28 de fevereiro de 2009

Quiz 02: Química 9º ano

Aqui está um novo questionário (Quiz) para todos interessados em avaliar os seus conhecimentos de Química.

Temas:
-tabela periódica (introdução)
-iões
-distribuição electrónica
-isótopos
-constituição do átomo

Antes de colocarem o nome e iniciarem o quiz leiam as instruções para evitarem perder pontos sem necessidade. Tenho reparado que muitos têm tido respostas erradas por incorrecta formatação. Notem também as instruções de cada pergunta. Evita que tenha que andar a colocar pontos de bónus nos quizes já realizados. Vá lá, não custa nada!

Qualquer dúvida ou falha que detectem, enviem um comentário.
Bom trabalho!


26 de fevereiro de 2009

Quiz 01: Átomos, iões e sais


Este é o primeiro questionário deste género que aqui coloco. Julgo ser um bom recurso para que os alunos possam avaliar como estão os seus conhecimentos sobre um determinado assunto.

Recomendo que, primeiramente, estudem os assuntos em causa e só depois realizem o questionário.

Se ficarem com alguma dúvida ou detectarem algum problema, publiquem um comentário.

Este é bastante acessível. Brevemente colocarei aqui outros.

Espero que gostem. Apareçam.

Nota: Quem já tinha feito, pode voltar a fazer pois modifiquei o questionário.



25 de fevereiro de 2009

Mau uso da tecnologia cria cérebros preguiçosos

Quantas vezes não terei já dito isto mesmo a alunos e colegas professores? Aqui fica um artigo do Jornal de Notícias sobre o tema.

"(...) O uso desregrado das novas tecnologias pode ser meio caminho andado para uma má memória na velhice. O cérebro, não sendo um músculo, comporta-se como tal. Se não for usado, enferruja, alertam os especialistas.
"Se não se fizer alguma coisa já, teremos uma geração onde imperará a lei do menor esforço. Estamos a ficar escravos das máquinas. Sem estimulação, o cérebro ficará mais preguiçoso", alerta Manuel Domingos, coordenador da Unidade de Neuropsicologia do Hospital Miguel Bombarda, em Lisboa, e presidente da Comissão Científica da Sociedade Portuguesa de Neuropsicologia.
O cérebro parece estar a cair em desuso para muitas tarefas. Graças ao telemóvel, não é necessário memorizar números. As caixas registadoras fazem os trocos, enquanto o GPS retira a necessidade de ter "mapas mentais" ou pontos de referência. Poupa-se no cálculo e no raciocínio e corre-se o risco de alterar o funcionamento do cérebro, gerando massas cinzentas apáticas, atrofiadas.
Para o neuropsicólogo, as crianças são o grupo de maior risco. Na escola, o cálculo mental anda muito substituído pela calculadora. Em casa, são as consolas, os computadores e a televisão que captam as atenções, porque é mais seguro brincar em casa ou por falta de tempo dos pais, mergulhados nas lides domésticas. (…)" Ler artigo completo aqui.

Pois é, calculadora a mais, certos programas de TV a mais, jogos de PC e consolas a mais, livros a menos, etc. E depois dou por mim a observar funcionários que aparentam ter saído recentemente da escola, caixeiros de supermercado por exemplo, com escolaridade acima do 9º ano, a contar garrafas de água uma a uma, numa caixa com 24, em vez de multiplicar o número de filas pelo número de colunas, e a atrapalharem-se com os trocos mais triviais. Chego mesmo a deparar-me com alunos universitários que puxam da calculadora , ou telemóvel, para saber quanto é 10 a dividir por 4.

Bem, como são especialistas a dizê-lo, pode ser que dediquem um pouco mais de tempo a pensar no assunto.

16 de fevereiro de 2009

CERN em 3 minutos

Na sequência deste post sobre o LHC (Grande Colisionador de Hadrões), aqui fica um vídeo que, em 3 minutos, explica a missão do CERN.



