Ciência Elementar

Procurando uma solução sustentável para a Casa

Alexandre Lopes de Magalhães

A Casa é um projeto aberto a toda a comunidade educativa e especialmente concebido como um espaço de partilha para todos os que amam a Ciência e/ou com ela trabalham. Ao longo de todo o seu processo de crescimento promoveu-se sempre o fluxo bidirecional do conhecimento de e para a Casa, pautado constantemente pelo rigor científico da revisão por pares a que os materiais são sujeitos e que garante a sua qualidade final

Imagem, ilustração e Ciência

Manuel Luíz Silva Pinto

Porquê e como, ter estes recursos numa plataforma dedicada ao ensino? Muitas vezes, senão quase sempre nas Ciências ditas “Naturais”, a imagem é um instrumento fundamental quer para a apreensão de conhecimento, quer para a sua análise quer mesmo para a sua discussão.

Adolf von Baeyer

Daniel Ribeiro

Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer (1835 – 1917) foi um químico alemão que sintetizou em 1880 o corante indigo, ou anil, tendo também estabelecido a sua estrutura (1883). Foi galardoado com o Prémio Nobel da Química, em 1905, pela sua contribuição para o avanço da química orgânica e da indústria química, através dos seus trabalhos sobre corantes orgânicos e compostos hidroaromáticos.

Amedeo Avogadro

Daniel Ribeiro

Amedeu Avogadro, conde de Quaregna e Ceretto (1776 – 1856) foi o físico italiano que apresentou pela primeira vez aquela que ficou conhecida como a Lei de Avogadro, que afirma que volumes iguais de gases, à mesma pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas.

Gustav Kirchhoff

Daniel Ribeiro

Gustav Kirchhoff (1824 – 1887) foi um físico alemão que, juntamente com o químico Robert Bunsen (1811 – 1899), estabeleceu a explicação da análise espectral (uma técnica de análise física e química que se baseia no estudo da radiação emitida por um material aquecido), que utilizou para reconhecer a presença de sódio na atmosfera do Sol.

Árvore genealógica

Catarina Moreira

As árvores genealógicas são esquemas onde se representam as várias gerações de uma dada família, através de uma simbologia própria. Podem ser utilizadas no estudo de várias espécies, e comummente são usadas na interpretação dos padrões de herança de determinados genes.

Cromossoma

Catarina Moreira

Os cromossomas foram identificados por Thomas Hunt Morgan (1866-1945) como a localização física dos genes. Hoje sabe-se ser a estrutura de DNA e proteínas, que contém a maioria da informação genética presente nas células.

Doenças genéticas

Catarina Moreira

As doenças génicas ou genéticas resultam de mutações ao nível dos genes ou dos cromossomas sejam eles autossómicos ou sexuais. Podem ser causadas pela mutação em apenas um gene ou em vários.

Intensidade de corrente

Miguel Ferreira

Define-se intensidade de corrente como a quantidade de ΔQ que atravessa a secção reta de um condutor por unidade de tempo. Assim, se a quantidade ΔQ atravessar uma secção recta de um condutor no intervalo de tempo Δt, então a intensidade de corrente estacionária é:

Lei de Ohm

Miguel Ferreira

Em 1827, Georg Ohm (1787 – 1854), após investigações sobre a condução elétrica, concluiu que para um condutor metálico, a uma dada temperatura fixa, a razão entre a diferença de potencial entre os seus terminais e a intensidade de corrente que o atravessa é constante. Este enunciado constitui a Lei de Ohm.

Resistência

Miguel Ferreira

Define-se resistência de um condutor (R), mantido a uma dada temperatura, como o quociente entre a diferença de potencial aplicada nos terminais do condutor e a intensidade de corrente que o percorre:

Potencial elétrico

Miguel Ferreira

Consideremos, por simplicidade, uma carga pontual Q localizada na origem de um referencial.

Estatística

Maria Eugénia Graça Martins

Estatística, é a ciência que trata da recolha, organização e interpretação de dados, com vista à tomada de decisões, numa situação de incerteza. Estatísticas, de um modo geral no plural, refere-se a uma enumeração. Estatística, é uma função da amostra. O termo Estatística pode ser interpretado de formas distintas. Veja-se PESTANA e VELOSA (2010), página 28 “Estatística, em sentido restrito, é uma enumeração, como quando se fala nas estatísticas da energia, da educação, etc. Num sentido técnico, uma estatística é simplesmente uma função da amostra, que se utiliza para estimar um parâmetro. É nesse sentido que se utiliza a estatística média para estimar o parâmetro valor médio.

