110º aniversário da primeira carreira de eléctrico em Lisboa

A Google comemora hoje o 110º aniversário da inauguração da primeira linha de eléctrico em Lisboa. Uma das primeiras linhas a ser aberta, o nº 15 entre Cais de Sodré e Algés, ainda está activa. A figura seguinte mostra um eléctrico articulado, utilizado na carreira nº 15.
Em cima é visível o conjunto de linhas eléctricas que alimentam o eléctrico (Crédito: Carris).


Os eléctricos são (uma espécie de) carruagens movidas a electricidade, que se deslocam sobre carris embutidos na calçada. Em Lisboa os eléctricos vieram substituir os “americanos”, muito semelhantes. A figura seguinte mostra um eléctrico passando em frente ao teatro D. Maria, em Lisboa, cerca de 1901. De lado a carruagem apresenta o nome da companhia. A electricidade era transferida pelo bordão que liga o eléctrico à linha (Crédito: Carris).


Os “americanos” devem o seu nome ao seu local de origem (EUA). Eram uma espécie de carruagem puxada por uma parelha de cavalos. Os “americanos” também se moviam sobre carris. A fotografia seguinte, de 1873 mostra um “americano” passando (também) em frente ao Teatro D. Maria, no Rossio (Crédito: Carris).


Os eléctricos vieram a tomar o lugar dos americanos, não só porque eram mais rápidos mas porque eram mais baratos: manter todos os cavalos que puxavam os “americanos” implicava tratadores, grandes quantidades de palha e pelo menos três locais de guarida em Lisboa, em S. Amaro e no Arco Cego. O “americano” desapareceu por volta de 1905.

A figura seguinte, de 1950, mostra um eléctrico com um “saiote”, estrutura que permitia recolher os peões incautos que eram colhidos pelos eléctricos. Nessa altura já os carros estacionados ocupavam a rua (Crédito: Carris).


Os eléctricos reinaram em Lisboa no princípio do século XX. Uma primeira tentativa da Carris em 1912 para introduzir autocarros não correu bem. Só em 1944 apareceu a primeira carreira de autocarros definitiva. No entanto a manutenção elevada das linhas eléctricas e das linhas de carris e o incorrecto estacionamento de carros sobre as linhas, levou ao progressivo desaparecimento dos eléctricos de Lisboa.

A figura seguinte mostra uma carruagem da carreira nº 12, esperando na Praça da Figueira (Crédito: LHOON).


Actualmente existem carreiras ainda activas e um percurso para turistas. O nº 15, existente desde o início foi ”reestruturado”, com a introdução de novas carruagens. Recomendo vivamente uma viagem na carreira nº15, que segue pela zona ribeirinha da Praça do Comércio até Algés, e uma viagem na carreira nº 28, que nos transporta por Lisboa antiga. Sempre que possível a viagem deve ser feita nas carruagens antigas!

A figura seguinte é de uma carruagem da carreira nº 28, em caminho para a Graça (Crédito: fajna_asia/Panoramio).




P.S.: Este doogle é exclusivamente português!

Nota: É possível encontrar muita informação sobre eléctricos e outros elementos da Carris aqui.

Definição de ligação de hidrogénio revista pela IUPAC

Um grupo de cientistas associados à IUPAC publicou em Julho a nova definição para o termo ligação de hidrogénio na revista Pure and Apllied Chemistry. O grupo de 14 colaboradores, formado em 2005, esteve em deliberações por perto de 4 anos. No início de 2011 a IUPAC apresentou a nova definição (provisória), pedindo a colaboração final de toda a comunidade científica (e os químicos em particular).

As ligações de hidrogénio são muito comuns. Como o nome indica, envolvem sempre um átomo de hidrogénio. Podem ser intermoleculares (entre duas moléculas) ou intramoleculares (envolvendo átomos da mesma molécula). E são muito importantes, tanto a nível da Química como a nível da Bioquímica.

Segundo a nova definição uma ligação de hidrogénio é “uma interacção atractiva entre um átomo de hidrogénio de uma molécula ou um fragmento molecular, X – H, em que X é mais electronegativo que H e um átomo, ião ou grupo de átomos na mesma molécula ou numa molécula diferente (representado por Y – Z), em que existem evidências da formação de uma ligação”.