Deixo aqui um agradecimento ao professor Carlos Portela pela legendagem deste e de muitos dos filmes que já aqui coloquei. Sei que dá bastante trabalho. Podem visitar aqui o seu blogue.

Conspiração? Infelizmente, é a realidade.


Segue um artigo do Chris Woodhead. Muito interessante. Descobri-o aqui e pode lê-lo na totalidade aqui.

"There is a conspiracy to deny children the vital lesson of failure

Parents, teachers and ministers are all engaged in a deception over our exam system says the former chief inspector of schools

Sitting at the back of the classroom, I cringed. A pupil had given an answer that betrayed his complete misunderstanding of the question. His teacher beamed. “Well done, Johnny,” she said, “that is fantastic.”
Why, I asked her afterwards, had she not corrected his mistake? She looked at me as if I were mad. “If I’d told him that he’d got it wrong he would have been humiliated in front of the rest of the class. It would have been a dreadful blow to his self-esteem.” With a frosty glare she left the room.
(...)
Do not get me wrong. I am not advocating ritual and routine humiliation. A child’s self-esteem can be damaged by a teacher’s unthinking criticism. But, equally, what is the point of children thinking their achievements are wonderful when in fact they are mediocre or pathetic?
(...)
Every year since it has been the same old story. Each new cohort of 16 and 18-year-olds achieves better than ever examination results. Ministers tell us this is because each new generation is more intelligent and diligent than the one before and their teachers are teaching better each year. The truth is the examinations have been dumbed down so that more students appear to do well.
Researchers at Durham University have monitored A-level standards over 20 years. Each year they have compared the results that a group of students achieved on an aptitude test with their A-level grades. A student who achieved a grade C in 1988 would have been awarded a grade A in 2008.

The authors of a report on childhood commissioned by the Children’s Society think that we must employ a thousand more therapists and counsellors to help our damaged children. What we really need is a little clarity about the nature of education and the miseries of man.
Life is about failure and learning from failure. We do our children no favours when we cocoon them in a false sense of success.
We need more competition, not less as the report for the Children’s Society advocates. Why can’t we be more honest? Why can't we admit that some children will fail? When is education policy going to be rescued from the corrosive sentimentality into which it has sunk? "

Encontram semelhanças com a situação portuguesa?

15 de fevereiro de 2009

Hollywood e isótopos de hidrogénio

Em 1940 os alemães conquistaram a Noruega e ficaram em poder da fábrica Vemork da Norsk Hydro. Estavam interessados na fábrica porque podia ser utilizada para fabricar água pesada. Nesta água os átomos de hidrogénio-1 encontram-se substituídos pelo seu isótopo hidrogénio-2 (deutério). O deutério tem o dobro da massa do hidrogénio-1 (prótio) daí o nome de água pesada, também conhecida por óxido de deutério, D2O.

Para que queriam os alemães a água pesada? Bem, como esta pode ser utilizada para moderar (controlar) uma reacção nuclear, os aliados receavam que fosse utilizada no programa de armas nucleares da Alemanha nazi. É importante lembrar que, nesta altura, ainda nenhum país tinha armas nucleares e, caso a Alemanha as tivesse obtido primeiro, o desfecho da segunda guerra mundial poderia ter sido bem diferente.

Os aliados e membros da resistência norueguesa executaram ataques à fábrica, tendo um bombardeamento destruído o ferry que, crê-se, transportava a água pesada.

Há um filme, Heróis de Telemark, que conta esta história, mas à maneira de Hollywood. Muitos tiros, explosões e baixas de ambos os lados. A realidade foi bem mais calma. Não morreu um único soldado alemão e não foi disparado qualquer tiro.

Fontes: [1]

Isótopos, estabilidade e decaimento radioactivo

Átomos do mesmo elemento químico podem ter um número diferente de neutrões. As diferentes versões possíveis para cada elemento são chamadas isótopos. Conhecem-se 80 elementos com pelo menos um isótopo estável. O estanho, Sn, é o elemento com mais isótopos estáveis, 10.

