Entrevista especial com o Prof.Dr. Sergio Henrique Pezzin, sobre a produção de álcool 70% e álcool em gel na Udesc Joinville


  • Qual o objetivo dessa iniciativa de produzir álcool 70% e álcool gel? O que produziram será destinado a alguma instituição específica?

A iniciativa foi dos professores do Departamento de Química, em conjunto com a Direção Geral do CCT, preocupados em auxiliar a comunidade joinvillense na contenção à pandemia de COVID-19. Os produtos, álcool 70% e álcool em gel, são destinados aos hospitais públicos de Joinville e região. Até agora fizemos entregas na Maternidade Darcy Vargas, no Hospital Infantil de Joinville Dr. Jeser Amarante Faria e no Hospital São José. Cerca de 150 litros. Em breve deveremos atender também ao Hospital Regional.

Já começamos a produzir álcool em gel e na última quarta-feira envasamos cerca de 20L no Laboratório de química da UDESC Joinville. Nesta semana devemos produzir uma nova batelada e iniciar a distribuição aos hospitais da cidade.


  • Como se deu a produção do álcool em gel?

A produção de álcool em gel foi baseada em projeto que já havia sendo desenvolvido no DQMC pelo PIBID e que, quando do início da preocupação com o coronavírus, foi melhorado pela Professora Marcia Meier, com a colaboração das alunas Ermelinda Silvana Junkes e Susan Leonora Antunes.

Posteriormente, a Professora Marcia otimizou o processo de obtenção e, com a colaboração de outros docentes do DQMC e do técnico Tiago Vignola, deu início à produção em maior escala para distribuição. É importante salientar que a produção está em conformidade com as especificações básicas da ANVISA.


  • Quais pessoas participaram do processo de produção do álcool em gel e álcool 70%?

Há um esforço coletivo para a produção de álcool 70% e álcool em gel. Nessa etapa inicial participaram as professoras Marcia Meier, Adelaide Bogo e Karine Naidek, o técnico Tiago Vignola e os professores Fernando Xavier e eu.


  • Quais as principais dificuldades encontradas no processo de produção do álcool em gel?

A principal dificuldade no momento é a aquisição do Carbopol® (Carbomer), que é um insumo básico para a produção de álcool em gel ‘convencional’, atualmente muito escasso no mercado. Assim, vamos testar também outras formulações sugeridas pela Organização Mundial da Saúde (OMS), usando glicerina e peróxido de hidrogênio 3%. Há também a dificuldade de produzirmos em grande escala (centenas de quilos), devido a não possuirmos ainda um laboratório piloto (semi-industrial) no CCT.


  • A entrega do álcool 70% produzido pelo laboratório de química da UDESC/CCT já tem data de distribuição prevista?

Já fizemos entregas (doação de álcool 70%) na Maternidade Darcy Vargas (03/04) e no Hospital Infantil de Joinville (08/04). Continuaremos as entregas à rede pública de saúde durante o mês de abril.


  • Qual a importância de ações como esta?

Em um período de dificuldade, de proporções mundiais, como esse, todas ações de solidariedade são essenciais para que se passe por ele com maior brevidade e com os menores danos possíveis à saúde de todos. Preservar as vidas é o que realmente importa, sempre!

Também é uma resposta necessária das Universidades públicas à sociedade que as mantêm. Assim, gostaria de salientar que há também várias outras ações sendo desenvolvidas na UDESC para dar esse retorno à comunidade durante a pandemia, como a produção de ‘face shields’, usando impressão 3D, para os profissionais da área da saúde.


  • Qual conselho você poderia compartilhar com a população durante esse período, tendo em vista de que estamos enfrentando uma pandemia?

Primeiramente, ficar em casa! Neste momento (10/04), são imprescindíveis o resguardo e o respeito às orientações e restrições de condução social. Também gostaria de dizer que o uso de álcool gel, ainda escasso no mercado, deve ser como antisséptico (por exemplo em situações em que seja difícil lavar as mãos antes de manusear instrumentos ou alimentos), evitando-se usá-lo em situações em que água e sabão são também eficientes.

