Seria verdade que cientistas fotografaram ÁTOMOS?

A fotografia consiste na captura de imagens por meio da luz, que interage com a superfície dos objetos, refletindo ou absorvendo determinados comprimentos de onda. A luz visível, composta por ondas entre 380 nm e 750 nm, é a única faixa perceptível ao olho humano, onde o violeta corresponde ao menor comprimento de onda e o vermelho ao maior. Em imagens convencionais, a luz refletida pelos objetos é registrada em um sensor ou filme, criando uma representação bidimensional.

Um nanômetro (1 nm) é uma unidade de medida equivalente a um bilionésimo de metro, amplamente utilizada para descrever estruturas extremamente pequenas, como átomos. Um fio de cabelo humano possui cerca de 100.000 nm de espessura, enquanto um átomo de hidrogênio tem um diâmetro aproximado de 0,1 nm.

A luz visível apresenta comprimentos de onda centenas de vezes maiores que o diâmetro dos átomos, impossibilitando a reflexão significativa da luz por partículas tão pequenas. Por essa razão, os átomos não podem ser fotografados por câmeras convencionais. Em vez disso, técnicas como microscopia eletrônica, de força atômica (AFM) e de tunelamento por varredura (STM) utilizam feixes de elétrons ou sondas para gerar representações gráficas baseadas em dados coletados, que são comumente chamadas de “fotografias” de átomos, mas não são capturas diretas da luz refletida.

Link para ler o artigo citado no vídeo: https://arxiv.org/abs/2411.08780

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A Ciência virou uma MERCADORIA?

A crescente disseminação de pesquisas acadêmicas falsas tem se tornado um problema preocupante para a comunidade científica, especialmente nas áreas da medicina e biologia. Organizações conhecidas como paper mills são responsáveis pela publicação de artigos fraudulentos, comprometendo a integridade da literatura científica. Estudos apontam que até 3% das publicações em biologia e medicina podem ser oriundas dessas fábricas de artigos. 

Para se ter uma ideia, no ano de 1998 foi publicado um artigo fraudulento na revista The Lancet, uma das principais em medicina no mundo, esse artigo ficou 12 anos no seu site. Somente após os casos de Sarampo terem aumentado na Inglaterra e, estudos apontando que esse artigo contribuiu para isso, foi que a revista o removeu e fez uma retratação pública. A dificuldade em identificar e retratar esses estudos prolonga o impacto negativo na pesquisa legítima, atrasando o desenvolvimento de terapias e diagnósticos. 

Iniciativas tecnológicas, como o Problematic Paper Screener e o Papermill Alarm, buscam detectar esses artigos, enquanto propostas para reformular o sistema de valorização acadêmica visam reduzir a pressão por publicações em massa. 

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Esse foi um dos maiores MISTÉRIOS da QUÍMICA!

Os lantanídeos começaram a ser identificados no final do século XVIII e ao longo do século XIX, principalmente a partir da análise de minerais raros. O primeiro elemento dessa série a ser descoberto foi o cério, em 1803 e pouco depois, o lantânio foi identificado em 1839. Os lantanídeos eram difíceis de separar devido às suas semelhanças químicas, o que dificultava sua identificação e levou a diversas revisões na classificação desses elementos.

À medida que mais lantanídeos eram isolados e suas propriedades estudadas, os químicos começaram a perceber que esses elementos não seguiam o padrão esperado de variação do raio atômico. Normalmente, ao longo de uma mesma série na tabela periódica, o aumento do número atômico leva a um aumento no tamanho do átomo ou a uma leve redução previsível. No entanto, com os lantanídeos, foi observado que o raio atômico diminuía progressivamente de lantânio até lutécio de maneira mais acentuada do que o previsto.

A constatação de que os lantanídeos apresentavam raios atômicos menores do que o esperado foi feita com base em experimentos de difração de raios X e cristalografia, técnicas que permitiam medir o espaçamento entre átomos em sólidos cristalinos. Durante o início do século XX, os cientistas perceberam que os íons lantanídeos tinham tamanhos progressivamente menores à medida que o número atômico aumentava, algo que não ocorria com a mesma intensidade em outras séries de elementos. Isso levou à formulação do conceito de contração dos lantanídeos.

A explicação para esse fenômeno veio com o avanço da teoria eletrônica dos átomos. Nos lantanídeos, os elétrons adicionais são acomodados no orbital 4f, que está mais interno em comparação aos orbitais 5d e 6s. No entanto, os orbitais f têm uma baixa capacidade de blindagem da carga nuclear, ou seja, não conseguem reduzir de forma eficaz a atração que o núcleo exerce sobre os elétrons mais externos. Como consequência, a carga nuclear efetiva sentida pelos elétrons da camada de valência aumenta ao longo da série, puxando os elétrons para mais perto do núcleo e reduzindo o tamanho do átomo.