Quantos isótopos pode um elemento ter? Será que cada átomo pode ter um num qualquer de neutrões?
Não! Há combinações de protões e neutrões que são estáveis. Elementos mais leves tendem a ter igual número de protões e neutrões, mas os elementos pesados precisam, aparentemente, de mais neutrões do que protões para que o seu núcleo seja estável. Quando esta estabilidade não é conseguida, os isótopos podem existir por algum tempo, mas são instáveis.

O que significa ser instável? Os átomos partem-se quando não têm o número certo de neutrões?
De certo modo, sim. Os átomos instáveis são radioactivos: o seu núcleo decai, emitindo radiação sob a forma de partículas ou ondas electromagnéticas.
Para exemplificar esse decaimento, indico mais adiante uma aplicação Java que mostra uma tabela com alguns isótopos e a forma como decaem.
Há várias formas de um átomo radioactivo decair. Por exemplo, o trítio ou hidrogénio-3, tem demasiados neutrões para ser estável.

O que acontece então? Expulsa um neutrão?
Não, os neutrões estão fortemente “fixados” no núcleo. O que acontece pode ser visto na aplicação Java (clique na imagem). Clique no trítio. O que observa? Pois é, um neutrão transformou-se num protão! Conseguiu-se, desta forma, que um isótopo instável do hidrogénio se convertesse num isótopo estável de hélio, o hélio-3. Explore a aplicação, vai reparar que muitos isótopos são estáveis, enquanto que outros têm vidas mais ou menos longas, convertendo-se noutros elementos.

Mas assim não se perdeu massa?
Não! Analisemos em maior pormenor o que aconteceu. Se reparar, o e o têm o mesmo número de massa, o que é bom, pois a massa tem que ser conservada. Há, no entanto, um problema: A carga eléctrica tem que ser conservada e isso, à primeira vista, parece que não sucedeu. O hidrogénio tem apenas um protão e o hélio tem dois, portanto parece que se criou carga positiva.

Como explicar isto?
Quando ocorre a transformação, também é libertado um electrão, que tem uma massa muito reduzida e que tem carga negativa, que cancela a do protão. Este processo tem o nome de decaimento beta e, neste contexto, o electrão é conhecido por partícula beta. Também é libertado um antineutrino, mas agora não iremos falar dele.

Pode-se escrever uma equação que descreva esta reacção?
Sim! Tal como se escrevem equações químicas, entre substâncias diferentes, com reagentes e produtos de reacção, também se pode escrever a equação nuclear que descreve este processo.
Podemos escrever a equação do decaimento beta do trítio, dando ao electrão um número de massa 0 (já que é cerca de 2000 vezes mais leve que o protão ou neutrão) e um número atómico de -1 (por causa da sua carga, claro).


Este processo liberta ainda um antineutrino e 18,6 keV de energia.

Repare que os números de massa de cada lado dão o mesmo total (3 = 3 + 0), acontecendo o mesmo com as cargas (1 = 2 + -1). Isto tem que ser sempre verdade numa reacção nuclear.

Existem outras formas de decaimento, mas fica para um próximo artigo.

Fontes: [1], [2], [3]

12 de fevereiro de 2009

Átomos, electrões de valência e moléculas

Este vídeo mostra de uma forma bem conseguida a relação entre os electrões de valência que um átomo tem e as ligações químicas que tem tendência a formar. Ou seja, as moléculas não são formados ao acaso.

Numa molécula, os átomos que se associam e a proporção com que o fazem, está relacionado com a distribuição dos electrões nos átomos e com os já mencionados electrões de valência. Tome atenção ao vídeo.


O ponto electrão chega amanhã


É já amanhã que a escola vai receber o ponto electrão. Os alunos e professores que tenham material adequado podem trazê-lo já amanhã. Leiam este artigo onde explico todo o processo e onde indico os materiais (REEE) que podem ser colocados no ponto. Falem com familiares e amigos e vamos lá encher isto depressa.

Simulador: Fissão nuclear

Com este simulador pode dar início a uma reacção em cadeia do átomo de urânio, ou introduzir isótopos de urânio não radioactivos de modo a prevenir essa mesma reacção.

