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REVISTA DE

CINCIA ELEMENTARNmero 3 | Julho a SetembroVolume 3 | Ano 2015

TaxonomiaRubim Almeida

Geopark NaturtejoFique a conhecer o parque

conversa com...O gelogo Paulo Fonseca

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Correio e AgendaEnvie-nos as suas sugestes e conhea as nossas 3

NotciasEsteja a par das ltimas novidades da Cincia 4

EditorialProcurando uma soluo sustentvel para a Casa 5

OpinioTaxonomia, de Rubim Almeida 6

DivulgaoVenha conhecer o Geopark Naturtejo 8

Entrevista do trimestre conversa com o gelogo Paulo Fonseca 16

Descobrir CinciaIntermedirios reativos: carbanies 24

Histria da CinciaCharles Coulomb 32Edwin Hubble 33Henry Cavendish 33

Cincia ElementarFsicaAlbedo terrestre 36Grandezas e unidades radiomtricas 36

Recursos educativosConhea os mais recentes RED na Casa das Cincias 39

Fotos nas apresentaesSugestes de imagens para usar nas suas apresentaes 43

Corpo editorialEditor-chefe Jos Alberto Nunes Ferreira Gomes (Dep. Qumica e Bioqumica - FCUP) Coordenao Editorial Maria Joo Ribeiro Nunes Ramos (Dep. Qumica e Bioqumica - FCUP) Pedro Manuel A. Alexandrino Fernandes (Dep. Qumica e Bioqumica - FCUP) Alexandre Lopes de Magalhes (Dep. Qumica e Bioqumica - FCUP) Comisso Editorial Jos Francisco da Silva Costa Rodrigues (Dep. Matemtica - FCUL) Joo Manuel Borregana Lopes dos Santos (Dep. Fsica e Astronoma - FCUP) Jorge Manuel Pataca Leal Canhoto (Dep. Cincias da Vida - FCTUC) Lus Vitor da Fonseca Pinto Duarte (Dep. Cincias da Terra - FCTUC) Paulo Emanuel Talhadas Ferreira da Fonseca (Dep. Geologia - FCUL) Paulo Jorge Almeida Ribeiro-Claro (Dep. Qumica - UA)

ProduoDiretor de Produo Manuel Luis da Silva Pinto Conceo e Design Nuno Miguel da Silva Moura Machado Suporte Informtico Guilherme de Pinho N. Rietsch Monteiro Secretariado Alexandra Maria Silvestre Coelho Apoio Tcnico Diana Raquel de Carvalho e Barbosa

Contributos para os artigos de Histria da Cincia e Cincia ElementarComo autor(a) Daniel Ribeiro (Mestrado em Ensino de Fsica e Qumica - FCUP) Manuel Antnio Salgueiro da Silva (Departamento de Fsica e Astronomia - FCUP) Como editor(a) Eduardo Lage (Departamento de Fsica e Astronomia - FCUP) Teresa Monteiro Seixas (Departamento de Fsica e Astronomia - FCUP)

Imagem de capa Inflorescncia de Lngua-de-ovelha de Rubim Silva

Revista de Cincia ElementarISSN 2183-1270

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Cientistas no parque

O programa da atividade aborda os temas da Biodiversidade, da Gesto de Recursos e da Monitorizao Ambiental, em articulao com os contedos programticos das disciplinas de Estudo do Meio, Cincia da Natureza e Cincias Naturais.

de 2. a 6., das 10h s 12h e das 14h s 16h

AgendaCorreio do leitor

Fundao de Serralves, Porto

Exposio: Evoluo da cartografia geolgica

Exposio que pretende dar a conhecer o objeto da cartografia geolgica e algumas das suas metodologias mais usadas, realar o papel do gelogo como cartgrafo, mostrar o conjunto de conhecimentos necessrios para a feitura de uma carta geolgica e demonstrar o interesse e importncia da cartografia para polticos e utilizadores em geral, como instrumentos tcnico-cientficos fundamentais.

at 31 de outubro

Museu de Geologia Fernando Real (UTAD)

Segredos da luz e da matria

A exposio explora o tema da luz e da matria, a partir dos objetos e instrumentos cientficos das colees da Universidade de Coimbra. Possui um conjunto de experincias e mdulos interativos que possibilitam a observao de fenmenos tais como a decomposio da luz de Newton.

Exposio permanente

Museu da Cincia, Univ. de Coimbra

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Correio e agenda

Esta revista surgiu a pensar em si e para ns muito importante conhecer a sua opinio. Envie-nos os seus comentrios e

sugestes para o endereo rce@casadasciencias.org.

Descobri a Revista de Cincia Elementar mais ou menos por acaso quando navegava num blog de educao, e fiquei muito surpreendido com a qualidade da revista e dos seus contedos, pois sou professor de CFQ e procuro estar atualizado didatica e cientificamente, procurando frequentemente informao sobre novas prticas letivas e avanos cientficos.Fiquei tambm muito surpreendido ao abrir o site da revista e descobrir que a mesma j publicada desde 2013. Considero que deveria ter maior divulgao junto da comunidade, em especial junto dos professores, que aqui podero encontrar uma excelente fonte de informao para atualizarem os seus conhecimentos.

Marco L.

Ol Marco. Lamentamos de facto que s recentemente tenha descoberto a Revista de Cincia Elementar, mas ainda assim ficamos ficamos contentes por saber que se tornou leitor da nossa revista. Nesta revista procuramos sempre oferecer contedos variados que vo de encontro aos interesses da generalidade dos professores em Cincia e queremos que a comunidade educativa veja a revista como uma excelente fonte de informao. Pedimos por isso aos nossos leitores que divulguem a revista junto de todos os potenciais interessados.

A equipa de produo

(...) Encontrei na Revista de Cincia Elementar e na Casa das Cincias um excelente suporte na preparao das minhas aulas. A enorme quantidade de recursos disponveis na Casa das Cincias permite-me encontrar sempre vrias formas de abordar os temas em sala de aula. (...) Tambm os textos de opinio e os artigos de Histria da Cincia so sempre interessantes e muito bem escritos.

Joana Costa

Ol Joana. Gostamos muito de saber que encontra utilidade nos rescursos digitais depositados na Casa das Cincias. De facto, esforamo-nos por apresentar aos professores os melhores recursos educativos para que estes possam preparar convenientemente as suas aulas. Aproveitamos por isso para apelar a todos os professores para que submetam os seus recursos (apresentaes, simulaes, vdeos, imagens, textos,...) e dessa forma os disponibilizem restante comunidade educativa.

A equipa de produo

A transformao de gelo em vapor de gua no cometa 67P/

ChuryumovGerasimenkoOs dados enviados pela sonda Rosetta, a orbitar o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko desde agosto de 2014, permitiram compreender as transformaes que ocorrem no cometa, nomeadamente como ocorre a formao de vapor de gua a partir do gelo.