O artigo da Pure and Apllied Chemistry apresenta ainda uma lista de características de ligações de hidrogénio e critérios a utilizar na sua identificação. E complementado com um conjunto de notas de rodapé (footnotes, no original).

O melhor exemplo da importância das ligações de hidrogénio é as propriedades físicas que conferem à água. Como mostra a figura seguinte cada molécula de água pode estabelecer quatro ligações de hidrogénio com (quatro) moléculas vizinhas.


Esta capacidade é responsável pelo gelo (água no estado sólido) ser menos denso (e como tal flutuar) que a água no estado líquido e é também responsável pelo “anormalmente” elevado ponto de ebulição da água (temperatura em que a água passa do estado líquido para o estado gasoso).

As ligações de hidrogénio também são importantes para a conformação/estrutura de muitas biomoléculas, em particular as proteínas, o DNA e o RNA. A figura seguinte apresenta uma parte de uma molécula de DNA (à esquerda) (Crédito: Wikipedia - adap.).

Uma molécula de DNA é constituída por duas “bandas” que estão unidas entre si por ligações de hidrogénio. Á direitas na figura são apresentadas as ligações de hidrogénio que são estabelecidas entre as bases azotadas do DNA. Uma base de timina (T) consegue estabelecer duas ligações de hidrogénio com uma base de adenina (A) de outra “banda”, enquanto que uma base de citosina (C) consegue estabelecer três ligações de hidrogénio com uma base de guanina (G).


Até o início do século XX uma ligação de hidrogénio era definida exclusivamente como uma interacção electrostática (ligação entre elementos com cargas contrárias) entre um átomo de hidrogénio e um átomo bastante mais electronegativo (átomo com capacidade para atrair a si electrões). Para além disso o átomo de hidrogénio envolvido na ligação de hidrogénio teria de ter uma ligação covalente (em que existe a partilha de electrões) com um átomo de um elemento muito electronegativo. Em geral o átomo electronegativo seria um átomo de azoto (N), oxigénio(o) (os elementos envolvidos nas ligações de hidrogénio do DNA) ou flúor (F).

Quando um átomo está ligado covalentemente a um átomo muito electronegativo é criado um dipolo permanente, em que o átomo de hidrogénio é o “polo positivo”. Este átomo de hidrogénio tem facilidade para estabelecer uma ligação com outro átomo muito electronegativo. A interacção electrostática criada nesta ligação é facilitada pelo pequeno tamanho do átomo de hidrogénio em relação aos outros átomos.

No entanto, ao longo do século XX foram aparecendo casos de ligações de hidrogénio que não se conformavam à definição oficial da IUPAC. Como as ligações estabelecidas entre moléculas de etileno e moléculas de sulfureto de hidrogénio. Nem o carbono (presente no etileno) nem o enxofre (presente no sulfureto de etileno) são elementos particularmente electronegativos, pelo que as ligações entre estas moléculas envolvendo o átomo de hidrogénio, embora possuindo todas as características de uma ligação de hidrogénio, não podiam receber esse nome.

Outro exemplo é o das ligações envolvendo hidrogénio estabelecidas entre moléculas de um complexo, trans-[PtCl2(NH3)N-glycine)]•H2O. Neste caso, como se pode ver pela figura, são estabelecidas ligações intermoleculares entre átomos de platina (Pt) e átomos de hidrogénio (H) que apresentam muitas das características de uma ligação de hidrogénio. Mas os átomos de platina são apenas ligeiramente mais electronegativos que os de hidrogénio. Segundo a nova definição a ligação estabelecida entre os átomos de hidrogénio e os átomos de platina é agora considerada uma ligação de hidrogénio (Crédito: Angew. Chem. Int. Ed - adap.).







Notas:

(1) Em Portugal as ligações de hidrogénio são muitas vezes referidas como pontes de hidrogénio;

(2) Segundo a nova definição de ligação de hidrogénio este tipo de ligação pode ser estabelecida entre um átomo de hidrogénio e um átomo menos electronegativo como é o caso de elementos dos grupos dos metais alcalinos e dos metais alcalino-terrosos;

(3) O artigo da revista Pure and Apllied Chemistry com a nova definição de ligação de hidrogénio encontra-se aqui;

(4) Este site (em inglês) apresenta informação muito interessante sobre a história do desenvolvimento do conceito de ligação de hidrogénio;

(5) Um artigo fundamentando a necessidade de alterar o conceito de ligação de hidrogénio, escrito por Gautam R. Desiraju, um dos elementos do grupo da IUPAC, encontra-se aqui.