E sempre confiar na Ciência! A humanidade já passou por muitas outras epidemias e mesmo pandemias e a ciência é a chave para a grande diminuição no número de mortes. É só compararmos a letalidade que ocorria nas pestes da Idade Média e a da recente H1N1, por exemplo. Portanto, é importante não acreditar em ‘curas milagrosas’ ou em quem procura minimizar a gravidade de uma pandemia. 

Em breve, teremos certamente métodos eficientes para combater a COVID-19, mas por enquanto, todos devem tomar os cuidados recomendados (usar máscaras na necessidade de sair de casa, evitar tocar olhos, nariz e boca com as mãos sujas, lavar as mãos com água e sabão frequentemente, limpar e desinfetar objetos e superfícies tocados com frequência, manter os ambientes bem ventilados e arejados, evitar contato próximo com pessoas doentes, etc.).


O Ensino de Química Inorgânica

O ensino de química inorgânica em escolas de Ensino Médio aborda, dentre vários assuntos e conteúdos, o estudo sobre as funções inorgânicas. Elas normalmente são apresentadas a partir de uma classificação pautada nas propriedades químicas dos compostos, que os agrupa em ácidos, bases, sais e óxidos. Dependendo da maneira com que a abordagem desse conteúdo é feita em sala de aula, pode haver a ocorrência de compreensões equivocadas pelos alunos, ou até mesmo o surgimento de obstáculos epistemológicos em seus aprendizados. Segundo Gaston Bachelard (1996, p.19), os obstáculos são ideias construídas por indivíduos quando não se questionam sobre os fenômenos observados, o que dificulta a construção do conhecimento científico, dificultando o rompimento das barreiras do senso comum. Esse conhecimento pode, muitas vezes, gerar respostas adequadas a certos questionamentos, mas falha ao apresentar o conteúdo como um todo.

A superação de um obstáculo epistemológico pode ocorrer através de questionamentos sobre o conhecimento, procurando formar um conceito mais correto sobre o assunto.

A química inorgânica está muito presente no dia-a-dia de todos e isso favorece a proposição de uma abordagem contextualizada, que permite uma discussão dos conteúdos em sala de aula com a mediação de um professor. Ao questionar alunos de Ensino Médio sobre o que é um ácido, as respostas geralmente se relacionam com o poder de corrosão destes. Porém, isso não é algo que se aplica a todos os ácidos – e, ainda, há bases extremamente corrosivas. Em discussões e questionamentos o professor é capaz de identificar conceitos previamente estabelecidos pelos alunos como esse citado, devendo assim abordar o conteúdo visando superar esses possíveis obstáculos epistemológicos.

Para auxiliar na superação de obstáculos epistemológicos é recomendada a utilização de recursos didáticos, pois há um aumento do interesse e da motivação dos alunos, além de facilitar o entendimento de conceitos abstratos e promover maior interação entre os alunos e o professor.

Uma forma de explorar os estudos que envolvem os compostos inorgânicos de forma contextualizada é através de um antigo processo de impressão fotográfica em papel ou tecido, chamado de cianotipia. Descoberto em 1842 pelo cientista inglês Sir John Frederick William Herschel, no processo são misturadas as soluções de tris(oxalato)ferrato (III) de amônio e hexacianoferrato (III) de potássio. As soluções possuem Fe 3+, ou seja, íons ferro no estado de oxidação +3. A mistura dessas soluções é aplicada sobre uma superfície de papel ou tecido e após secar, a superfície é colocada em contato com a imagem que se pretende reproduzir e, com a utilização de uma prensa, é exposta à radiação ultravioleta.

Inicialmente, o Fe 3+ presente no tris(oxalato)ferrato(III) de amônio é reduzido para Fe 2+ em presença de radiação ultravioleta (representada por hν), conforme a equação da reação abaixo:

Esses íons de Fe 2+reagem com o hexacianoferrato (III) de potássio e são oxidados a íons de Fe 3+, enquanto que o Fe3+do hexacianoferrato (III) de potássio é reduzido a Fe 2+, formando o [Fe(CN)6]4-. A equação da reação abaixo representa esse processo:

Por fim da reação entre esses íons, observa-se a formação de um composto, chamado de azul da prússia, que é o Fe4[Fe(CN)6]3, conforme representado abaixo:

Uma aula em que o conteúdo é apresentado de maneira contextualizada promove o aumento do interesse do aluno do conteúdo, pois torna o conteúdo teórico mais próximo da realidade do aluno, permitindo a aplicação do conhecimento adquirido no seu dia-a-dia.


