quarta-feira, 13 de abril de 2011

O que levou ao fim da Idade da Pedra não foi a falta de pedras

  
“ O que levou ao fim da Idade da Pedra não foi a falta de pedras”.

Esta frase, que terá sido dita há alguns anos por um “sheik” árabe ligado ao petróleo, pretendia acalmar os receios sobre o futuro da indústria petroquímica num cenário de esgotamento dos hidrocarbonetos fosseis. 

Esta frase é interessante e não se destrói pelo argumento óbvio da diferença, em termos de dimensão de reservas, entre as pedras e os hidrocarbonetos fósseis. O que o “sheik” pretendia dizer é que ao longo da História os materiais foram sendo substituídos pelo avanço da tecnologia e não pelo seu esgotamento. Na verdade a pedra perdeu a importância no fabrico de utensílios quando o Homem aprendeu a extrair e a processar os metais, e os metais, sem deixarem de ser indispensáveis para alguns usos, perderam o lugar para muitos outros com o desenvolvimento de substancias sintéticas baseadas na química do Carbono (vulgo “plásticos”).

A fragilidade da frase como argumento tranquilizador está no facto de, à luz do actual desenvolvimento tecnológico, parecer francamente optimista pensar que os “plásticos” podem vir a ser substituídos dentro do horizonte temporal que mesmo os mais optimistas prevêem para a duração das reservas de petróleo e de gás natural.

O desenvolvimento da indústria petroquímica na segunda metade do século XX foi um dos mais extraordinários feitos da Humanidade. Isto não será um facto adquirido para a maior parte das pessoas apenas porque não existe ainda tempo suficiente para lhe ser dada uma perspectiva histórica. Mas se olharmos o nosso quotidiano, vemos que é praticamente impossível desenvolver qualquer actividade, por mais trivial que seja, sem recorrer a um material baseado na Química do Carbono e que, há menos de 100 anos, pura e simplesmente não existia. E não é só ter em consideração a questão do preço e da facilidade de construção. É a própria existência do objecto que estaria em causa (já pensaram o que seria um telemóvel construído apenas por metais, cerâmica e madeira?).

Indo um pouco mais à Química, este progresso foi possível pela feliz conjugação de dois factores: a variedade de substancias que é possível produzir recorrendo a um “esqueleto” baseado no átomo do Carbono e a disponibilidade na Natureza de grandes quantidades de produtos gasosos e líquidos (gás natural e petróleo) cujas moléculas são baseadas em átomos de Carbono e Hidrogénio, sabendo que a ligação entre estes dois átomos é facilmente “trabalhável” em termos de química industrial. É mesmo opinião de muitos economistas com uma visão mais profunda da ciência e da técnica (o que nem sempre acontece…) que o desenvolvimento económico sem precedentes ocorrido após a 2º Guerra Mundial se ficou a dever a esta conjugação feliz de factores, acrescentada ao facto das ligações Carbono – Hidrogénio, existentes nos mesmo produtos, serem só por si um manancial de energia cómoda e barata.

E é por este último factor (a energia cómoda e barata contida na ligação Carbono –Hidrogénio) que as coisas se complicam. Os recursos de hidrocarbonetos naturais têm vindo a ser explorados de uma forma sem precedentes na história da Humanidade para a produção de energia e as ligações Carbono - Hidrogénio são destruídas essencialmente para esse fim. E a questão é que, enquanto a produção de energia pode ser alcançada por outros meios (embora mais caros, mais incómodos ou mais perigosos, ou com estes três inconvenientes em simultâneo), a utilização dos hidrocarbonetos como materiais básicos está longe de ter um sucedâneo à vista, o que nos remete para as dúvidas em relação à frase inicial do “sheik” do petróleo.

Irá mesmo acabar a Idade da Petroquímica por falta de hidrocarbonetos fósseis?

A exploração desta questão e a dos sucedâneos dos actuais “plásticos” levaria muito longe, mas uma coisa parece evidente: vai haver uma altura que os hidrocarbonetos vão ser “racionados” para a utilização como matéria-prima. E isto não pela via duma regulação, impossível à escala global, mas sim pela via económica. Isto é, o seu preço vai ser tão elevado que a produção de energia terá de recorrer a outros processos. Claro que os objectos feitos de “plásticos” vão subir de preço, e muitos irão passar a ser feitos recorrendo a outros materiais (o que não será o caso dos telemóveis, onde a incidência do preço do material de construção não é relevante).

