Manual do Kalzium. Carsten Niehaus Tradução: Marcus Gama Tradução: André Marcelo Alvarenga

(1)

Carsten Niehaus

Tradução: Marcus Gama

(2)

(3)

1 Introdução 6

2 Guia de introdução ao Kalzium 7

3 Usando o Kalzium 10

3.1 Introdução ao uso do Kalzium . . . 10

3.2 Caixa de diálogo de informações . . . 10

3.2.1 Resumo dos dados . . . 11

3.2.2 Átomo de Bohr . . . 11 3.2.3 Isótopos . . . 12 3.2.4 Diversos . . . 13 3.2.5 Espectro . . . 14 3.2.6 Informações adicionais . . . 14 3.3 Tabelas . . . 15 3.4 Numeração . . . 15 3.5 Esquema de cores . . . 16 3.6 Gradientes . . . 16 3.7 Ferramentas . . . 17 3.7.1 Editor molecular . . . 17 3.7.2 Tabela de isótopos . . . 18 3.7.3 Criar gráfico . . . 19 3.7.4 Efetuar cálculos . . . 20 3.7.5 Frases de risco/segurança . . . 25 3.7.6 Glossário . . . 26 3.7.7 Tabelas . . . 27

(4)

6 Perguntas e respostas 37

7 Como posso contribuir? 38

(5)

(6)

Capítulo 1

Introdução

O Kalzium fornece vários tipos de informação sobre a Tabela Periódica dos Elementos, que po-dem ser consultados de diferentes formas. Você pode encontrar muitas informações sobre os elementos e também visualizações para exibi-los. É um Software Livre e está sob a Licença Pú-blica GNU (GPL).

Você pode visualizar a Tabela Periódica dos Elementos por grupos, blocos e famílias. É possível criar gráficos para um conjunto de elementos usando suas propriedades, como massa atômica e ponto de ebulição. Você pode voltar no tempo e ver quais elementos eram conhecidos em determinada data ou ainda calcular a massa molecular.

(7)

Capítulo 2

Guia de introdução ao Kalzium

A imagem abaixo mostra o Kalzium ao ser executado pela primeira vez, que pode ser carregado através do menu Aplicativos → Educação → Ciências → Kalzium ou com o atalho Alt+F2 e di-gitando kalzium no campo de texto.

(8)

Se quiser obter mais informações sobre um determinado elemento, basta clicar sobre ele na tabela para que a janela de informações seja apresentada.

Você pode criar gráficos com o item do menu Ferramentas → Criar gráfico... Você poderá escolher o que deseja desenhar no eixo Y e o intervalo de elementos no eixo X. A imagem abaixo mostra a massa atômica dos elementos 1 a 10. Clique no botão de troca localizado entre os painéis dos eixos para mudar a posição dos eixos X e Y.

O Glossário (Ferramentas → Glossário...) explica as palavras químicas mais importantes e mos-tra imagens das ferramentas mais comuns, juntamente com uma explicação.

(9)

(10)

Capítulo 3

Usando o Kalzium

3.1 Introdução ao uso do Kalzium

O Kalzium é muito fácil de usar. Ele é desenvolvido especialmente para estudantes de todas as idades, para ser usado como um pequeno e rápido banco de dados.

Aqui está uma imagem do Kalzium em execução:

3.2 Caixa de diálogo de informações

A caixa de diálogo de informações é acessada ao clicar com o botão esquerdo do mouse em qualquer elemento. Este é o local para obter informações sobre um elemento. Com os botões da parte inferior da janela, você poderá alterar o elemento que está sendo exibido sem precisar fechá-la.

(11)

3.2.1 Resumo dos dados

A página Resumo dos dados exibe diferentes informações relacionadas ao elemento.

Dependendo dos dados disponíveis no Kalzium, você verá diferentes tipos de raio do elemento. O raio covalente é o raio de um átomo sem carga do elemento em uma molécula. Poderia ser, por exemplo, a distância do O até o H na água. O raio atômico é o raio de um átomo elementar, por exemplo, que não esteja ligado a nada. O raio de van der Waals é descrito como sendo a distância de dois átomos do mesmo tipo em duas moléculas iguais, como os átomos de carbono no propano. O último raio possível é o raio iônico, incluindo a sua carga.

A massa de um elemento é a massa média de todos os isótopos em relação à porcentagem deles.

3.2.2 Átomo de Bohr

A página Modelo atômico mostra as camadas atômicas. Cada órbita corresponde a uma camada atômica e cada círculo amarelo representa um elétron.

(12)

3.2.3 Isótopos

A página Isótopos apresenta informações sobre os isótopos de um elemento.

