o desenvolvimento da nomenclatura de compostos inorgânicos no
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o desenvolvimento da nomenclatura de compostos inorgânicos no
II Congresso Químico do Brasil O DESENVOLVIMENTO DA NOMENCLATURA DE COMPOSTOS INORGÂNICOS NO DECORRER DA HISTÓRIA DA QUÍMICA DA IDADE MÉDIA À CONTEMPORANEIDADE. Leandro Diniz Dornellas1,2 (UEPB) Givanildo Gonçalves de Farias4 (UEPB) Jacqueline Morais da Costa1,3 (UEPB) Jéssica Natacha S. Barros1 (UEPB) 1. Aluno do curso de Licenciatura Plena em Química, Departamento de Química, Universidade Estadual da Paraiba, Campus I, Campina Grande-PB, Brasil. Email: [email protected]; [email protected]; [email protected]; 2. Aluno de Iniciação Científica PIBIC/UEPB 3. Bolsista do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência PIBID/CAPES 4. Professor Mestre Sc. da Universidade Estadual da Paraíba DQ/CCT/UEPB. Email: [email protected] RESUMO: Os trabalhos de Lavoisier sobre a nomenclatura química foram bastante significativos. Os alquimistas utilizavam uma nomenclatura muito particular e de difícil memorização. Hoje utilizamos na Química, uma nomenclatura internacional fundamentada num trabalho conjunto de Morveau, Lavoisier, Berthollet e Fourcroy. Contudo, os livros didáticos do 1º ano do Ensino Médio não apresentam aos estudantes o desenvolvimento significativo da nomenclatura química inorgânica. Portando este trabalho tem como objetivo mostrar através de um estudo exploratório a evolução do estudo acerca da nomenclatura química de compostos inorgânicos – em especial os ácidos – da Idade Média à Contemporaneidade, com a elaboração de um quadro referencial a fim de comparar a evolução da nomenclatura com as apresentadas nos livros didáticos. Palavras-chave: química inorgânica, nomenclatura, ácidos. INTRODUÇÃO Tendo em vista a falta de um conteúdo histórico mais aprofundado nos livros didáticos de Química acerca do desenvolvimento dessa ciência, de seus primórdios até os dias atuais, este trabalho vem fazer uma abordagem histórica de como foi desenvolvida a nomenclatura química para compostos inorgânicos que utilizamos hoje com tanta frequência, como esses compostos eram nomeados por volta do século XVIII e de como eles são nomeados hoje em dia. Comumente, os livros didáticos de Química do 1º ano do Ensino Médio não apresentam aos estudantes um contexto histórico e o desenvolvimento da nomenclatura química para os compostos inorgânicos. Portando este trabalho tem como objetivo mostrar através de um estudo exploratório a evolução do estudo acerca da nomenclatura química de compostos inorgânicos – em especial os ácidos – da Idade Média à Contemporaneidade. A partir da revisão bibliografia sobre a nomenclatura química inorgânica no tempo de estudo determinado, identificou-se a maneira de como os compostos químicos inorgânicos eram nomeados. Com isso elaborou-se um quadro referencial acerca da nomenclatura química inorgânica da Idade Média à Contemporaneidade e comparou-se o mesmo, com os livros didáticos de Química do 1º ano do Ensino Médio. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A necessidade de uma sistematização a respeito da nomenclatura química foi sempre muito grande, levando em consideração a dimensão de nosso planeta e a quantidade de pessoas que estudavam esses compostos, nomeando-os, sem se quer conhecer a estrutura química ou os elementos ali presentes. Este trabalho fundamentar-se-á em obras que nos leve a compreender esse desenvolvimento e sistematização da nomenclatura química inorgânica da Idade Média à Contemporaneidade. A função primária da nomenclatura química é garantir que a pessoa que escuta ou lê um nome químico está livre de ambiguidades para o composto químico a que se refere: cada nome deve referir-se uma única substância. A Nomenclatura Química Inorgânica A nomenclatura Química sempre foi um problema e ainda é hoje em dia. Quanto mais simples e racional for uma nomenclatura, menos hermética será a ciência para seus iniciantes ou para o público em geral. Ao contrário, uma nomenclatura complicada e cheia de dificuldades constitui uma barreira entre os especialistas e a sociedade (FILGUEIRAS, 2007). Antes