Se calhar no fundo vai acontecer como com o fim da Idade da Pedra. Ainda hoje a pedra é incontornável para fazer muitas coisas consideradas indispensáveis. Basta pensar do Centro Cultural de Belém.

terça-feira, 12 de abril de 2011

Química é Vida

Hoje deixamos aqui um filme muito interessante que revela a forma como a Química está presente na nossa vida.

segunda-feira, 11 de abril de 2011

Quiralidade e os medicamentos...

Nos anos 60 foi dado a mulheres grávidas um medicamento, com um composto chamado talidomida, para reduzir os característicos enjoos da gravidez. As consequências foram catastróficas pois nasceram muitas crianças com mal formações.

A talidomida é uma molécula quiral e no medicamento estavam presentes os seus dois enantiómeros. Um deles tinham o efeito calmante e era o outro o responsável pelas mal formações.  No entanto, mais tarde acabou por se descobrir que mesmo sendo administrado apenas o enantiómero com efeito, não era seguro administrar talidomida, visto que no organismo parte dele se tranformava no isómero teratogénico (que causa as mal formações).


Na altura o conhecimento científico era bem mais reduzido e havia entudos que não se faziam. Hoje, conhecendo-se mais, fazem-se mais testes para evitar este tipo de situações.

Recentemente foi descoberto o papel da talidomida na causa dessas mal formações, como é referido neste artigo publicado no Diário de Notícias:

domingo, 10 de abril de 2011

A quiralidade e os aromas...

A detecção de aromas pelo nosso nariz, envolve a interacção de moléculas voláteis quirais com os nossos receptores nasais, constituídos por proteínas quirais. Por isso moléculas que são enantiómeros, ou seja a imagem no espelho uma da outra, podem ter cheiros completamente diferentes.

Aqui está um bom exemplo... a moléculas representada chama-se limoneno, é uma molécula quiral. Um dos enantiómeros cheira a laranja e o outro a limão.




 (R e S indica, inequivocamente, qual o enantiómero. É uma designação que resulta da aplicação de um conjunto de regras e descreve a posição relativa de grupos de átomos. Sabendo se um centro quiral é R ou S o químico fica a saber a disposição dos seus átomos no espaço.)



sábado, 9 de abril de 2011

As moléculas quirais estão na base dos processos da Vida!

A maior parte dos compostos constituintes dos organismos vivos são moléculas quirais. Em geral a natureza produz apenas um dos enantiómeros. 
De facto as coisas ainda são mais complicadas, numa molécula podem existir várias zonas que  induzem quiralidade (os centros quirais) e combinando-se de forma diferente (de uma dada forma, ou a sua imagem no espelho) a variedade de moléculas possíveis ainda é maior - os químicos chamam-lhes estereoisómeros (moléculas em que os átomos estão ligados uns aos outros da mesma forma, variando apenas a sua distribuição tridimensional). 
Por exemplo o colesterol, um esteróide importante nos animais (não, não é mau, desde que na quantidade certa), tem 8 centros quirais, o que significa que existem 256 estereoisómeros possíveis para este composto.

Destes as natureza produz apenas um. Não importa qual o organismo que se considere, o isómero produzido é sempre o mesmo. 
A razão para isto é a seguinte, nos organismo vivos as moléculas reagem umas com as outras e quase todas as reacções são catalizadas por enzimas. As enzimas são proteínas e são moléculas quirais com cavidades quirais. Assim, só um dos esteroisómeros  “encaixa” na cavidade para reagir e pela mesma razão só um dos esteroisómeros é formado nas reacções.  


Não é assim de estranhar que nos organismos vivos as propriedades dos enantiómeros sejam completamente diferentes. A D-glucose (um açúcar) é doce e nutritiva e é um componente importante da nossa dieta. No entanto o seu enantiómero, chamado L-glucose, não tem gosto e não é metabolizado pelo organismo. 
Estas substâncias têm diferentes gostos, pois o gosto resulta da interacção entre uma molécula quiral e um receptor quiral nas papilas gustativas da língua. Assim, apenas um dos enantiómeros “encaixa” no receptor e desencadeia o impulso nervoso que nos dá a sensação de gosto.

sexta-feira, 8 de abril de 2011

O que distingue moléculas que estão relacionadas como objecto e imagem num espelho?