Arriba com 250 milhes de anos em perigo

Uma interveno, em Vila do Bispo, Sagres, destruiu parte de uma arriba fssil com 250 milhes de anos. Desde que foi noticiada a interveno, muitas foram as vozes que se levantaram em defesa do geomonumento da Praia do Telheiro, de grande importncia no estudo da deriva continental e da tectnica de placas. A interveno, que visava a melhoria de condies no acesso praia, foi entretanto suspensa.

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Notcias

Nova espcie de dinossauro identificada no Alasca

A nova espcie, denominada Ugrunaaluk kuukpikensis,viveu h 69 milhes de anos na regio do Alasca e foi descoberta atravs do estudo e comparao de vrios ossos encontrados na regio. Esta espcie habitava em florestas polares, e estima-se que um adulto atingisse os 9 metros de comprimento.

Descoberto mecanismo que ativa clulas adiposas Uma equipa do Instituto Gulbenkian de Cincia, em colaborao com a Universidade Rockefeller (EUA), descobriu o mecanismo a partir do qual o crebro ativa as clulas adiposas, no sentido de destruir a gordura nelas contida com vista produo de energia. Esta descoberta poder permitir o desenvolvimento de novos tratamentos contra a obesidade.

O estudo que permitiu concluir sobre as transformaes de gelo em vapor de gua ocorreu com base em dados recolhidos em setembro de 2014 e incidiu sobre 1 km2 de superfcie. O processo de transformao de gelo em vapor de gua que ocorre no cometa 67P/Chur yumov-G eras imenko, demonstrado na imagem acima, ocorre da seguinte forma: na regio exposta luz solar, o gelo superfcie e abaixo desta sublima e escapa. Quando

a regio no recebe luz, a superfcie rapidamente arrefece, mas as camadas abaixo desta continuam quentes, provocando a sublimao do gelo a existente. Este, em contacto com a superfcie fria arrefece novamente e regressa ao estado slido. Quando a regio recebe novamente luz, recomea o processo de sublimao do gelo, sendo o gelo recm formado superfcie o primeiro a sublimar.

Formao de vapor de gua a partir do gelo no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. (Imagem da ESA - clique na imagem para consultar a imagem original.)

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Editorial

Prmio Casa das Cincias

Caros leitores,

no dia 30 de Setembro teve lugar a cerimnia de entrega do prmio Casa das Cincias. Trata-se de uma ocasio onde a Casa das Cincias manifesta o seu agradecimento a todos aqueles que, voluntariamente, contriburam para a sua edificao, partilhando o seu esforo, trabalho e sabedoria sobre a forma de materiais pedaggicos, imagens e ilustraes cientficas, e com isso contribuindo para a melhoria da qualidade da educao e formao no nosso pas. Em anos anteriores a cerimnia foi realizada na Fundao Calouste Gulbenkian, que foi a instituio que promoveu e financiou este projeto desde a sua fundao at julho de 2015.

Este ano a cerimnia teve lugar, pela primeira vez, na Faculdade de Cincias do Porto, no Departamento de Qumica e Bioqumica, que desde a criao deste projeto, sempre acolheu gratuitamente a equipa da Casa das Cincias nas suas instalaes, fornecendo-lhes espaos e equipamentos para que possam realizar o seu trabalho. Foram entregues prmios em trs categorias: prmio Casa das Cincias, que homenageia materiais pedaggicos digitais de excepcional qualidade, prmio Ilustrao Cientfica, que homenageia ilustraes cientficas de

grande mrito esttico, pedaggico e cientfico, e prmio Fotografia, que homenageia fotografias depositadas na base de dados da Casa das Cincias e que, imagem da ilustrao cientfica, se revista de grande mrito no mbito dos objectivos deste projeto.

Esta edio da cerimnia da entrega do prmio Casa das Cincias revestiu-se de especial significado, por ser porventura a ltima. Como sabido dos nossos leitores regulares, a Fundao Calouste Gulbenkian j no financia a Casa das Cincias. A equipa da Casa continua a encetar esforos constantes para encontrar financiadores para o projeto, mas com grande dificuldade, uma vez que a comunidade-alvo (os docentes do ensino bsico e secundrio) no constituem uma camada desfavorecida da populao, sendo quase impossvel focar o financiamento fundacional no projeto, uma vez que esse tipo de financiamento se dedica quase exclusivamente a camadas da populao com graves carncias bsicas. Foi lanada recentemente uma iniciativa de crowdfunding mas a verba recolhida (3 873) fica muito aqum das necessidades para a manuteno da Casa das Cincias em funcionamento. nossa esperana e objetivo manter este projeto em movimento, e concretizar muitas mais edies deste prmio, com um apoio reforado dos nossos leitores, contribuidores e utilizadores.

Pedro Alexandrino Fernandes

Este ano a cerimnia teve lugar, pela primeira vez, na Faculdade de Cincias do Porto, no Departamento de Qumica e Bioqumica, que desde a criao deste projeto, sempre acolheu gratuitamente a equipa da Casa das Cincias nas suas instalaes (...)

Pedro Alexandrino FernandesCoordenador do projeto

Casa das Cincias

nossa esperana e objetivo manter este projeto em movimento, e concretizar muitas mais edies deste prmio, com um apoio reforado dos nossos leitores, contribuidores e utilizadores.

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Taxonomia: ser que ainda necessria?Opinio

Taxonomia: ser que ainda necessria?

Sempre que algum menciona a palavra taxonomia metade do mundo imagina imediatamente algum j com uma provecta idade num gabinete mantido na penumbra, a cheirar a naftalina, e rodeado de pilhas de plantas secas ou animais empalhados. A outra metade, automaticamente, pensar em animais empalhados (taxidermia), ou isso j no se usa e ainda haver aqueles (geralmente alunos) que pensaro QUE MEDO!!!!!.

Figura 1 Austin Hobart Clark (1880-1954), no seu gabinete, rodeado pela sua paixo.

Mas afinal o que isto da Taxonomia? Bem tudo depende de quem fala: para um zologo a taxonomia parte de uma rea mais lata, a Sistemtica, cujo principal objectivo de estudo a diversidade biolgica e as suas origens e que se foca em compreender as relaes evolutivas entre organismos. Neste contexto a taxonomia a rea do conhecimento que lida com os princpios da nomenclatura (com as regras para aplicar nomes) e com a classificao. No entanto para um botnico, Taxonomia e Sistemtica so, em geral, sinnimos e incluem tudo o que acima foi referido. Como corolrio poderamos dizer que a taxonomia nos conta como as plantas e os animais esto a mudar e como esse facto provoca alteraes no planeta.So conhecidas cerca de 1,5 milhes de espcies animais e cerca de 400 000 espcies de plantas. No entanto, estima-se que existam mais de 5 milhes de espcies animais e 100 000 espcies de plantas, por descobrir, Por outro lado, cerca de 22% das espcies totais de plantas enfrentam o

perigo de extino (cerca de 100 000, tantas quantas as que desconhecemos) e nos animais o panorama pode ser bem pior quando olhamos para grupos como, por exemplo, o dos anfbios.

