Diário de um Químico Digital

Submarino caseiro

Com uma porca, três balões e uma garrafa PET (com tampa), é possível construir um submarino bem legalzinho.

Vejam o vídeo abaixo, a seguir eu comento:

Basicamente, quando apertamos a garrafa PET, forçamos a água a entrar nos balões presos à porca.

A entrada de água faz com que a densidade do "submarino" aumente, causando sua descensão (ele afunda).

Quando paramos de apertar a garrafa, a água sai dos balões e a densidade do "submarino" diminui, causando sua ascensão (ele sobe ou emerge).

Simples, né?

Bom restinho de domingo a todos.

Sites para aprendizagem - parte 8 : Evil Mad Scientist

Achei no blog Homem Vitruviano um vídeo fantástico que ensina como fazer um robô usando uma escova de dentes, um rotor excêntrico (retirado de baterias de celular vibracall ou até mesmo de uma escova dental elétrica), uma pilha de relógio e fita dupla face.

Mas, o mais legal é que encontrei através dele esse outro SITE, que é o verdadeiro motivo desse post. Trata-se do Evil Mad Scientist, porcamente traduzido como "Cientista Maluco do Mal".

Sinceramente, me apaixonei pelo estilo desse outro blog e queria compartilhar com vocês.

Para quem está com o inglês em dia, é uma boa pedida.

Meu microscópio de bolso

Faz um bom tempo que comprei um microscópio de bolso no Dealextreme.

Vou dar a vocês um exemplo de como podemos usar o microscópio para obter alguns momentos de diversão e, quem sabe, até aproveitar a ideia para ilustrar uma aula e torná-la mais interessante.

Ontem à tarde, eu estava dando sopa aqui na sala de casa e resolvi pegar meu microscópio para observar as fibras da toalha da mesa.

Abri o microscópio, ajustei a posição dele na toalha e observei. Só que eu queria compartilhar a experiência com outras pessoas.

Peguei minha câmera digital velha de guerra e aproximei da ocular do microscópio.

Ajustei o foco, mexi no zoom e obtive uma imagem ainda mais ampliada das fibras da toalha da mesa (não reparem nas sujeirinhas, tá?).

Essa ideia dá para ser implementada em sala de aula. O professor pode pegar pedrinhas na rua, sal de cozinha ou quaisquer outros sais (aqueles que ficam no fundo das garrafas de suco de uva, por exemplo) e usar a minha ideia para exibir as formas geométricas dos cristais aos seus alunos.

E aí, o que vocês acharam?

Sites para aprendizagem de assuntos variados - parte 4

E a dica de hoje é o site "How Stuff Works" ou, em bom Português, "Como as coisas funcionam".

Esse site é bem conhecido nos USA, seu país de origem. Aqui em terras tupiniquins, por iniciativa do UOL, os artigos do HSW foram traduzidos para nossa lingua, o que e fantastico para quem precisa fazer um trabalho escolar ou ate mesmo para a faculdade.

Se voce acessar o link http://www.hsw.uol.com.br vai encontrar tanta coisa legal que nem vai saber por onde comecar.

Vou dar uma força, o HSW tem uma aba lateral contendo as diversas categorias de artigos disponibilizadas por eles.
Vamos escolher,a título de exemplo, a categoria Ciências > Ciências Naturais (ver figura abaixo).

Aproveitei a ocasião e escolhi um artigo bem legal para vocês, trata-se do artigo 10 Experimentos Científicos que mudaram o mundo.

Ah, não gostou do artigo que eu sugeri? Vamos tentar uma coisa mais animante?

Hmmmm, vejamos..... Que tal ler sobre como funcionava a producao de bebidas ilegais nos Estados Unidos da década de 20? (hehehehe)

Então clique aqui.

Divirtam-se com a dica e, lembrem-se, não vale copiar e colar os artigos sem citar a fonte.

Abracos digitais.

Sites para aprendizagem de assuntos variados - parte 3

Quem ainda está em busca de um bom site para pesquisa de experimentos de ciências em língua portuguesa pode encontrar um bom candidato no site pontociencia.

O site conta com uma vasta biblioteca de experimentos de Biologia, Física e Química, totalizando 353 experimentos.