O que distingue um par de moléculas diferentes, mas que são a imagem uma da outra no espelho?
Antes de lhe explicar vamos dizer-lhe como os químicos chamam a estes pares de moléculas, fica mais simples referi-las assim na explicação (e o que dá menos trabalho tem muito peso...). Os químicos chamam-lhe um par de enantiómeros
O que distingue duas moléculas que constituem um par de enantiómeros, são essencialmente duas prpriedades:
1 – Os dois membros de um par de enantiómeros rodam o plano da luz polarizada em direcções opostas. Luz polarizada é a luz que vibra só num plano, ao contrário da luz não polarizada que vibra em todos os planos. Quando a luz polarizada passa através de determinadas substâncias o plano da sua vibração roda de um certo ângulo, diferente de substância para substância. 
Há instrumentos que detectam esta rotação, chamam-se polarímetros. E esses valores são usados na identificação de moléculas. Mas fiquemo-nos por aqui... esta propriedade não têm assim muitas consequências na sua vida... a não ser as que advêm de facilitar algumas tarefas aos químicos.

2 – Os enantiómeros sofrem reacções químicas, como quaisquer outras moléculas orgânicas, mas quando reagem com moléculas que não são quirais não há diferença na sua reactividade. No entanto, quando reagem com moléculas que são quirais as velocidades das reacções são diferentes para os dois enantiómeros, podendo inclusivamente um reagir e o outro não. 
Parece complicado? Não é assim muito. Pense na forma como as suas duas mãos, objectos quirais, interactuam com objectos não quirais como um garfo, ou um lápis, por exemplo, ou mesmo uma tigela ... é igual, não é? 

Tanto faz pegar no garfo, ou no lápis com a mão direita ou com a esquerda, tanto faz meter a mão direita como a esquerda na tigela, não é? Porque estes objectos não são quirais e "encaixam bem , e de igual forma, nas duas mãos, apesar das diferenças entre elas.
Imagine-se agora  a pegar nesta tesoura com a mão direita ou a esquerda 
ou a enfiar esta luva na mão direita ou na mão esquerda
Já não funciona da mesma forma, pois não? Tanto que não que não troca as suas luvas de uma mão para outra e há tesouras especiais para pessoas canhotas. Isto acontece porque estes objectos são quirais e portanto "encaixam" de forma diferente numa mão, ou na outra, também quirais.

À parte destas duas propriedades todas as outras são idênticas. Mas o facto das moléculas quirais reagirem de forma diferente com outras moléculas quirais, tem consequências decisivas para si...

Se quer saber mais, continue com atenção...

quinta-feira, 7 de abril de 2011

Quiralidade... palavra estranha... Acha que não tem a ver consigo? Olhe que tem...

A todas as coisas podemos associar uma imagem num espelho, mas se olharmos à nossa volta vemos que podemos dividir os objectos em dois grupos:  aqueles que podem ser sobrepostos com a sua imagem no espelho e aqueles que não podem. 
Os objectos que não podem ser sobrepostos com a sua imagem no espelho são chamados quirais (vem da palavra grega Kheiros que significa mão). É que um bom exemplo de um objecto quiral são as mãos. A imagem no espelho da mão esquerda é a mão direita e elas não são sobreponíveis. 
Um objecto que não é quiral  é, por exemplo, um garfo, uma colher, um copo, uma bola...
O mesmo acontece com as moléculas: algumas moléculas são quirais e outras não... Que tipo de moléculas são quirais? Consideremos, por exemplo, uma molécula em que temos um átomo de carbono ligado a quatro grupos diferentes. E vejamos a sua imagem no espelho.
Estas duas moléculas não são sobreponíveis. Sendo, por definição, duas moléculas sobreponíveis moléculas idênticas, estas moléculas serão diferentes e têm propredades diferentes. 
Continua a perguntar: O que é que isso tem a ver comigo? Esteja atento nos próximos dias...