da adoção generalizada da nova nomenclatura, cada sustância descoberta recebia um nome que poderia se relacionar com seu processo de obtenção, propriedades, características, sua origem ou nomes de pessoas. Diversos nomes eram oriundos da Alquimia, não havendo assim uma sistematização. Os alquimistas mantinham nomenclaturas sem bases científicas, em geral muito confusas e que variavam de acordo com o país ou a região geográfica. Por exemplo, o ácido sulfúrico era chamado vitríolo, o nitrato de prata de cáustico lunar, o álcool etílico de espírito do vinho (VANIN 2005). Nome alquímico (antigo) Gás Silvestre Ácido Vitríolo Ácido Vitríolo Flogisticado Ácido Vitríolo Doce Espírito do Sal Galena Litargírio Nome proposto (atual) Gás carbônico Ácido Sulfúrico Ácido Sulfuroso Éter Dietílico Cloreto de hidrogênio Sulfureto de Chumbo Óxido de Chumbo Hoje se encontram em livros, revistas científicas, atividades educacionais, no linguajar dos químicos e em todas as atividades de comunicação uma nomenclatura científica – da qual Lavoisier foi pioneiro – que revela a constituição das substâncias e é universalmente adotada, facilitando a aprendizagem e evitando dificuldades de compreensão. A proposição de Lavoisier acerca da nomenclatura está baseada em ideias que outros químicos, entre os quais Guyton de Morveau, Berthollet e Fourcroy, já vinham desenvolvendo. A proposição era batizar um elemento químico de acordo com as suas propriedades. Para isso, os autores se voltaram para o conceito de classes e de espécies, comumente usados na nomenclatura botânica desde a metade do século XVIII e que estabeleceu as bases da nomenclatura usada até hoje nessa ciência da natureza. O trabalho desse grupo foi publicado em 1787, sob o título de Método de Nomenclatura Química, que fez uma profunda reforma na nomenclatura química daquela época, tomando por base a composição das substâncias, lançando as bases da que se usa modernamente na Química Inorgânica. Lavoisier em algumas palavras na Academia em 18 de abril de 1787 afirma que: “é tempo de desembaraçar a Química dos obstáculos de toda a espécie que retardam seu processo; de introduzir nela um verdadeiro espírito de análise, e nós estabelecemos suficientemente que era pelo aperfeiçoamento da linguagem que esta reforma deveria operar-se” (LAVOISIER (1787), apoud. FILGUEIRAS (2007), p. 105). Como primeiro passo, todos os produtos químicos foram divididos em duas classes, os elementos e os compostos de Boyle. Os elementos incluíam as substâncias mais simples ou fundamentais aquelas que os químicos não foram capazes de decompor até presente momento. Os compostos eram substâncias formadas de dois ou mais elementos. Assim sendo, deviam ser designados pela reunião dos nomes daqueles mesmos elementos (NETO, [200-]). Assim, o fósforo é um nome roubado do grego para designar “luminoso” (literalmente, “aquele que leva a luz”). O nome “oxigênio”, que até então era chamado de ar flogisticado, significa “gerador de ácidos”. Neste ponto, cabe apontar um histórico erro de Lavoisier, que supôs equivocadamente que todo ácido é proveniente do oxigênio (VANIN, 2005). A nova nomenclatura foi ganhando terreno e propagando-se na Europa, mas não quer dizer que tenha sido universalmente aceita de imediato: durante ao menos vinte anos, a proposta foi objeto de viva controvérsia, especialmente pelas mudanças teóricas e metodológicas que lhe eram subjacentes (VIDAL, et al, 2007, p 29.). A reforma da nomenclatura química foi completada em 1814 pelo químico sueco John Berzelius, que eliminou os antigos símbolos da alquimia que eram usadas para as substâncias químicas. Berzelius argumentou que “os sinais químicos devem ser letras, para maior facilidade de anotação. Portanto tomou-se como símbolo químico a letra inicial do nome latino (ou comum) de cada elemento químico”. Quando a primeira letra era comum a outro elemento, ele utilizava ambas as iniciais e a primeira seguinte que não era comum (NETO, [200-]). Elemento Símbolo Derivação Carbono Cobre Cálcio Cromo Ferro Potássio Oxigênio C Cu Ca Cr Fe K O Nome comum Cuprum (latim) Calx (latim) Chrom (grego) Ferrum (latim) Kalium (latim) Nome comum Os novos Fósforo