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Universidade Estadual de Goiás Curso: Agronomia (Posse-GO) Disciplina: Química Geral Profa Msc.: Maria Elda Ferreira César Aula 1: Importância da Química para as Ciências Agrárias Sobre a Profa. Maria Elda Formação Acadêmica Pós Graduação em Gestão Empresarial - Fundação Getúlio Vargas. São Paulo – Brasil. Concluído em 06/2007. Mestrado em Agronomia - Solos e Nutrição de Plantas - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo – Brasil. Concluído em 04/2007. Engenheiro Agrônomo - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo - Brasil – Concluído em 02/2005. Licenciado em Ciências Agrárias - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo - Brasil – Concluído em 02/2005. Importância da Química para as Ciências Agrárias • A Química é um dos ramos de estudo de Ciências Naturais. • O substantivo ciência designa um modo organizado de trabalho que visa o estudo de algo, e o adjetivo natural é referente à natureza. Importância da Química para as Ciências Agrárias • Assim, Ciências Naturais são aquelas ciências que têm por finalidade estudar objetos e fenômenos (acontecimentos) da natureza, quer esses fenômenos sejam observados em ambientes naturais, quer sejam produzidos em ambientes artificiais (isto é, em ambientes criados pelo ser humano), como é o caso dos laboratórios e campos experimentais. Importância da Química para as Ciências Agrárias • A Química é a ciência natural que visa ao estudo das substâncias, da sua composição, da sua estrutura e das suas propriedades. Estuda, também, as transformações das substâncias a partir de outras, denominadas reações químicas. Importância da Química para as Ciências Agrárias • O campo de interesse e aplicação da química é tão amplo que envolve quase todas as outras ciências; por isso, muitas disciplinas estão interligadas com a química, tais como a geoquímica, a química orgânica, a bioquímica e a físico- química... Importância da Química para as Ciências Agrárias • Do ponto de vista prático, a química ajuda a adquirir um útil discernimento dos problemas da sociedade, com aspectos científicos e técnicos. Por exemplo, o que pode ser feito com relação: às influências da chuva ácida no meio ambiente; aos efeitos provocados pelo uso de alguns herbicidas e pesticidas; à destruição da camada de ozônio, na parte superior da atmosfera; Importância da Química para as Ciências Agrárias • À possível elevação no nível dos oceanos provocada pelo aumento da concentração de dióxido de carbono e outros gases na atmosfera (o chamado efeito "estufa")? • É prudente o uso dos raios gama na esterilização de alimentos para o consumo humano? • É aconselhável o uso da sacarina como um adoçante artificial? • Os processos industriais utilizados na manufatura de plásticos, papéis, gessos e tintas confirmam uma ameaça ao meio ambiente? Importância da Química para as Ciências Agrárias • A química atua como um instrumento prático para o conhecimento e a resolução de problemas em muitas áreas de atuação da vida humana. Importância da Química para as Ciências Agrárias • É usada rotineira e extensivamente em engenharia, agricultura, silvicultura, oceanografia, física, biologia, medicina, tecnologia de recursos ambientais, nutrição, odontologia, metalurgia, eletrônica, ciência espacial, tecnologia fotográfica e em inúmeros outros campos. Importância da Química para as Ciências Agrárias • AGRONOMIA é um curso multidisciplinar. Envolve as áreas de: Biológicas, exatas e humanas. • Isso envolve sete áreas do conhecimento: Produção animal Produção vegetal Engenharia de biossistemas Biotecnologia Processamento de produtos Recursos naturais e manejo ambiental Economia, administração e sociologia Importância da Química para as Ciências Agrárias Os primeiros estudos do homem estavam direcionados para o conhecimento das plantas e do solo, destinados à sua alimentação e dos animais domésticos, e associado com a manipulação da matéria conduziram-no à primeira grande revolução humana: a agrícola [1]. Importância da Química para as Ciências Agrárias A grandiosidade deste fenômeno é evidenciada na importância das entidades de pesquisa relacionadas com as Ciências Agrárias, as Universidades juntamente com a iniciativa privada e o poder público tornaram o Brasil um dos maiores produtores agrícolas do mundo [2] Importância da Química para as Ciências Agrárias E neste processo evolutivo a Química tem um papel imprescindível, uma vez que promove a compreensão das transformações que ocorrem nos processos naturais e tecnológicos em diferentes contextos, relacionando-os com os sistemas produtivos [3]. Importância da Química para as Ciências Agrárias A ciência e a tecnologia química, além da produção de conhecimento e insumos para a agricultura orgânica, ao lado do melhoramento genético e do aprimoramento do maquinário tiveram importante papel nos resultados da produção agrícola nos últimos anos no Brasil [3] Importância da Química para as Ciências Agrárias o conhecimento químico apresenta-se como uma exigência de mercado para os profissionais das Ciências Agrárias. Estrutura Atômica • A observação de que o universo está em expansão