As propriedades periódicas da Tabela Periódica …

Umas das propriedades periódicas da tabela periódica é o chamado raio atómico, nas moléculas diatómicas, o raio atómico, corresponde a metade da distância entre os núcleos dos dois átomos que constituem a molécula, no estado gasoso. Nos metais, o referido raio corresponde a metade da distância entre os núcleos nos cristais puros.

Como ao longo do período aumenta o número atómico, a carga nuclear e o número de eletrões também aumenta, porém, o número de eletrões internos, do cerne, mantêm-se e os eletrões mais externos encontram-se no mesmo nível, pois possuem o mesmo número quântico principal. Assim, devido ao aumento da carga nuclear aumentam as interações atrativas eletrões-núcleo, mas, também aumentam as interações repulsivas eletrões-eletrões, o que faria aumentar o raio atómico. No entanto, genericamente, o raio atómico diminui ao longo de um período com o aumento do número atómico, o que significa que o aumento das interações atrativas eletrões-núcleo é mais significativo que o aumento das interações repulsivas eletrões-eletrões. Esta aproximação dos electrões do núcleo com intensificação das interações atrativas eletrões-núcleo justifica o aumento da primeira energia de ionização ao longo de um período com o aumento do número atómico.

Ao longo do grupo, aumenta o número atómico aumentando assim carga nuclear e o número de eletrões, os electrões mais externos encontram-se em níveis, sucessivamente, mais afastados do núcleo (maior número quântico principal n) e o número de eletrões internos, do cerne, aumenta ao longo do grupo com o aumento do número atómico. Assim o aumento da interação atrativa entre os eletrões mais externos e o núcleo acaba por ser menos significativa que as interações repulsivas entre os eletrões. Assim, genericamente, ao longo de um grupo com o aumento do número atómico, o raio atómico aumenta e a energia de ionização diminui pois o aumento das interações repulsivas eletrões-eletrões é predominante relativamente ao aumento das interações atrativas eletrões-núcleo.

Poderás confirmar a variação do raio atómico ao longo da Tabela Periódica, interativamente, nesta aplicação (imagem e link abaixo).

http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/matters/periodicTbl2.swf

Os átomos, por perda ou ganho de eletrões, transformam-se em iões, catiões e aniões respectivamente, deste modo, percebe-se que os iões têm a mesma carga nuclear que os átomos que lhe deram origem, pois possuem o mesmo número de protões, vão apenas diferir no número de electrões. Assim, no caso dos aniões mantem-se a carga nuclear e aumenta o número de eletrões, pelo que, as repulsões aumentam, aumentando também o tamanho do ião relativamente ao átomo que lhe deu origem. Porém no caso dos catiões mantem-se a carga nuclear e diminui o número de eletrões, pelo que as repulsões diminuem, diminuindo também o tamanho do ião relativamente ao átomo que lhe deu origem.

Quanto às partículas isoeletrónicas (que possuem o mesmo número de electrões), o raio é tanto menor quanto maior for a carga nuclear. Nestes casos as interações repulsivas mantêm-se (porque o número de eletrões é sempre o mesmo) mas as interações atrativas eletrões-núcleo serão tanto maiores quanto maior for a carga nuclear.

Através da mesma aplicação, também poderás confirmar a variação do raio do ião relativamente ao átomo que lhe deu origem.

http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/matters/periodicTbl2.swf

Escalas no Universo...



Como é o Universo em pequena escala e em grande escala?

Correndo o cursor é possível visualizar desde o enxame de galáxias até ao mundo sub-atómico.

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Sobrevoando a Terra durante a noite

Muitas maravilhas da Terra só são visíveis quando a sobrevoamos durante a noite. No vídeo pode ver-se uma compilação de espectáculos visuais capturados recentemente a partir da Estação Espacial Internacional (ISS). Durante o vídeo vemos as nuvens brancas, as cidades iluminadas a laranja durante a noite, os relâmpagos das tempestades e os oceanos. No horizonte vemos a névoa da fina atmosfera da Terra, frequentemente decorada pela dança das auroras. Neste vídeo só vemos a cor verde das auroras, porque a estação espacial voa através dos picos vermelhos e roxos das auroras, também conseguimos ver painéis solares da ISS.

Traduzido e adaptado daqui.

