Um dos conceitos fundamentais que é abordado na construção do conhecimentos em química, são os de matéria e energia, mais como primeiro passo temos que ter uma definição breve de o que é a química.
Química: é a ciência que estuda as propriedades características das substancias da natureza, dos elementos que as constituem e suas reações.
Bem, sabemos agora um pouco do que é estudado em química, que são justamente as propriedades das substancias e suas reações. O processo de reação química envolve a perda ou o ganho que energia, e o que seria energia?
Energia: é a propriedade que possibilita a capacidade de modificar a matéria e realizar trabalho.
Entre as formas de energia que são encontradas podemos destacar a:
- Elétrica;
- Química;
- Eólica;
- Mecânica;
- Nuclear;
- Magnética;
- Luminosa.
Seguindo o famoso postulado da química: "Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". Observa-se que esta lei se aplica a energia, pois ela não é criada nem perdida, ela será transformada em outra forma. Exemplos.
- Hidrelétrica: ela transforma a energia proveniente da força do movimento de queda d'água (energia mecânica) em energia elétrica;
Hidrelétrica
- Eólica: transforma a força do vento (Mecânica) em energia elétrica;
Parque eólico
- Fotossíntese: Fenômeno que transforma a energia proveniente dos raios solares (luminosa) em energia química para a sobrevivência da planta, e também em reserva de energia da planta, que em seguida pode ser utilizado por exemplo por nós seres humanos na nossa alimentação que irá utilizar essa energia química nos processos da vida.
Esquema simplificado da fotossíntese.
Sendo assim, a energia age diretamente na matéria podendo transformando-a ou simplesmente causa a perturbação em um sistema. e o que seria matéria?
Matéria é tudo que possui massa e ocupa um lugar no espaço.
Massa é a medida referente a quantidade de matéria de um corpo.
Vimos o conceito de matéria e que massa é uma medida realizada, que é referente a quantidades de matéria, outra medida é a do volume que é a grandeza que mede o espaço ocupado por esta porção de matéria.
Sendo assim, conhecendo a massa e o volume podemos calcular uma propriedade intrínseca dos materiais que é a densidade.
Densidade é a relação entre a massa e o volume e pode ser calculado utilizando a formula:
d = m/V
Onde:
- d = densidade
- m = a massa
- V = o volume
Segundo a história que muitos afirma até ser uma lenda, um rei chamado Hierão, desconfiado que a sua coroa teria sido feito com menos ouro do que o combinado, ou seja que quem confeccionou a sua coroa teria colocado uma grande quantidade de material menos nobre na liga do ouro do que o combinado e teria roubado a porção de ouro que foi substituída pelo metal menos nobre. Então foi dado a Arquimedes de Siracusa (Grécia) o desafio de descobrir se realmente o rei teria sido roubado ou não, mais como resolver isso?
Coroa de um rei
Contasse que quando Arquimedes entrou na sua banheira para tomar banho, observou que o volume de água se elevou, então ele saiu correndo super feliz e a história relata relatam que ele teria saído nu gritando pelas ruas "eureka, eureka" (que significa descobri). Ele tinha deduzido naquele momento que se ele colocasse a coroa em um recipiente com água de modo que fica-se totalmente submersa, o volume de água deslocado seria exatamente o volume da coroa, então ele comparou o deslocamento de volume para um bloco de ouro de mesma massa que a coroa e o deslocamento para a coroa e descobriu que a coroa deslocava mais água então.
Se a coroa deslocou mais água que a barra de ouro então isso indicou que na coroa existia metal com densidade mais baixa que o ouro, então o veredito foi em favor do rei que realmente teria sido engando.
Arquimedes correndo e gritando o famoso "eureka"
Arquimedes de Siracusa
Referências:
[1] - Atkins e Jones. Princípios de Química. 5ª Edição - 2012
[2] - Lembo. Química, realidade e contexto. 1ª Edição - 2002