Massa

A massa deste isótopo.

Nêutrons

O número de nêutrons deste isótopo.

Porcentagem

A porcentagem de átomos que ocorrem e que são deste tipo de isótopo. Também é chamada de abundância.

Período de meia-vida

Somente os isótopos instáveis possuem um período de meia-vida. É definido como o tempo no qual metade dos isótopos decaíram.

Energia e modo de decaimento

Alguns isótopos são conhecidos por emitirem radiações de partículas, sob o processo de decaimento radioativo. Cada transformação do decaimento tem uma liberação de energia típica, que é indicada juntamente com o modo de decaimento.

Spin e paridade

O spin do núcleo e sua paridade.

Momento magnético

(13)

3.2.4 Diversos

A página Diversos apresenta-lhe outras informações sobre o elemento selecionado, incluindo a época em que foi descoberto e a origem do nome.

(14)

3.2.5 Espectro

A página Espectro mostra o espectro dos elementos. Você pode configurar o intervalo dos com-primentos de onda, a unidade e o tipo do espectro. A tabela de intensidades pode ser vista na parte inferior direita da página.

3.2.6 Informações adicionais

A página Informações adicionais fornece referências para as páginas do elemento na Wikipédia,

(15)

3.3 Tabelas

A tabela periódica pode ser apresentada de várias formas. Você pode mudar a forma de exibição da tabela no menu Exibir ou na lista da barra de ferramentas.

As seguintes opções do menu Exibir → Tabelas podem ser usadas para alterar a apresentação da tabela:

Tabela periódica clássica

Exibe a tabela periódica clássica com todos os elementos.

Tabela periódica resumida

Exibe uma tabela periódica sem os elementos de transição.

Tabela periódica estendida

Exibe uma tabela periódica com os elementos de transição interna (elementos f) embutidos.

(16)

• Sem numeração: Se esta opção estiver ativa, não é feita nenhuma numeração dos períodos. • IUPAC (padrão) é o International Union of Pure and Applied Chemistry. Esta é uma organização

que define a maioria dos padrões sobre assuntos relacionados à química. Os números do novo sistema IUPAC apresentam cada coluna com números arábicos de 1 (um) a 18 (dezoito). • CAS é o Chemical Abstracts Service. No sistema CAS as letras A e B foram designadas para os

elementos do grupo principal (A) e para os elementos de transição (B). Ainda que a numeração IUPAC seja a oficial, a CAS é ainda usada em salas de aula e laboratórios.

• O sistema IUPAC antigo definia o nome das colunas com números romanos seguidos da letra ‘A’ ou ‘B’. A numeração das colunas obedecia a seguinte regra: as colunas um a sete eram numeradas de ‘IA’ a ‘VIIA’; as colunas 8 a 10 eram numeradas como ‘VIIIA’; as colunas 11 a 17 eram numeradas de ‘IB’ a ‘VIIB’; e a coluna 18 era numerada como ‘VIII’. Devido à confusão que o sistema IUPAC antigo e o CAS criaram, a IUPAC adotou o seu novo sistema.

3.5 Esquema de cores

O Kalzium pode mostrar onde se encontram os elementos de acordo com o seu ‘bloco’ e ‘grupo’ periódico, o seu comportamento com os ácidos e qual o estado da matéria (sólido/líquido/ga-soso) a uma determinada temperatura.

Os esquemas de cores podem ser alterados usando o menu Exibir → Esquema, na lista da barra de ferramentas ou na abaExibirda barra lateral.

• Monocromático: Todos os elementos têm a mesma cor. Você pode alterar a cor padrão em

Configurações → Configurar o Kalzium..., na página Esquemas. • Blocos: Mostra uma cor para cada bloco.

• Ícones: Mostra um ícone para cada elemento.

• Família: Cada uma das nove famílias é representada por uma cor diferente.

• Grupos: Mostra uma cor para cada grupo. Um grupo é uma coluna vertical na tabela periódica dos elementos. Existem 18 grupos na tabela periódica padrão. Os elementos de um grupo possuem configurações parecidas com sua camada de valência dos elétrons, o que lhes confere propriedades semelhantes.

3.6 Gradientes

A exibição de gradientes mostra os elementos de acordo com uma propriedade que você poderá selecionar abaixo, com um esquema em gradiente de cores. Os elementos para os quais não existem dados são mostrados em cinza.

Os gradientes podem ser alterados usando o menu Exibir → Gradientes, menu suspenso na lista da barra de ferramentas ou na abaExibirda barra lateral.