Experiência aleatória

Maria Eugénia Graça Martins

Experiência aleatória é a realização de um fenómeno aleatório, ou seja, é o processo de observar um resultado de um fenómeno aleatório.

Equilíbrio químico

Ricardo Ferreira Fernandes

Uma reação química reversível atinge o estado de equilíbrio após um determinado intervalo de tempo reacional, a partir do qual as concentrações ou as pressões parciais dos reagentes e dos produtos de reação se mantêm constantes ao longo do tempo e as velocidades de reação no sentido direto e inverso são iguais (Figura 1).

Energia de ativação

Luís Spencer Lima

Designa-se por energia de ativação (símbolo Ea) a energia mínima necessária para que as espécies reagentes iniciem uma reacção química. Alternativamente, e de acordo com a teoria do estado de transição, a energia de ativação corresponde à diferença de energia entre os reagentes e o complexo ativado, que é uma estrutura intermediária na conversão de reagentes e produtos e que corresponde ao ponto de energia potencial máxima ao longo da coordenada reacional.

Catalisador

Ricardo Ferreira Fernandes

O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade de uma reação, mas não é consumido ao longo desta. Um catalisador aumenta a velocidade de uma reacção química, uma vez que baixa a energia de ativação (Ea) da reacção através da alteração do mecanismo reacional, fornecendo assim um caminho alternativo que evita o passo lento que determina a velocidade da reação não catalisada (figura 1).

Transporte Foliar

Catarina Moreira

Perda de vapor de água por difusão dos espaços intercelulares da folha, através dos estomas, para o exterior onde a pressão de vapor é inferior.

Transporte no Floema

Catarina Moreira

A distribuição das substâncias orgânicas produzidas durante a fotossíntese a todas as células é assegurada pelo transporte através do tecido floémico. As substâncias resultantes da fotossíntese dissolvidas na água constituem a seiva elaborada, fundamental à sobrevivência das plantas. Contrariamente ao transporte da seiva bruta (água e sais minerais) através do xilema, o transporte de seiva elaborada via floema é bidirecional – das folhas para a raiz e da raiz para as folhas. A velocidade de translocação da seiva varia ao longo do ano e do dia.

Transporte no Xilema

Catarina Moreira

Após absorção radicular a água e os solutos atingem o xilema, constituindo a seiva bruta ou xilémica que será distribuída pela planta. O fluxo xilémico é bastante rápido, um dos mais rápidos transportes nas plantas. A explicação deste movimento tem várias hipóteses, sendo as duas mais comummente aceites:

Biogás

Catarina Moreira

O biogás é uma mistura gasosa de dióxido de carbono (cerca de 40%) e metano (cerca de 60%) produzida naturalmente em meio anaeróbico pela ação decompositora de bactérias sobre resíduos orgânicos. Atualmente e devido à grande procura do biogás como combustível, a sua produção é feita ao nível industrial aproveitando as grandes quantidades de resíduos orgânicos agrícolas, industriais e domésticos.

Osmorregulação

Catarina Moreira

Osmorregulação é a capacidade que alguns animais têm de manter de forma ativa o equilíbrio da quantidade de água e dos sais minerais no organismo, isto é, a manutenção da homeostasia através da regulação da pressão osmótica interna dentro de certos limites, independentemente da concentração do meio externo.

Eletroforese (Biologia)

Catarina Moreira

A técnica de eletroforese em gel é utilizada para separar moléculas por tamanhos. O método baseia-se nas cargas elétricas existentes, e na migração das mesmas ao longo de um gel geralmente de agarose, quando se aplica uma diferença de potencial. A velocidade da migração das moléculas, quando se aplica uma corrente elétrica ao gel, depende do seu tamanho, as moléculas de maiores dimensões (maior massa) irão migrar mais lentamente.

