Objectos simples que poderemos levar para os passeios químicos

A ciência e a técnica modernas são feitas em grande parte recorrendo a enormes equipamentos (cada vez mais precisos e mais pequenos quando é possível), com grandes equipas de pessoas e estruturas, envolvendo muito dinheiro para salários, equipamentos e consumíveis. É assim. Os cientistas, como os outros, não vivem de ar e fazem trabalhos cada vez mais complexos e exigentes. A estabilidade é importante mas também a formação que é feita com a investigação em contextos cada vez mais exigentes. A ciência custa caro, dirão, mas experimentem a ignorância. E os retornos em formação e avanços científicos valem muitíssimo mais. Posto esta introdução, que deveria ser óbvia e explicada todos os dias, poderemos ensinar, motivar e dialogar recorrendo a equipamentos mais simples. Muita da ciência pode e deve ser entendida com objectos do dia-a-dia.

Tenho levado frascos pequenos de plástico do género dos tubos de ensaio com tempa com materiais que servem para experiências simples. Por exemplo, colocando umas pétalas de rosa vermelha em álcool e depois distribuindo por soluções de ácido clorídrico ou básicas, de amoníaco, ou ainda de um sal de alumínio, obtém-se respectivamente, cor de rosa, vermelho intenso, verde e roxo e poderemos explicar os rudimentos dos efeitos do pH e dos metais nas cores dos compostos químicos. Obviamente as soluções podem ser perigosas e devem ser sempre tratadas com cuidado e rolhadas. Também um caderno de micas ou um projector portátil (ao fim do dia ou à noite) são uma excelente ajuda para explicar os aspectos mais complexos. Por outro lado, temos de estar abertos a problemas e novidades. Temos de estudar as espécies envolvidas: funciona com as rosas, hortenses e agapantos roxos e com outras, mas não funciona com os cravos de Tunes nem com os pimentos! Em vez de entrar em pânico e dizer coisas não-científicas, será uma óptima oportunidade para explicar como funciona a ciência. O inesperado faz parte dos avanços. Melhor se for controlados e planificados. Por outro lado, poderemos saber muitas outras coisas sobre as moléculas e a sua forma com os equipamentos que referi no princípio: os cromatógrafos para separar e os espectrómetros de massa e de raios X, os espectrómetos de fluorescência, de infravermelho e visível-ultravioleta, e de ressonância magnética que identificam, entre muitos outros. Alguns destes equipamentos já são portáteis ou podem ser incorporados nos telemóveis, por exemplo. São no entanto ainda muito caros e especializados, perdendo-se a simplicidade e capacidade de reprodução que se procurava. De qualquer forma, basta pegar na folha de uma planta para irmos encontrar moléculas que não foram ainda identificadas ou entrar num laboratório de química para encontrar muitas outras ainda a ser inventadas.

Tubos de ensaio com hexano são mais difices de obter mas podem ser usados para dissolver pastilhas elásticas e alcatrão derretido pelo calor. Temos nesta actividade muito pontos para referir, claro, mas é importante a separação das fraccões solúveis e não soluveis dos hidrocarbonetos. Referir como eles podem ser obtidos, entre outros aspectos. Por outro lado as pastilhas elásticas dissolvem-se e revelam que o seu negro vem do carbono do ar e da sujidade. Podemos aqui falar da química das pastilhas e das crostas negras dos monumentos, entre muitas outras coisas.

Se tivermos um tubo com solução de bário identificamos os sulfatos que precipitam com este ião. Podemos entretanto aquecer ao rubro o mesmo material e ver a cor das chamas características do cálcio. Podemos medir o pH das soluções tanto com um aparelho como com indicadores. Entretanto, muitas paredes têm pós brancos de gesso que se formam a partir dos óxidos de enxofre e podem ser distinguidos dos carbonatos e dos nitratos. Se estes últimos forem de potássio, podemos observar a sua cor lilás quando queimados. 

Comecei também a levar nitrocelulose em pequena quantidade a qual permite muitas actividades. Um tubo de ensaio (neste caso de vidro) aquecido explode e projecta a rolha (que tenho presa com um fio para a voltar a encontrar). Sem o limite do tubo de ensaio arde rapidamente e desaparece. Chamo aqui a atenção para várias coisas: como funconam os explosivos e de como os componentes para os fazer são vigiados e os testes que podem fazer nos aeroportos para os detectar. Em particular, a água oxigenada muito concentrada, os adubos e o ácido nítico, são vigiados.

Levo comigo também modelos moleculares de plástico. Já percebi há muito tempo que as pessoas gostam de tocar nestes objectos maravilhosos e flexíveis. Agora é diferente, com o isolamento social e as restrições, mas posso usá-los para mostrar coisas.

Tenho um modelo do ácido ascórbico (vitamina C). Explico, com base na sua estutura, como pode ser oxidante e ser muito solúvel. Tenho também comigo uma maçã com um rótulo. Este tem muitos compostos, incluindo o ácido ascórbico. Usando um tubo de ensaio com uma solução de vitamina C, outra de bicarbontato de sódio e uma solução muito diluida de sulfato de cobre e ainda do corante azul de metileno posso observar a descoloração pela redução. E posso volta a ter azul com a agitação a qual aumenta a mistura com o ar e a reacção com o oxigénio. Estes tubos de ensaio provocam sempre muitos risos devido à agitação e podem ser usados durante muitos ciclos de mudança de cor.

Tenho um modelo de molécula de ambróxido, um cachalote de plástico, um tubo com ambróxido, que é um sólido branco, perfumes que têm o âmbar cinzento. Tenho um modelo molecular do indigo para explicar como este pode ser estável e como pode ser mais solúvel ou mudar de cor com grupos laterais. Nesse ponto falo dos projectos de investigação que envolvem o indigo. Na verdade, acabo por fazer isso com todos os modelos. Tenho um modelo molecular da penincilina G e mostro como este pode ser modificado para se obter a ampilicina e a amoxilina. Aproveito para contar uma parte da história do desenvolvimento destas moléculas semi-sintéticas, porque é que precisamos delas e porque continuamos as investigá-las. Tenho também um modelo do oseltamivir, uma das primeiras moléculas a ser desenvolvidas,usando química a computacional e o desenvolvimento racional de fármacos. Tenho tubos com diferentes aromas: sintéticos e naturais. Tenho metais e materiais, e muito mais. Tubos com materiais fluorescentes e que outros que quebrados emitem luz por quimioluminescência. Uma caneta de ultravioleta que tem também uma parte de solução de iodo (a qual serve para identificar notas). Tenho papéis que fluorescem e têm amido e outros não. Posso também pedir notas aos intervenientes e explicar como estas são feitas e como é feita a sua segurança. Tenho isto e ando sempre a procurar mais. A utilização vai variar com o passeio químico programado e com os níveis envolvidos, claro.