(17)

Estão implementados os seguintes gradientes: • Nenhum: Não usa gradientes.

• Estados da matéria

• Raio covalente

• Van der Waals: Gradiente por raio van der Waals • Massa atômica • Ponto de ebulição • Ponto de fusão • Eletronegatividade (Pauling) • Eletroafinidade • Data de descoberta • Primeira ionização

(18)

O painel de Estatísticas mostra o nome (se disponível), a fórmula e o peso da molécula.

A aba Aparência pode ser usada para ver uma molécula carregada. Ao pressionar o ponteiro do mouse sobre a área de exibição, você poderá alterar o ponto de visualização. Use o botão esquerdo do mouse para girar a molécula, o botão direito para movê-la e o botão esquerdo para ampliá-la.

A aba Editar permite a edição da molécula. Você pode adicionar elementos selecionando-os na lista Elemento e clicar com o botão esquerdo do mouse no painel de visualização à direita. A aba Medida pode ser usada para medir distâncias e ângulos na molécula. Para fazer a medição, use as instruções indicadas na aba.

3.7.2 Tabela de isótopos

A Tabela de isótopos... mostra-lhe os isótopos dos elementos.

Existem tipos diferentes de isótopos, onde alguns são estáveis e outros não. Os isótopos instáveis podem decair como raios alfa ou como raios beta. Estas diferenças são codificadas através da utilização de cores diferentes.

(19)

O Kalzium pode exibir os isótopos de um intervalo de elementos.

3.7.3 Criar gráfico

A janela Criar gráfico... permite-lhe desenhar alguma informação sobre os elementos. O eixo X representa um intervalo de elementos (de um número até outro mais elevado). Você define este intervalo com os campos Primeiro elemento e Último elemento da caixa de diálogo. Clique no botão de troca localizado entre os painéis dos eixos para mudar a posição dos eixos X e Y.

(20)

O Kalzium pode desenhar alguns dados para um intervalo de elementos.

3.7.4 Efetuar cálculos

A opção Efetuar cálculos é a calculadora do Kalzium. Esta calculadora contém uma grande variedade de tipos de calculadoras para diferentes tarefas, efetuando diferentes cálculos. Você pode encontrar as seguintes calculadoras no Kalzium:

Calculadora de massa molecular

Essa calculadora ajuda-o a calcular as massas moleculares de diferentes moléculas.

Você pode indicar a forma reduzida dos nomes das moléculas com a adição de mais abre-viações.

(21)

O Kalzium calcula a massa molecular do fenol.

Calculadora de concentrações

Você pode calcular as quantidades, que incluem: • Quantidade de substância

• Volume de solvente

• Concentração da substância

Existe uma grande variedade de unidades para escolher, assim como diferentes métodos para indicar as quantidades.

(22)

O Kalzium calcula os parâmetros da solução.

Calculadora nuclear

Essa calculadora utiliza os dados disponíveis no Kalzium para prever as massas esperadas de um determinado material ao longo do tempo.

O Kalzium calcula os parâmetros de decaimento do urânio.

(23)

Essa calculadora pode determinar os valores da temperatura, pressão, volume, quantidade de gás, etc., para os vários gases ideais e não ideais.

O Kalzium calcula os parâmetros do gás.

Calculadora de titulação

Essa calculadora tenta descobrir o ponto de equivalência de um medidor de pH, com base no melhor ajuste da titulação com uma tangente hiperbólica. Você também pode deixá-la resolver um sistema de equações de equilíbrio e ver como a concentração de uma espécie varia em função de outra.

Existem duas abas na página da calculadora:

Valores experimentais

Você pode usar esta calculadora para criar o gráfico dos seus dados experimentais obtidos durante uma titulação e encontrar o volume de equivalência. É altamente recomendável inserir um número par de pontos para que o algoritmo seja aplicado mais adequadamente, ordenado por volume (o valor do eixo X).

Equações teóricas

(24)

NOTA

Não use parênteses para expoentes: 10ˆ-3está correto, enquanto10ˆ(-3)está er-rado.

Os resultados podem ser visualizados pressionando o botão Desenhar gráfico. O gráfico mostra em vermelho a curva que se forma das equações teóricas, em azul os pontos expe-rimentais e em verde a curva aproximada para os pontos expeexpe-rimentais. Você pode salvar o gráfico como uma imagem SVG.

Exemplo predefinido dos resultados da titulação.

