Expansionismo guia de estudo ppt

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL

SUPERIOR – CAPES

DIRETORIA E EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA

UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL- UAB

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A CIÊNCIA NA ÉPOCA DO EXPANSIONISMO COLONIALISTA

• COM UMA ABORDAGEM TEMÁTICA VAMOS ESTUDAR FERMENTAÇÕES, COMBUSTÕES E

OXI-REDUÇÕES AO USAR REPRESENTAÇÕES DE IGUALDADES ESTEQUIOMÉTRICAS EM

DIFERENTES PROCESSOS ANAERÓBIOS E AERÓBIOS.

20/08/2012LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E

MATEMÁTICA/UAB/UFMT2

A relação entre a Europa colonizadora e Américas colonizadas é caracterizada por

intenso reconhecimento de práticas culturais e intercâmbio de produtos de origem

européia, indígena e africana.

Em termos de alimentos os registros são de: milho, pão, vinho, aguardente, mandioca,

batata, cará, palmitos, banana, inhame, mel, mingau, pirão, farinhas, beiju, banana...

CONTEXTO HISTÓRICO E ANTROPOLÓGICO DO PERÍODO



Atividade de aprendizagemDe acordo com seus conhecimentos sobre alimentos responda qual o grupo de compostos orgânicos constitui o principal componente da alimentação neste recorte histórico? Com quais evidências alimentícias podemos identificar o componente destacado?



Saiba mais

• No Brasil a cachaça é inicialmente produzida através de tecnologias rústicas e saberes do povo, hoje é objeto de pesquisa cientifica, inovação tecnológica e faz parte de programas de exportação do Governo Federal. Ler em Origem, produção e composição química da cachaça. Pinheiro, Leal e Araujo, Qnesc, nº 18, novembro, 2003. 03-08p.

20/08/2012 5LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS E

MATEMÁTICA/UAB/UFMT

Para refletir• Apesar de mutilados em sua personalidade

psíquica por impositivos milenares de colonizadores muitos dos africanos eram herdeiros de impérios negros dando-lhes condições de improvisação e recriação de hábitos.



Para refletirOs primeiros registros históricos do contato dos europeus com a diversidade e manejo dos alimentos dos nativos do novo mundo podem ser questionados. Essa possibilidade está ligada ao fato de que muitos deles se constituíram pela comparação dos europeus por semelhança e não identidade (Cascudo, 2004) e por aproximação com a própria língua (Montanari, 2003).

• Um caso de questionamento clássico dos registros históricos trata dos primeiros registros sobre inhame dos indígenas brasileiros, sabe-se que esses se referem mais precisamente à mandioca, pois o inhame só passou a ser usado após a vinda de africanos para o Brasil.



Roteiro de atividade experimental

Experimento demonstrativoIdentificação de amido em alimentos

Objetivo:Identificar a presença de amido com solução de iodo em diferentes alimentos.

Material necessário:Solução de iodo 2% (tintura de iodo de farmácia)Alimentos com amidoAlimentos sem amidoAmostra desconhecida

Procedimentos:Organizar as diferentes amostras de alimentos em recipientes separadosGotejar a solução de iodo em cada amostraObservar e anotar a reação a presença do iodo para aqueles alimentos conhecidos como fontes de

amidoGotejar a solução em amostra desconhecida e julgar a presença ou ausência de amidoAdmitir o amido como componente quando a coloração fortemente escura surgir

QuestõesQual a explicação teórica para a identificação de amido por iodo?Os componentes de alimentos apresentam reação especifica diante de outros reagentes?Como essas reações especificas podem contribuir no Ensino de Ciências Naturais?



Indústria canavieira e extração de minérios

Do ponto de vista fisico-químico:As terras brasileiras eram apropriadas por serem fecundas e densas. Por ser grosseira em termos agrícola a cana evoluiu de forma satisfatória em territórios repletos de areia e menos abundantes de recursos.Diferente de outras colônias no Brasil o ouro era encontrado na superfície ou em pequenas profundidades. As técnicas de extração eram rudimentares e nômades. Haviam duas formas de extração aurífera:

• a lavra - organizada em grandes jazidas, com uso de ferramentas especializadas e escravosafricanos;

• a faiscação - feita pelos próprios garimpeiros.



