Hélio

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O hélio é usado nos dirigiveis

O hélio (gr. helios, Sol) é um elemento químico de símbolo He e que possui tempmassa atómica igual a 4 u, apresentando número atômico 2 ( 2 prótons e 2 elétrons ). À eratura ambiente, o hélio encontra-se no estado gasoso. Apesar da sua configuração eletrônica ser 1s2, o hélio não figura na tabela periódica dos elementos junto com o hidrogênio no bloco s, está colocado no grupo 18 ( 8A ou 0 ) do bloco p, já que apresenta nível de energia completo, apresentando as propriedades de um gás nobre, ou seja, é inerte (não reage) como os demais elementos.

É um gas monoatômico, incolor e inodoro. O hélio tem o menor ponto de evaporação de todos os elementos químicos, e só pode ser solidificado sob pressões muito grandes. É o segundo elemento químico em abundância no universo, atrás do hidrogênio, mas na atmosfera terrestre encontram-se apenas traços, provenientes da desintegração de alguns elementos. Em alguns depósitos naturais de gas é encontrado em quantidade suficiente para a sua exploração; usado para o enchimento de balões e dirigíveis, como líquido refrigerante de materiais supercondutores criogênicos e como gás engarrafado utilizado em mergulhos de grande profundidade.

Hidrogénio

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Cerca de 90% da matéria visível no Universo é composta de Hidrogênio.

O hidrogénio(português europeu) ou hidrogênio(português brasileiro) (do grego υδρώ, água e γένος-ου, gerar ) é um elemento químico de símbolo H, número atômico 1 (1 próton PB ou protão PE e 1 elétron PB ou electrão PE ) e de massa atómica 1 (1 u). Na temperatura ambiente é um gás diatômico (H2) inflamável, incolor, inodoro, insípido e insolúvel em água, pertencente ao grupo (ou família) 1 (antiga coluna 1A). É o elemento químico mais abundante do Universo, existente em grande quantidade nas estrelas no estado de plasma. Aparece também em milhões de substâncias, como por exemplo na água e nos compostos denominados orgânicos, e é capaz de reagir com a maioria dos elementos. O núcleo do isótopo mais abundante é formado por um único próton e nenhum nêutron. Entretanto, existem outros dois isótopos: o deutério, que tem apenas um nêutron e o trítio que tem dois nêutrons. Em 2001 foi criado em laborário o isótopo 4H e, a partir de 2003, foram sintetizados os isótopos 5H até 7H [1] [2].

Em laboratório é obtido pela reação de ácidos com metais, tais como o zinco. Industrialmente é obtido pela eletrólise da água. O hidrogêno é empregado na produção industrial do amoníaco e pode ser utilizado como combustível.

É o elemento químico de menor densidade, possuindo o seu isótopo mais abundante um único par próton-eletron. Nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) forma um gás diatómico, de fórmula molecular H2, com ponto de ebulição de 20,27 K ( -252,88 °C ) e de fusão 14,02 K ( -259,13 °C). Submetidas a alta pressão, tal como ocorre no núcleo das estrelas gigantes gasosas, as moléculas mudam sua natureza e o hidrogênio se torna um líquido metálico. Quando submetido a pressão muito baixa, como no espaço, o hidrogênio tende a existir na forma de átomos individuais, simplesmente porque é muito pequena a probabilidade de se combinarem, entretanto, quando isso acontece, podem formar nuvens de H2 que se associam para a criação das estrelas.

Forças Intermoleculares

As ligações moleculares e os estados físicos

Nos gases, quase não há ordenação das moléculas, pois a distância entre as moléculas é

muito grande, logo as ligações intermoleculares são muito fracas. Também o volume de cada

molécula é insignificante consoante o volume que a amostra ocupa. Isto leva a que qualquer

gás seja compressível, ocorrendo então que as suas moléculas se movem por todo o espaço

disponível.

  Nos líquidos, há um grande desordenamento das moléculas podendo, ocasionalmente,

formar-se estruturas que logo desaparecem – a distância entre as moléculas é muito menor

que nos gases. O volume ocupado pelos líquidos vai ser então ligeiramente menor que o

espaço ocupado, pelo que, devido às suas moléculas se encontrarem mais agregadas, estes

terão menor compressibilidade e nem sempre se misturam com outros. Deste modo, a forma

líquida depende do recipiente no qual este se encontra.

Quando as forças moleculares vencem os movimentos das moléculas, a substância apresenta-se

no estado sólido, onde os movimentos moleculares se limitam a vibrações. As substâncias

sólidas não ordenadas, isto é, amorfas, não possuem portanto ordenação molecular, diferindo

dos líquidos apenas devido ao número de movimentos das moléculas ser menor. Os

movimentos num sólido, apesar de limitados no espaço, não são necessariamente pouco

energéticos: pode ocorrer que um movimento molecular num sólido possua maior energia que

num gás.

Molécula polar

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Uma molécula polar é uma molécula em que as polaridades das ligações individuais não se cancelam.

Ex (CO2)

O -> Delta de Eletropositividade (+)

H H -> Delta de Eletronegatividade (-)

Há nelas uma distorção eléctrica que dá origem a um dipolo, isto é, existe uma área na molécula com predominância de carga positiva e outra com carga negativa.

As moléculas da água são polares, o que torna a água um dos solventes mais importantes da natureza.

Essa distorção elétrica é mínima ou ausente nos hidrocarbonetos, chamados, por este motivo, apolares. Os iões são mais polares que as moléculas polares, já que possuem, realmente, carga eléctrica.