Espermatogénese

Catarina Moreira

A espermatogénese no homem inicia-se na puberdade e ocorre, de modo contínuo, durante o resto da vida do indivíduo. Este processo ocorre nos túbulos seminíferos dos testículos, os órgãos reprodutores masculinos. Os testículos, órgãos reprodutores externos, são órgãos ovoides no interior das bolsas escrotais e mantêm a sua temperatura um pouco abaixo da temperatura normal do corpo, fundamental para a produção de espermatozoides viáveis (ver Morfologia aparelho reprodutor do homem).

Fermentação

Catarina Moreira

Processo de obtenção de energia através da oxidação de compostos orgânicos, como carbohidratos, usando um aceitador final de eletrões endógeno à via catabólica, geralmente um composto orgânico que deriva do substrato inicial (por oposição à respiração onde o aceitador final de eletrões é externo). Embora não necessite de oxigénio, a fermentação não ocorre apenas em ambientes anaeróbios.

Conservação dos Alimentos pelo Calor

Catarina Moreira

A conservação de alimentos pelo calor faz-se através da redução da carga microbiana e da desnaturação das enzimas, por exposição dos alimentos a temperaturas superiores aos limites máximos suportados pelos micro-organismos mas não demasiado altas que provoquem a degradação dos alimentos. Podem ser aplicados vários tipos de tratamento térmico, de acordo com a termo-sensibilidade do alimento e da sua suscetibilidade à deterioração.

Conservação dos Alimentos pelo Frio

Catarina Moreira

A conservação pelo frio é um dos processos mais utilizados no dia a dia. Enquanto que na conservação pelo calor se procede à morte dos micro-organismos e à inativação de enzimas, na conservação pelo frio não se destroem os micro-organismos mas controla-se a sua proliferação e a ocorrência das reações químicas, como as reações enzimáticas. Quanto mais baixa for a temperatura mais lentas serão as reações bioquímicas, enzimáticas e o crescimento microbiano, podendo permanecer inativados até a temperatura subir.

Conservação dos Alimentos por Adição de Solutos

Catarina Moreira

A conservação de alimentos por adição de solutos baseia-se no controlo da humidade, embora, neste método não haja remoção de água ao contrário da conservação por controlo de humidade. Quando se adiciona um soluto ao alimento a água livre é retida no alimento pelo soluto, tornando a água indisponível para a sua utilização por micro-organismos e em reações químicas.

Imunodeficiência

Catarina Moreira

A imunodeficiência é um desordem do sistema imunológico, que provoca um mau funcionamento do mesmo, revelando-se na incapacidade do organismo ter uma resposta imunitária efetiva. Consideram-se, geralmente, dois tipos de imunodeficiências: a primária ou congénita, resultante de uma alteração genética ou anomalia no desenvolvimento, e a secundária ou adquirida, resultante de infeções ou de stress no sistema imunitário.

Hematose

Catarina Moreira

Trocas gasosas que ocorrem ao nível das superficies respiratórias por difusão. Existem vários tipos de hematose consoante a superfície em que ocorrem as trocas:

Alelo

Catarina Moreira

Forma alternativa de um gene num cromossoma. Os organismos, geralmente, possuem múltiplos alelos num determinado locus (loci no plural) de um gene.

Biosfera

Catarina Moreira

A biosfera pode ser definida como a camada superficial da Terra capaz de suportar vida. É o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, isto é, constitui um sistema global que inclui todas as formas de vida, as relações estabelecidas entre elas e as interações com os outros subsistemas da terra, como a litosfera (ou geosfera), a hidrosfera e a atmosfera.

Plasmídeo

Catarina Moreira

Os plasmídeos são pequenos fragmentos de DNA bacteriano de forma circular. Podem ser modificados por adição de novos fragmentos de DNA e são facilmente inseridos em bactérias, sendo utilizados para o transporte de DNA para o interior de células alvo (vetores). Os fragmentos inseridos nos plasmídeos não podem exceder os 10000 pares de bases (10 Kb).

Sistemática

Catarina Moreira

Sistemática é a área do conhecimento biológico que se dedica ao estudo da diversidade dos seres vivos, funcionando num sistema comparativo que engloba dados da taxonomia e da biologia evolutiva, para tentar compreender a história evolutiva dos organismos e a suas relações de parentesco. As relações entre os seres vivos podem ser visualizadas através de árvores evolutivas.