Figura 1. Visão parcial da Usina

Jaciara Indústria de produção de

açúcar e álcool na região sul do

estado de Mato Grosso.. Fonte: autora

Saiba mais



Atividade de aprendizagem

• Segundo estudos antropológicos quais aspectos motivam o cultivo e processamento da cana-de-açúcar, assim como a extração e metalurgia dos minérios e minerais? _______________________________________________

• Faça uma lista dos cultivos agrícolas e recursos minerais explorados em seu local ou região?________________________________________________________________________________________________



Consumo e fornecimento de energia pelos sistemas químicos

• Do ponto de vista da Bioquímica a saúde pode ser considerada aquela situação na qual todas as reações intra e extra celulares ocorrem no organismo em velocidades compatíveis com o máximo do estado fisiológico. Sendo assim a alimentação é considerada como reações que ocorrem em condições adequadas para produzir fluxo de massa e energia nos metabolismos.



Saia dessa

• Nosso metabolismo pode estar em máximo estado fisiológico sem as reações químicas?

• Uma dona de casa resolveu preparar um bolo de laranja e utilizou 2 colheres de açúcar mascavo, pois afirmava que era um açúcar isento de química. A dona de casa está certa na sua afirmação?



A bioquímica estuda todos os metabolismos

• Quando as bactérias apropriadas estão presentes, a matéria orgânica dissolvida na água decompõe-se sob condições anaeróbicas (ausência de oxigênio). Isso ocorre também, por exemplo, na natureza em águas estagnadas. As bactérias atuam sobre o carbono e modificam, uma parte do carbono é oxidada (para CO2) e a parte restante é reduzida (para CH4) (Baird, 2002, p.449).

2 CH2O CH4 + CO2

matéria orgânica metano dióxido de carbono

Obs: considere a reação representada por uma equação balanceada



Os eventos metabólicos estão presentes em todos os sistemas

naturais: mananciais, solo, biosfera. Da mesma forma os nutrientes dos

vegetais também mantêm os ciclos biogeoquímicos. Um exemplo é o

que ocorre com o fósforo fornecido na forma de fosfato (PO43+ ).

Enquanto o ATP é fonte de energia para as células vivas

A reciclagem de matéria orgânica devolve para o solo nutrientes

essenciais para o crescimento e desenvolvimento dos vegetais. O

fosfato é um exemplo destes nutrientes.



Princípio fundamental

• Os processos reacionais exigem condições adequadas como as trocas energéticas. Existem aqueles que exigem solução aquosa.



Princípio fundamental

• Nos processos reacionais há quebras de ligações existentes e formação de novas ligações. Levando a novos arranjos moleculares. Durante a quebra de ligações há consumo de energia do sistema. Durante a formação de novas ligações há liberação de energia para o sistema. Tais cisões e formações acontecem paralelamente no sistema em transformação.



• As trocas de energia são uma constante nas atividades reacionais espontâneas com geração de trabalho.

C6H12O6 + 2 O2 → CO2 + H2O

ADP + P ↔ ATP

ENERGIA PARA TRABALHO BIOLÓGICO

A energia derivada da oxidação é utilizada para sintetizar um composto rico em energia, a adenosina trifosfato (ATP), a partir de adenosina difosfato (ADP) e o fosfato inorgânico (HPO4

2- a pH 7,4).

Adenosina trifosfato (ATP), moléculas com alto conteúdo energético liberado na quebra de ligações entre fósforo.