(6) O artigo de 1994 da revista Pure and Apllied Chemistry com (entre muitas outras) a antiga definição de ligação de hidrogénio encontra-se aqui.

Um guerreiro grande e poderoso

Foi descoberta uma vespa guerreira de proporções épicas na ilha de Sulawesi, Indonésia. Com quase 4 cm de comprimento (machos), a nova vespa é uma das maiores conhecidas actualmente. As fêmeas são um pouco mais pequenas que os machos, como se pode ver pela figura seguinte (Crédito: Kathy Keatley Garvey).


Mas o mais impressionante nesta nova espécie é as mandíbulas do macho. Quando fechadas vão “de lado a lado” da cabeça do insecto. Quando abertas são maiores do que as patas dianteiras, facto que leva os investigadores a questionarem-se sobre a forma de locomoção desta nova espécie. A imagem seguinte mostra uma vespa macho de perfil (Crédito: Kathy Keatley Garvey). No canto superior direito é possível ver a cabeça da vespa macho, com as suas poderosas mandíbulas (Crédito: Andrew Richards, Bohart Museum of Entomology).


A nova vespa foi descoberta por Lynn Kimsey, taxonomista de insectos e especialista em abelhas e vespas nas montanhas de Mecongga, no sudeste da ilha de Sulawesi. Kimsey é a directora do Museu Bohart de Entomologia (ramo da zoologia que se dedica ao estudo de insectos), da Universidade da Califórnia, Davis.

A vespa agora descoberta é um predador pertencente á família Crabronidae, do género Dalara. Kimsey deu-lhe o nome de garuda, um guerreiro mitológico do hinduísmo e do budismo, parte homem, parte ave. O garuda é um símbolo nacional da Indonésia (embora neste caso seja representado como uma águia).


Kimsay integra uma equipa da Universidade da Califórnia, Davis, que estuda a biodiversidade da ilha de Sulawesi. Durante a expedição (que teve início em 2008) Kimsay encontrou 6 espécimes desta vespa guerreira. Foram também descobertos e identificados uma nova espécie de morcego, duas de sapos/rãs, dois lagartos, dois peixes, um caranguejo terrestre e muitos, muitos insectos. Kimsay referiu que “vai levar anos, talvez gerações para estudar todos [estes insectos]”.

Kimsay revelou grande preocupação quanto à preservação da biodiversidade das montanhas de Mecongga. O local foi alvo de desflorestação nas últimas décadas (para aproveitamento/exploração das madeiras) e as autoridades locais pretendem autorizar a abertura de uma exploração mineira de níquel a céu aberto (Crédito: Sadalmelik/Wikipedia).





Notas:

(1) Adaptado de dois artigos, um do Departamento de Entomologia da Universidade da Califórnia, Davis e outro da revista New Scientist.

(2) A imagem seguinte mostra uma estátua de garuda. A fotografia foi tirada na cidade indiana de Mayapur (Crédito: GourangaUK/Wikipedia).

Parabéns Jorge Luis Borges

A Google comemora o 112º aniversário do escritor argentino Jorge Luis Borges (1899-1986).

Porque não vingou o parafuso telúrico (ou caracol de Chancourtois em português de Portugal)?

(Esta é a segunda de duas partes de um artigo sobre o parafuso telúrico também chamado caracol de Chancourtois. A primeira parte está aqui)

O parafuso telúrico, sistema criado por Chancourtois para a ordenação dos elementos químicos, foi em geral ignorado pela comunidade científica da época, em particular os químicos. Vários factos contribuíram para isso:

(I) Chancourtois não era químico mas sim geólogo. Não tinha uma formação de base em Química e para a construção do parafuso telúrico baseou-se muito em conceitos de Geologia, tais como a constituição química de minerais e rochas. A formação de Chancourtois como geólogo também influenciou a escolha do cilindro (sólido geométrico) como bases de representação do seu modelo assim como o próprio nome “parafuso telúrico”, de tellos, o termo grego para “terra” (como referido na primeira parte).