Referências:

BACHELARD, G. A formação do espírito científico. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.

CAROL VERGOTTI. Pequeno manual de cianotipia. 2017. Disponível em: https://vergotti.art.br/2017/02/kit-de-cianotipia/. Acesso em: 14 abr. 2019.

GOMES, Carlos R.. A cianotipia do ponto de vista da química. Departamento da Química e Bioquímica, Universidade do Porto, 2015.

MARTINS, Fabiane P.; ALMEIDA, Rodrigo V.; HERBST, Marcelo H.. Construindo alternativas ao ensino das funções inorgânicas à luz da epistemologia de Gaston Bachelard. Departamento de Química, UFRJ, Rio de Janeiro, 2016.

SILVA, Bruna da; CORDEIRO, Márcia R.; KIILL, Keila B.. Jogo didático investigativo:Uma ferramenta para o ensino de química inorgânica. Química Nova Escola, São Paulo, 2014.

Animais de sangue azul

O corpo humano é composto por diversos tipos de células distintas entre si e as células mais abundantes no sangue humano são as hemácias, também chamadas de glóbulos vermelhos ou eritrócitos. As hemácias possuem a função de transportar oxigênio dos pulmões até as outras células do corpo, além de transportar parte do gás carbônico, que é produzido na respiração, das células para os pulmões. No seu interior, essas células possuem a hemoglobina, composta por quatro cadeias de aminoácidos, sendo que cada uma está ligada a um grupamento heme, que contém o metal de transição Fe2+, de configuração eletrônica d6, em sua estrutura capaz de se ligar a uma molécula de oxigênio formando o óxido de ferro (III), que apresenta uma coloração avermelhada, no transporte de oxigênio para as demais células.


Figura 1 – Molécula de hemoglobina e grupo heme. Fonte: Infoescola.

Em alguns animais, como os crustáceos, moluscos e artrópodes, as hemocianinas são as proteínas responsáveis pelo transporte de oxigênio. As hemocianinas apresentam dois centros de cobre (I), de coloração incolor devido a sua configuração eletrônica d10, e encontram-se livres na hemolinfa (fluido corporal que circula no corpo dos animais invertebrados). Dessa forma, ao se ligarem com o oxigênio, ocorre o processo de oxidação no qual os dois centros de cobre perdem elétrons e passam do seu estado Cu+1 Cu+1 para Cu+2 Cu+2, de configuração eletrônica d9, adquirindo uma coloração azul.

Figura 2 – Oxidação da hemoglobina. Fonte: Lamia Chemist.

O sangue azul extraído de caranguejos-ferradura, por exemplo, possui propriedades medicinais que são utilizadas para testar equipamentos médicos e vacinas, pois na presença de alguma bactéria esse sangue coagula indicando que a vacina é inadequada para a aplicação em humanos. Apesar de ser um método eficaz que evita muitas mortes por infecção, a extração do sangue desses caranguejos pode levá-los à morte, mesmo após serem devolvidos à natureza.

Figura 3 – Caranguejos- ferradura. Fonte: Empreendendo Aquicultura.

Referências

ESTEVÃO, A. P. S. da S.; MIRANDA, J. L. de. Abordagem da análise do complexo de hemoglobina e do efeito cooperativo no ensino de química. 2009. Disponível em: http://www.posgrad.fae.ufmg.br/posgrad/viienpec/pdfs/1731.pdf. Acesso em: 14 abr. 2019.

SOUSA, V. O valioso sangue azul dos caranguejos-ferradura que salva vidas. 2015. Disponível em: https://empreendendoaquicultura.blogspot.com/2015/10/o-valioso-sangue-azul-dos-caranguejos.html. Acesso em: 14 abr. 2019.

XAVIER, F. R. Bioinorgânica do Cobre. 2018. Disponível em: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/frxavier/materiais/Aula_7___Bioinorg__nica_do_Cobre.pdf. Acesso em: 14 abr. 2019.