Figura 2 Asphodelus bento-rainhae, uma das espcies endmicas portuguesas, ameaada

Os trabalhos realizados indicam que actualmente o impacto da actividade humana a maior causa de ameaa diversidade. Uma anlise do risco de extino das plantas a nvel mundial, realizada pelo Royal Botanical Gardens of Kew (UK), aponta que as plantas se encontram to ameaadas como os mamferos, com 1 em cada 5 espcies vegetais ameaadas de extino, valor que bastante maior para certos grupos de plantas. Em certas partes do globo e para determinados conjuntos da flora, esses valores so ainda mais assustadores. Por exemplo, metade das 188 espcies de palmeiras de Madagscar s foram descobertas h 20 anos e 90% encontram-se ameaadas de extino.A taxa global de extino de espcies pode ser 1000 a 10000 vezes superior ao que seria de esperar (calcula-se que anteriormente ao aparecimento do homem, menos de 1 em cada 1 000 000 de espcies, se extinguiria em cada ano). Enfrentamos aquela que pode ser a 6 grande extino em massa e pior do que foi a dos dinossauros.Criamos esta extino e falta-nos o saber para entender o que estamos a perder to rapidamente. A taxonomia a chave para compreender como salvar o que ainda possvel e para fazer planos para o futuro. Se se pretende corrigir

Rubim Almeida

Taxonomia: ser que ainda necessria?

esta crise, que tambm taxonmica, ser necessrio reconhecer o trabalho dos taxonomistas (incluindo naturalistas) e o papel e valor das coleces museolgicas. Para isso so necessrios recursos e formar pessoas j que a taxonomia uma rea do conhecimento que desde a dcada de 60 do sculo passado, quase se extinguiu tambm (nos pases perifricos como nosso, as pessoas a trabalhar na rea, contam-se pelos dedos das mos).A taxonomia demasiado importante. necessrio compreender a biodiversidade e o seu papel no fornecimento de servios de ecossistemas, tais como a polinizao, de que dependemos. Um dos desafios que actualmente se coloca aos taxonomistas mudar a forma como so vistos pela academia e pela sociedade em geral: praticantes de uma cincia antiga e sem desafios intelectuais que pura e simplesmente apenas descreve espcies. E este ponto de vista piora ainda quando se sugere que os trabalhos podem ser realizados custa de estudos moleculares, comparando o DNA das espcies.A taxonomia no levada a srio. Para se fazerem estudos de DNA e moleculares, por forma a criar bases de dados adequadas a futuras identificaes, necessrio que previamente haja quem identifique as plantas a integrar esse estudo. Mas mesmo assim os estudos moleculares, como o DNA Barcoding, to na moda, ainda que possam vir a facilitar as identificaes, nunca levaro ao desaparecimento da taxonomia e dos taxonomistas. Os taxonomistas fazem muito mais do que comparar DNA. So os conservadores

do conhecimento sobre as plantas (e/ou animais), sobre a sua identidade, das suas formas de vida, do tipo de habitats que ocupam, da forma como interagem com outros seres vivos e com o ambiente, facilitando o entendimento do papel funcional da biodiversidade que permite coisas to diferentes como a luta contra organismos infestantes ou at o combate a pestes e doenas, mesmo as humanas.A taxonomia passou do tempo das grandes exploraes e descobertas, das grandes coleces alimentadas pelos Darwin deste mundo, para um tempo no sc. XX em que passou a ser dmode e considerada como ultrapassada, situao que se mantem. Actualmente faltam taxonomistas (no ltimo estudo realizado no Reino Unido, considerou-se ser necessrio formar 500 taxonomistas de modo a poder responder aos problemas actuais mais prementes e gerir as coleces existentes), a informao existente inadequada e faltam estruturas a somar ao declnio de especialistas.Nos ltimos dois sculos os taxonomistas deram nomes a cerca de 2 000 000 de espcies de animais plantas, algas, fungos e microrganismos vrios. O desafio, hoje, lidar com todos os problemas que afectam as nossas capacidades para conservar, tirar partido e usar a diversidade biolgica.Ser que ainda vamos a tempo? Ser que a taxonomia ainda necessria?

Rubim AlmeidaDepartamento de Biologia da Faculdade

de Cincias da Universidade do Porto

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Da areia do fundo do oceano ao cume da

montanha quartztica

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Uma histria contada no Geopark Naturtejo reconhecido pela UNESCO

JoanaRodrigues

CarlosNeto Carvalho

Divulgao

O Geopark Naturtejo da Meseta Meridional, o primeiro geoparque portugus reconhecido pela UNESCO, um territrio mpar, pelo seu reconhecido patrimnio geolgico de relevncia internacional, cujo uso diferenciador e a dimenso scio-econmica so motores para o desenvolvimento sustentvel. Os geosstios e geomonumentos do Geopark so locais de interesse geolgico que se revelam enquanto testemunhos-chave no estabelecimento das vrias etapas da longa e complexa, verdadeiramente fascinante Histria da Terra (Neto de Carvalho & Rodrigues, 2010).O Geopark caracteriza-se por amplas reas aplanadas (Meseta) com uma evoluo por etapas durante o Mesocenozico, ou seja, nos ltimos 250 milhes de anos, sobre um soco muito antigo, com rochas de origem sedimentar datadas do Neoproterozico (Grupo das Beiras, com cerca de 600 milhes de anos). Da superfcie da Meseta irrompem numerosos relevos residuais, dos quais se salientam as cristas quartzticas ordovcicas e os inselberge ou montes-ilha granticos (Monsanto), bem como as bacias intramontanhosas com preenchimentos sedimentares relacionados com a Orogenia Alpina. Destaque para as redes hidrogrficas profundamente entalhadas durante as crises climticas do Plistocnico e induzidas por importantes

fenmenos de tectnica recente que recortaram a paisagem em vrios blocos (grabens e horsts) e do origem a algumas das guas termais existentes no territrio.Pretende-se com este trabalho atravessar 600 milhes de anos e um conjunto de acontecimentos que se interligam e que compem a histria geolgica do Geopark Naturtejo. Desta vez, iremos descobrir o que nos conta uma das rochas mais importantes do geoparque, responsvel pelos elementos mais significativos do seu patrimnio geolgico e da sua paisagem: os quartzitos.

Parque Icnolgico de Penha GarciaO stio paleontolgico do Parque Icnolgico de Penha Garcia, um dos mais visitados geomonumentos do Geopark Naturtejo, conhecido e estudado desde 1883, sobretudo no que diz respeito ao contedo paleontolgico da Formao do Quartzito Armoricano, sendo que so especificamente as evidncias de actividade paleobiolgica que lhe do reconhecimento, estando expostos ao longo do vale, como quadros numa impressionante galeria de arte.So conhecidas 36 formas de comportamento animal que tipificam esta formao com distribuio nas reas costeiras que circundavam o antigo continente Gondwana. Esta jazida considerada como referncia internacional para o

Figura 1 ( esquerda) Cruziana rugosa, um dos grupos de referncia que existem em Penha Garcia.Figura 2 ( direita) Interpretao dos icnofsseis de Cruziana como escavaes produzidas por trilobites durante a sua alimentao.