O aumento no número de prótons no núcleo dos lantanídeos intensifica a força de atração sobre os elétrons. Em elementos com elétrons distribuídos em orbitais mais externos e com boa blindagem eletrônica, essa força efetiva não se manifesta de maneira tão intensa. No entanto, como os elétrons dos orbitais f não conseguem bloquear a atração nuclear de maneira eficaz, os elétrons mais externos experimentam uma força de atração crescente à medida que o número de prótons aumenta. Esse efeito faz com que os lantanídeos apresentem um encolhimento progressivo do raio atômico, resultando na chamada contração dos lantanídeos.

O conceito de contração dos lantanídeos foi proposto por Niels Bohr em 1923, no contexto do desenvolvimento da estrutura eletrônica dos átomos. Bohr, ao estudar os espectros e a configuração eletrônica dos lantanídeos, percebeu que a ocupação dos orbitais 4f explicava o fenômeno do raio atômico menor do que o esperado. 

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O Lítio estava no grito da Independência do Brasil?

O ano era 1790, e um jovem brasileiro estava viajando pela Europa, desenvolvendo seus estudos na área de mineralogia. Seu nome era José Bonifácio, sim, o chamado patrono da independência. Quando chegou na Suécia, especificamente na ilha de Utö, no ano de 1800, ele começou a estudar alguns minerais desconhecidos, caracterizando-os e os nomeando, sendo num total de 4 minerais novos, e o mais importante era a petalita. 

17 anos depois disso, um pesquisador sueco, chamado Johan August Arfwedson, no laboratório de Berzelius, percebeu que a petalita descoberta por José Bonifácio, produzia substâncias similares aos sais, óxidos e hidróxidos de sódio e potássio, entretanto, não se encontravam em tecidos de origem vegetal, como as algas marinhas. 

Basicamente, os metais alcalinos foram encontrados de início em folhas de algas, e removidos através da calcinação dessas folhas e misturados com água ou ácidos. Todavia, as substâncias que se formava da petalita não vinham de plantas. Isso fez com que Berzelius desse o nome a esse novo elemento descoberto por Arfwedson de Lítio que vem de  Litos, ou seja, pedra. Com o tempo, foi possível determinar a estrutura da petalita, que era LiAlSi4O16.

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O que é um TÁQUION?

Os táquions são partículas hipotéticas que, de acordo com certas teorias físicas, poderiam se mover a velocidades superiores à da luz. O termo "táquion" foi introduzido pelo físico Gerald Feinberg em 1967, em seu artigo "Possibilidade de Partículas Mais Rápidas que a Luz". Feinberg explorou as implicações teóricas da existência de partículas superluminais, baseando-se em soluções das equações da relatividade restrita que permitiam tais entidades.

Características dos Táquions

* Velocidade Superluminal: Por definição, táquions se moveriam a velocidades superiores à da luz no vácuo.

* Massa Imaginária: Para que uma partícula alcance velocidades superluminais, as equações da relatividade sugerem que ela teria uma massa imaginária, o que implica propriedades físicas não convencionais.

* Causalidade e Viagem no Tempo: A existência de táquions poderia levar a paradoxos temporais, como efeitos precedendo suas causas, desafiando nossa compreensão atual de causalidade.

Experimentos e Evidências

Desde a proposição dos táquions nos anos 1960, diversos experimentos foram conduzidos para detectá-los, porém sem sucesso. Um exemplo notável é o experimento OPERA, realizado em 2011, que inicialmente sugeriu que neutrinos poderiam estar se movendo mais rápido que a luz. Posteriormente, descobriu-se que esse resultado foi devido a um cabo mal conectado em um relógio digital, e medições corrigidas confirmaram que os neutrinos não excedem a velocidade da luz. 

Embora os táquions permaneçam uma interessante possibilidade teórica, sua existência ainda não foi comprovada, e eles continuam sendo um tópico de especulação na física moderna.

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Qual o ELEMENTO QUÍMICO que mais chama ATENÇÃO?

Conhecido desde a Antiguidade, o mercúrio e sendo utilizado por diversas civilizações ao longo da história. O símbolo químico do mercúrio, Hg, vem do latim hydrargyrum, que significa "prata líquida". Essa nomenclatura reflete a natureza única do elemento, que se apresenta como um metal líquido à temperatura ambiente. O nome "mercúrio" foi inspirado no deus romano Mercúrio, mensageiro veloz dos deuses, fazendo referência à fluidez do metal. Os alquimistas da Idade Média acreditavam que o Hg era um componente básico na transformação dos metais. Eles o consideravam um "princípio" para a transmutação do Pb em Au e associavam suas propriedades mutáveis ao caráter místico da alquimia. 