Você sabia? Um pouco sobre o percurso da Química Inorgânica

Numa perspectiva histórica, muito tempo antes de a Química se constituir como um campo de estudo, diversas reações químicas já eram utilizadas, principalmente as relacionadas à obtenção de metais de rochas, como no processo de redução da malaquita em fogueiras, minério constituído pelo carbonato de cobre básico, Cu2(CO3)(OH)2. Já os metais disponíveis em sua forma sólida no ambiente natural já eram utilizados há mais tempo, dentre eles o próprio cobre (Cu), o ouro (Au), a prata (Ag), o estanho (Sn), o antimônio (Sb) e o chumbo (Pb) eram conhecidos em 3000 Antes da Era Comum (ACE) ou antes de Cristo.

Figura 1 – Colar egípcio feito de malaquita. Fonte: Houston Museum of Natural Science.

O que denominamos hoje como substâncias inorgânicas também estiveram presentes em regiões banhadas pelo Mar Mediterrâneo por volta de 1500 ACE, dentre elas o ferro (Fe) e artigos desenvolvidos em vidros e cerâmicas, compostos principalmente por dióxido de silício (SiO2) proveniente da areia e óxidos metálicos presentes na natureza. Assim, nesse processo de fabricação dos produtos, as substâncias eram submetidas ao calor até se tornarem mais maleáveis ou líquidas e, ao resfriarem, se tornavam sólidos amorfos.

Figura 2 – Pequena Ânfora. Giovanni Dall’Orto. Kerameikos Archaeological Museum, Atenas, Grécia, 2009.

Os esforços dos alquimistas nos primeiros séculos da Era Comum (EC) para converter metais abundantes em ouro (Au) levaram ao desenvolvimento posterior de reações e operações químicas, como a destilação, sublimação, cristalização, dentre outros.

Por volta de 1600 EC a Química estava começando a se consolidar como ciência e no século XVII alguns ácidos fortes já eram conhecidos; como, por exemplo, os ácidos nítrico (HNO3), sulfúrico (H2SO4) e clorídrico (HCℓ), embora não apresentassem essa representação simbólica atual. A partir dessa época, percebia-se também que sais inorgânicos já eram conhecidos, bem como proposições das reações químicas nas quais estavam envolvidos.

Nos séculos finais do segundo milênio da Era Comum nota-se que as técnicas experimentais se aperfeiçoavam, permitindo o estudo quantitativo de reações químicas e das propriedades das substâncias gasosas. Assim, as massas atômicas e moleculares calculadas apresentavam relativa precisão, contribuindo para o surgimento da Tabela Periódica dos Elementos proposta por Mendeleev em 1869.

Figura 3 -Uma versão da tabela periódica de Mendeleiev, da primeira edição inglesa do seu livro de texto (1891, baseada na 5ª edição russa). Fonte: Wikipedia

A descoberta da radioatividade por Becquerel e pelo casal Curie no final do século XIX desestabilizou a percepção vigente na época sobre a matéria, que até então se acreditava ser estável. As consequências do fato levaram ao desenvolvimento de novos campos de estudo no início do século XX envolvendo partículas subatômicas, com o surgimento da mecânica quântica.

No começo do século XX Werner e Jørgensen contribuíram para a compreensão da química de coordenação dos metais de transição, além de descobrirem compostos organometálicos. Por conta disso, Werner recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1913 “em reconhecimento ao seu trabalho sobre a ligação de átomos em moléculas, através das quais ele lançou nova luz sobre investigações anteriores e abriu novos campos de pesquisa, especialmente na química inorgânica”.

A área de Química Inorgânica entrou em ascensão na década de 1940, influenciada pelo desenvolvimento tecnológico requerido na Segunda Guerra Mundial. A partir disso, surgiram novos campos de pesquisa, teorias, técnicas, disponibilidade de instrumentos e interesse dos cientistas por pesquisar na área.

Hoje a Química Inorgânica desenvolve pesquisas em diferentes áreas, por exemplo, a organometálica, estudando substâncias que apresentam ligações entre metal-carbono e catálise de reações orgânicas; e também bioinorgânica, unida ao campo de estudo bioquímico, com desenvolvimento e aplicações farmacológicas. De acordo com Miessler et al. (2014, p. 1) “O reino inorgânico é vasto, fornecendo áreas essencialmente ilimitadas para investigação e potenciais aplicações práticas”.