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Divulgao Da areia do fundo do oceano ao cume da montanha quartztica

grupo Cruziana rugosa pela diversidade de comportamentos determinados, qualidade de preservao, dimenses (variando entre mm e as maiores Cruziana que se conhecem no registo paleontolgico mundial), assim como a muito rara atribuio a um produtor (trilobite Asaphida) que co-ocorre nas mesmas rochas. A interpretao de Cruziana como escavaes de alimentao atribuveis a trilobites foi desenvolvida por Roland Goldring (1985) com base em recolhas feitas tambm em Penha Garcia, nos finais da dcada de setenta. So ainda reconhecidos comportamentos de crustceos filocardeos, de bivalves, de anmonas e de vermes (incluindo poliquetas ssseis e errantes). Deve-se realar a ocorrncia de uma pista de locomoo do tipo Merostomichnites atribuda a filocardeos. Apenas se conhecem duas ocorrncias em Portugal e esta a nica observvel. Tratam-se dos vestgios mais antigos deste grupo de artrpodes encontrados em Portugal.O patrimnio paleontolgico de Penha Garcia continua a revelar valores significativos medida que so feitas novas descobertas pelos investigadores que ali trabalham, sustentados pela nobre herana deixada por grandes paleontlogos como Nery Delgado, Roland Goldring e Adolf Seilacher (Delgado, 1885, Goldring 1985, Neto de Carvalho, 2004, 2006, Seilacher, 2007). O Parque Icnolgico de Penha Garcia e o seu diversificado patrimnio geolgico so percorridos pela Rota dos Fsseis, um percurso pedestre temtico que atravessa a garganta rochosa do rio Ponsul e inclui tambm a Casa dos Fsseis, um espao que alberga espcimes de fsseis, rochas e minerais locais e interpreta os processos de fossilizao e os comportamentos deixados pelos organismos que a viveram.Este impressionante registo fssil do Ordovcico, com uma idade compreendida entre os 479,1 e os 443,8 milhes de anos (Ma) no o mais antigo do Geopark Naturtejo. Existem rochas do Ediacariano Superior, com fsseis dos mais antigos conhecidos em Portugal, datados de h cerca de 580 a 540 milhes de anos, em Salvaterra do Extremo e Monfortinho, que revelam a existncia de oceanos cobertos de gelo num perodo da histria da vida em que existiam quase somente formas unicelulares. Tratam-se de microfsseis planctnicos, como acritarcas (Sequeira, 1993).

Serra do MuradalA oeste de Penha Garcia situa-se o relevo quartztico do Muradal, do tipo Apalachiano. Esta montanha ergue-se desafiante, quase meio quilmetro acima da Superfcie de Castelo Branco que se estende, montona e ocasionalmente retalhada pela inciso fluvial, at aos ps da Cardilheira Central (Rodrigues et al. 2009). O icnofssl do tipo Daedalus uma das mais intrigantes formas de comportamento que

se encontram nas rochas quartzticas desta montanha (Fig. 3). Mltiplas marcas que lembram uma qualquer escrita ancestral indecifrvel comprovam a existncia de vida abundante quando, outrora, estas rochas dispostas em camadas eram sedimentos de um fundo marinho, do primitivo oceano Rheic, onde a vida proliferou e evoluiu. Um misterioso animal escavou sistematicamente a partir do fundo arenoso onde viveu, construindo sucessivas galerias verticais em forma de J dispostas de modo centrpeto, constituindo a trs dimenses um cone, com o propsito de se alimentar do nico recurso nutritivo em areias de quartzo lavadas pelo mar pelculas de bactrias que envolviam os gros.

Figura 3 Jazida da Penha Alta caracterizada pela abundncia de icnofsseis de Daedalus, galerias de habitao e alimentao helicoidais produzidas por vermes.

Este estranho e complexo modo de viver viria a extinguir-se para sempre, conjuntamente com o animal que o produziu, h cerca de 430 Ma. Estes so testemunhos de uma vasta plancie costeira que se estendia por quilmetros, cuja dinmica pode ser testemunhada na Serra do Muradal. Ali se podem observar as evidncias da abertura de um oceano, o seu fecho e a consequente deformao das rochas (Fig. 4) sob enormes presses, durante a formao do supercontinente Pangeia, e a formao progressiva da crista Apalachiana do Muradal. Esta crista atravessada pelo percurso pedestre da Grande Rota Muradal-Pangeia, integrado no Trilho Internacional dos Apalaches que pretende ligar territrios norte-americanos, europeus e norte-africanos, outrora unidos na Pangeia, e que foram afastados pela abertura do oceano Atlntico. Este percurso temtico evoca o supercontinente Pangeia, que existiu at h 200 Ma, com passagem por locais de interesse geolgico, geomorfolgico, paleontolgico, biolgico, histrico e cultural, incluindo uma Escola de Escalada e uma Via Ferrata Caminho sobre o Oceano Ordovcico.

Opinio

Vale Mouro e as Portas de AlmouroAs formaes sedimentares, que ocorreram nos fundos marinhos h cerca de 500 Ma, surgem agora nos cumes das serras do Muradal, Penha Garcia e Talhadas. Estes materiais foram enrugados e elevados por foras compressivas derivadas da gigantesca coliso continental que originou a formao da Pangeia. A magnitude desta coliso continental pode ser testemunhada em Vale Mouro (Metodiev et. al. 2009), onde a consequente elevao da grande cordilheira montanhosa Varisca est bem patente na paisagem, com camadas verticalizadas e rochas dobradas e redobradas, em estruturas sinformas e antiformas dignas de respeito (Fig. 5), como o caso da Dobra Albarda. Neste contexto, o imponente geomonumento das Portas de Almouro desvenda uma impressionante garganta epignica escavada pelo rio Ocreza nos ltimos 2 Ma, tendo dado origem a um desfiladeiro com quase 400 m de profundidade (Fig.6). O rio aproveitou uma zona de fraqueza estrutural, pela existncia de falhas, para entalhar o leito atravs da Serra das Talhadas. A geodinmica e a dinmica fluvial das Portas de Almouro fizeram com que as aldeias localizadas a jusante da garganta, Foz do Cobro e Sobral Fernando, tenham sido locais com tradio para a explorao de ouro,

desde o perodo romano at meados do sculo XX. Sobral Fernando uma aldeia tpica construda literalmente em cima de uma mina de ouro, uma conheira que a ainda se pode visitar.A este propsito, o percurso pedestre Rota das Conheiras percorre os vestgios destas antigas conheiras e a actividade H Ouro na Foz, tradio recuperada pelo geoparque, permite experimentar o garimpo de ouro nas margens do Ocreza, utilizando tcnicas milenares. Em Vale Mouro so vrios os miradouros temticos sobre o geomonumento das Portas de Almouro e sobre a flora e fauna da crista quartztica que permitem uma leitura clara sobre a inciso fluvial e os ecossistemas rupcolas. A interpretao dos processos de deformao pode ser feita atravs de percursos pedestres guiados que cruzam a garganta e acompanham a deformao bem patente nas rochas, como Os Segredos de Vale Mouro, Viagem pelos Ossos da Terra e Caminho do Xisto -Voo do Grifo.