Você pode enviar os seus experimentos fotografados ou filmados e eles se encarregam de publicá-los para os demais usuários do site.

É possível fazer um cadastro para usar o fórum deles e interagir com outros interessados em ciências.

Segundo os autores do site:

"O pontociência é um projeto desenvolvido por alunos e professores da Universidade Federal de Minas Gerais. Além dos bolsistas do projeto, os participantes da comunidade contribuem com a construção do conteúdo do portal."

Espero que vocês gostem da dica, eu mesmo já achei coisas bem interessantes por lá e usei em um projeto de trabalho de conclusão de uma aluna que orientei.

Sites para aprendizagem de assuntos variados - parte 2

Buenas viventes (gaúcho mode off), aqui vai mais uma parte da série de posts sobre sites para aprendizagem.

Hoje, pretendo apresentar a vocês o instructables.

O instructables é mais ou menos como o ehow do post anterior, mas ele é mais específico.

Para quem gosta de construir bugigangas, fazer experimentos malucos (algum químico entre os leitores do blog?), ou simplesmente para quem gosta de apreciar a inventividade humana, esse é o site certo.

As invenções são de autoria dos assinantes do site, e o registro nele é gratuito. Muitos dos howtos disponibilizados no enorme acervo do instructables possuem fotos, vídeos e walkthrough em pdf.

Ou seja, não tem desculpa para dizer que não entendeu (a não ser ser fraco em inglês, mas pra isso tem o meu post anterior e o google translate).

Vou mostrar um instructable encontrado no site e que é um dos meus preferidos.

Aprenda agora a fazer um plástico a partir de batata:

Ingredientes:

Batatas (ou amido de milho, ou fécula de batata)
Liquidificador (para liquefazer as batatas)
Glicerina líquida
Vinagre de vinho
Corante alimentício
Panelas
espátulas
pano de prato
fogão
facas

Preparo:

Bata uma batata DESCASCADAS no liquificador com um copo americano de água (batatas contém em torno de 95% de amido);
coe a mistura em um filtro de café (daqueles de papel);
Pode-se deixar o amido da batata secando ao ar livre ou usá-lo ainda molhado (caso você tenha pressa);
Em uma panela ampla (frigideira?), adicione para cada colher de sopa de amido de batata, 4 colheres de sopa de água fria;
ainda sob aquecimento, adcione 1 colher de chá de vinagre e 1 colher de chá de glicerina (é bom não abusar da glicerina se você quiser um plástico rígido);
se você desejar um plástico colorido, adicione o corante agora;
diminua a intensidade da chama do fogão, mexa constantemente a mistura, e permaneça assim até a mistura começar a engrossar, só então aumente o fogo;
quando começar a ferver, mantenha o aquecimento médio por mais 5 minutos;
desligue o fogo e despeje a mistura em algum molde (caso você queira seu plástico com alguma forma especial);
deixe secando ao natural, isso pode levar alguns dias, mas o importante é a água toda evaporar.

O dono da ideia original postou até um vídeo:

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Bom, espero que vocês apreciem a dica de site. Mas, antes de me despedir, queria deixar algumas explicações químicas sobre a reação que eu descrevi.

O amido é um polissacarídeo, formado por um encadeamento de estruturas químicas conhecidas como açúcares.
Quando a mesma estrutura química sofre um encadeamento ele forma um polímero (muitas partes, tradução porca do grego).
O amido da batata é uma mistura de dois polímeros diferentes: a amilose e a milopectina (uma razão de 1:4, aproximadamente).
A amilose é um polímero linear da glicose (como um colar de miçangas).

A amilopectina é um polímero da glicose altamente ramificado.

Para fazer um plástico, necessitamos da primeira estrutura, a amilose (uma cadeia longa e linear de glicoses). A amilopectina atrapalha a formação do plástico. O segredo da coisa toda é separar o que produz um plástico daquilo que impede a sua formação.

O vinagre (ácido acético) e o aquecimento quebram a cadeia da amilopectina em diversas cadeias lineares como as da amilose. A glicerina funciona como um lubrificante entre as cadeias, permitindo que elas "deslizem" umas sobre as outras, conferindo a característica plástica ao nosso material.