Referências

MIESSLER, G.; Fischer, P.; TARR, D. Inorganic Chemistry. Fifth Edition. Pearson. 2014.

THE NOBEL PRIZE. The Nobel Prize in Chemistry 1913. Disponível em: https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1913/summary/. Acesso em: 12 abr. 2019.

Entrevista com Andrei Felipe Vailati

Formado em Licenciatura em Química pela Universidade do Estado de Santa Catarina-UDESC (2017), Centro de Ciências Tecnológicas. Atualmente é aluno de mestrado na Universidade Federal de Santa Catarina- UFSC , na área de Química Inorgânica, orientado pela Prof. Dra. Rosely Aparecida Peralta, desenvolvendo o trabalho intitulado: Otimização da oxidação catalítica de ciclohexano e álcool benzílico mediada por complexos mononucleares de ferro(3+) e cobre(2+) via análise multivariada.


  • De modo geral, como foi construída sua carreira acadêmica até aqui?

Logo no primeiro semestre da graduação comecei a trabalhar no laboratório como bolsa trabalho. E foi uma experiência muito boa, pois tive contato com a organização dos laboratórios, montagem de práticas e assim pude aplicar aquilo que havia aprendido em química geral. A partir do segundo semestre até o final da graduação comecei a participar de projetos de iniciação científica na área de química inorgânica com o professor Fernando e nos projetos de monitoria. Neste período pude perceber que esta é a área que gosto de atuar e assim realizei a prova para o programa de mestrado da UFSC no qual consegui entrar e estou no último semestre, sendo orientado pela professora Rosely A. Peralta.


  • De que forma o seu percurso na graduação o ajudou a chegar até aqui?

O percurso foi muito importante, pois pude aplicar e aprofundar conhecimentos discutidos em sala de aula. Além disso, com monitoria pude ter contato com as dificuldades de alunos e exercer um pouco da formação de licenciado e com ela também pude perceber assuntos aos quais eu mesmo precisava aprofundar. E com a iniciação científica ter contato com programas, conteúdos e métodos que muitas vezes não são tratados ou tão aprofundados na graduação e assim ter um complemento na formação como químico licenciado.


  • Como surgiu o seu interesse pela Química Inorgânica, tema da presente edição?

Meu interesse surgiu durante as aulas de química inorgânica teórica e experimental. Foi a primeira vez que tive contato com a química do bloco d e complexos metálicos e a partir deste contato tive interesse em trabalhar com química inorgânica. Depois do primeiro semestre com pesquisa nessa área vi que era a área que gostaria de atuar.


  • Qual é a sua percepção sobre o programa de mestrado em que participa?

É um programa grande, e por ser bem antigo possui bastante recursos e alguns professores que são pioneiros em sua área de atuação no Brasil. Assim, é possível encontrar várias áreas de pesquisa interessantes e laboratórios bem equipados para a realização dos projetos.


  • Qual o tema da sua pesquisa? Conte-nos um pouco sobre suas motivações em relação a ele.

O meu tema de pesquisa é desenvolvimento de complexos metálicos de ferro e cobre para oxidação de hidrocarbonetos utilizando planejamento multivariado para otimização.  As motivações em relação a ele é trabalhar com a parte de síntese e caracterização de complexos que é uma das partes que gosto bastante. Além disso, trabalho com uma parte de química analítica que é o cromatógrafo gasoso e o planejamento multivariado.  O estudo para encontrar uma aplicação para os complexos é bastante motivador, principalmente quando os resultados obtidos são positivos.


  • O que recomenda para os acadêmicos que pretendem ingressar no programa?

Que leiam o edital com calma para realizar a inscrição, peguem provas anteriores para estudar e se preparar e que busquem a área que gostam de trabalhar e a partir daí procurem professores dessa área e entrem em contato com eles para tentar montar um projeto de pesquisa que estejam motivados a realizar.