Enxofre Silício Estanho Nome comum Nome comum Sílex (latim) Stannum (latim) P S Si Sn símbolos são também usados para indicar as proporções atinentes dos elementos que adentram em um composto. A menor parte de um elemento é chamada de átomo, e a menor parte de um composto é chamada de molécula. Os nomes e os símbolos reformados por Berzelius não foram usados extensivamente até boa parte do século XIX, todavia, eles ajudaram a compreender as descobertas do século XVIII. Ainda hoje, na linguagem popular, restam resquícios de nomes que resistiram aos primeiros passos da nomenclatura (NETO, [200-]). Vejamos alguns: Nome popular acetileno anilina azinavre bauxita blenda bórax cal extinta cal viva carbureto cianureto gesso glicerina grisú magnésia zarcão potassa cáustica propana sal amargo sal de cozinha sal de estanho soda cáustica uréia Nome científico etino fenilamina sulfeto de mercúrio óxido de alumínio sulfato de zinco borato de sódio hidróxido de cálcio óxido de cálcio carbeto de cálcio cianeto de potássio sulfato de cálcio 1,2,3 propanotriol metano óxido de magnésio tetróxido de trichumbo hidróxido de potássio propano sulfato de sódio cloreto de sódio cloreto estanoso diidratado hidróxido de sódio carbamida Definição de Ácidos na Idade Média Os ácidos de forma geral são o resultado da combustão ou da oxigenação do fósforo, do enxofre e do carvão (LAVOISIER, 1798). O entendimento da formação dos ácidos na Idade Média Com a descoberta do gás oxigênio e através de experimentos com a decomposição do gás pelo enxofre, fósforo e carvão, acreditava-se que a formação dos ácidos era responsável pela oxigenação de uma substância qualquer e são diferenciados uns dos outros pela natureza da substância acidificada. Distinguiu-se também a base acidificável, em todo ácido, a qual Guyton de Morveau deu o nome de radical, e o princípio acidificante, isto é, o oxigênio (NETO, [200-]). A nomenclatura dos ácidos em geral na Idade Média. A palavra ácido será o nome genérico. Cada ácido será, em seguida, diferenciado na linguagem, como o é na natureza, pelo nome de sua base ou do seu radical. Chamar-se-á, portanto, ácidos de forma geral o resultado da combustão ou da oxigenação do fósforo, do enxofre e do carvão. O primeiro chamar-se-á ácido fosfórico; o segundo, ácido sulfúrico; o terceiro, ácido carbônico. Do mesmo modo, para outras sustâncias que viessem a serem descobertas, tomaria emprestado o nome da base à designação específica de cada ácido (LAVOISIER, 1789). Nomeação dos ácidos na Idade Média Os ácidos foram nomeados a partir de seus elementos ou de sua base acidificável, pela adição do sufixo ico. Se o mesmo elemento constituísse dois ácidos, aquele que apresentasse menor quantidade de oxigênio receberia o sufixo oso e o de maior quantidade, o sufixo ico (LAVOISIER, 1789). Classificação dos ácidos na Idade Média. Os ácidos eram classificados em três reinos: os ácidos minerais, os ácidos vegetais e os ácidos animais. Ácidos minerais – eram os resultados da oxigenação das substâncias combustíveis simples conhecidas até aquele presente momento: o fósforo, o enxofre, o carbono e o hidrogênio. Exemplos: ácido sulfúrico, ácido carbônico. Ácidos vegetais – eram as combinações das substâncias simples combustíveis umas com as outras para formar corpos combustíveis compostos, percebendo assim que os óleos, em geral, principalmente os óleos fixos dos vegetais, pertenciam a essa classe e eram todos compostos de hidrogênio e carbono. Exemplos: ácido acético, ácido cítrico. Ácidos animais – esses ácidos eram tidos como muito complexos, pois, entram na combinação da maior parte deles as quatro bases acidificáveis: o hidrogênio, o carbono, o fósforo e o azoto. Exemplos: ácido fórmico, ácido prússico. A definição de ácido de Arrhenius Na contemporaneidade os ácidos são definidos como compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (H+) (FELTRE, 2008). O H+ é, nessa perspectiva, o responsável pelas propriedades comuns a todos os ácidos, sendo chamado, por esse motivo, de radical funcional dos ácidos. Classificação dos ácidos De acordo com o número de hidrogênios ionizáveis Monoácidos: na ionização, a molécula produz apenas 1 