conduziu à visão atual de que há cerca de 15 bilhões de anos atrás explodiu o Big Bang. • Estima-se que a temperatura após o Big Bang era da ordem de 109 K. Estrutura Atômica • As partículas, em alta temperatura, tinham energia de mais para se unirem da forma como conhecemos hoje. • Entretanto, à medida que o Universo resfriava- se, as partículas aproximavam-se, agrupavam- se e uniram-se sob uma variedade de forças formando os ÁTOMOS. • HISTÓRIA... Dalton e seus companheiros... • Cap 5 • Noção mais detalhada da estrutura atômica Estrutura Atômica • A FORÇA FORTE uma das principais forças, atrativa e poderosa, de curto alcance e que atua entre núcleons (prótons e nêutrons), uniu essas partículas dentro do núcleo. • À medida que a temperatura decaiu mais ainda, a FORÇA ELETROMAGNÉTICA, uma força relativamente fraca, de longo alcance, que atua entre cargas elétricas, uniu elétrons ao núcleo para formar os átomos. Estrutura Atômica • Partículas subatômicas que devem ser consideradas em química. Estrutura Atômica • Os 109 elementos conhecidos são formados a partir dessas partículas subatômicas e são diferenciados pelo seu número atômico (Z) – número de prótons no núcleo do elemento químico. Estrutura Atômica • Muitos elementos apresentam isótopos, os quais são átomos com o mesmo número atômico, mas, com massas atômicas (A) diferentes. • O número de massa = Prótons + Neutrons A = Z + N Estrutura Atômica • A maioria dos elementos químicos naturais possuem isótopos (dois ou mais) presentes na natureza em diferentes quantidades. Estrutura Atômica Radioativo e de vida curta Estrutura Atômica • Cerca de 2 horas após o início do universo, a temperatura havia caído tanto que a maioria da matéria estava na forma de hidrogênio (89%) e hélio(11%) e estes elementos permaneceram os dois elementos mais abundantes do universo. • Entretanto, as reações nucleares formaram uma grande variedade de outros elementos e enriqueceram imensamente a matéria do universo, originando assim, toda a área da química. Estrutura Atômica • Nucleossíntese de elementos leves: As primeiras estrelas resultaram da condensação gravitacional de nuvens de átomos de H e He. A compressão dessas nuvens sob influência dagravidade produziu um aumento de temperatura e de densidade dentro delas, e as reações de fusão iniciaram-se à medida que os núcleos se aproximaram. Estrutura Atômica • Energia é liberada quando elementos de núcleo leve fundem-se para originar elementos de número atômico mais elevados. Estrutura Atômica • Os elementos químicos de número atômico até 26 foram formados no interior das estrelas resultado da fusão nuclear conhecida como “combustão nuclear”. Estrutura Atômica • O 26Fe e o 28Ni são abundantes no universo, pois seus núcleos são os mais estáveis de todos (alta energia de ligação entre as partículas que formam o núcleo) Estrutura Atômica • Nucleossíntese de núcleos pesados: Pelo fato dos núcleos próximos ao elemento ferro serem os mais estáveis, os elementos são produzidos por uma variedade de processos que consomem energia. Estes processo incluem a captura de nêutrons livres. Estrutura Atômica A Classificação dos Elementos Químicos • Uma divisão ampla e útil dos elementos é classificá-los como metais e não-metais. • Os elementos metálicos são: Sólidos; Tipicamente lustrosos; Maleáveis; Dúcteis; Conduzem eletricidade em temperatura ambiente. A Classificação dos Elementos Químicos • Os elementos não-metálicos: Frequentemente: gases(oxigênio), líquidos (bromo) ou sólidos (enxofre); Não conduzem eletricidade apreciavelmente; A Classificação dos Elementos Químicos • Alguns elementos possuem propriedades que tornam difíceis classificá-los como metais ou não-metais. Estes elementos são chamados de metalóides (semi-metais). • Exemplos: Silício, germânio, arsênio, telúrio. A Classificação dos Elementos Químicos • Uma classificação mais detalhada dos elementos foi proposta por D.I. Mendeleev em 1869, tornando-se conhecida por todos os químicos como TABELA PERIÓDICA. • Mendeleev ordenou os elementos conhecidos em ordem crescente de massa molar (massa atômica). Essa organização resultou em famílias de elementos com propriedades químicas semelhantes. A Classificação dos Elementos Químicos • Mendeleev concentrou-se nas propriedades químicas dos elementos, ao mesmo tempo, Lothar Meyer na Alemanha, investigava suas propriedades físicas e descobriu que valores similares repetiam-se periodicamente com o aumento da massa molar. A Classificação dos Elementos Químicos • Os elementos metálicos, não-metálicos e semi-metálicos unem-se e formam as diversas e diferentes substâncias que conhecemos. Bibliografia Utilizada: [1] Chassot, A: A ciência através dos tempos. 2º Edição. São Paulo: Moderna, 1994, p. 11-15. [2] Análise de Conjuntura Macroeconômica do setor Agrícola do setor agrícola, do mercado de insumos e do crédito rural. Brasil: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Informativo da Economia Agrícola, Ano 03. Volume 01. Fevereiro de 2009. [3] Orientações Curriculares para o Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Volume 2. Brasília: MEC, 2006. p. 101-105
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