Bom, agora sim eu me despeço. Espero que tenham gostado da aula de química involuntária.

P.S.: Eu não errei o sobrenome da Ana Maria, Bragg é o sobrenome de dois cientistas famosos que criaram uma das equações mais perfeitas da ciência e que é a base da ciência da cristalografia. Eu simplesmente não resisti ao trocadilho..

Vai um sorvete rápido aí?

Ontem eu tinha prometido escrever um post sobre como usar a "depressão do ponto de congelamento da água" para ensinar vocês a como fazer um sorvete.

E a coisa é tão fácil que você vai se perguntar porque ninguém nunca te ensinou isso antes.

Bem, para fazer o sorvete serão necessários alguns ingredientes bem simples: Anote aí:

<Ana Maria Braga mode on>

Gelo picado (uma cubeta de gelo tá de bom tamanho);
Sal de cozinha (o famoso cloreto de sódio, NaCl(s));
Açúcar confeiteiro (se usar açúcar normal o sorvete fica bom também);
Essência de baunilha;
Meio copo de leite integral (tem que ter gordura, senão não funciona);
Dois sacos do tipo Ziploc de tamanhos diferentes.

Modo de preparo:

Adicione o leite, umas duas colheres de açúcar e algumas gotas de essência de baunilha ao saco ZipLoc menor.

Adicione o gelo picado no saco Ziploc grande e despeje umas generosas colheradas de sal de cozinha (umas 8 deve dar resultado). Ao fazer isso, a temperatura do gelo vai baixar muito, conforme explicado no post anterior.

Coloque o saco pequeno dentro do saco maior e sele-os bem, ninguém vai querer sorvete salgado.

Agite o conjunto de sacos por alguns minutos até você perceber que o leite está com aparência pastosa.

Retire o saco com o seu sorvete, lave-o em água corrente para retirar o sal, abra o saquinho e saboreie.

<Ana Maria Braga mode off>
E aí vocês me perguntam: "como isso é possível"?
Simples, o leite é uma suspensão coloidal. Tem água, proteínas e açúcares, além de um monte de gordura presentes no leite. A gordura está sob a forma de bolinhas microscópicas. Todo mundo sabe que gordura e água não se misturam.

O máximo que pode acontecer é a gordura e a água se "suportarem", isso é possível graças à certas proteínas do leite, como a albumina, por exemplo. Ela transporta os ácidos graxos (as gorduras do leite), permitindo que eles coexistam com toda aquela água que está lá presente.

Se a acidez do leite mudar, ou se ele sofrer um aquecimento muito intenso, a albumina perde sua função e deixa de compatibilizar a gordura e a água. Além disso, a caseína, outra substância presente no leite, precipita e o leite "talha". (outro dia eu escrevo sobre como o leite influenciou a arte da pintura)

Bom, mas para nossos propósitos "sorvetísticos" basta saber que tem gordura suspensa no leite e que não nos interessa separar a gordura da água.

Quando congelamos o leite com a ajuda do gelo+sal, a tendência da gordura é solidificar antes da água e acontecer a separação que nós não desejamos que aconteça. Por isso a agitação consntante que eu recomendei lá na receita.

À medida que você agitar os saquinhos, estará promovendo a mistura mecânica dos glóbulos de gordura, do açúcar, da essência e dos recém-formados cristais de gelo. No final, você ainda terá uma mistura hetereogênea mas com uma cara e um gosto ótimos.

Pronto, está a explicação científica do porquê é tão fácil fazer esse sorvete.

Aproveitem bem a receita, façam para as crianças nesta virada de ano ou façam para vocês mesmos, mas o importante é que tenham todos um feliz 2010!

Um abraço digital desse entusiasta do posterous.com !

Como gelar a cerveja do Reveillon sem uma geladeira?

Eu sei que essa dica é mais velha que andar para a frente, mas ainda assim acho que vale a pena postar por aqui.

Existem alguns fenômenos que atendem pelo nome genérico de "propriedades coligativas".

Aí vocês me dizem assim: "pô Márcio, que nomezinho estranho, como isso vai me ajudar a gelar minha bebida"?

Simples, essas propriedades são observadas quando nós adicionamos algo a um líquido puro. Esse "algo" é chamado de soluto, é uma substância que pode ser dissolvida no tal líquido (solvente) e mudar a composição do mesmo.