H+ (HCl, HNO3 etc.). Diácidos: na ionização, a molécula produz 2 H+ (H2SO4, H2CO3 etc.). Triácidos: na ionização, a molécula produz 3 H+ (H3PO4, H3BO3 etc.). Tetrácidos: na ionização, a molécula produz 4 H+ (H4P2O7, H4SiO4 etc.). De acordo com a presença ou não de oxigênio na molécula Hidráxidos: não contêm oxigênio (HCl, H2S, HBr etc.). Oxiácidos: contêm oxigênio (HNO3, H2SO4, H4P2O7 etc.). De acordo com o grau de ionização Para medir a maior ou menor extensão de uma ionização, usa-se o chamado grau de ionização, que é apresentado pela letra : = Formulação dos ácidos ú ú é é Todo ácido é formado pelo cátion H+ e por um átomo ou grupo de átomos com carga negativa (ânion ou radical negativo). Observa-se também que a carga total positiva dos H+ deve anular a carga total do radical negativo, de tal modo que a molécula seja eletricamente neutra. Nomenclatura dos ácidos Os nomes dos hidrácidos são formados acrescentando-se a terminação ídrico às primeiras letras do nome do elemento químico. HCl – ácido clorídrico HI – ácido iodídrico Quando o elemento forma apenas um oxiácido, usa-se a terminação ico. H2CO3 – ácido carbônico Quando o elemento forma dois oxiácidos: Ácido.............................ico → Nox. maior (nome do elemento) oso → Nox. menor Quando o elemento forma três ou quatro oxiácidos: Ácido per...............................ico preferencial Ácido.....................................ico Ácido.....................................oso Diminuição do Nox. do elemento central Ácido hipo............................oso +7 HClO4 – ácido perclóico +5 HClO3 – ácido clóríco METODOLOGIA +3 HClO2 – ácido cloroso +1 HClO – ácido hipocloroso Realizou-se uma pesquisa exploratória acerca da nomenclatura química inorgânica – em especial os ácidos –, a fim de verificar seu desenvolvimento no decorrer da história através de uma revisão bibliográfica de alguns capítulos da obra Tratados Elementar de Química escrito por Lavoisier no século XVIII, O estabelecimento da Química Moderna escrito por Carlos Filgueiras e Alquimistas e químicos: O passado, o presente e o futuro escrito por Vanin, além de artigos na internet entre outros. O procedimento metodológico aplicado será o analítico descritivo através de um quadro referencial sobre a nomenclatura dos ácidos da Idade Média à Contemporaneidade, a fim de verificar a mudança da nomenclatura química para esses compostos. Foram utilizadas as obras citadas acima, como fundamentação teórica para um melhor entendimento acerca da nomenclatura química dos ácidos, como o Tratado Elementar de Química escrito por Lavoisier no século XVIII, onde ele faz todo um estudo sobre a composição dos ácidos, de como eram nomeados pelos alquimistas e estabelece uma nomenclatura química para esses compostos que até hoje é utilizada, como os sufixos ico e oso. O estabelecimento da Química Moderna escrito por Carlos Filgueiras está baseado na obra de Lavoisier, citado anteriormente, e relaciona a nomenclatura alquimista e a adotada por Lavoisier, com a nomenclatura utilizada atualmente. A obra de Vanin, Alquimistas e químicos: O passado, o presente e o futuro dá um complemento a estas outras duas. Para a efetuação da amostra, foram utilizados alguns capítulos do Tratado Elementar de Química: capítulo V, que fala da decomposição do gás oxigênio pelo enxofre, fósforo e carvão, e da formação dos ácidos em geral, o capítulo VI, que fala da nomenclatura dos ácidos em geral e, particularmente, daqueles obtidos do salitre e do sal marinho e o capítulo XI, onde retrata as considerações sobre os óxidos e os ácidos de várias bases e sobre a composição dos materiais vegetais e animais. Da obra, O estabelecimento da Química Moderna, foram utilizados às páginas de 103 a 108 onde retrata a nova nomenclatura química estabelecida por Lavoisier no século XVIII. O capítulo 3 da obra Alquimistas e químicos: O passado, o presente e o futuro escrito por Vanin dá um enfoque a respeito da nomenclatura química. Para os livros didáticos foram utilizados apenas o capítulo referente às funções inorgânicas e para a nomenclatura a parte referente aos ácidos. Para a nomenclatura dos ácidos utilizada atualmente foram revisados três