GJ1214b - O planeta com mais água do que a Terra

Astrónomos confirmaram a existência de um planeta diferente de todos os conhecidos até agora e que terá mais água que a Terra. O GJ1214b, a 40 anos-luz do nosso planeta, foi descoberto pelo telescópio espacial Hubble.

in Jornal Público

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Google recorda Hertz através de um doodle

* doodle de 22 de fevereiro de 2012

Hoje, Heinrich Rudolf Hertz, o pai da rádio, foi recordado pela Google, através de um doodle, que assinala o 155º aniversário do nascimento do físico alemão. Este cientista, já aqui referido anteriormente (Dia Mundial da Rádio), nasceu a 22 de Fevereiro de 1857, em Hamburgo, Alemanha. 

A vida e obra*

Nascido em Hamburgo, no dia 22 de Fevereiro de 1857, Heinrich Rudolf Hertz manifestou interesse na invenção de diversos aparelhos. Era um inventor, que pretendia chegar além do conhecimento que a ciência lhe fornecia. Estudou engenharia, mas o alemão sempre sentiu entusiasmo pela física, o que determinou as suas escolhas.

Em 1878, Hertz entra na Universidade Humboldt, em Berlim, onde colocou em prática os seus conhecimentos e caráter visionário. A rádio e as ondas eletromagnéticas não estavam muito longe dos seus horizontes. Bastaram três anos para passar da aprendizagem à docência, na Universidade de Kiel.

Nesta fase da sua vida profissional, entra na área da eletrodinâmica de Maxwell, que contrariava a eletrodinâmica vigente. A distância e a interação física das ondas eletromagnéticas eram inovadoras e entusiasmaram Heinrich Rudolf Hertz.

Também na Alemanha, em Karlsruhe, Hertz dá aulas numa escola politécnica, até que, em 1883, muda-se para Kiel e consegue provar a propagação das ondas eletromagnéticas, cuja frequência das ondas poderia ser controlada. Hertz conseguiu provar a teoria de Maxwell e demonstra que, de facto, existia a radiação electromagnética.

O passo seguinte foi controlar essas ondas. O alemão conseguiu perceber que as propriedades das ondas tinham uma velocidade de propagação semelhante à velocidade da luz no vácuo. A refração, reflexão e polarização das ondas eletromagnéticas foram também provadas por Heinrich Rudolf Hertz.

Os resultados dos seus estudos foram demonstrados, com a comunidade científica a aplaudir essas descobertas e a potencialidade daquele conhecimento. Estava aberto o caminho para a comunicação à distância, sem fios. Corria o ano de 1888.

Apesar de morrer jovem, com 36 anos apenas, no dia 1 de janeiro de 1894, vítima de bacteremia, Hertz deixou um legado para a Humanidade.

Professor, mestre, investigador, estudou e provou teorias de grandes nomes do seu tempo. Morreu em Bonn e está sepultado em Hamburgo. Hoje, é recordado em todo o mundo, com um google doodle que evoca o 155.º aniversário do seu nascimento.

O 155.º aniversário de Heinrich Rudolf Hertz coincide com outro facto histórico: hoje assinala-se um século desde que foi assinado o contrato com a Marconi, que permitiu a introdução da telegrafia sem fios em Portugal. A telegrafia sem fios, inventada por Marconi, em 1896, abria os horizontes da rádio em solo português.

*Vida e obra retirado daqui.

Convite

Leituras

Neste separador (Leituras) iremos sugerir alguns livros relacionados com a Ciência. O primeiro livro desta série é: Cinco Equações que Mudaram o Mundo, escrito por Michael Guillen, licenciado em Física, Matemática e Astronomia pela Universidade de Cornell; e publicado pela Gradiva.

Para escrever este livro o autor seleccionou, cinco equações, dentre dezenas de sérias concorrentes ao lugar, que afectaram profundamente a nossa existência e o nosso modo de vida. O autor contextualizou as cinco equações à realidade dos principais intervenientes, os cientistas, que têm tanto de génios como de loucos, e que, por vezes, revelam-se pessoas de baixo perfil moral, de atitudes estranhas e comportamentos esquisitos.

O livro está dividido em cinco histórias distintas, desde um solitário doentiamente carente de atenção (Isaac Newton e a lei da gravitação universal); um prodígio emocionalmente violentado por uma família disfuncional (Daniel Bernoulli e a lei da pressão hidrodinâmica); um analfabeto religioso e miserável (Michael Faraday e a lei da indução electromagnética); um viúvo de poucas falas que viveu tempos difíceis (Rudolf Clausius e a segunda lei da termodinâmica); e um espertalhão que desistiu da escola (Albert Einstein e a teoria da relatividade restrita).

Num estilo literário romanceado, ao longo das cinco histórias, o autor descreve as origens matemáticas de cada uma das equações, de uma forma acessível que permite ao leitor compreender o significado das mesmas e a consequência destas no nosso quotidiano.

