O
forno de microondas e a ligação covalente polar.
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QMCWEB://entrevista
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O
uso forno de microondas vai
além da cozinha: aqui na UFSC, um grupo do departamento
de Química utiliza-o como um instrumento
de laboratório. Com vocês, Evandro
Luiz Dal'o'glio.
QMCWEB:// Como o forno
de microondas pode ser utilizado no laboratório?
Evandro:// Dá para
se fazer um pouco de tudo: desde a secagem de sais, processos
de abertura de amostras (particular interesse na química
analítica), e em muitas reações orgânicas.
QMCWEB:// Quais são
as vantagens em relação aos métodos convencionais?
Evandro:// A principal é
o tempo. Exemplo: as reações orgânicas são
aceleradas pelo microondas - devemos, entretanto, lembrar que
somente moléculas polares são afetadas; enquanto
levamos apenas 15 minutos para obter um sal anidro partindo de
uma amostra hidratada, levaríamos quase 3 horas se utilizássemos
uma mufla convencional.  Na
secagem de sais, entretanto, descobrimos que, devido as altas
temperaturas atingidas, o recipiente não podia ser de vidro,
ou plástico. Encontramos, então, um outro material:
o RACU, uma cerâmica especial, altamente resistente.
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Uma boa forma de se discutir a importância
do caráter polar de moléculas covalentes é através
da explicação do funcionamento do forno de microondas.
As microondas são geradas numa válvula eletrônica
denominada magnétron, que emite ondas - fótons - na
frequência de 2,45 GHz.
Estas ondas refletem nas paredes do forno e atingem os alimentos
sobre muitos ângulos. As ondas passam sobre pedaços
de vidro ou plásticos sem efeitos apreciáveis. Porém
elas possuem efeitos consideráveis sobre moléculas
polares: a molécula polar gira, tentando se alinhar com a
onda eletromagnética.
Pergunta:
Qual é a energia de um fóton com esta frequência?
Dica: lembra da equação de Plank?
A água
é a molécula
polar mais comum nos alimentos: a frequência de emissão
de microondas nos fornos domésticos corresponde a frequência
ótima para provocar a rotação das moléculas
de água. A figura acima ilustra como a oscilação
do campo provoca a rotação da molécula de
água. O aumento da agitação das moléculas
de água é refletido em uma maior temperatura, isto
é, fornece o calor para o aquecimento dos alimentos.
Pergunta:
Três
líquidos são colocados em um forno de microondas:
etanol, água e hexano. Em qual(s) dele(s) a temperatura vai
aumentar?
PIPOCA:
Os alimentos não são aquecidos a temperaturas maiores
que 90 graus: a água evapora e se perde a transferência
de calor. A pipoca só estoura acima de 200 graus. Como,
então, conseguimos estourar pipocas no microondas? O saco
de pipocas para microondas contém a resposta: na parte
interna do saco de papel, existe uma folha metálica;
os metais absorvem a radiação de microondas, que geram
correntes elétricas oscilantes no metal, provocando o seu
aquecimento acima de 200 graus celsius.
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Se você tem alguma
dica interessante para a sala de aula, bote
sua idéia no QMCWEB!
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