Por que Vênus é o último lugar em que imaginaríamos encontrar vida?

O anúncio da descoberta de fosfina na atmosfera de Vênus agitou o mundo científico no último ano. Esse é um dos sinais mais convincentes da possibilidade de existir vida fora da Terra, já que é difícil explicar a existência dessa molécula sem a presença de organismos vivos.

O anúncio da descoberta de fosfina na atmosfera de Vênus agitou o mundo científico nesta semana. Esse é um dos sinais mais convincentes da possibilidade de existir vida fora da Terra, já que é difícil explicar a existência dessa molécula sem a presença de organismos vivos

Vamos falar um pouco sobre o planeta Vênus?

Adaptado de: https://www.todamateria.com.br/planeta-venus/

Vênus é o segundo planeta do sistema Solar mais próximo do Sol. Tem cerca de 4,500 milhões  de anos (praticamente formado ao mesmo tempo que a Terra) e além do Sol e da Lua é o corpo celeste mais brilhante no céu, motivo pelo qual é conhecido desde a antiguidade. 

Também chamado de Estrela Dalva, estrela da manhã, estrela da tarde e joia do céu, é considerado um planeta irmão da Terra. Isso decorre em virtude das similaridades de massa, densidade e volume entre ambos.

A primeira missão à Vênus data de 1961. Chamou-se Venera 1 e era soviética, como a grande parte das missões feitas ao planeta.

Até 2016 a última missão foi a Magellan, a qual teve início em maio de 1989 e terminou em agosto de 1990. Com esta, o número de missões era 26, das quais 19 foram soviéticas e 7, norte-americanas.

A química peculiar do planeta Vênus

Vênus tem 12.104 km de diâmetro, ou seja, seu raio equivale a 6.052 km.

A sua superfície é coberta de lava e composta principalmente de dióxido de silício (SiO2) derretido e ácido sulfúrico (H2SO4) e dióxido de carbono (CO2), que chega a totalizar 97% da composição atmosférica. É isso que faz a temperatura aumentar a níveis suficientes para derreter o chumbo (Pb) chegando a incrível marca de 482ºC, ou seja, quase o dobro da temperatura atingida em um forno convencional.

 Há também na atmosfera, além do dióxido de CO2 e H2SO4 (responsável por acidificar toda a atmosfera de Vênus, tornando-a tão corrosiva que foi capaz de destruir as sondas enviadas a esse planeta em menos de 10 minutos), o dióxido de nitrogênio (NO2), dióxido de enxofre (SO2), vapor d'água (H2O), ácido clorídrico (HCl), ácido fluorídrico (HF) argônio, hélio, neônio, cloreto de hidrogênio e fluoreto de hidrogênio.

E a mais nova descoberta foi justamente a fosfina (PH3), um composto inesperado na atmosfera de Vênus. Esse composto é muito sensível ao ataque de ácidos. Como a atmosfera venusiana é muito ácida, rapidamente esse composto deveria ser degradado. Porém  o que vem sendo observado é uma constante presença desse gás, indicando que sua produção possa estar relacionada com processos biológicos, como ocorre na Terra. Algumas bactérias que vivem em locais quentes e com pouco ou nenhum oxigênio no nosso planeta, produzem esse gás, indicando que isso possa estar acontecendo também em Vênus. 

Representando os elementos químicos por suas fórmulas

Falamos sobre várias substâncias químicas que fazem parte da composição do planeta e da atmosfera de Vênus, inclusive uma delas, a fosfina, é a protagonista da descoberta.

Agora vamos entender o que é uma fórmula química e porque é importante representar as substâncias químicas por suas fórmulas e saber extrair todas as informações de uma fórmula química. 

O primeiro passo é ter uma tabela periódica sempre a mão para consultar tudo!

Adaptado de: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/formulas-quimicas.htm

Fórmula química representa o número e o tipo de átomos que constituem uma molécula. Essa representação é universal, portanto a mesma em qualquer idioma, o que permite uma comunicação mais precisa entre as pessoas.  Os tipos de fórmulas são: molecular, eletrônica e estrutural plana.

a) Molecular: 

É a representação mais simples e aponta apenas quantos átomos de cada elemento químico que constitui a molécula.
Exemplos: H2O (água), CO2 (gás carbônico).

Aqui, é importante fazer um adendo pois a chance de ocorrerem equívocos é enorme:

Veja a fórmula da água, H2O.

Essa molécula é formada por 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. 

O Número na fórmula faz referência ao elemento representado a sua esquerda (2 é relativo ao H). 

Mas como sabemos que nesta fórmula existe apenas 01 átomo de oxigênio se ele não é representado? Na verdade, se o elemento químico é escrito pelo seu símbolo, por convenção, considera-se que existe um átomo do mesmo na fórmula. Veja o exemplo:

H2SO4 - Ácido Sulfúrico  

Quantos átomo totais formam esse composto?