Vale do Tejo e as Portas de RdoA Serra das Talhadas, tal como a Serra de Penha Garcia ou a Serra do Muradal, exibe rochas quartzticas coesas e duras que eram originalmente areias mveis em fundos marinhos,

Figura 4 Vista panormica a partir do Miradouro do Zebro, sobre a crista quartztica do Muradal, com destaque para a deformao das rochas resultante da coliso entre placas tectnicas, durante a formao da Pangeia.

Figura 5 ( esquerda) Dobras sinforma e antiforma, com eixos paralelos inclinados ou vergentes para NE, no Corte de Estrada Sobral Fernando-Carregais.Figura 6 ( direita) Portas de Almouro, garganta entalhada pelo rio Ocreza.

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Da areia do fundo do oceano ao cume da montanha quartztica

como podemos comprovar pela existncia de marcas de ondulao (ripple marks) comparveis com aquelas que encontramos hoje nas praias e que nos indicam que este mar tinha aqui poucos metros de profundidade. Os quartzitos so rochas neste contexto particularmente resistentes eroso, formando relevos residuais que sobressaem na paisagem quando as rochas xistentas menos resistentes que os envolvem so erodidas. No Geopark Naturtejo estes relevos to caractersticos, que constituem verdadeiras muralhas naturais, compem os relevos apalachianos, como na serra de Penha Garcia, na serra do Muradal, na serra de Monforte da Beira ou na serra das Talhadas. precisamente na serra das Talhadas que se localizam

as Portas de Rdo, em pleno curso do rio Tejo, um dos mais importantes rios da Pennsula Ibrica, que ali corre entrincheirado, submisso, entre gigantes quartzticos (Figura 7). O Rio Tejo aproveitou a interseco de quatro acidentes tectnicos gerando um vale encaixado nas serras de Talhadas e Perdigo, que atinge 45 m na largura mnima, entre escarpas quartzticas com cerca de 200 m de altura. A inciso fluvial ter avanado a uma velocidade mdia de 10 cm por 1000 anos (Cunha et al. 2005), tendo comeado h cerca de 2,6 Ma, como se pode observar pelas etapas sucessivas de encaixe materializadas nos terraos fluviais (Cunha et al., 2008).Com base nas caractersticas geolgicas e geomorfolgicas,

Figura 7 Monumento Natural das Portas de Rdo.

toda a rea do Monumento Natural das Portas de Rdo encerra uma importante biodiversidade e um rico patrimnio arqueolgico, marcado pela excepcionalidade do Complexo de Arte Rupestre do Tejo e tambm associado ocupao dos terraos fluviais. Por exemplo, no Paleoltico Inferior, que remonta h mais de 150 000 anos, as cascalheiras dos terraos ofereceram ao ser humano matria-prima para a construo de inmeras ferramentas, que esto ainda hoje bem preservados. Um passeio de barco pelas guas tranquilas do rio Tejo apresenta de vrios prismas, cientficos aos puramente estticos, o Monumento Natural, permitindo cruzar as Portas do Rdo, que podem tambm ser observadas de

vrios miradouros temticos dedicados ao patrimnio geolgico e biodiversidade. Percursos pedestres, como a Rota das Invases, Trilhos do Conhal ou o Caminho das Virtudes, oferecem perspectivas magnficas sobre as Portas de Rdo e sobre as cristas quartzticas paralelas das serras das Talhadas e do Perdigo. Destaque ainda para o percurso Geologia e Arqueologia Urbanas que proporciona uma abordagem integradora entre os vestgios arqueolgicos e o substrato geolgico.

rvores FsseisPrecisamente num destes terraos do Tejo, no Monte do Pinhal (designado T1 por Cunha et al., 2008) foram

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Divulgao

encontrados os Troncos Fsseis de Vila Velha de Rdo (veja-se Neto de Carvalho & Rodrigues 2008)(Fig. 8). O terrao fluvial do Monte Pinhal o mais antigo e aquele que se dispe a altitude mais elevada, cota dos 180m e a 120m do leito actual do Tejo, tendo os troncos sido postos a descoberto entre os amontoados de seixos rolados de uma conheira, durante a explorao aurfera levada a cabo possivelmente durante o domnio Romano. Este terrao, datado de h cerca de 1,6 Ma (Cunha et al., 2008), ravina depsitos cenozicos anteriores, pelo que os troncos tero sido remobilizados das sequncias arcsicas mais antigas por aco fluvial e depositados a jusante.

Figura 8 Troncos fsseis de Vila Velha de Rdo, recuperados do terrao fluvial do Monte Pinhal.

Figura 9 Detalhe de tronco, observando aspectos do sistema vascular, anis de crescimento, incises de choque e zonas apodrecidas.

O forte desgaste dos fsseis, as incises de choque provocadas por seixos assim como a ampliao das fracturas pr-existentes que os seccionam, mostram que os troncos assentaram, em parte, num leito fluvial de elevada energia, cascalhento, posteriormente sua fossilizao. Assim, os troncos fsseis sero mais antigos do que os depsitos

plistocnicos do Tejo, possuindo entre 15 e 5 Ma. Estes troncos e outros conhecidos partilham as caractersticas de uma mesma rvore atribuda a Annonoxylon teixeirae, cuja representante actual mais conhecida so as xilpias, do grupo das Anonceas, indicando que o clima nesta regio ter sido tropical, quente e hmido, mas com estaes contrastantes. Cascata da Fraga da gua dAlta e os fsseis vivos da antiga LaurissilvaEstes troncos fossilizados so os ltimos testemunhos de uma floresta que j no existe na regio, assim como os vestgios actuais de Laurissilva, recentemente encontrados na Fraga da gua dAlta, que actualmente apenas persistem em alguns locais da Macaronsia e em alguns refgios da Europa continental, com destaque para o azereiro (Prunus lusitanica), o folhado (Viburnum tinus), o amieiro negro (Frangula alnus L.) ou o Omphalodes nitida, um endemismo Ibrico. Estes vestgios de Laurissilva so autnticos fsseis vivos, representando florestas antigas que remontam ao perodo Tercirio.

Figura 10 Cascata da Fraga da gua dAlta, um reduto vestigial da Laurissilva europeia.