(II) Chancourtois não fez uma divulgação generalizada do seu modelo, o parafuso telúrico, entre a comunidade científica (e entre os químicos em particular), principalmente fora de França. Apenas publicou artigos em revistas francesas, não publicou nenhum artigo em revistas de Química e não defendeu a sua prioridade na descoberta da periodicidade dos elementos químicos perante Dmitri Mendeleev (1834-1907) ou Julius Lothar Meyer (1830-1895).

(III) O modelo do parafuso telúrico foi apresentado na revista Comptes Rendus, da Académie des Sciences, com a transcrição do discurso feito por Chancourtois perante elementos da Académie em 1862. O texto é de difícil compreensão e cheio de referências de Geologia. Pior ainda, o texto não é acompanhado por um esquema do parafuso telúrico (que poderia ajudar na compreensão do texto) porque o esquema foi considerado demasiado complexo pelo editor. Chancourtois publicou o esquema algum tempo depois, sobre a forma de um panfleto que distribuiu entre amigos e conhecidos, pelo que poucos tiveram acesso directo ao mesmo. Em baixo a primeira página do artigo de Chancourtois na revista Comptes Rendus.


(IV) Chancoutois introduziu no parafuso telúrico componentes que não na época já não eram considerados elementos químicos, como óxidos e cianetos, amónia e outros radicais.




Notas:

(1) Não me foi possível encontrar na internet nenhuma figura completa do esquema original de Chancourtois para o parafuso telúrico. Mesmo a figura que apresento (e que retirei da Wikipédia, fonte inesgotável) corresponde a menos da metade superior do esquema (o próprio telúrio, elemento químico que dá nome ao esquema, não aparece nesta figura).


(2) Encontrei na internet algumas representações menos correctas do parafuso telúrico apresentado por Chancourtois. Em alguns casos o cloro (Cl) é apresentado de acordo com o valor de massa atómica actual (35,5) e não o valor utilizado por Chancourtois de 35, como no pormenor em baixo.


Noutros casos a “rosca” do parafuso telúrico aparece de forma invertida, como nos dois exemplos em baixo.

Um parafuso químico muito geológico

(Esta é a primeira de duas partes de um artigo sobre o parafuso telúrico também chamado caracol de Chancourtois. A segunda parte está aqui)

Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois (1820-1886) foi o primeiro cientista a apresentar uma representação dos elementos químicos, ordenada segundo a sua massa atómica e propriedades físicas e químicas. Chamou-lhe parafuso telúrico, a primeira representação em 3D. Mas Chancourtois não era químico, mas sim geólogo, tendo a sua formação tido muita importância na representação que criou.


Chancourtois apresentou a sua proposta de organização dos elementos químicos a 13 de Outubro de 1862, no decorrer de uma sessão da Académie des Sciences em Paris. Era constituída por uma tabela organizada sob a forma de um cilindro dividido em 16 partes verticais iguais, baseado na massa atómica do oxigénio (massa atómica ≈ 16). Elementos químicos com uma diferença de “números característicos” de 16 apresentavam, para Chancourtois, propriedades químicas e físicas semelhantes.

Chancourtois ordenou os elementos químicos segundo a sua massa atómica, a que deu o nome de “números característicos” (nombres caracteristiques, no original). Os elementos químicos estão representados sobre uma linha descendente, da esquerda para a direita, com um ângulo de 45º em relação ao eixo vertical, como se pode ver na figura seguinte.


A organização dos elementos no parafuso telúrico permite que elementos da mesma “família” ou grupo (elementos com propriedades físicas e químicas semelhantes) apareçam em linha verticais, ordenados em ordem crescente de cima para baixo. Para Chancourtois elementos químicos com uma diferença de “números característicos” de 16 apresentavam propriedades químicas e físicas semelhantes.

Chancourtois agrupou correctamente elementos do grupo dos metais alcalinos (lítio [Li], sódio [Na] e potássio [K]), metais alcalino-terrosos (magnésio [Mg] e cálcio [Ca]) e elementos do grupo dos halogéneos (fluir [F] e cloro [Cl]). A figura seguinte apresenta a parte superior do esquema original de Chancourtois para o parafuso telúrico.