Balanceamento de equações

O Balanceamento de equações permite ao usuário resolver equações químicas. Aqui está um exemplo:

aH2O + bCO2 -> cH2CO3

A equação calculada será mostrada na parte superior da janela. Como você pode ver no primeiro exemplo, também é possível definir o valor de um ou mais coeficientes. Os ou-tros coeficientes serão ajustados. Além disso, é possível usar os parênteses em torno dos elementos ou das cargas eletrônicas, tal como aparece nos dois últimos exemplos.

(25)

O Kalzium calcula o balanceamento da equação.

3.7.5 Frases de risco/segurança

As Frases R/S, também conhecidas como Indicações de Risco e Segurança, indicações R/S ou números R/S, são um sistema de códigos e frases para indicar os produtos químicos e compostos perigosos. A frase R/S de um composto consiste em uma parte de risco (R) e outra parte de segu-rança (S), sendo cada uma seguida por uma combinação de números. Cada número corresponde a uma frase. A frase correspondente a uma determinada combinação de letra/número e tem o mesmo significado em diferentes idiomas.

(26)

O Kalzium pode mostrar as Frases de risco/segurança

3.7.6 Glossário

O Glossário apresenta as definições das ferramentas mais usadas em química, assim como algu-mas informações de conhecimento geral. Do lado esquerdo da janela, você pode ver a árvore de itens. Na parte superior existem termos químicos e na parte inferior existe uma segunda árvore com ferramentas de laboratório.

Na parte superior da janela existe uma barra de pesquisa. Se você digitar na barra, as árvores serão imediatamente ajustadas. O pequeno botão à direita da barra de pesquisa irá limpar o conteúdo digitado.

(27)

3.7.7 Tabelas

As tabelas mostram as listas do alfabeto grego que são usadas para apontar algumas entidades químicas e físicas, assim como os prefixos em latim e os algarismos romanos que correspondem aos algarismos arábicos comuns.

(28)

3.7.8 Barra lateral

3.7.8.1 Resumo

A aba Resumo é a primeira e mostra-lhe um resumo do elemento sobre o qual o mouse se encon-tra.

3.7.8.2 Exibir

A aba Exibir é a segunda no painel de navegação.

(29)

O Kalzium pode mostrar quais os elementos estão sólidos/líquidos/gasosos a uma determinada temperatura.

A aba Exibir pode ser usada para filtrar a tabela periódica. Por exemplo, esta funcionalidade permite-lhe explorar os elementos no período de tempo definido. Isto é ótimo para ter uma ideia de como a tabela periódica foi alterada ao longo do tempo, à medida em que novos elementos foram descobertos. Escolha a opção Data de descoberta na lista Gradiente. Se você mover a barra para a esquerda, a cor de alguns elementos irá desaparecer e se movê-la para a direita, ela voltará a aparecer. Do mesmo modo, o número irá variar de forma constante.

O número representa a data que você está vendo no momento. Se mover a barra deslizante para 1856, por exemplo, você verá apenas os elementos que eram conhecidos em 1856.

(30)

(31)

Capítulo 4

Configurando o Kalzium

O Kalzium possui muitas opções de configuração, as quais você poderá acessar abrindo a caixa de diálogo do menu Configurações → Configurar o Kalzium...

(32)

Em vez de usar um gradiente linear para mostrar a propriedade indicada de um elemento na tabela periódica, o Kalzium também pode usar um gradiente logarítmico.

Na página Gradientes, você pode alterar as propriedades que deseja mostrar com um gradiente logarítmico.

Você também pode escolher a Cor do valor máximo e a Cor do valor mínimo do gradiente.

Na página Unidades, você pode escolher as unidades para temperatura, comprimento e energia. Você pode selecionar se prefere a unidade padrão elétron-volts (eV), quilojoule por mol (kJ/mol), joule por mol (J/mol) ou joules (J). Para comprimento, escolha picômetros (pm), nanômetros (nm)

(33)

Celsius (C), Fahrenheit (F) ou Réaumur (Ré).

(34)

Capítulo 5

Referência de comandos

5.1 Menus e teclas de atalho

5.1.1 Menu Arquivo

Arquivo → Salvar como... (Ctrl+Shift+S)

Salva a tabela do Kalzium como uma imagem.

Arquivo → Exportar dados...

Abre uma janela onde você poderá selecionar os Elementos e as suas Propriedades, de modo a exportá-los para um arquivo HTML, XML ou CSV.

Arquivo → Converter arquivos químicos...

Abre uma janela para importar e exportar uma grande variedade de tipos de formatos e dados de arquivos químicos com a bibliotecaOpen Babel.

Arquivo → Sair (Ctrl+Q)

Sai do Kalzium.

5.1.2 Menu Exibir

Exibir → Tabelas → Tabela periódica clássica

Exibe a tabela periódica clássica com todos os elementos.