Pode também ficar a perceber o modo como a radioactividade é utilizada para produzir energia num reactor nuclear. Controle a potência de funcionamento do reactor, impedindo que os neutrões prossigam a reacção em cadeia.

Clique na imagem para iniciar a simulação. Caso não tenha JAVA instalado, pode obtê-lo na barra lateral deste blogue.

Jogo - Simulador do projecto LHC


aqui falei do projecto LHC. Apresento agora um jogo que simula o funcionamento do gigantesco acelerador de partículas. É necessário um bom domínio do inglês. Leia atentamente as instruções fornecidas e tente replicar os resultados reais. Investigue o interior do núcleo atómico. Descubra a constituição dos protões e neutrões. Aprenda e divirta-se!

11 de fevereiro de 2009

Tabela periódica dos elementos com pequenos vídeos sobre cada um

Tabelas periódicas dos elementos já existem desde o século XIX, mas esta versão moderna tem um pequeno vídeo sobre cada um dos elementos químicos.

É um projecto da Universidade de Nottingham, que alia o sentido de humor ao rigor científico.

Os vídeos estão em inglês, mas penso que não apresentará grande dificuldade.

Explore os vídeos e de certeza que vai descobrir coisas sobre os elementos que nem suspeitava.

Depois recomende aqui os seus vídeos favoritos e conte o que aprendeu ou achou interessante.

Simulador: Modelos atómicos para o átomo de hidrogénio

Como é que os cientistas descobriram a estruturas dos átomos sem poderem olhar para eles? Com este simulador pode testar diferentes modelos atómicos para o átomo de hidrogénio e comparar as suas previsões com os resultados experimentais.

Clique na imagem para iniciar a simulação. Caso não tenha JAVA instalado, pode obtê-lo na barra lateral deste blogue.

Questão: Qual o modelo que está mais de acordo com os dados experimentais? Porquê?

9 de fevereiro de 2009

LHC - Grande Colisionador de Hadrões

LHC - Grande Colisionador de Hadrões

Entrou em funcionamento no dia 10 de Setembro. Teve alguns percalços (normais para a maior máquina alguma vez construída pelo Homem) e encontra-se parado, para reparação, desde 19 de Setembro.

Onde fica? No Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN), localizado perto de Genebra, na fronteira entre a Suíça e a França.

Porquê grande? Um túnel a 100 m de profundidade e com 27 km de perímetro tem que ser considerado grande. Repare bem na imagem. A sua função? Cito parte de um texto de Carlos Fiolhais publicado no Rerum Natura.

"Chama-se Large Hadron Rap porque a máquina que acelera as partículas é o Large Hadron Collider, LHC, em português Grande Colisionador de Hadrões. O que são hadrões? Partículas nucleares, que incluem os protões e os neutrões, ambos formados por três quarks, partículas que, tanto quanto sabemos, são blocos básicos que constituem a matéria. Toda a matéria é feita de quarks, electrões e neutrinos, os quarks no núcleo atómico, os electrões em volta e os neutrinos vadios por todo o lado. Os protões, ao baterem uns contra os outros no LHC, depois de andarem à roda no túnel, libertarão uma prodigiosa energia, que, em obediência à mais conhecida fórmula de Einstein, se transformará em matéria e anti-matéria. Haverá um fogo de artifício das mais variadas partículas que poderosos detectores irão identificar."

Por que é necessário uma máquina tão grande e tão cara para "esmagar" partículas? Porque para esmagar o átomo e assim explorar o seu interior, são necessárias energias extremamente elevadas. "Os protões circulam no LHC a uma velocidade de 99,999999% da velocidade da luz. De facto, circulam dois feixes de protões no mesmo túnel em sentidos opostas e, quando dois protões batem frontalmente, uma grande quantidade da imensa energia associada ao seu movimento pode, no momento da colisão, ser transformada em partículas que não existiam momentos antes. (...) Mas, no mundo da física de alta energia, a ocorrência de violentos choques, com muitos detritos espalhados, é exactamente o que os investigadores querem. Entre os detritos poderão encontrar-se partículas que existiram eventualmente há milhares de milhões de anos, mas que, devido à sua instabilidade, há muito que decaíram. A criação destas partículas raras numa experiência moderna é precisamente o objectivo do LHC. A ideia é que essas "espécies extintas" de matéria podem fornecer-nos informação preciosa sobre as forças da natureza." Ler tudo no Rerum Natura

E dá para ouvir música? Isso não sei, mas fica aqui um vídeo da autoria de estudantes a trabalhar no CERN. Mais informação aqui.