Unicelular

Catarina Moreira

Os organismos unicelulares são constituídos por uma única célula (eucariótica ou procariótica), são de menores dimensões e são, geralmente, mais simples.

Carga

Miguel Ferreira

A carga elétrica é uma propriedade da matéria responsável pelas interações eletromagnéticas.

Carta de sismicidade

António Guerner Dias, Maria Conceição Freitas, Florisa Guedes, Maria Cristina Bastos

Mapa onde se encontram localizados os epicentros dos sismos detetados.

Expansão do Fundo Oceânico

António Guerner Dias, Maria Conceição Freitas, Florisa Guedes, Maria Cristina Bastos

Formação do fundo oceânico. A expansão ou alastramento do fundo oceânico está continuamente a ocorrer, conduzindo a um movimento de afastamento (semelhante ao de um tapete rolante) para um e outro lado da dorsal média oceânica, em consequência da convecção na astenosfera. Processa-se a uma velocidade que varia de 1 cm/ano a 15 cm/ano.

Variável aleatória

Maria Eugénia Graça Martins

Variável aleatória é uma variável cujo valor é um resultado numérico associado ao resultado de uma experiência aleatória. Como se lê em PESTANA e VELOSA (2010), página 326 “Em geral, o que contamos ou medimos resulta de uma experiência aleatória, em que o acaso intervém, pelo menos na fase de escolha da amostra, varia com o resultado da experiência. É por isso natural dizer que é uma variável aleatória”.

Espaço de resultados ou espaço-amostra

Maria Eugénia Graça Martins

Espaço de resultados ou espaço-amostra associado a um determinado fenómeno aleatório é o conjunto de todos os resultados que admitimos como conceptualmente possíveis, quando o fenómeno aleatório se realiza.

Amplitude (amostral)

Maria Eugénia Graça Martins

Amplitude de uma amostra (ou coleção) de dados de tipo quantitativo é a diferença entre o valor máximo e o valor mínimo da amostra

Conjugado de um número complexo

Filipe Ramos

Considerando um número complexo z=x+iy, com x,y∈ℝ,o seu conjugado, escrito na forma algébrica, é o número complexo z=x-iy.

Conjunto dos números complexos

Filipe Ramos

Designa-se por ℂ o conjunto dos números complexos.

Medidas de localização

Maria Eugénia Graça Martins

Medidas de localização de uma amostra (ou coleção) de dados de tipo quantitativo, são estatísticas que resumem a informação da amostra, dando indicação quer do centro da distribuição dos dados, de que são exemplos a média e a mediana, quer de outros pontos importantes dessa distribuição, de que são exemplos os quartis.

Medidas de dispersão

Maria Eugénia Graça Martins

Medidas de dispersão de uma amostra (ou coleção) de dados de tipo quantitativo são estatísticas que resumem a informação contida na amostra, dando indicação da variabilidade ou dispersão da distribuição dos dados, ou seja, da maior ou menor dispersão dos dados relativamente a alguma medida de localização.

Operações com acontecimentos

Maria Eugénia Graça Martins

Existindo um paralelismo entre conjuntos e acontecimentos às operações definidas entre conjuntos correspondem operações definidas entre acontecimentos. No entanto, há uma terminologia própria para acontecimentos, que se exemplifica a seguir recorrendo aos diagramas de Venn. Considere-se um espaço de resultados S e os acontecimentos A, B, C, ..., associados a S.

Balão graduado (Balão volumétrico)

José Ricardo Pinto

O balão volumétrico (também designado por balão graduado, de acordo com a norma portuguesa NP-183:1959 em vigor) é um recipiente de vidro, em forma de pera, com rolha, com base plana e colo alto e estreito, marcado com uma linha horizontal que indica o seu volume exacto. Os balões volumétricos são calibrados a 20 ºC e destinam-se a ser usados na preparação de soluções de concentração rigorosamente conhecida.

Acerto de equações oxidação-redução

Luís Spencer Lima

As equações químicas de oxidação-redução são, normalmente, as que apresentam um maior grau de complexidade no seu acerto, pois é frequente envolverem acerto de massas e cargas elétricas, onde se inclui o balanço de eletrões cedidos pela espécie redutora e recebidos pela espécie oxidante. Os métodos mais utilizados no acerto de equações de reações de oxidação-redução que ocorrem em solução aquosa, são o método do ião-eletrão, o método da variação do número de oxidação e o método misto (o mais indicado). Vamos aqui apresentar o método do ião eletrão e o método misto.