Forças de van der Waals

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Na química, o termo forças de Van der Waals ou Van der Wåls originalmente refere-se a todas as formas de forças intermoleculares; entretanto, atualmente o termo tende a se referenciar a forças intermoleculares que tratam de forças devido a polarização das moléculas. Forças relacionadas com dipólos de ângulos fixos ou médios (forças de Keesom) e livres ou rotação dos dipólos (forças de Debye), bem como deslocamentos na nuvem eletrônica (Forças de dispersão de London) eram assim nomeadas em homenagem físico holandês Johannes Diderik van der Wåls, o primeiro a documentar essas interações.

Em 1873, van de Wåls elaborou uma equação relacionando a pressão e a temperatura de um gás com o seu volume. Para ele, a pressão deveria ser um pouco maior do que previam as equações até então adotadas, devido às forças de atração entre as moléculas do gás. A equação de Van der Wåls mostrou-se mais precisa do que as equações anteriores; por isso os cientistas aceitaram dessas forças. As forças de Van der Wåls são muito fracas e atuam apenas quando as moléculas estão bem próximas umas das outras.

As forças de London são esquematizadas pela força dipolo-induzido, descoberta por Johannes Diderik van der Wåls e Fritz London, nos seus experimentos. Essa força acontece quando uma molécula que tem seus elétrons movendo rapidamente tem um lado com mais elétrons que o outro, fazendo com que fique polarizada momentaneamente, polarizando, por indução elétrica, uma outra molécula vizinha (dipolo induzido) resultando uma atração entre ambas.

Obs: O raio de Van der Wåls é a metade da distância entre o núcleo das moléculas vizinhas.

London aprimorou a teoria de atração entre moléculas entre si.

Força dipolo induzido

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A força dipolo induzido ou dipolo temporário ou ainda Forças de Dispersão London é uma força de atração que aparece nas substâncias formadas por moléculas apolares, no estado sólido ou líquido. A nuvem eletrônica nas moléculas apolares é uniforme, não aparecendo cargas.

Essa nuvem pode sofrer deformação por ação externa, como aumento de pressão e diminuição de temperatura, provocando, então, uma distribuição desigual de cargas, o que faz com que surja um dipolo.

O dipolo instantâneo induz a polarização da molécula vizinha, resultando uma atração fraca entre elas.

A Terra em alerta

O planeta esquenta e a catástrofe é iminente. Mas existe solução

Ondas de calor inéditas. Furacões avassaladores. Secas intermináveis onde antes havia água em abundância. Enchentes devastadoras. Extinção de milhares de espécies de animais e plantas. Incêndios florestais.

Derretimento dos pólos. E toda a sorte de desastres naturais que fogem ao controle humano.

Há décadas, pesquisadores alertavam que o planeta sentiria no futuro o impacto do descuido do homem com o ambiente. Na virada do milênio, os avisos já não eram mais necessários – as catástrofes causadas pelo

aquecimento global se tornaram realidades presentes em todos os continentes do mundo. O desafios passaram a ser dois: se adaptar à iminência de novos e mais dramáticos desastres naturais; e buscar soluções

para amenizar o impacto do fenômeno.

Em tempos de aquecimento planetário, uma nova entidade internacional tomou as páginas de jornais e revistas de toda a Terra – o Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (IPCC), criado pela ONU

para buscar consenso internacional sobre o assunto. Seus aguardados relatórios ganharam destaque por trazer as principais causas do problema, e apontar para possíveis caminhos que podem reverter alguns pontos do

quadro.

Em 2007, o painel escreveu e divulgou três textos. No primeiro, de fevereiro, o IPCC responsabilizou a atividade humana pelo aquecimento global – algo que sempre se soube, mas nunca tinha sido confirmado por uma organização deste porte.  Advertiu também que, mantido o crescimento atual dos níveis de poluição da

atmosfera, a temperatura média do planeta subirá 4 graus até o fim do século. O relatório seguinte, apresentado em abril, tratou do potencial catastrófico do fenômeno e concluiu que ele poderá provocar

extinções em massa, elevação dos oceanos e devastação em áreas costeiras.

A surpresa veio no terceiro documento da ONU, divulgado em maio. Em linhas gerais, ele diz o seguinte: se o homem causou o problema, pode também resolvê-lo. E por um preço relativamente modesto – pouco mais de 0,12% do produto interno bruto mundial por ano até 2030. Embora contestado por ambientalistas e ONGs

verdes, o número merece atenção.

O 0,12% do PIB mundial seria gasto tanto pelos governos, para financiar o desenvolvimento de tecnologias limpas, como pelos consumidores, que precisariam mudar alguns de seus hábitos. O objetivo final? Reduzir

as emissões de gases do efeito estufa, que impede a dissipação do calor e esquenta a atmosfera.

O aquecimento global não será contido apenas com a publicação dos relatórios do IPCC. Nem com sua conclusão de que não sai tão caro reduzir as emissões de gases. Apesar de serem bons pontos de partida para balizar as ações, os documentos não têm o poder de obrigar uma ou outra nação a tomar providências. Para a

obtenção de resultados significativos, o esforço de redução da poluição precisa ser global. O fracasso do Tratado de Kioto, ao qual os Estados Unidos, os maiores emissores de CO2 do mundo, não aderiram, ilustra

os problemas colocados diante das tentativas de conter o aquecimento global.