R: 07 átomos. 02 átomos de H (Hidrogênio), 01 átomo de S (Enxofre - confira na tabela periódica a representação do enxofre), 04 átomos de O (oxigênio) 

Mas e se eu escrevesse da seguinte forma:

3H2SO4

Quantos átomos no total eu teria?

Quando adiciono o número 3 a esquerda da fórmula, estou indicando a presença de 03 moléculas do composto conhecido como ácido sulfúrico. É como se eu estivesse representado uma expressão matemática de multiplicação: 

3.(H2SO4)

Note também que esse número no início da fórmula está em com o mesmo tamanho que as representações dos elementos químicos, diferente dos números que representam a quantidade dos elementos químicos em uma fórmula química. 

Assim, 3.(H2SO4) tem ao todo 21 átomos: 3x2 átomos de H (=06 átomos de H); 3x1 átomos de S (=3 átomos de S); e 3x4 átomos de O (=12 átomos de O)

b) Eletrônica:

 Essa fórmula indica os elétrons da camada de valência de cada átomo e a formação dos pares eletrônicos, e também os elementos e o número de átomos envolvidos. É conhecida também como fórmula de Lewis.

Lembre-se do conceito de ligação química do tipo  molecular, onde ocorre o compartilhamento de elétrons. Nesse tipo de escrita de fórmula química, fica evidente esse compartilhamento.

Exemplo: H• •O• •H (água).

Nesse caso, o H (hidrogênio), por ser da família 1 A da tabela periódica (suba a tela e consulte) pode compartilhar 01 elétron, e portanto faz apenas uma ligação. 

Já o Oxigênio, faz parte da família 6A e portanto tende a receber ou compartilhar 02 elétrons para atingir 08  elétrons na última camada de valência, e portanto pode realizar duas ligações.

Boiou ou se perdeu? relembre aqui o conceito de ligações químicas: 

c) Estrutural plana: 

Indica as ligações entre os elementos, cada par de elétrons entre os átomos é representado por um traço. Conhecida também como fórmula estrutural de Couper.
Exemplos:

H - O - H                                  O = C = O
   água                                  gás carbônico

Observe que o par de elétrons pode ser compartilhado formando ligações simples, duplas ou triplas. Um exemplo de ligação tripla:

N ≡ N
gás nitrogênio

Funções químicas das substâncias

Funções químicas são classificadas como um grupo de algumas substâncias compostas que possuem propriedades químicas semelhantes. 

As funções químicas são substâncias que atuam em diferentes áreas e possuem utilidades diversas. Ou seja, podem ser encontradas na natureza, em casa, em produtos de limpeza e etc. Assim, as funções possuem compostos que podem fazer parte de um mesmo grupo, porém, são usadas de maneiras diferentes.

Assim, as diferentes substâncias que estão presentes em diferentes funções químicas podem ser organizadas em grupos por conta das propriedades parecidas que possuem. Exemplo disso é a substância que causa o sabor de azedo, que pode ser encontrado no vinagre, no limão ou na laranja.

Nesse sentido, algumas substâncias podem apresentar características semelhantes, tais como físicas - aquelas que podem ser observadas e medidas sem a alterar a composição da matéria, ou químicas - aquelas em que a matéria é modificada.

Classificação das funções químicas

Em síntese, as funções químicas são conhecidas por apresentar em seu comportamento e propriedades atividades semelhantes. Dessa forma, existem algumas substâncias mais relevantes quando o assunto é função química. Assim, são comuns as função químicas dos óxidos, ácidos, bases e sais.

Ácidos

Fazem parte dessa função as seguintes substâncias: ácido sulfúrico, H2SO4; ácido nítrico, HNO3; ácido clorídrico, HCL; ácido sulfídrico, H2S.

Logo, se observarmos as substâncias citadas é possível perceber a presença do hidrogênio H com um ametal (CL, S) ou, em outros, um ion negativo composto (SO4, NO3). 

Note que a fórmula de um ácido sempre o Hidrogênio é escrito na frente e posteriormente o outro elemento componente do ácido.

Assim, esse mesmo elemento nas substâncias dos ácidos fazem com o que a função seja semelhante. Dessa forma, as substâncias terão a funcionalidade parecida de:

• Quando dissolvidos em água, se ionizam e liberam o Íon H+ (que ataca outras substância) fazendo com que os ácidos sejam muito corrosivos e perigosos. 
• Saber azedo;
• Condução de eletricidade quando em soluções com água;
• Alteração da cor dos indicadores (substâncias que possuem a capacidade de mudar de cor para que o ácido ou básico da solução seja identificado).

Bases

As substâncias químicas que fazem parte da função base são: hidróxido de sódio ou soda cáustica, NaOH; hidróxido de cálcio ou de pintura, Ca(OH)2; hidróxido de potássio, KOH. Assim, é uma função que possui em sua fórmula  o radical (OH)-. Nesse sentido, podem ser classificados como bases ou hidróxidos.