Exibir → Tabelas → Tabela periódica resumida

Exibe uma tabela periódica sem os elementos de transição.

Exibir → Tabelas → Tabela periódica estendida

Exibe uma tabela periódica com os elementos de transição interna (elementos f) embutidos.

Exibir → Tabelas → Elementos de transição

Exibe uma tabela periódica apenas com os elementos de transição.

Exibir → Tabelas → Tabela periódica DZ

(35)

Exibir → Numeração → Sem numeração

Exibe a tabela periódica sem esquema de numeração.

Exibir → Numeração → IUPAC

Exibe a numeração da IUPAC.

Exibir → Numeração → CAS

Exibe a numeração do CAS.

Exibir → Numeração → IUPAC antigo

Exibe a numeração antiga da IUPAC.

Exibir → Esquema → Monocromático

Exibe todos os elementos com uma cor de fundo.

Exibir → Esquema → Blocos

Exibe os quatro blocos de elementos.

Exibir → Esquema → Ícones

Exibe os ícones para cada elemento.

Exibir → Esquema → Família

Exibe as famílias dos elementos.

Exibir → Esquema → Grupos

Exibe os grupos de elementos.

Exibir → Gradientes → Nenhum

Desativa quaisquer gradientes na tabela.

Exibir → Gradientes → Estado da matéria

Exibe o estado da matéria dos elementos.

Exibir → Gradientes → Raio covalente

Exibe o raio covalente dos elementos.

Exibir → Gradientes → Van der Waals

Exibe o raio de van der Waals dos elementos.

Exibir → Gradientes → Massa atômica

Exibe a massa atômica dos elementos.

Exibir → Gradientes → Ponto de ebulição

Exibe o ponto de ebulição dos elementos.

(36)

Exibir → Legenda

Ativa ou desativa a exibição da legenda. Permite-lhe mostrar a legenda para o esquema em que se encontra (Grupos, Família, Blocos). A legenda é mostrada por padrão, mas se ocultá-la, ela ficará escondida até você decidir mostrá-la novamente. O Kalzium manterá este comportamento no arquivo de configuração, para que seja executado da próxima vez com a configuração definida.

Exibir → Informações

Ativa ou desativa a exibição da barra lateral.

Exibir → Informações da tabela

Ativa ou desativa a exibição das informações da tabela.

5.1.3 Menu Ferramentas

Ferramentas → Editor molecular...

Abre a janela do editor molecular.

Ferramentas → Tabela de isótopos...

Abre a janela da tabela de isótopos.

Ferramentas → Criar gráfico...

Abre a janela para criação de gráficos.

Ferramentas → Efetuar cálculos...

Abre a janela paraEfetuar cálculos.

Ferramentas → Frases R/S...

Abre a janela de Frases de risco/segurança.

Ferramentas → Glossário...

Abre o Glossário.

Ferramentas → Tabelas...

Exibe uma janela com o Alfabeto grego e os Prefixos numéricos e algarismos romanos.

5.1.4 Menus Configurações e Ajuda

O Kalzium possui os itens dos menus Configurações e Ajuda, comuns do KDE. Para mais infor-mações, consulte as seções sobre oMenu Configuraçõese oMenu Ajudados Fundamentos do KDE.

(37)

Capítulo 6

Perguntas e respostas

1. Em algum momento eu terei que pagar pelo Kalzium?

Não, nunca. Mas o autor aceita sempre de braços abertos uma mensagem de e-mail ou um DVD como um ‘Muito obrigado’. O Kalzium está licenciado segundo aGPL, e dessa forma, você nunca precisará pagar por este programa.

(38)

Capítulo 7

Como posso contribuir?

1. Apresente-nos mais dados.

No mundo da ciência, o progresso é muito rápido. Se você encontrar algum valor incorreto ou que está faltando, por favor, mande-nos um e-mail.

2. Descubra alguns erros ou faça sugestões

Se você encontrar algum problema no programa ou se tiver alguma sugestão para sua me-lhoria, por favor, comunique-nos emcniehaus@kde.org.

(39)

Capítulo 8

Créditos e licença

Kalzium

Direitos autorais do programa 2001-2005 Carsten Niehauscniehaus@kde.org

Colaboradores:

• Pino Toscanotoscano.pino@tiscali.it

Tradução de Marcus Gamamarcus.gama@gmail.com

Revisão e atualização de André Marcelo Alvarengaalvarenga@kde.org

Esta documentação é licenciada sob os termos daLicença de Documentação Livre GNU. Este programa é licenciado sob os termos daLicença Pública Geral GNU.