“ Na linguagem da matemática, as equações são como poesia: estabelecem as verdades com uma precisão única, condensam vastas quantidades de informação em poucas palavras e muitas vezes são de difícil compreensão para o não iniciado; e, tal como a poesia convencional nos ajuda a encarar as nossas profundezas interiores, a poesia matemática ajuda-nos a olhar para além de nós – se não até ao Céu, pelo menos até ao limite do universo visível.” Michael Guillen

O Relógio Químico

Um grupo de alunos da escola Secundária Carolina Michaelis resolveu decorar seu laboratório com um “relógio químico” relógio no qual, em vez dos habituais números inteiros ou números romanos, existem elementos químicos, dispostos de acordo com seus respectivos números atómicos, como mostra a figura.

1.      Indica, correctamente a hora que o relógio deve marcar quando o ponteiro dos minutos aponta para o elemento de maior raio atómico e o ponteiro das horas aponta para elemento que apresenta a maior primeira energia de ionização.

2.      Indica, correctamente a hora que o relógio deve marcar quando o ponteiro das horas aponta para o elemento de menor raio atómico do 3º período e o ponteiro dos minutos aponta para um elemento que pertença ao mesmo grupo do elemento que o ponteiro das horas indica.

Ficamos a aguardar as vossas respostas por email para molasemoleculas@gmail.com.

Dia Mundial da Rádio

Esta segunda-feira (dia 13 de Fevereiro) celebra-se, pela primeira vez, o Dia Mundial da Rádio, instituído pela Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura (UNESCO). Segundo esta organização a rádio é um meio de comunicação de baixo custo que chega a mais de 95% da população do planeta.

Tida, de certa forma, como o parente pobre da comunicação social, a rádio sobreviveu à travessia do deserto dos últimos anos, depois do boom das televisões privadas e da Internet, mas hoje está de boa saúde e recomenda-se. Em Portugal há cerca de 300 estações de rádio, das quais 250 são rádios locais.

Mas para compreendermos o fenómeno da rádio vamos recordar um pouco a sua história, que é marcada principalmente por três personalidades: Michael Faraday, James Maxwell e Henrich Rudolph Hertz.



Enrich Hertz



Michael Faraday foi um cientista inglês que, em 1831, descobriu a indução magnética e que mais tarde inspirou, James Maxwell, físico e matemático escocês, que em 1864 demonstrou que as forças eléctricas e magnéticas têm a mesma natureza e que os campos eléctricos e magnéticos se propagam com a velocidade da luz. É conhecido por ter dado a sua forma final à teoria moderna do electromagnetismo.



Mas podemos dizer que tudo começou verdadeiramente quando Enrich Rudolf Hertz, físico alemão, inspirando-se nos estudos anteriores, pôs em evidência, em 1888, a existência das ondas electromagnéticas imaginadas por James Maxwell.

Hertz demonstrou a existência da radiação electromagnética criando aparelhos emissores e detectores de ondas de rádio. Em homenagem a este físico alemão, pelas suas contribuições no campo do electromagnetismo, foi dada a designação de hertz (símbolo Hz) à unidade do SI para frequência, a qual é expressa em termos de oscilações (vibrações) ou rotações por segundo (s^-1 ou 1/s).

Guglielmo Marconi

Mas foi o físico e inventor italiano Guglielmo Marconi o cientista considerado como o pai da rádio, visto que ninguém, antes dele, teve a ideia de usar as ondas hertzianas com o objectivo da comunicação. Em 1896 Marconi demonstrado o funcionamento de seus aparelhos de emissão e recepção de sinais em Inglaterra, quando percebeu a importância comercial da telegrafia. Em 1896, Marconi fez a sua primeira transmissão pública sem fio, em código Morse, fundando mais tarde, em Londres, a primeira companhia de rádio. Recebeu o Prémio Nobel de Física pelos seus contributos em 1909.

Biblioteca Joanina da UC

Por definição, biblioteca é um espaço físico onde se guardam livros, mas este espaço não tem de ser, necessariamente, cinzento e empoeirado, e dada a beleza de algumas bibliotecas universitárias, Emily Temple decidiu escrever um livro intitulado “The 25 Most Beautiful College Libraries in the World”, no seu livro a autora coloca a Biblioteca Joanina da Universidade de Coimbra em primeiro lugar, cuja história pode ser lida aqui.

As demais bibliotecas também são dignas de uma visita, mas dada a distância física a que ficam, a internet é o melhor veículo, pois permite coloca-las à distância de um clique.

Explosões solares

Uma explosão solar classificada como M9 ocorreu ontem, segundo informou o Observatório Espacial Meteorológico. O sol está numa fase muito activa e esta é a maior tempestade sentida nos últimos meses.