Note que a fórmula de uma base sempre o cátion (íon positivo) é escrito na frente do ânion (íon negativo) que sempre é a hidroxila ou (OH)- 

A partir disso, essas substâncias se assemelham por conta das seguintes propriedades: 

• Quando dissolvidas em água, liberam íons (OH)-. Esse íon também é bastante corrosivo, conferindo às bases alto poder de corrosão, assim como os ácidos. 
• Possuem sabor adstringentes;
• Boa condução de eletricidade quando dissolvidas em água;
• Alteração da cor dos indicadores (substâncias que possuem a capacidade de mudar de cor para que o ácido ou básico da solução seja identificado).

Sais

São substâncias resultantes da reação química entre um ácido e uma base. 

Sal é toda a substância iônica (faça uma revisão de ligações iônicas) cujo cátion não é H+ e o o ânion não é (OH)-.

São exemplos de sais:

Cloreto de sódio ou sal de cozinha (NaCL); iodeto de cálcio (CaI2); sulfato de potássio, (K2SO4); nitrato de sódio, (NaNO3) . 

Note que a fórmula de um sal sempre o cátion (íon positivo) é escrito na frente do ânion (íon negativo)

Nesse sentido, as substâncias se assemelham e desenvolvem as seguintes propriedade:

• Sabor salgado;
• Boa condução de eletricidade quando dissolvido em água ou não.

Além disso, as funções do sal podem ser divididas de duas formas. Ou seja, podem ser oxigenadas e não-oxigenadas. Assim, as funções oxigenadas são classificadas como aquelas em que o oxigênio está presente na fórmula. Alguns exemplos são: sulfato de potássio, K2SO4; carbonato de cálcio, CaCO3.

Por outro lado, as funções não-oxigenadas são aquelas em que o oxigênio não faz parte da fórmula. Assim, podemos citar como exemplos as seguintes substâncias: cloreto de sódio, NaCL; iodeto de cálcio, CaL2; sulfeto de ferro, FeS.

Óxidos

Diferente das outras funções, a função de óxidos é caracterizada pela junção de dois elementos químicos diferentes. Ou seja, são óxidos ou compostos que se unem, junto ao oxigênio, à praticamente todos os elementos que compõem a tabela periódica.

Assim, a única determinação para essa função é que haja a presença de uma molécula de oxigênio. Logo, a água e o gás carbônico podem ser classificados como função de óxido.

São exemplos de óxidos:

• ZnO - óxido de zinco;
• CO2 - dióxido de carbono ou gás carbônico;
• SO2 - dióxido de enxofre;
• K2O - óxido de potássio.

Note que na escrita da fórmula de um óxido, inicialmente é escrito o elemento químico acompanhado em seguida pelo oxigênio. Quando o composto tem apenas 01 átomo de oxigênio, temos um Monóxido; Quando são duas, temos um dióxido; no caso de três, um trióxido.

Abaixo estão duas videoaulas, que vão exemplificar as funções químicas. 

Mas e a vida em Vênus

Se as condições de acidez da atmosfera de Vênus não são propícias para a formação de fosfina (PH3), quem está formando essa substância?

Possivelmente bactérias. O próprio cientista e divulgador norte-americano Carl Sagan,  já havia discutido a possibilidade de vida em Vênus; não na sua superfície, mas suspensa nas camadas superiores da atmosfera do planeta, há muitos anos . Nesse sentido, é interessante notar que a descoberta de fosfina aconteceu a uma altitude de 50 quilômetros em relação ao solo venusiano, onde a temperatura é semelhante à terrestre.

Na verdade, outros lugares no Sistema Solar pareciam laboratórios mais interessantes para os cientistas. Titã, a maior lua de Saturno, tem uma quantidade considerável de metano em sua atmosfera, o que chegou a ser considerado um possível sinal de vida no passado.

Europa, uma lua de Júpiter, também era um bom candidato. O corpo celeste pode abrigar um enorme oceano de água salgada sob sua superfície gelada, e a missão da Nasa Europa Clipper, com lançamento previsto ainda para a década de 2020, vai sobrevoar a lua e examinar com cuidado a composição da superfície para entender melhor sua estrutura. Por fim, existe uma questão estatística. 

Quais são as consequências que a possível descoberta do indício de vida em um lugar fora da Terra?

Assista o vídeo abaixo  e acompanhe a discussão:

E ficam as questões:

- Será que essa possível vida em Vênus, é aparentada de alguma forma com a vida terrestre?

- Se for, onde a vida surgiu... Em Vênus ou na Terra?

- Será que a vida é mais comum do que imaginamos?

São questões intrigantes que em breve serão respondidas com o avanço tecnológico.

Avaliação:

Agora chegou a hora de avaliar seu aprendizado!

Essa atividade é obrigatória. Valerá nota e também será contada como presença quinzenal nas aulas de ciências.

O início do prazo para começarem a fazer essa atividade será no dia 19 de julho com prazo de entrega no dia 06 de agosto.

Quem por qualquer motivo não puder acessar as atividades ou preencher o formulário deverá informar pelo Whatsapp do professor 

Bons estudos!

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