Entrevista com a Profa. Dra. Daiani Canabarro Leite

Bacharel em Química pela Universidade La Salle – Unilasalle (2010), Mestre em Química (2013) e Doutora em Química (2017) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS com período sanduíche pelo Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior (PDSE/CAPES) na Universität Bielefeld (Alemanha). Possui experiência na área de físico-química de polímeros, com ênfase na modificação e estudo das propriedades de biopolímeros e hidrogéis estímulo-responsivos utilizando técnicas de espalhamento de luz e raios-X. Atualmente, professora colaboradora na Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC/CCT), ministrando aulas nos cursos de Licenciatura em Química e Engenharias.


  • Como foi sua trajetória acadêmica até aqui?

Até o início do 3° ano do Ensino Médio eu não havia decidido qual curso eu prestaria vestibular. Sempre tive intimidade com a matemática e era monitora/auxiliar nessa disciplina durante o Ensino Básico/Médio. Quando criança sempre quis ser professora, mas a vontade foi se perdendo ao longo do tempo. Iniciado o último ano do Ensino Médio, conheci um professor incrível de química e decidi, em meados do ano de 2004 (façam as contas), que era o curso que prestaria vestibular. Como a vontade de ser professora tinha diminuído, optei pelo bacharelado. Pesquisando sobre o curso de química, vi que a habilitação bacharelado era mais “minha cara” e me traria mais oportunidades profissionais (almejadas à época). Minha segunda opção continuou sendo matemática (a intimidade com os números nunca se perdeu). Trabalhei em empresas e na indústria a graduação inteira e, finalizado curso, decidi continuar na indústria. Um ano depois, não aguentei a saudade de estudar e pesquisar e voltei para a Universidade, fazendo o mestrado e doutorado na área de concentração de físico-química. Sou muito feliz com a minha decisão.


  • Quais elementos da sua formação foram determinantes para trazer você para a área do ensino?

Como comentei, não tenho formação pedagógica (sou bacharel em Química). O fato de ter continuado na vida acadêmica através do mestrado e doutorado possibilitou a realização de estágios docentes, onde adquiri certo gosto pela docência. A orientação de alunos de iniciação científica durante a pós-graduação também despertaram o interesse pelo ensino.


  • Pensando nos acadêmicos que também pretendem seguir carreira acadêmica, quais conselhos você considera essenciais? 

Estude, estude muito! Você será um professor, mas o principal é que você será um Químico, e um Químico tem que saber muito de química. Parece bobo, mas não é. Você deve dominar essa ciência básica antes de ser capaz de transmitir o conhecimento aos demais. E o principal: tenha gosto pela profissão que você escolheu/exerce.


  • Em relação ao ensino de química inorgânica, foco da presente edição, quais as maiores dificuldades apresentadas pelos alunos?

Não sou docente nessa área de concentração, então vou comentar sobre as dificuldades que tive em química inorgânica e que acredito ser comum aos alunos nas disciplinas da área: visualização tridimensional de estruturas químicas e células unitárias, teoria do orbital molecular e organometálicos.


  • Pode dar alguma dica, em relação a essas dificuldades apresentadas?

Estude estrutura atômica e molecular. Domine os fundamentos de química. A descrição correta e a consequente compreensão do comportamento dos elétrons nos átomos e moléculas permitem entender as teorias de ligação atualmente aceitas.


A Química Primordial

De que lado você está? Orgânica ou Inorgânica? Físico-Química ou Analítica? Bioquímica? Na realidade, não há lados, não há apenas um foco, todos esses ramos são divisões que estabelecem certos padrões de estudo. Por isso é sempre necessário que voltemos aos primórdios da ciência para averiguar o surgimento de uma dessas químicas.

Neves e Farias (2008), no livro História da Química apresentam o período de início da protoquímica, ou melhor, a pré-química. Neste período não se visava o método, o empirismo, nem mesmo o pensamento sobre a ciência, mas sim o pensamento voltado para o útil, para a produção de ferramentas e obtenção de resultados melhores em combate, caça, coleta e trabalhos cotidianos. Imagine você lascar pedras grandes o suficiente para conseguir cortar uma árvore, ou conseguir entalhar e moldar ferramentas duráveis de barro. Pensando nisso é que temos o início da metalurgia. Ainda para Neves e Farias (2008), podemos iniciar a história no antigo Egito, por volta de 5500 anos atrás, ou ainda 3500 a.C., em que era reduzida a malaquita, um mineral composto principalmente de carbonato de cobre (II) (CuCO3), obtendo-se o cobre metálico (Cu), sendo empregado em diferentes moldes para serem usados como ferramentas, recipientes e armas (Figura 1). Outros metais como ferro, prata e chumbo foram encontrados em pirâmides desta época (3500 a.C.), dando indícios que as técnicas de obtenção desses metais já estavam sendo estudadas. Estaria nos minérios o princípio da química inorgânica?