• As reações de oxidação e redução podem ser descritas como abaixo:

Ared ↔ Aox + e- e Box + e- ↔ Bred

• A oxidação de um composto consiste na perda de elétrons levando-o a sua forma oxidada. A redução é a conversão de um composto para sua forma reduzida por ganho de elétron. E a equação geral pode ser descrita:

Ared + Box ↔ Aox + Bred

• Ou seja, descreve-se a tendência de formação de um par redox (Ared/Aox) e um outro par redox (Box/Bred).

obs. Reação favorecida no sentido da diminuição de energia devido a geração de Trabalho





O esquema demonstra o processamento da cana e a produção final do etanol, com o qual podemos avaliar que os processos são mecânicos e físico-químicos.

Produção do etanol:processos mecânicos e físico-químicos



Podemos observar que há substâncias com ponto de ebulição mais alto assim como aquelas com ponto de ebulição mais baixo que o etanol.

A destilação é considerada um processo de

separação de substância tanto quanto a filtração e

a decantação.Uma distinção, entretanto é na primeira que o

material deverá ser aquecido até seu ponto deebulição.

Para melhor compreensão do agrupamento de distintos tipos e classes de fermentações pode ser feito em termos de equação químicas das reações com uso de igualdades estequiométricas, mas a realidade bioquímica da célula necessita de muito mais igualdades estequiométricas serem expressas (Reguly, 1996, p. 47).

Mol é uma unidade da grandeza do Sistema Internacional de Medidas. É definido como sendo a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 Kg de carbono 12. Quando se utiliza a unidade mol, as entidades elementares

deverão ser especificadas (Rocha-Filho, 1992)



Fermentação e igualdades estequiométricas

Equação química de reação química na bioquímica:

A + B → P + Q

substratos produtos



Fermentação e igualdades estequiométricas

C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ↔ 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

glicose etanol



Processos fermentativos de cisão molecular oudemolíticos puros, anaeróbicos ou microaeróbicos.

Fermentação alcoólica

C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ↔ 2 CH3-CHOH-COOH + 2 ATPglicose ácido láctico

CH3-CO-COOH + NADH + 2H+ ↔ CH3-HCOH-COOH + NAD

ácido pirúvico ácido láctico




Fermentação láctica




Fermentação propiônica

Fermentação butírica

3C6H12O6 + 8ADP + 8 Pi ↔ 4CH3-CH2-COOH + 2CH3COOH + 2 CO2 + 2 H2O + 8 ATP

glicose ácido propiônico

3 C6H12O6 + 10ADP + 10Pi ↔ 4CH3-CH2-CH2-COOH + 2CO2 + 2H2O + 10ATP

glicose ácido butanóico

Fermentação aeróbias



C6H12O6 + 2ADP + 2 Pi ↔ 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

glicose

O2 ↔ 2CH3-COOH + 2H2O

Ácido acético

Fermentação aeróbias



C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 1 ½ O2 ↔ C6H8O7 + 2 H2O

glicose ácido cítrico

Combustão

C2H5OH + 3 O2 → 2CO2 + 3 H2O + calor

etanol



Estequiometria de reações de oxirredução



• Um exemplo bioquímico é a relação (NAD+/NADH) considerada de formação um par redox assim como a relação Piruvato/Lactato, ou seja, com tendência a perder e ganhar elétrons.

NADH + H+ ↔ NAD+ + 2e- + 2H+ (reação de oxidação)

CH3-CO-COO- + 2 e- + 2H+ ↔ CH3-HCOH-COO- (reação de redução)

Obs. NAD refere-se à nicotinamida adenina dinucleotídeo que é uma molécula capaz de receber elétrons. NADH é uma molécula formada pela redução do NAD e a aceitação de um próton (H+).

Cu2+ + 2e- Cu0

Redução

Cu0 Cu+2 + 2e-

oxidação



Roteiro de atividade experimental

Experimento demonstrativoOxidação de metais pela queima

Objetivo:Identificar as transformações no material metálico após queima.

Material necessário:Palha de aço (material comercializado como “bombril”, “assolan” e outros)Suporte para a palhafósforo

Procedimentos:Queimar a palha de açoObservar e anotar

QuestõesQual a explicação teórica para as transformações ocorrida?Os compostos metálicos se manifestam assim diante da queima?Como essas reações podem contribuir no Ensino de Ciências Naturais?







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