Quando Chancourtois apresentou o parafuso telúrico em 1862 existia ainda um grande debate relativo à forma correcta de determinação da massa atómica dos elementos. Chancourtois seguiu a hipótese apresentada pelo químico britânico William Prout (1785-1850), de que “a massa atómica de cada elemento químico é um múltiplo inteiro da massa atómica do hidrogénio” [massa atómica do hidrogénio ≈ 1,0]. Assim Chancourtois arredondou os valores das massas atómicas de forma a tornarem-se números inteiros. Um exemplo é o cloro (Cl), cuja massa atómica (≈ 35,5) foi arredondada para 35, de forma a ficar exactamente alinhado verticalmente com o flúor (F), de massa atómica 19 (19 + 16 = 35).


Chancourtois chamou à sua representação “vis tellurique” ou parafuso telúrico. O nome parafuso resulta da estrutura cilíndrica e da leitura em espiral, de cima para baixo. O termo telúrico refere-se ao elemento químico telúrio (Te), que ocupa o ponto central da tabela. A posição do elemento telúrio no centro da tabela parece não ter sido casual. O termo telúrio vem de tellos (o termo grego para “terra”) e Chancourtois é geólogo. O Museu Britânico de História Natural guarda um exemplar do parafuso telúrico, representado na figura seguinte (Credito fotográfico: © Science Museum/ Science & Society Picture Library).


Embora hoje seja conhecido apenas pela sua proposta de organização de elementos químicos, no seu tempo Chancoutois era um famoso geólogo, professor na área de Geologia na École des Mines em Paris, França. Foi um dos responsáveis pela cartografia do mapa geológico de França na escala 1:80 000 (função que manteve até 1875). Para além disso Chancoutois foi oficial da Legião Francesa (1856) e Chefe de Gabinete do Ministério de Argélia e das Colónias de Napoleão. Em 1880 tornou-se Inspector Geral de Minas, da divisão das regiões Norte e Oeste, cargo que reteve até à sua morte.




Notas:

(1) Em Portugal o parafuso telúrico é mais conhecido como Caracol de Chancourtois.

(2) O artigo onde Chancourtois apresenta pela primeira vez o parafuso telúrico, pode ser encontrado aqui. Referência bibliográfica: M. Beguyer de Chancourtois (1862). "Mémoire sur un classement naturel des corps simples ou radicaux appelé vis tellurique 54, 757-761". Comptes rendus.

Parabéns a Pierre de Fernat

A Google comemora o aniversário de Pierre de Fermat (1601(?)-1665), matemático francês conhecido pelos teoremas/conjecturas matemáticos que apresentou a outros matemáticos famosos, incluindo René Descartes (1596-1650) e Blaise Pascal (1623-1662) com quem manteve uma extensa correspondência.

Fermat é conhecido principalmente por aquele que se tornou conhecido como o “último teorema de Fermat”. Este teorema está representado no logótipo comemorativo da Google e refere que, sendo x, y e z, números inteiros positivos (1, 2, 3, 4, 5, etc.) e sendo n um número inteiro positivo maior que dois a equação seguinte não tem solução.


Fermat escreveu este teorema na margem de um livro de aritmética do matemático Diofanto de Alexandria (possivelmente em 1637) com o comentário "Encontrei uma demonstração verdadeiramente maravilhosa disto, mas esta margem é estreita demais para contê-la." (em latim, no original "Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.").

Na verdade foram precisos mais de 3 séculos (e cerca de cem páginas) para provar teoricamente que este teorema é verdadeiro, embora já tivesse sido provado na prática para valores de n iguais ou inferiores a 125 000. Este feito foi conseguido em 1993 pelo matemático britânico Andrew John Wiles(1953- ). Em 1995 Wiles apresentou uma versão corrigida e final da prova do último teorema de Fermat (Crédito: C. J. Mozzochi, Princeton N.J.).




Notas:

(1) O logótipo da Google apresenta uma pequena brincadeira. Quando se passa o cursor sobre o logótipo aparece a mensagem referida na figura seguinte.


(2) O último teorema de Fermat foi descoberto pelo seu filho mais velho Clément-Samuel Fermat, que herdou o seu escritório (e respectivo conteúdo). Quando n = 2 a expressão deste teorema transforma-se no Teorema de Pitágoras.

(3) Existem dúvidas sobre a data de nascimento de Fermat. Segundo o investigador Klaus Barner, a certidão de nascimento de 1601 se referia a um irmão mais velho de Fermat, também chamado Pierre, que morreu ainda criança. Segundo Barner, Fermat terá nascido em 1607 ou 1608.