Deste paraso agora encontrado destaca-se tambm as cascatas da Fraga da gua dAlta, onde se observa a

Da areia do fundo do oceano ao cume da montanha quartztica

Joana Rodrigues e Carlos Neto CarvalhoGeopark Naturtejo da Meseta Meridional

Geoparque Global, reconhecido pela UNESCO

evoluo do perfil do ribeiro que, nas condies climticas actuais, vai regularizando os trs relevos estruturais pela eroso e tenta alcanar o seu perfil de equilbrio, um processo erosivo que se assemelha ao que ter levado, na sua fase inicial, formao das gargantas das Portas de Almouro ou Portas de Rdo (Fig. 10 e 11). As bancadas mtricas de quartzitos alternam com bancadas mais finas de quartzitos e xistos, essas menos resistentes eroso fluvial, ocorrendo um encaixe diferencial da linha de gua. O Vale das Cardosas atravessado pela GeoRota do Orvalho, um percurso pedestre que aborda a riqueza da geodiversidade, da biodiversidade e do patrimnio cultural, deste troo da Serra do Muradal.Este patrimnio geolgico excepcional, de origem quartztica, que pauta o Geopark Naturtejo tem sido alvo de estratgias de geoconservao e divulgao para um pblico diversificado: habitantes, turistas, geoturistas, professores, estudantes e grupos heterogneos, com o desenvolvimento de ferramentas apropriadas, estratgias especficas e guias especializados (Rodrigues, 2012). A interpretao da histria geolgica do Geopark Naturtejo, dos materiais e dos processos envolvidos, fundamental na conservao dos valores da Geodiversidade, sensibilizando para a sua importncia e vulnerabilidade. Por milhes de anos os duros quartzitos construram a paisagem do Geopark Naturtejo. Mas mesmo estas rochas mais duras voltam e voltaro sua condio original de areias de praia

Figura 11 A diferente resistncia entre quartzitos e xistos responsvel pela eroso diferencial que origina os degraus da Fraga da gua dAlta.

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Paulo Fonseca CONVERSA COM...

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Paulo Fonseca

Paulo Fonseca CONVERSA COM...

Paulo Emanuel Talhadas Ferreira da Fonseca, Professor do Departamento de Geologia da Faculdade de Cincias da Universidade de Lisboa - GeoFCUL, e membro da Comisso Editorial da Casa das Cincias o nosso entrevistado deste trimestre. O seu percurso acadmico passa todo ele pela Universidade de Lisboa, onde depois da licenciatura em Geologia no ramo cientfico em 1985, ingressou como Assistente Estagirio no Departamento de Geologia da FCUL em Fevereiro de 1987 e concluiu as P.A.P.C.C, equivalentes a Mestrado, em Dezembro de 1989. Defendeu o seu Doutoramento na rea da Geodinmica Interna (Geologia Estrutural) em Junho de 1995. Fez a Agregao em Geologia em Novembro de 2003, sendo desde ento docente do Departamento de Geologia, Faculdade de Cincias da Universidade de Lisboa. Para alm disso, foi Professor Convidado na Universidade Aberta e na Universidade da Madeira para alguns Mestrados a ministrados e Orientador Cientfico de vrias Teses de Mestrado e de Doutoramento em vrias reas da Geologia. Actualmente Investigador do IDL Instituto Dom Luiz, por fuso com o Centro de Geologia da FCUL, responsvel pelo LabGExp Laboratrio de Geologia Experimental, do GeoFCUL.Para alm da Tectnica, da Geologia Estrutural e da Geodinmica em geral, os seus interesses especficos tambm passam por reas de interesse em investigao mais especficas, tais como, fracturao, geologia estrutural aplicada e cartografia aplicada, complexos ofiolticos, crusta ocenica, orogenias varisca e alpina, deformao frgil e dctil, edificao de cadeias de montanhas, geologia de ilhas ocenicas (Macaronsia), geologia ambiental e geologia aplicada e ainda a sequestrao de CO2, armazenamento de gs e leo (LPG), reservatrios naturais (circulao de fluidos em meios fracturados), hidrogeologia, geologia experimental, experimentao analgica, nas vertentes de investigao e de divulgao cientfica em ensinos formal e no formal.Com mais de 200 publicaes em Portugal e no estrangeiro, possui uma perspectiva de rigor para o ensino da Geologia, em particular, e das cincias, em geral, nos diferentes subsistemas de ensino. Fez parte at um passado recente do Conselho Nacional de Educao (CNE) em representao da Federao Portuguesa das Associaes de Sociedades Cientficas (FEPASC) durante 3 mandatos, que cumpriu integralmente. Por tudo isto, algum que se impe ouvir quer na perspectiva do ensino das cincias quer da sua divulgao.

Tentando compreender um pouco melhor quem o que faz, comearia por lhe perguntar quem Paulo Fonseca, o Gelogo? Se algum que o no conhecesse, precisasse

de saber o essencial de si, o que lhe diria?Diria, para comear, que Gelogo porque no 7 Ano (do meu tempo!), actual 11 Ano, teve um Professor de Geologia, cuja formao era a licenciatura em Biologia, que me pegou a paixo... deveria ser tambm para a Biologia um excelente Professor, mas a Geologia foi ministrada com uma tal exaltao, que, fsseis, minerais, formas da terra, etc. nunca mais foram vistas do mesmo modo! No me esqueo de algumas das aulas desse Professor, e da avidez com que alguns de ns samos das aulas para ir ver mais bonecos nos livros da Biblioteca do Liceu Nacional de Sintra. Depois tive a sorte de ter Geologia no ano propedutico com os Prof. Galopim de Carvalho e Jos Manuel Brando, via televiso, com uns ainda (atcualmente) brilhantes Textos de Apoio desses mesmo autores... e quando os Mestres so BONS fcil e gostoso aprender! Talvez por estes motivos considero que todo o apoio e incentivo que se possa dar aos nossos Professores do Ensino Bsico e Secundrio, deve ser uma prioridade para todos ns que estamos no Ensino Superior! Em relao ao meu trabalho e ao que fao actualmente, poderei referir que gosto muito de dar aulas, principalmente quando os alunos tambm tm uma grande avidez por saber mais isto , que puxam por mim, um pouco menos quando andam mais perdidos e nem sabem bem se Geologia que gostam e que perspectivam para o seu futuro. O figurino sem interesse e vamos uns com os outros de que os Professores do Ensino Secundrio tanto se queixam tambm j chegou ao Superior... h que tentar mudar algumas mentalidades e despertar alguma dormncia... est na nossa mo! Costumo dizer que a Geologia comea e acaba no Campo, e o comportamento dos alunos nas sadas de campo, cada vez mais escassas por problemas econmicos, completamente diferente! Martelam, medem com bssola, fazem esquemas, perguntam, interagem... enfim, tm comportamento de formando... fotografam e posteriormente discutem sem dvida que a maioria das aulas de quase todas as especialidades de Geologia deveriam ser no campo. Infelizmente por razes de conteno de despesas (a que a nossa Universidade tambm est sujeita) esta opo cada vez mais difcil. Mas o meu trabalho no acaba com as aulas e o contacto e formao de alunos. Passa por outras vertentes como, investigao, administrao, divulgao e prestao de servios comunidade. Com aspectos todos completamente dispares, tm todos eles aspectos de que gosto muito. As viagens a locais exticos mas geologicamente interessantes (normalmente distantes em pases de costumes muito diferentes) e o contacto e o trabalho colectivo com os colegas estrangeiros, a observao de cadeias de montanhas e de algumas zonas mais profundas, so pontos a referir nos captulos da investigao. Na vertente administrativa o contacto

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conversa com...

com outros colegas com outras formaes e com os administrativos da Faculdade e da Universidade tambm muito agradvel e enriquecedor. Nos ltimos aspectos - a divulgao cientfica e os servios comunidade, so na minha opinio, no s muito importantes na divulgao do que a Geologia e as Cincias da Terra, como uma obrigao moral e tica depois do investimento feito na nossa formao. A obrigao de ajudar quer a ensinar e divulgar os princpios bsicos, como a colaborar no mbito da nossa especialidade com os nossos conhecimentos , a meu ver, um dever do docente do Ensino Superior.