Figura 1 – Artefatos feitos em cobre, encontrados nos sítios arqueológicos de Abusir, Abydos e Giza, localizados próximos à capital Cairo, Egito. Fonte: Petr Kukal, spokesperson, Faculty of Arts – Charles University, 2018.

Na realidade, os minérios nos contam mais a história da evolução do conhecimento humano e da trajetória da pré-química do que da química inorgânica, por tal motivo vamos acelerar um pouco a história. Ao passar pelas técnicas metalúrgicas antigas, pelos pigmentos inorgânicos e processos envolvidos na culinária, chegamos à Alquimia. Nela foi iniciada uma tentativa de método, dando símbolos para certos elementos conhecidos, mas esses conhecimentos ainda se voltavam muito ao esoterismo, ao místico. Passando pela Idade Média, sem muitos avanços na ciência e chegando ao renascer da ciência após esses anos de trevas que permeavam esse período, nasce a ciência, através do pensamento empírico, do método científico: A Química.

Não podemos desvincular a química inorgânica da própria evolução da química, elas estão intimamente atreladas. Assim, a classificação de química inorgânica apenas ocorre no início do século XIX, definindo sua linha mais voltada à química mineralógica. Já na modernidade a química inorgânica expandiu sua classificação, organizando-se em tudo que não é orgânico ou ainda que é inorgânico. Em 1893 um trabalho publicado em 63 páginas, intitulado “Contribuição à constituição de compostos inorgânicos”, escrito por Alfred Werner traria o conceito de número de coordenação (NEVES; FARIAS, 2008, p. 72).

No século XXI entramos na discussão das fronteiras do universo, retomando aos anos anteriores do surgimento da Terra, mais aproximadamente 15 bilhões de anos atrás, em um único ponto do universo estava concentrado toda a massa que conhecemos hoje, e este mesmo ponto explodiu, gerando temperaturas próximas a 10⁹ K ou ainda 4×10⁶ ºC, calor e energia suficientes para as partículas fundamentais unirem-se e assim formar os elementos que conhecemos. Toda a matéria surgiu deste único Big Bang. A origem da química inorgânica, o início dos primeiros elementos (SHRIVER; ATKINS, 2003, p. 21).

Após estes estudos temos então mais clareza de onde vieram os estudos da química inorgânica. Mas como podemos classificá-la?


Para os compostos inorgânicos em geral associa-se óxidos, ácidos, hidróxidos, sais e hidretos que não orgânicos, assim como compostos de coordenação (OLIVEIRA et al, 2013)


Housecroft (2013) descreve sobre alguns pontos relevantes, quanto à classificação desta química:

A química inorgânica não é simplesmente o estudo de elementos e compostos, ela é também o estudo dos princípios físicos. Por exemplo a fim de compreender por que alguns compostos são solúveis em um dado solvente e outros não, aplicamos a lei da termodinâmica. Se o nosso objetivo é propor detalhes de um mecanismo de reação, então é necessário um conhecimento da cinética da reação. Sobreposição entre a físico-química e a química inorgânica também é significativo no estudo da estrutura molecular. (HOUSECROFT, p. 1, 2013)

Vários outros autores remontam às características da química inorgânica e suas definições; Miessler (2014) apresenta sobre a comparação com a química orgânica:

Se química orgânica é definida como a química dos compostos hidrocarbonetos e seus derivados, a química inorgânica pode ser descrita como “todo o resto”. Isso inclui todos os elementos remanescentes na tabela periódica, assim como o carbono, que desempenha um crescente e amplo papel na química inorgânica. O grande campo da química dos organometálicos faz a ponte entre as duas áreas, considerando compostos que contém ligações metal-carbono; Isto também inclui a catálise de muitas reações orgânicas. A química bioinorgânica faz a ponte entre a bioquímica e a química inorgânica, e tem um importante foco nas aplicações medicinais. A química ambiental inclui o estudo das duas químicas, orgânica e inorgânica. Por fim, o reino da inorgânica é vasto, prevendo áreas ilimitadas para investigação e potenciais aplicações práticas.  (MIESSLER, 2014, p.1. Tradução nossa.)