Químio-Informática

João Aires de Sousa

A Químio-informática é uma área científica que utiliza metodologias informáticas para resolver problemas de Química normalmente associados à utilização de informação sobre estruturas moleculares. Tem grande impacto na indústria farmacêutica ao nível dos processos de descoberta de novos fármacos e tem um impacto crescente na área ambiental para a estimativa do risco associado aos produtos químicos existentes no mercado. Noutro exemplo de aplicação muito relevante, a Químio-informática é responsável pelas infraestruturas que permitem a criação, manutenção, acesso e exploração de grandes bases de dados envolvendo estruturas moleculares – um caso paradigmático é a PubChem.

Química Computacional

Fernando Manuel Sebastião Silva Fernandes

A Química Computacional é um ramo interdisciplinar da Química que serve todas as suas especialidades, tecnologias e indústrias afins. O objetivo da Química Computacional é o desenvolvimento e utilização de software dedicado à resolução de problemas químicos, bioquímicos, tecnológicos e cais. A vastidão do seu domínio leva a que se identifiquem algumas vertentes como a Modelação Molecular (ou Simulação Molecular), Quimiometria, Quimioinformática e Bioinformática que, embora com notáveis interseções, sistematizam objetivos e métodos específicos.

Proteção Catódica

Luisa Maria Abrantes

Historicamente, os fundamentos da técnica foram presentes em 1824 na Royal Society of London por Sir Humphry Davy. A proteção catódica é um processo para evitar a corrosão metálica, criando condições que garantam que a diferença de potencial entre o metal, M, a proteger, e o meio envolvente seja inferior ao potencial de equilíbrio, Eeq , da respetiva dissolução anódica M = Mz+ + ze. Tal é concretizado fazendo de M a fase terminal catódica de uma célula eletroquímica, seja galvânica, seja eletrolítica.

Série Eletroquímica

Luisa Maria Abrantes

Lista ordenada de potenciais padrão de elétrodo. Estes potenciais não podem medir-se diretamente mas os seus valores relativos podem ser determinados acoplando numa célula o elétrodo em apreço com um segundo elétrodo constante (elétrodo de referência). Este, por convenção, é o elétrodo de hidrogénio - elétrodo em que os potenciais são controlados pela reação.

Triglicerídeos

Eduardo Oliveira

Triglicerídeos (também designados triacilgliceróis, gorduras ou gorduras neutras) são ésteres constituídos por três resíduos de ácidos gordos e um resíduo de glicerol (ver figura 1). Esta é a forma principal de armazenamento celular e transporte dos ácidos gordos.

Cofactor

Daniel Dourado

Denomina-se cofactor a toda a molécula capaz de se ligar a uma enzima, tornando-a cataliticamente ativa. A enzima sem o seu cofactor é chamada de apoenzima, enquanto na sua forma ativa, ou seja, na presença do cofactor, é chamada holoenzima. Os cofactores podem ser divididos em dois grupos: moléculas orgânicas (NAD+, NADP+ , coenzima A, glutationa, etc.) e em moléculas inorgânicas (ferro, magnésio, molibdénio, etc.).

Tubo de ensaio

José Ricardo Pinto

O tubo de ensaio é uma das peças mais comuns usadas no laboratório. Trata-se de um recipiente com forma cilíndrica, longo e estreito, normalmente de vidro ou plástico, aberto no topo e com a base em forma de calote esférica. Existem tubos de ensaio de diversos tamanhos, geralmente com 1 a 2 cm de diâmetro e 5 a 20 cm de altura. Os tubos de ensaio de grande formato são designados por tubos de ebulição, especialmente criados para manipulação de líquidos em ebulição.

Ligação covalente

Ricardo Ferreira Fernandes

Uma ligação covalente é uma ligação química em que ocorre partilha de eletrões do que resulta uma forte atração entre dois átomos. Neste tipo de ligação os átomos podem partilhar entre si um ou mais pares de eletrões, originando na região internuclear uma maior densidade eletrónica, o que produz uma atração indireta entre os núcleos carregados positivamente, mantendo assim a molécula unida.

