28 de janeiro de 2010

Sal de Cozinha - Parte 1

Alimentar-se é fundamental. O alimento é o combustível do corpo, aquilo nos dá energia para efetuarmos e mantermos nossas funções vitais, tais como: batimentos do coração, respiração, digestão etc. Só que, modéstia parte, a comida seria um tanto "sem graça" quando não temperada com sal. Hoje exploraremos este mundo salgado. Qual a composição do sal? Qual a sua utilidade? Leia e descubra.
Antes de tudo, deixemos claro o seguinte: o nome "sal" na Química designa um grupo de substâncias. É por isso que costumamos dizer "sal de cozinha" e não "sal". Mas para não termos maiores problemas, utilizaremos o nome científico do sal de cozinha: cloreto de sódio.
Como o próprio nome sugere, o cloreto de sódio é formado por dois elementos: o sódio e o cloro. O sódio (Na) é um metal que pertence à família IA da tabela periódica. Ele faz parte de um grupo de elementos conhecidos como metais alcalinos. Em sua forma metálica, o sódio é esbranquiçado e bem maleável, possui a característica de reagir violentamente com a água. Já o cloro (Cl) pertence à família VIIA da tabela periódica, um grupo de elementos chamado de halogênios. Observe que não existe uma substância com apenas um átomo de cloro. Existe o gás cloro, cuja fórmula é Cl2 (com dois átomos de cloro).
Sabemos então que o sal de cozinha é formado por sódio e cloro. Mas como estes dois elementos se organizam para formar a estrutura do cloreto de sódio? O objetivo aqui não é conhecermos detalhadamente os processos de ligações entre elementos. Mas vamos pelo básico. O sódio é um elemento muito eletropositivo. Como assim? Isto quer dizer que este elemento possui, basicamente, a tendência de ter a carga elétrica positiva (+). Em contrapartida, o cloro é muito eletronegativo, isto é, possui a tendência de ter a carga elétrica negativa (-). Veja bem: estas afirmações são extremamente básicas e foram feitas apenas para que o leitor entenda o assunto deste artigo. Como nós bem sabemos, "os opostos se atraem". É isso que acontece: o sódio positivo se atrai mutuamente com o cloro negativo. Mas isto ocorre em grande escala com vários átomos de sódio e vários átomos de cloro. O resultado destas ligações forma a seguinte estrutura:

Esta estrutura é chamada de retículo cristalino. Microscopicamente falando, este é o sal de cozinha o_o. Mas, devemos observar que só há o retículo cristalino quando o cloreto de sódio está no estado sólido. Nos estados líquido e gasoso, as partículas (sódio e cloro) não estão estagnadas mas sim em liberdade de movimento (pense na água, sob a forma de gelo ela é estática mas sob a forma de líquido ou vapor ela possui liberdade de movimento). A partir de agora, passaremos a chamar as partículas sódio e cloro do cloreto de sódio de íons. Íons são átomos eletricamente carregados. O sódio do sal de cozinha é um íon, pois está carregado positivamente. O cloro do sal de cozinha também é um íon, porque está carregado negativamente. Observe que para cada um íon de sódio há um íon de cloro, o que faz com que a fórmula do cloreto de sódio seja NaCl.
Agora que já sabemos um pouco sobre o cloreto de sódio, podemos ampliar nossos conhecimentos. Você acha que o sal de cozinha conduz corrente elétrica? A resposta é NÃO. Se eu pedisse um exemplo de substância condutora, você provavelmente pensaria na água. Mas a água conduz corrente elétrica? A resposta também é NÃO. Então, hipoteticamente, uma mistura de água e sal de cozinha também não conduziria corrente elétrica. ERRADO. Sim, meus caros, água e sal juntos são até bons condutores. Mas, por que isso ocorre? Bom, para respondermos esta pergunta, vamos levar em conta uma regra básica: para que um sistema qualquer conduza corrente elétrica, deve haver neste íons com liberdade de movimento. Agora, podemos analisar os três casos.
  • Cloreto de sódio puro no estado sólido - Bom, há os íons sódio e cloro mas não há condução, afinal estes íons não estão em liberdade de movimento. Perceba que a movimentação dos íons guia a corrente elétrica. Sem a presença de íons em movimentação, não há como conduzir a eletricidade.
  • Água pura - Quando eu falava sobre a água, eu falava sobre ela PURA, com nada dissolvido. Água PURA é diferente de água POTÁVEL (esta possui sais dissolvidos que são essenciais à vida). A água pura pode ser obtida através do processo da destilação (veja o artigo "Destilando o Petróleo" para saber mais sobre a destilação) e, por esta razão, é chamada de água destilada. Esta realmente não conduz corrente elétrica pois a água não é formada por íons e consequentemente não há movimentação destes pelo sistema.
  • Água misturada ao cloreto de sódio - Para entendermos este caso, precisamos observar dois fenômenos. Primeiramente, a dissolução. Dissolução é o que ocorre quando um solvente dissolve um soluto. A água (solvente) dissolvendo o sal (soluto) é uma dissolução. Genericamente, as dissoluções formam misturas denominadas soluções. O outro fenômeno que devemos abordar é a dissociação iônica. A forma como a água dissolve o cloreto de sódio destrói o retículo cristalino, o que libera íons de sódio e íons de cloro para a solução. A figura a seguir ilustra este processo.
Como podemos ver, as moléculas de água vão desfigurando o retículo cristalino, retirando os íons que o compõem. Esta é a dissociação iônica. Arrá, então a água, através da dissolução, provoca a separação dos íons sódio e cloro que formam o retículo cristalino do sal de cozinha. O resultado desta série de fenômenos faz com que haja íons em movimento! Portanto, uma solução aquosa de cloreto de sódio conduz SIM corrente elétrica. O experimento a seguir comprova estes dados. Observe que apenas na solução salina a lâmpada acendeu, pois só nesta há íons em movimento que conduzem a eletricidade.

Agora que já sabemos algumas propriedades do "sal nosso de cada dia", podemos discutir sobre sua obtenção e aplicações no mundo atual. Bem, em laboratório, é possível obter cloreto de sódio colocando em contato o gás cloro e o sódio metálico. O que ocorre é uma reação química na qual muita energia sob a forma de luz é liberada (observe a imagem a seguir).

Claro que esta não é a melhor forma de obtenção do cloreto de sódio. Seria muito inviável se todo sal de cozinha no mundo fosse obtido assim... Também existem outras reações químicas que permitem obter cloreto de sódio como produto. Mas, mais uma vez, todo o sal do mundo não poderia ser obtido apenas através de reações químicas. Bem, é claro que estas reações permitem obter o cloreto de sódio puro e não o sal de cozinha que conhecemos. Afinal, o sal de cozinha é formado por 99% de NaCl sendo o 1% restante um conjunto de outros sais como iodeto de potássio, ferrocianato de alumínio, silicato de sódio. Bom, o artigo está ficando muito grande. Então resolvi dividi-lo em duas partes. Amanhã publicarei "Sal de Cozinha - Parte 2" aqui no blog. Ah, tem mais uma coisa. Em vez de fazer postagens semanais, começarei a blogar de cinco em cinco dias^^.

Comentem o que acharam até agora do artigo :D.

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