Sempre que nós dissolvemos um soluto não-volátil (outro termo emprestado dos alquimistas e que significa "difícil de evaporar") em um solvente puro, nós alteramos a forma como as moléculas de solvente interagem.

Observem a figurinha a seguir:

http://www.portaldovestibular.com.br/wp-content/uploads/2008/05/coligativas.gif

O que ela tem de especial? Simples, ela mostra moléculas de água interagindo por meio de "ligações de hidrogênio" (os mais antigos chamam-nas de "pontes de hidrogênio"). Se não houver nenhuma outra substância presente na água (solvente), um átomo de oxigênio vai interagir com os átomos de hidrogênio de duas outras moléculas de água.

Como? A molécula de água é polar (o oxigênio possui uma carga total parcialmente negativa e cada hidrogênio uma carga total parcialmente positiva). Positivo atrai negativo e vice-versa (obrigado, senhores alquimistas, por mais esse ensinamento).

Se alguma substância, como o sal de cozinha, por exemplo, for adicionada à água, o mesmo vai ser dissociado em íons sódio (Na+) e íons cloreto (Cl-).

Os íons sódio vão interagir com os átomos de oxigênio parcialmente negativos da água. Os íons cloreto vão interagir com os átomos de hidrogênio parcialmente positivos da água e, voilá, teremos uma nova estrutura organizacional no líquido.

A presença desses íons "atrapalha" as moléculas de água, impede a organização das mesmas de forma eficiente.

Como resultado, se antes era possível congelar a água (deixar as moléculas bem organizadas) a uma temperatura de zero graus Celsius (273,15 K), agora não mais será possível obter esse resultado a essa mesma temperatura.

Para congelar a água será necessário remover mais energia da mistura, sob a forma de calor, a fim de obter o mesmo resultado. Em palavras de seres humanos normais, a temperatura de congelamento da água passará a apresentar valores abaixo de zero Celsius.

Esse fenômeno é conhecido por "depressão do ponto de congelamento" e depende grandemente da quantidade de soluto dissolvido no solvente. É um dos quatro principais fenômenos conhecidos pelo nomezinho que eu dei lá no começo do post. A palavra "co-ligativa" quer dizer, nesse caso, que depende das ligações entre os co-participantes da mistura (soluto e solvente) e das quantidades relativas deles.

"Tá, muito bom e muito bonito. Eu entrei aqui para ler sobre como gelar a cerveja e ganhei uma aula de Química". - É o que você deve estar pensando.

Calma, agora eu explco como fazer.

Você pega as latinhas, dá uma lavada nelas (vai que tenha xixi de rato nelas) e coloca todas em um recipiente (aquelas caixas de isopor que você usa para guardar a galinha com farofa da família deve servir).

Em seguida, você faz uma mistura com:

1. gelo (um saco pequeno)
2. 1/4 de pacote de sal de cozinha ou de ureia (encontrada em veterinárias ou agropecuárias).
3. um pouco de água, não muita.

Isso deve baixar a temperatura para algo em torno de -10 graus celsius, dependendo da sua habilidade em medir a quantidade de sal, pode ser que consiga até -15 graus.

Ah, tem gente que gosta de misturar álcool etílico (etanol) à mistura. Mas como eu acho perigoso ficar mexendo com álcool perto de fogo (se você estiver em um churrasco é preciso o triplo de cuidado).

O importante é que em uma questão de minutos você deverá ter a sua bebida geladinha. Passe cada latinha em um balde com água para lavar e não ficar com gosto de sal na boca e bon apetit.

NOTAS FINAIS: Tome cuidado para não deixar a mistura muito gelada, pode ser que você acabe com um picolé de cerveja ao invés de uma bebida geladinha.

NOTA 2: Se você já se perguntou porque os moradores de países frios jogam sal na calçada, a explicação dada neste post serve para explicar. O sal faz com que o gelo da calçada (deve estar em torno de -15 ou -10 graus Celsius no ambiente) passe do estado sólido ao líquido, facilitando a remoção do mesmo com uma pá.

NOTA 3: Mais adiante eu vou postar como fazer sorvete com esse mesmo princípio.