Podemos perceber que essas definições nos trazem uma ideia do que a química inorgânica estuda, mas não relata exatamente onde a encontramos.

Um dos principais estudos da química inorgânica é a simetria dos compostos, que nos revela sobre sua estrutura cristalina, propriedades moleculares e sua classificação dentro da teoria de grupo. Esta teoria tem como principal função compilar informações de compostos de simetria próxima através de seus grupos de pontos, operações e elementos de simetria. (HOUSECROFT, 2013, p. 61)

Ainda podemos considerar o estudo das teorias de valência, orbital molecular e campo cristalino, que explicam os fenômenos de ligações entre compostos ao nível de orbitais e seus spins. Nestas teorias da química inorgânica, pode-se esclarecer sobre as hibridizações dos orbitais atômicos (sp, sp2, sp3, sp3d, sp2d, etc.), a junção dos orbitais atômicos e a transformação em orbitais moleculares, que por fim sofrem influência das energias destas ligações e podem apresentar distorções perante ao campo cristalino formado.


Figura 2 – Desdobramento dos orbitais moleculares para complexos de Co3+ em ligantes de campo fraco e forte. Fonte: SHRIVER; ATKINS (2003).

A química inorgânica estuda os compostos de coordenação, também chamados de complexos, que possuem centros metálicos com características ácidas, coordenados (ligados) a ligantes de característica básica. A Figura 2 apresenta dois exemplos destes compostos de coordenação, o hexafluorocobaltato III ([CoF6]3-) e o hexaaminocobaltato III ([Co(NH3)6]3+. Os compostos de coordenação, ou complexos, não são muitos citados no Ensino Médio, mas estão presentes em muitos lugares, um exemplo é a hemoglobina (Figura 3), presente no sangue de quase todos os animais, possuindo o composto Heme, que é formado por um centro metálico de Ferro, rodeado de ligantes orgânicos. A simples função da hemoglobina é a coordenação (ligação) do oxigênio (O2) proveniente da respiração, para distribuição no corpo; ou seja, são necessários complexos (compostos de coordenação) para conseguirmos sobreviver.


Figura 3 – complexo Heme b, presente na hemoglobina.

Para as plantas temos um composto muito próximo ao Heme, apenas modificando o centro metálico de ferro para magnésio (Figura 4).

Figura 4 – Estrutura da Clorofila.

Os compostos inorgânicos não estão apenas presentes na bioquímica como compostos essenciais à vida, mas também no combate às doenças, como no caso de tratamento de tumores com complexos de platina, suplementação de vitaminas e elementos-traços. Um exemplo de suplementação com complexos é a vitamina B12 (Figura 5), o único composto de cobalto presente no corpo. Esta vitamina, quando em baixa quantidade no organismo, apresenta a anemia perniciosa, que é diagnosticada através de cansaço excessivo, dor na língua e debilidade extrema (BARAN, 2005).


Figura 5 – Estrutura da Cobalamina (vitamina B12)

A química inorgânica está presente desde o Big Bang, com os primeiros compostos a se formarem; na Terra, com os variados tipos de minerais e em nosso organismo, presente em várias partes do corpo. Uma química primordial.


Referências:

BARAN, Enrique J. Suplementação de Elementos-traços. Qnesc. N.6 – jul. 2005.

HOUSECROFT, CATHERINE E.; SHARPE, ALAN G. Química Inorgânica. v 2. 4 ed. Editora LTC, 2013.

OLIVEIRA, Olga M. M. F., et al. Química: Coleção temas de formação. v.3, UNESP: São Paulo, 2013.

MIESSLER, Gary L. Inorganic chemistry. Pearson Education. 2014

NEVES, Luiz Seixas das; FARIAS, Robson Fernandes de. História da Química: um livro-texto para a graduação. 2. ed. Campinas: Átomo, 2011.

SHRIVER, D. F. ATKINS, P. W. Química inorgânica. Porto Alegre: Bookman, 2003.