Estando o seu trabalho cientfico centrado numa rea que poder parecer um pouco hermtica para a generalidade das pessoas, poder dizer-nos, numa linguagem que um professor de Cincias no ensino secundrio possa entender, qual o objecto da sua investigao?No acho que seja hermtica... se ns desejarmos que seja, com palavreado tcnico, claro que ...!!! Mas a arte explicar as coisas mais complexas, por vezes com palavras simples e ocasionalmente com menos rigor cientfico (assumidamente), para que qualquer pessoa sem formao na rea entenda. De um modo resumido para uma pessoa

Figura 1 Trabalho de campo numa praia da Costa Vicentina.Dobramento Paleozico.

em geral, trabalho nos processos e tento entender os fenmenos que ocorrem no nosso planeta e que o faz ser um planeta vivo a tal Geo (Terra) Dinmica (estudo do movimento dos corpos). Nesse sentido tal como um Paleontlogo estuda os fsseis, estudamos os registos, no dos organismos do passado, mas dos movimentos que ocorreram no passado, falhas e dobras escala dos afloramentos, aberturas e fechos de oceanos e respectivos choques entre eles (colises que levam gerao de cadeias de montanhas) escala do Planeta. Os sismos por vezes ajudam nessa compreenso, assim como todos os fenmenos da movimentao externa o traado dos rios, das linhas de costa, a morfologia e como os agentes atmosfricos moldam as rochas, etc.. Nas Cincias devemos ver tudo sempre como um processo integrado e integrador da e na Natureza. A vertente da prestao de servios entre outros motivos serve para minimizar ou evitar ao mximo a perigosidade da construo ou de edificao no geral em zonas geodinamicamente de risco. Vou dar um exemplo: a construo de uma Central

Nuclear, ou traado de um TGV deve ser evitada em zonas de perigosidade ssmica. Neste caso a existncia e presena de falhas e outros acidentes tectnicos avisam-nos a no devem construir!!

De um modo geral a maioria das pessoas, mesmo as que possuem uma razovel formao cientfica, associam os Gelogos nomeadamente os investigadores, a um capacete, um martelo e muito terreno para cobrir, e pouco ligado aos laboratrios convencionais. Tanto quanto sei, a realidade um pouco diferente. Pode falar-nos um pouco do modo como leva a cabo o seu trabalho e que recursos utilizam no dia-a-dia para o desenvolver?Eu sou um gelogo de campo, de martelo, bssola, lupa e mapas onde escrevo e anoto o que vejo. Mas na verdade a geologia hoje passa muito, diria cada vez mais, por laboratrios. No nosso pas isso no se verifica como em outros, somos um pas pobre e perifrico, em que equipamentos de muitos milhes de dlares so montados a ritmos brutais. Apenas um exemplo: a Universidade de

Figura 2 Trabalho de campo na Formao de Mrtola, xistos e grauvaques do Paleozico, Zona Sul Portuguesa.

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conversa com... Paulo Fonseca

Figura 1 Trabalho de campo numa praia da Costa Vicentina.Dobramento Paleozico.

So Paulo no Brasil equipou-se h poucos anos com uma mquina de datao geocronolgica (que permite atravs de uma qumica e fsica avanadas ter a idade exacta de determinados minerais que constituem uma determinada rocha vrios milhes de dlares de uma tecnologia Chinesa, em que s h 5 mquinas dessas em todo o mundo). Utilizo a mquina, mas no trabalho com ela, nem sequer opero com ela. Felizmente h muita gente que no gosta de trabalho de campo e que gosta do trabalho de laboratrio... bom haver gostos diferentes. Em Portugal tambm temos alguns equipamentos sofisticados, nada do calibre que referi, mas as nossas Universidades e Laboratrios do Estado tm j alguns laboratrios montados e com resultados obtidos publicados, o que garante a qualidade dos mesmos. Sim, na verdade, cada vez mais alguns campos da Geologia passam por processos laboratoriais cada vez mais complexos e subtis. Como referi no incio, o meu trabalho o de medir, marcar, colher no campo as amostras de rocha, o desenhar em mapa e assinalar todos os dados susceptveis de depois serem analisados, por vezes em laboratrio. Uma metodologia que no geral abundantemente utilizada a colheita de uma amostra de rocha que depois em laboratrio cortada muito fininha e colada numa lmina de vidro, posteriormente desgastada lentamente at que seja possvel a luz passar por ela - a lmina delgada. O resultado final colado e observado em microscpios especiais de geologia para o estudo e classificao dos minerais presentes, da deformao que esses minerais e a prpria rocha sofreram,

das temperaturas que atingiram, dos esforos e tenses que essa rocha sofreu, no caso de ser uma rocha sedimentar se tem restos de organismos os tais fsseis, etc. O estudo da mineralogia tambm pode ser feito por processos um pouco mais complexos, quando a dimenso do gro no facilmente observvel ao microscpio. O laboratrio hoje em dia um Mundo na Geologia...

De que forma o recurso simulao computacional, nomeadamente o seu desenvolvimento nos ltimos anos, til ao trabalho de um Gelogo de Investigao?Cada vez mais, para alm dos Laboratrios convencionais se recorre a Laboratrios virtuais em simulao. Tcnicas como a Tomografia computacional dos movimentos internos no interior da Terra. Estes mtodos indirectos em Geologia, so essencialmente (mas no s) efectuados pelos Geofsicos. Mas modelos preditivos de deformao esto tambm cada vez mais a ser utilizados em Geologia.

E qual o papel deste tipo de recursos, os digitais, numa lgica mais alargada que no s da simulao no Ensino da Geologia a todos os nveis?Os recursos digitais so actualmente ferramentas e metodologias de trabalho que tm campos cada vez mais dispares e alargados em todas as Cincias. Infelizmente tal como os laboratrios mais especializados em Portugal tambm andamos a desbravar os trilhos iniciais. A simulao no Ensino da Geologia j est a dar passos mais

Figura 2 Trabalho de campo na Formao de Mrtola, xistos e grauvaques do Paleozico, Zona Sul Portuguesa.

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elaborados...mas ainda h muito caminho a percorrer. No entanto no h qualquer dvida de que vai ser uma forma de linguagem do futuro no substituindo, no entanto, o campo e a realidade.