As explosões solares são na verdade processos naturais da actividade solar - durante um ciclo solar aparecem as "manchas solares" que resultam de áreas de grande concentração de energia. Nestas regiões existe gás ionizado (plasma) que durante a explosão é libertado para o espaço a  velocidades de 300 a mais de 1.000 km/s. As partículas do plasma são arrastadas até à vizinhança dos planetas .

A Terra é protegida pelo seu próprio escudo magnético, a magnetosfera, e deflecte a maior parte dessas partículas. As que são aprisionadas na magnetosfera aceleram ao longo das linhas de campo enquanto viajam até atingir uma região circular denominada oval das auroras (annulus).

O annulus tem cerca de 3.000 km de diâmetro e localiza-se em torno dos pólos magnéticos da Terra (que não coincidem com os pólos geográficos), entre 60° e 70° Norte e Sul de latitude. A 100 km da superfície terrestre os electrões chocam com partículas da atmosfera terrestre o que provoca a excitação dos electrões por absorção da energia. Quando os electrões são desexcitados  um fotão é emitido produzindo a radiação que é visível nas fantásticas auroras. 

A radiação das auroras é similar à produzida no tubo de imagem de um aparelho de televisão. Os electrões são acelerados e chocam contra a superfície de vidro, que é está coberta por substâncias químicas que emitem luz verde, vermelha e azul, as cores básicas a partir das quais  se formam as imagens.

As auroras não são apenas observadas na Terra, também em Júpiter,  Vénus, Saturno e Neptuno foram registadas auroras. Aparentemente, se um planeta possuir um campo magnético e alguma atmosfera então também pode haver auroras. Mas a maioria dos satélites do Sistema Solar (incluindo a Lua) e os planetas Mercúrio e Plutão não têm auroras. 

As partículas de plasmas que causam as auroras podem também perturbar as transmissões por satélites e aumentar a dose de radiação a que os passageiros de aviões comerciais ficam expostos, no entanto as doses de radiação são semelhantes as de um aparelho de raios X, por isso, não há motivo para alarme.

Visitem a hiperligação http://spaceweather.com/aurora/gallery_01jan12_page2.htm para tirar partido da melhor parte das explosões solares ...as auroras.

Fragmentos de tempo por Harold Edgerton

No âmbito das comemorações dos 100 anos da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto foi realizada uma exposição na Casa Andresen (Jardim Botânico) do fotógrafo Harold Edgerton, simbiose de momento e movimento, arte e ciência, que reflecte exemplarmente a mensagem do Centenário da faculdade: " 100 Anos. Compromisso com o futuro."

Harold Edgerton nasceu em 1903 e morreu em 1990. Foi sobretudo o uso da luz estroboscópica na fotografia que o tornou célebre, uma vez que lhe permitia parar movimentos no tempo e garva-los em imagens fotográficas, imperceptíveis ao olho humano.

Edgerton criou e desenvolveu equipamentos electrónicos e fotográficos, registando mais de 40 patentes, contribuindo para a explicação de fenómenos naturais, como o voo do colibri, e registou imagens de experiências cientificas como a maça a ser atravessada por uma bala ou um conjunto de três balões a serem atravessados por uma bala.

Trabalhou no cinema no sestudios MGM aplicando as suas técnicas nas filmagens da curta-metragem "Mais rápido do que um piscar de olhos". Participou em várias expedições com Jacques Cousteau desenvolvendo equipamentos de exploração marinha, como sonares que contribuíram para a descoberta de navios naufragados. No campo militar registou fotograficamente testes de explosões atómicas e prestou apoio aos Aliados durante a 2ª Guerra Mundial criando equipamento que tornou possível tirar fotografias de reconhecimento aéreo nocturno, usado nos dias anteriores ao desembarque das tropas na Normandia (Dia D).



Durante toda a sua vida foi um apaixonado pelo movimento, fotografado com estroboscópio vários atletas de alta competição, nadadores, tenistas entre muitos outros.

A sua preocupação artística e a busca constante e insaciável pela perfeição levou-o a realizar enumeras tentativas até conseguir alcançar o seu objectivo, como é o caso da "coroa de gotas de leite", que lhe demorou 25 anos de tentativas consecutivas.

As suas fotografias fazem parte das colecções do Museum of Modern Art e da Royal Photografic Society desde a década de 1930. Cerca de 100 museus em todo o mundo adquiriram e exibiram as suas fotografias obtidas entre 1932 a 1989. Alguas delas foram piblicadas em revistas conceituadas com a Life e a National Geographic.