livros didáticos de Química, o de Ricardo Feltre (2008), Sardella (2000) e Tito e Canto (1999), a fim de compará-los com a nomenclatura dos ácidos formulada por Lavoisier e outros. E um artigo eletrônico postado por Luiz Ferraz Neto, que faz uma abordagem sobre os primeiros passos da nomenclatura química. Como instrumento de coleta de dados utilizou-se a análise textual sobre o desenvolvimento da nomenclatura de compostos inorgânicos no decorrer da história da química da Idade Média à Contemporaneidade e como instrumento de análise desses dados, foi utilizada a Análise de discurso a respeito da nomeação desses ácidos da Idade Média à Contemporaneidade. RESUTADOS E DISCURSÕES A seguir será apresentado o quadro referencial elaborado, acerca da evolução da nomenclatura química inorgânica da Idade Média à Contemporaneidade. Nomenclatura Alquimista Nomenclatura do século XVIII Nomenclatura IUPAC Ar fixo Ácido de vitríolo Ácido de vitríolo desflogisticado Ácido azótico Espírito do sal Ácido nitroso fumegante Sal sedativo de Homberg Ácido do limão Ácido das formigas O ácido do vinagre As flores de benjoim Ácido fosfórico Ácido carbônico Ácido sulfúrico Ácido sulfuroso Ácido carbônico Ácido sulfúrico Ácido sulfuroso Ácido nítrico Ácido muriático Ácido nitroso Ácido borácico Ácido cítrico Ácido fórmico Ácido acético Ácido benzoíco Ácido fosfórico Ácido nítrico Ácido clorídrico Ácido nitroso Ácido bórico Ácido cítrico Ácido metanoico Ácido etanoico Ácido benzóico Ácido fosfórico QUADRO REFERENCIAL: Nomenclaturas químicas inorgânicas Comparação entre o quadro referencial e os livros didáticos de Química do 1º do Ensino Médio. O quadro referencial apresenta não só a nomenclatura química dos compostos inorgânicos utilizada na Idade Média, como também apresenta a nomenclatura que os Alquimistas utilizavam nos primórdios da Química e a nomenclatura utilizada pela IUPAC. Enquanto que nos livros didáticos de Química do 1º ano do Ensino Médio, apresentam apenas a nomenclatura sistemática adotada pela IUPAC para a Contemporaneidade, utilizando a definição de ácido de Arrhenius. Foram revisados três livros didáticos de Química (Ricardo Feltre [2008], Sardella [2000] e Tito e Canto [1999]) e nenhum apresentou o contexto histórico de como a nomenclatura química inorgânica foi desenvolvida. CONCLUSÃO De uma maneira geral, pôde-se concluir que os livros didáticos de Química do 1º ano do Ensino Médio utilizados nesta pesquisa não apresentam aos estudantes um contexto histórico acerca do desenvolvimento da nomenclatura química para os compostos inorgânicos. A partir desse trabalho de investigação mostrou-se que há a necessidade de se estabelecer algumas regras na elaboração de livros didáticos de química para que os conteúdos sejam apresentados de forma mais histórica, para que o estudante possa conhecer de onde surgiu e não pense que tudo acontece como um passe de mágica, deve-se mostrar que leva-se tempo e são necessários muitos anos de estudos para elaborar tais definições. Portanto, cabe aos educadores aprofundar-se nessa ciência a fim de obterem um maior conhecimento acerca do desenvolvimento histórico da Química, buscando outras fontes de informações e não se prendendo apenas aos livros didáticos, para que haja a possibilidade de um aprendizado mais significativo e de maior qualidade. REFERÊNCIAS FELTRE, Ricardo. Química. 7. ed. São Paulo, Moderna, 2008. v. 1. FILGUEIRAS, Carlos A.L. Lavoisier: o estabelecimento da química moderna. 2. ed. São Paulo, Odysseus, 2007. LAVOISIER, Antoine Laurent. Tratado elementar de química. Tradução de Fulvio Lubisco. São Paulo: Madras, 2007. VANIN, José Atílio. Alquimistas e químicos: o passado, o presente e o futuro. 2. ed. São Paulo, Moderna, 2005. NETO, Luiz Ferraz. Os primeiros passos da nomenclatura química. Disponível em: www.feiradeciencias.com.br. Acesso em: 05 mai. 2011. PERUZZO, Tito Maragaia; CANTO, Eduardo Leite do. Química. 1. ed. São Paulo, Moderna, 1999. SARDELLA, Antônio. Química. 5. ed. São Paulo, Ática, 2000. VIDAL, P. H. O.; CHELONI, F.O.; PORTO, P.A. O Lavoisier que não está presente nos livros didáticos. Disponívem em: www.quimicanovaaescola.com.br. Acesso em: 03 mar. 2011.