Ligação iónica

Ricardo Ferreira Fernandes

A ligação iónica é um tipo de ligação química que ocorre através da atração eletrostática entre iões de carga oposta.

Ligação metálica

Ricardo Ferreira Fernandes

A ligação metálica é uma ligação química que ocorre em metais e ligas metálicas. Considera-se que os átomos da estrutura cristalina do metal se encontram num estado ionizado (catiões) e que os eletrões de valência (frequentemente também designados por eletrões livres) se encontram deslocalizados, formando aquilo que se designa por mar de eletrões. A ligação metálica resulta assim através das interações eletrostáticas atrativas entre os iões positivos e os eletrões deslocalizado (figura 1).

Pinça

Daniel Ribeiro

Uma pinça é um utensílio utilizado para pegar em objetos de pequenas dimensões, em alguns casos objetos quentes. Há vários tipos de pinças usadas em laboratório.

ppm e ppb

Luís Spencer Lima

Partes por milhão (ppm) e partes por bilião (ppb) são formas particulares de exprimir fração mássica e fração volúmica usadas, em geral, quando estas grandezas adimensionais apresentam valores muito baixos. Partes por milhão (ppm) representa uma parte de soluto por um milhão (10⁶) de partes de solução e partes por bilião (ppb) representa uma parte de soluto por um bilião (10¹²) de partes de solução. Para designar partes por milhão expressas em volumes costuma utilizar-se o símbolo ppm(V).

Princípio das proporções definidas (Lei de Proust)

Luís Spencer Lima

A Lei das Proporções Definidas, também conhecida como Lei de Proust, refere que cada composto químico contém sempre a mesma proporção em massa dos elementos que o constituem. Por exemplo, numa mole de moléculas de CO₂, 12,0107 g de carbono combinam-se com 31,9988 g de oxigénio para formar 44,0095 g de dióxido de carbono; isto é, no dióxido de carbono, o oxigénio apresenta-se sempre na proporção em massa de 72,7089% para 27,2911% de carbono.

Processo de Ostwald

Daniel Ribeiro

O processo de Ostwald é o principal processo industrial de obtenção de ácido nítrico e consiste na oxidação do amoníaco com dioxigénio molecular e subsequente hidratação dos óxidos de azoto formados. A importância deste processo resulta das variadas aplicações do ácido nítrico.

Metal

Ricardo Ferreira Fernandes

Um metal é um elemento que tem capacidade de conduzir a eletricidade e o calor, é maleável, dúctil e apresenta, geralmente, um aspeto brilhante (lustroso).

Fosfolípidos

Eduardo Oliveira

Os fosfolípidos são a família de lípidos predominante nas membranas celulares. Caracterizam-se por possuírem um álcool ligado por uma ponte fosfodiéster a um diacilglicerol ou a esfingosina.

Lípidos

Diana Gesto

Os lípidos são um grupo de biomoléculas bastante abrangente, em que todos compostos têm como característica comum o facto de serem insolúveis em água. Estes incluem moléculas tão diversas como gorduras, óleos, ceras, vitaminas lipossolúveis, fosfolípidos, entre outras. Quimicamente, os lípidos são principalmente constituídos por átomos de carbonos, hidrogénio e oxigénio.

Proteínas de Transporte

João Coimbra

As proteínas de transporte membranar são proteínas integrais de membrana (proteínas transmembranares), e permitem o transporte de inúmeras moléculas essenciais para a sobrevivência da célula (água, glucose, iões, etc), e ainda a excreção de produtos do metabolismo celular que já não serão necessários. Há casos em que uma mesma substância pode atravessar a membrana quer por difusão passiva quer através de uma proteína de transporte. Nesses casos a presença destas proteínas acelera o transporte, de forma a satisfazer as necessidades da célula. Será importante salientar que estas proteínas não se encontram exclusivamente na membrana citoplasmática, mas também na membrana de inúmeros organelos celulares como é o exemplo da mitocôndria.

Soluto

Luís Spencer Lima

Designa-se por soluto qualquer substância que é dissolvida num solvente para formar uma solução. Geralmente, o soluto está presente em solução em menor quantidade do que o solvente. Pode ser um sólido, um líquido ou um gás, mas após a sua dissolução, o soluto assume o mesmo estado físico do solvente.