Ele é encontrado na natureza principalmente na forma de cinábrio (HgS), um mineral de coloração vermelha que ocorre em depósitos ao redor do mundo, não sendo encontrado naturalmente em seu estado líquido na crosta terrestre. Para obter mercúrio metálico, um processo conhecido como calcinação é aplicado. Quando o HgS é aquecido em presença de oxigênio, ocorre a reação: 

HgS + O₂ → Hg + SO₂ 

O mercúrio liberado na forma de vapor é então resfriado e condensado, resultando no metal líquido brilhante e prateado. Esse processo já era conhecido pelos antigos romanos e chineses, que exploravam minas de cinábrio para extrair o mercúrio. O mercúrio possui número atômico 80 e pertence ao grupo 12 da tabela periódica. Sua configuração eletrônica [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s² explica sua baixa reatividade e tendência a formar ligações covalentes em compostos como o cloreto de mercúrio (HgCl₂) e o sulfeto de mercúrio (HgS). Os compostos de mercúrio podem ser altamente tóxicos, especialmente os organomercuriais, que afetam o sistema nervoso. 

Fisicamente, o mercúrio é um metal denso, prateado e altamente reflexivo. Sua densidade é de 13,6 g/cm³, tornando-o mais pesado que muitos outros metais. O ponto de fusão do mercúrio é de aproximadamente -39 °C, e seu ponto de ebulição é cerca de 357 °C. Ele tem a capacidade de formar amálgamas com vários metais, exceto ferro, o que explica seu uso histórico na mineração de ouro. Historicamente, o mercúrio foi amplamente utilizado em diversas áreas. 

No século XVIII e XIX, era empregado na produção de espelhos, em barômetros e termômetros. Também teve uso na mineração de ouro e prata, ajudando na separação dos metais preciosos da rocha. Infelizmente, seu uso descontrolado resultou em graves impactos ambientais e problemas de saúde, como o envenenamento por mercúrio na doença de Minamata, no Japão. A Doença de Minamata é uma síndrome neurológica grave causada pelo envenenamento por mercúrio, descoberta na cidade de Minamata, no Japão, na década de 1950. Ela foi resultado da contaminação ambiental causada pela empresa Chisso Corporation, que despejou compostos de mercúrio na baía de Minamata. O mercúrio acumulou-se nos peixes e mariscos, que eram consumidos pela população local. Os sintomas incluíam perda de coordenação motora, tremores, problemas de visão e fala, e, em casos graves, danos cerebrais irreversíveis e até a morte. O desastre levou a um maior controle sobre o uso do mercúrio e serviu como um alerta global sobre os riscos da contaminação ambiental por metais pesados. 

Hoje, o uso do mercúrio foi drasticamente reduzido devido à sua toxicidade. Ele ainda é empregado em algumas indústrias específicas, como na produção de lâmpadas fluorescentes, dispositivos elétricos e em pequenas quantidades na indústria farmacêutica. Em pesquisas científicas, o mercúrio continua a ser estudado por suas propriedades únicas, mas seu uso está sendo substituído por alternativas mais seguras em muitas aplicações.

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AZEITONAS no CENTRO da TERRA?

A olivina é um dos minerais mais antigos conhecidos pela humanidade. Desde o Egito Antigo, era apreciada por sua cor verde translúcida, na forma de gema chamada peridoto. No entanto, sua identificação científica ocorreu apenas no século XVIII, quando o mineralogista e geólogo Abraham Gottlob Werner nomeou oficialmente o mineral. Werner entrou em contato com a olivina durante seus estudos de rochas ígneas e minerais em minas da Alemanha, onde identificou cristais verdes que se destacavam pela composição rica em ferro e magnésio. Seu trabalho contribuiu significativamente para o desenvolvimento da mineralogia sistemática.

A olivina se forma principalmente em ambientes de alta temperatura e pressão, como os encontrados no manto terrestre. Durante a solidificação de magmas ricos em ferro e magnésio, cristais de olivina surgem e são posteriormente transportados para a superfície por atividades vulcânicas. O mineral é comum em rochas ígneas, como basalto e peridotita. Além disso, a olivina é frequentemente encontrada em meteoritos, fornecendo informações valiosas sobre a composição de planetas e asteroides.

Quimicamente, a olivina é composta por uma mistura de silicato de magnésio (Mg₂SiO₄) e silicato de ferro (Fe₂SiO₄). Sua composição varia entre duas extremidades: forsterita, rica em magnésio, e fayalita, rica em ferro. A proporção desses elementos determina a coloração e algumas características do mineral. Variedades ricas em ferro apresentam uma coloração mais escura, enquanto as mais ricas em magnésio têm tons verdes mais brilhantes.

A olivina também se destaca por seu elevado ponto de fusão, que depende de sua composição. A forsterita (Mg₂SiO₄), rica em magnésio, possui um ponto de fusão de aproximadamente 1890 °C, enquanto a fayalita (Fe₂SiO₄), rica em ferro, funde em torno de 1205 °C. Essa característica faz da olivina um material adequado para aplicações que exigem alta resistência térmica.

A olivina tem grande relevância científica para o estudo da geologia. Como um dos principais constituintes do manto terrestre, sua presença ajuda a compreender processos que ocorrem nas profundezas do planeta. Ela também se transforma em outros minerais, como wadsleíta e ringwoodita, em condições de alta pressão, fornecendo informações sobre as camadas internas da Terra.

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