Muitos acreditam (sem fundamento??), que esta experiência poderá criar mini-buracos negros que poderão vir a engolir a Terra.

"Quando os protões colidirem uns com os outros no interior do acelerador, algo que os cientistas não estão certos que não possa acontecer é a produção de mini-buracos negros que engulam a matéria mais próxima. Um estudo recente mostra, porém, que a persistência de estrelas velhas no céu prova que pequenos buracos negros não podem engolir a Terra.
(...)
Para um buraco negro do tipo dos do LHC, que se estima tenha apenas um milésimo de milionésimo de milésimo de milionésimo de metro de extensão (um attometro), o buraco negro apenas poderia existir durante pouco mais de alguns milésimos de milionésimo de milésimo de milionésimo de milésimo de milionésimo de segundo. Não existiria o tempo suficiente para engolir qualquer matéria próxima e não representaria qualquer perigo para a matéria vulgar." Ler tudo no Rerum Natura

Caso esteja interessado em seguir em directo as operações do LHC, visite a seguinte página.

Visita à Universidade do Algarve: Semana aberta da UAlg

A Semana Aberta da Universidade do Algarve decorre entre os dias 3 e 6 de Março, com o objectivo de divulgar o trabalho pedagógico e científico desenvolvido. Engloba um leque variado de actividades, onde se incluem visitas guiadas aos vários departamentos, palestras, concertos e outras iniciativas culturais e desportivas. De carácter informativo, pedagógico, experimental e até lúdico, as iniciativas propostas dirigem-se a públicos diversificados, dos estudantes aos seus docentes e outros agentes educativos, procurando incluir ainda os encarregados de educação e demais cidadãos interessados. Fonte

Para o 9º ano, os dias são 3 e 4 de Março.

Recomendo que todos os meus alunos do 9º ano leiam o seguinte programa e procurem actividades do seu interesse. Podem deixar aqui, na forma de comentário, as vossas preferências (podem também indicá-las na sala de aula). Desta forma, participarão activamente na escolha do programa.

Sejam rápidos! Têm até 5ª feira.

6 de fevereiro de 2009

Stellarium: excelente software para astronomia

aqui tinha mencionado dois excelentes recursos úteis para o estudo da astronomia. Um destes, o Stellarium, foi recentemente actualizado para a versão 0.10.1.

"Stellarium é um software livre de astronomia para visualização do céu, tal como o veria a olho nu, com binóculos ou com um telescópio, nos moldes de um planetário. Com excelente qualidade técnica e gráfica, este programa simula o céu diurno, nocturno e os crepúsculos muito bem, aproximando-se grandemente da realidade.

A aplicação mostra mais de 120000 estrelas, constelações, planetas, nebulosas, sol e lua, com informação detalhada, tendo por base o catálogo do projecto Hipparcos. Permite renderizar imagens do céu com qualidade fotográfica em três dimensões, assim como paisagens de solo e efeitos atmosféricos.

Utilizando as coordenadas geográficas de uma localidade (latitude e longitude), o programa mostra o céu numa determinada data e hora (dia ou noite), em qualquer ângulo de visão e com diferentes graus de aproximação (zoom). Com este simulador pode ainda observar eclipses do sol e da lua, fornecendo a data e hora do fenómeno, juntamente com as coordenadas geográficas de uma localidade onde o eclipse poderá ser observado. A possibilidade de projecção fish-eye de 180º para cúpulas faz com que este software seja utilizado em diversos planetários." Fonte: Peopleware

O Stellarium é gratuito e está disponível em diversos idiomas, incluindo o português e é multi-plataforma: está disponível para Windows, Linux e Mac OS X. Pode obtê-lo aqui.

