também se 
aplica a materiais auxiliares empregados no processo, particularmente os líquidos que são 
usados como solventes e que podem ou acabam sendo, mesmo, liberados para o ambiente, 
mesmo em pequenas quantidades, à medida que há vazamentos nos processos para sua 
reciclagem. Os químicos, mesmo para seus procedimentos de laboratório em pequena escala, 
são essenciais farejadores de solventes benignos e desenvolvedores de adequadas reações a 
ocorrernesses ambientes ainda novos e pouco conhecidos. 
Outra aspiração ideal dos proponentes da Química Verde é que a matéria-prima seja 
renovável. A renovabilidade pode assumir uma variedade de formas, mas todas evitam a 
extração de recursos da Terra. A natureza fornece colheitas a cada ano, e elas contam como 
renováveis devido à benevolência do Sol e seu poder de reciclagem de dióxido de carbono 
por meio da fotossíntese. Outros materiais além do dióxido de carbono podem ser reciclados, 
tendo sido propostos planos para o uso de aterros sanitários como minas, ou seja, como 
fontes de materiais preciosos, mas essa opção é perigosa e não está disponível atualmente. 
Os proponentes da Química Verde apontam para outra fonte de desperdício e de poluição: o 
papel da energia em um processo químico. Todas as demandas de energia fazem exigências 
ao ambiente, seja pela disponibilização de combustível ou pelo impacto da exaustão dos 
gases resultantes na atmosfera. Idealmente, todos os procedimentos devem ocorrer sem a 
necessidade de aquecimento ou, por ser ainda mais caro e destrutivo, de resfriamento. 
Depois, há uma série de requisitos técnicos para que o processo seja o mais verde possível. 
Muitos procedimentos em Química Orgânica, como de fabricação de fármacos, requerem 
etapas intermediárias nas quais as moléculas são modificadas temporariamente em seu 
caminho para se tornar o produto final. Cada etapa precisa de condições especiais, de seus 
próprios reagentes e uma variedade de solventes, muitos deles nocivos. O procedimento 
muda para o lado verde do espectro de produção quando minimiza esses intermediários e 
procura rotas mais diretas da matéria-prima para o produto. 
Químicos verdes brilhantes olham além do processo em si, olham para todo o ciclo de vida de 
seu produto. Com isso, procuram maneiras de garantir que, no final de sua vida funcional, o 
produto e qualquer coisa em que ele se decomponha não seja tóxico. A consideração de “todo 
o ciclo de vida” inclui a antecipação de desastres durante o próprio processo de fabricação – 
lembremos de Bhopal. A implicação é ter a precaução de que, em caso de acidente, tudo o 
que é produzido ou armazenado deve ter um efeito mínimo no ambiente. A mitigação da 
possibilidade de catástrofe envolve a análise incessante e confiável de todos os componentes 
e condições dos contentores e dos tanques de reação e de armazenamento, acompanhados 
de procedimentos de monitoramento à prova de falhas que não podem, como em Bhopal, 
ser ignorados ou contornados. 
Eis as aspirações da Química Verde. A conclusão subjacente é a de que é essencial recorrer à 
Química para resolver e, de preferência, evitar os problemas que ela mesma causa ou pode 
causar. Claro que sempre há uma tensão entre lucro comercial e responsabilidade social e 
ambiental, tensão essa que se agrava pelos baixos níveis de supervisão em alguns ambientes, 
que incentivam a indústria a fazer más escolhas. 
A caixa de Pandora sempre foi assim: intrometer-se na natureza implica, invariavelmente, 
risco. Os químicos se intrometem nas próprias raízes da natureza material, pegando os 
átomos que ela fornece e transformando-os em compostos que lhe são estranhos e que, 
intrometendo-se em seus ecossistemas, podem perturbar os delicados equilíbrios da vida. 
Com essa capacidade de manipular átomos, vêm responsabilidades, que nem sempre foram 
reconhecidas no passado, mas, sob pressões sociais, agora vêm se elevando na consciência 
da indústria química. 
A consideração crucial, no entanto, é de onde virão soluções confiáveis para os problemas do 
mundo, se não for incluindo nessas fontes de solução o desenvolvimento da Química. A 
Química é a chave para o aprimoramento de quase todos os aspectos de nossas vidas diárias, 
do berço ao túmulo e de todos os pontos intermediários. Ela forneceu a base material de 
todos os nossos confortos, não apenas na saúde, mas também na doença, e não há razão para 
supor que tenha atingido seu apogeu. A Química é a única solução para os problemas que 
causa no ambiente, seja na terra, no ar ou na água. 
AS CONTRIBUIÇÕES CULTURAIS DA QUÍMICA 
Há outra conquista da Química que seria inapropriado ignorar nesta aula: o fato de que ela 
fornece novas visões sobre o funcionamento do mundo material, desde as rochas até os 
organismos vivos. Estas novas visões de mundo são um aprimoramento da condição humana, 
pois emprestam compreensão à admiração e, assim, aumentam nosso deleite ante a vida e o 
universo. 
Por meio da Química, entendemos a composição e a estrutura dos minerais que constituem 
a paisagem. Podemos ver as estruturas das rochas e saber por que são rígidas, por que podem 
brilhar, por que podem fraturar e erodir, podemos saber o que elas contêm. Sabemos por 
que os metais podem ser moldados e transformados em fios e, através do nosso 
conhecimento do arranjo de seus átomos, por que alguns se curvam à nossa vontade, mas 
outros se quebram. Entendemos as mudanças que podem ser feitas com os metais para 
formar ligas e aços com diferentes propriedades. Entendemos as cores das pedras preciosas 
e por que podemos ver através do vidro, mas não através da madeira. 
Por meio da Química, podemos desvendar e compreender os mistérios outrora insondáveis 
do mundo natural. Podemos entender o verde de uma folha e o vermelho de uma rosa, a 
fragrância de uma erva e do capim recém-cortado. Podemos compreender, de forma 
hesitante, mas progressiva, a intrincada e complexa rede de processos no mundo natural que 
constituem a propriedade impressionante e multifacetada que conhecemos como vida. 
Estamos começando, ainda mais hesitantemente, a entender os processos químicos em 
nossos cérebros que nos permitem sentir, admirar e entender. 
Embora a Química não lide com a matéria última, o zoológico de partículas fundamentais que 
se encontram no domínio da Física de Partículas, ela lida com combinações delas, os átomos, 
que têm personalidades distintas. Pelos olhos da Química, entendemos as personalidades dos 
elementos. Olhando as estruturas de seus átomos, entendemos por que eles têm essas 
personalidades e por que eles fazem determinadas combinações, mas não outras. Graças à 
Química, especialmente graças ao núcleo daquilo que define a Química, sabemos como fazer 
uso dessas personalidades de elementos para construir moléculas e formas de matéria que 
podem não existir em nenhum outro lugar da nossa galáxia. 
Compreendemos, por meio da Química, os sabores dos alimentos, as cores dos tecidos, a 
textura da matéria, as propriedades da água, a mudança de cores das folhas das árvores 
conforme as estações do ano. Compreendemos, mas não precisamos nos preocupar a todo 
instante com a compreensão. Algumas vezes, basta que nos deleitemos com o prazer de 
apreciar as sensações da natureza. Mas a Química acrescenta uma profundidade a esse 
deleite, pois nos permite olhar além dos prazeres superficiais do mundo e desfrutar o 
conhecimento de que sabemos como e por que as coisas são como são.