O Ar
Muitas são as situações do nosso
dia-a-dia em que percebemos a presença de ar. Quando sentimos a brisa
suave no nosso rosto, quando o vento sopra forte balançando os galhos
das árvores, quando respiramos e sentimos o ar entrando e saindo dos
nosso pulmões, estamos percebendo a presença do ar.
Não podemos ver o ar nem tocá-lo. Ele é invisível, incolor (não tem cor) e inodoro (não tem cheiro). Mas existe, tem peso e ocupa espaço.
De que é feito o ar?
A matéria pode se apresentar na
natureza no estado sólido, líquido e gasoso. O ar se apresenta no estado
gasoso, é uma mistura de gases. O gás de maior quantidade é o gás nitrogênio ou azoto, que forma cerca de 78% do ar. Isso quer dizer que, em 100 litros de ar, há 78 litros de nitrogênio. Depois vem o oxigênio com cerca de 21%. O 1% restante inclui argônio, o gás carbônico e outros gases. Esta é a proporção de gases no ar seco. Mas normalmente, há também vapor de água (em quantidade variável) e poeira. Certos gases vindos das indústrias ou de outras fontes podem também estar presentes.
Gás Oxigênio e a Combustão
O gás oxigênio é um gás de importância fundamental para os processos vitais do nosso planeta, utilizado na respiração
da maioria dos seres vivos. As algas e as plantas também absorvem
oxigênio na respiração, mas, pela fotossíntese, liberam esse gás,
possibilitando a sua renovação contínua no ambiente.
A maior parte do oxigênio inspirado é utilizado pelos seres vivos na produção de energia que mantém seus sistemas vitais.
Agora veja a figura.
Se emborcamos um copo sobre uma
vela acesa, a chama se apaga. A vela se apaga porque o oxigênio dentro
do copo foi gasto durante a queima da vela. O oxigênio é, portanto
necessário para a queima da vela. Aliás, ele é necessário para a queima
de outros materiais também. O processo de queima é chamado combustão.
Em 1783, o químico francês Antoine Lavoisies (1743-1794) explicou esses fenômenos: na
combustão ocorre a combinação do oxigênio com outras substâncias,
liberando grande quantidade de calor em curto espaço de tempo.
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Quando o motor do carro funciona, por
exemplo, a gasolina combina-se com o oxigênio do ar. A gasolina ou a
outra substância que está sendo queimada é chamada de combustível, e o oxigênio é chamado de comburente. Comburente é, portanto, a substância que provoca a combustão.
No caso da vela acesa, o comburente é o
oxigênio do ar. O combustível é a parafina da vela. Mas, para começar a
combustão, é preciso aquecer o combustível. No caso da vela, acendemos o
pavio com um fósforo. O calor da chama do pavio aquece a parafina que
se combina com o oxigênio e é queimado.
A combustão libera energia química que está armazenada no combustível.
Essa energia aparece sob a forma de calor e luz. Com a energia da
combustão o ser humano movimenta veículos a gasolina, a gás, a óleo
diesel ou a álcool, e cozinha alimentos no fogão. Essa energia pode ser
liberada também em usinas termelétricas, que transformam energia de combustíveis, como o carvão e o petróleo em energia elétrica.
Depois que a vela se queima, sobra um
pouco de parafina. Mas a quantidade que sobra é bem menor. Para aonde
foi então a parafina que falta?
A combustão transforma o combustível, que no caso é a parafina, em vapor de água e gás carbônico. Ocorre aqui o que se chama de transformação química ou reação química. As substâncias presentes na parafina transformam-se em outras substâncias: o gás carbônico e a água.
O oxigênio e a respiração celular
Um animal mantido em um recipiente fechado morre logo - mesmo que haja comida suficiente. Por quê?
Quase todos os seres vivos empregam o oxigênio num processo que libera energia para as suas atividades. Sem oxigênio, a maiorias dos seres vivos não consegue energia suficiente para se manter vivo. Esse processo é chamado de respiração celular.
Vamos ver como ele ocorre:
O processo que envolve a entrada de
oxigênio em nossos pulmões e a saída de gás carbônico é chamado de
respiração pulmonar. Dos pulmões o ar entra e, pela corrente sanguínea, é
levado para dentro de estruturas microscópicas que formam o nosso
corpo, as células. Nas células ocorre a respiração celular, onde o
oxigênio combina-se com substâncias químicas do alimento (principalmente
com o açúcar, a glicose) e libera energia. Além disso, produz-se também
gás carbônico e água.
Veja um resumo da respiração celular:
glicose + oxigênio -------> gás carbônico + água
A diferença entre respiração celular e combustão
Tanto na respiração celular quanto na
combustão da maioria das substâncias, ocorre a produção de gás carbônico
e vapor de água. Mas a respiração é um processo mais complicado e
demorado do que a combustão: a respiração ocorre em etapas. A glicose,
por exemplo, é transformada em uma série de substâncias até virar gás
carbônico e água.
Se a respiração ocorresse da mesma
forma que a combustão, a energia seria liberada muito rapidamente, e o
calor faria a temperatura do organismo aumentar tanto que provocaria a
morte. Em vez disso, na respiração a energia é liberada aos poucos, sem a
temperatura da célula aumentar muito.
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