Agora que o tempo está chuvoso, olhemos para o céu no conforto do lar. Boas observações!

3 de fevereiro de 2009

Tanto átomo! Ingredientes para fazer um corpo humano.

Esta semana, nas minhas turmas de 9º ano, calculei, por curiosidade, o número de átomos que existem num aluno com 50 kg. Fiz algumas aproximações, para não ter que usar calculadora (um dos grandes males do nosso ensino pela forma como é promovida a sua utilização), e obtive um resultado de átomos. Pareceu-me razoável! Fiquei curioso de saber que tal estava a minha aproximação e encontrei este sítio, do qual retirei os seguintes dados (para um homem de 70 kg):


Apesar de podermos encontrar habitualmente 41 elementos químicos na constituição do nosso corpo, 99% dos seus átomos são apenas de 4 elementos: carbono, hidrogénio, oxigénio e azoto. 87% são de oxigénio e hidrogénio.

Já repararam na quantidade de átomos de Urânio que temos? Urânio, sim! O mesmo dos reactores nucleares. átomos. Parece muito, não parece? Mas afinal tanto átomo apenas tem 1 (micro = ) de massa.

São estes os ingredientes necessários para fazer o corpo humano. Isto e uma grande paciência. Ah, e tempo também! Ora vejamos. Segundo a teoria do Big Bang, o Universo tem cerca de 13,7 mil milhões de anos. Isto corresponde a cerca de segundos. Mesmo que juntássemos 2 átomos a cada milésimo de segundo, nem o tempo correspondente à idade do Universo seria suficiente. É mesmo muito átomo.

E, afinal, a estimativa até não estava nada má!


Há muito espaço livre "lá em baixo", parafraseando o grande físico Richard Feynman



Nota: Na parte final, em que surge Michio Kaku, o valor de 8 cm indicado na legendagem está incorrecto. O valor correcto é cm.

Modelos atómicos

Modelo de Dalton



Modelo de Thomson



Modelo de Rutherford



2 de fevereiro de 2009

Simulador: Modelo atómico de Thomson e modelo atómico de Rutherford


Como é que Rutherford estabeleceu a estrutura do núcleo atómico sem que fosse possível observá-lo directamente?

Este aplicação em JAVA permite simular a famosa experiência em que Rutherford mostrou que o modelo de Thomson (pudim de ameixas - plum pudding) estava errado, através da observação de apenas algumas partículas alfa (núcleos de hélio: 2 protões e 2 neutrões, portanto) serem desviadas pelos átomos, o que o levou a concluir que estes deveriam ter um núcleo bastante pequeno. Também este modelo viria ser substituído, anos depois, por Bohr. E o deste também. A ciência é isto mesmo: a procura da melhor explicação possível e sem verdades absolutas.

Clique na imagem para iniciar a simulação. Caso não tenha JAVA instalado, pode obtê-lo na barra lateral deste blogue.

Ratos e Homens

Quino, Toda a Mafalda, Publicações Dom Quixote, p.162, (1989)

Para adaptar aos dias de hoje, basta substituir o livro pela televisão, PC ou consola de jogos.

Até breve Física! Olá Química!

Agora que vamos retomar o estudo da Química, recomendo que os meus alunos do 9º ano façam uma revisão da Química estudada no ano anterior. Vai ser muito importante. Como recursos que vos podem auxiliar, considero que são importantes os seguintes posts que já aqui publiquei.

Vejam-nos com atenção, pensem neles, façam perguntas, tentem encontrar as respostas, caso não consigam, tomem notas das dúvidas e falem comigo.

Outros posts virão. Apareçam!
Para se compreender uma ciência como a Química, é fundamental investir tempo a pensar nas coisas, de modo a assimilar e estruturar os conceitos. Vá, mãos à obra!
Bom trabalho!

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