O LabGExp que dirige, tem vindo a desenvolver uma actividade significativa junto da comunidade docente, no sentido de aproximar a investigao terica do ensino da Geologia. Explique-nos um pouco qual o papel e quais os objectivos desta unidade e o trabalho que tem desenvolvido.O LabGExp o herdeiro do primeiro LATTEX criado, entre outros, pelo Prof. Antnio Ribeiro, para alm do seu papel em investigao cientfica dita de ponta (ainda continuada por vrios colegas), considerei eu que deveria ter um papel da divulgao cientfica em ambientes de sala de aula (Ensino Formal) e fora da sala de aula (Ensino no Formal). Desde essa altura, finais da poca de 90 do sculo passado, at aos incios dos anos deste novo sculo, uma equipa muito vasta de alunos, desde a licenciatura, actual 1 ciclo, mestrados e doutoramentos tm vindo a fazer vrias modelaes e experincias que so levadas desde a Escolas

Bsicas e Secundrias, at festas, festivais e encontros onde podemos fazer algumas demonstraes do que ocorre em vrias partes da superfcie da Terra. Talvez o maior desafio tenha sido ainda h pouco tempo levar o sismo do Nepal a midos at 6 anos num Jardim de Infncia... com mais duas colegas fomos desafiados e fizemos uma pequena demonstrao, um puzzle de cartolina com as placas tectnicas em jogo, com os midos a simularem (agarrados entre eles) as ondas P, S e L, jogos e montagens com plasticina e esferovite... eu ia cheio de medo por causa da linguagem, mas pelo que percebemos correu muito bem. Outro grande desafio foi o de fazer Geologia Estrutural e Tectnica com cegos, na Geologia no Vero, no nosso Departamento. Outro desafio proposto e ganho. Tem sido muito gratificante. Para grandes massas temos feito (no tantas como desejado) aces de formao para professores do Ensino Bsico e Secundrio. O retorno que temos tido tem sido bom, salvo a imodstia, os colegas destes graus de ensino tm achado proveitoso. E vamos continuar! Se contribuir para que estes professores possam passar o bichinho da Geologia, vamos continuar certamente.

Figura 3 Dobramento apertado do Paleozico de uma praia da Costa Vicentina.

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conversa com... Paulo Fonseca

Figura 4 Em cima ao de divulgao enquadrada na Geologia no Vero para cegos e amblopes Como se geram os sismos?; em baixo, ao de formao para professores do ensino bsico e secundrio.

Na sequncia da questo anterior, atrever-me-ia a perguntar, em funo do seu conhecimento slido do terreno do ensino da Geologia em Portugal se o que se faz neste momento qualitativamente importante e significativo, ou se necessrio um maior investimento nesta rea do saber, nomeadamente em termos curriculares. Perguntando de outro modo: os alunos que, vindo dos anos terminais do secundrio, lhe chegam s mos, vm em condies de prosseguir estudos na rea da Geologia ou preciso comearem tudo de novo? E porqu?Comear tudo de novo no o mais correcto, mas muitos vm com fortes deficincias, pr-conceitos difceis de remodelar, e por vezes mesmo ideias erradas. H um problema ligado ao mtodo de ensino desde o Bsico at Universidade que o ensino em espiral (de passo mais

ou menos alargado)... quando chegam Universidade os alunos esto j saturados de ouvir falar das mesmas coisas, apenas com pequenas alteraes ao longo dos anos e pequenos aprofundamentos. Assim difcil ministrar uma disciplina de Geologia Geral que no seja um retomar de assuntos j ouvidos vrias vezes. Tm que se desmontar paradigmas e reformular teorias. No geral, os alunos que chegam ao superior e que querem vir para Geologia querem ver mais processos e produtos, mas no campo. E a esbarramos com a falta de recursos e financiamento de recursos (veculos todo o terreno, mquinas de sondar portteis, etc.). Na Informtica compra-se o computador e trabalha-se...na Geologia h que deslocar pessoas, alojar pessoas, alimentar pessoas (por vezes s muitas dezenas, lembro que no 1 ano, ainda o ano passado, estavam 120 alunos no Departamento) e isso muito caro... E muitas vezes no conseguimos convencer, quem de direito, das especificidades da Geologia e do campo...h at quem j tenha levantado a hiptese de levarmos cmaras de filmar para o campo, quando fazemos de modo solitrio o nosso trabalho de investigao) e mostrarmos as imagens nas aulas... enfim, para rir!!!

Para os professores do Ensino Bsico e Secundrio, nem sempre fcil manterem-se a par dos ltimos desenvolvimentos da Cincia, quer pela diversidade, quer pela complexidade de muitos dos temas actualmente em estudo. Qual o papel que as unidades de investigao e a prpria Universidade dever desempenhar no sentido de divulgar as mais recentes descobertas junto da comunidade educativa?Este assunto tem de ser visto com extremo cuidado!!! Muito mesmo. Temos assistido nos ltimos anos a provas de exames no Ensino Secundrio do que eu chamo o sndroma da Modernidade. Assuntos e matrias que esto no incio de desenvolvimento aparecem referidos em provas nacionais como j sendo teorias bem estabelecidas, aliceradas e aceites pela comunidade cientfica. Estas matrias novas e que esto ainda em estudo e aprofundamento por vrias equipas, no s em Portugal como noutras Universidades pelo mundo fora, no deveriam chegar de modo abrupto e sem bases bem slidas, nem aos Professores, nem aos alunos. Ora, se ainda esto a ser objecto de estudos, qual o fundamento de serem imediatamente transmitidos ainda por cima em provas que esto ligadas entrada no Ensino Superior? Quanto aos conhecimentos j bem alicerados e que dispem de uma concordncia generalizada, certamente que uma obrigao da Universidade e dos seus docentes divulgarem e explicarem em todos os ambientes, mas com relevncia principal nos colegas dos Ensinos Bsico e Secundrio.

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conversa com... Paulo Fonseca

Para alm disso, tem alguma ideia que queira partilhar connosco, do modo como a Comunidade Cientfica e Educacional na sua articulao, poder alterar este estado de coisas para que o conhecimento que vem sendo criado nas nossas Universidades e empresas, possa chegar s escolas sem ser deturpado e fazer parte do mundo do saber que aquelas tm por misso passar s geraes mais novas. Por outras palavras, como fazer com que os docentes que perdem o contacto com o seu mundo de aprendizagem continuem actualizados com a cincia? um processo longo de muito trabalho, por vezes de luta contra moinhos de vento. H quem esteja j cristalizado e que dificilmente v mover ou alterar a metodologia de ensino e os contedos do que ensina h muitos anos. Os Centros Cincia Viva tm um papel muito importante pelo menos tiveram num passado recente mas parece que o actual governo no est muito empenhado nestes Centros de Divulgao. Na realidade o investimento que o Prof. Mariano Gago, e a sua equipa, concebeu e executou ao longo de algum tempo, foi perdendo algum flego, e uma pena. Nas Universidade e Politcnicos, os colegas mais sensibilizados para estes assuntos da divulgao, vo fazendo algumas formaes e projectos, mas sem grande interligao entre as instituies e um pouco avulso. Considero que a continuao do investimento nos Centros Cincia Viva, nas Geologia no Vero e em todos os mecanismos onde est includa a Casa das Cincias actualmente sem financiamento!!!! e que apoiam a generalidade dos Professores dos Ensinos Bsico e Secundrio, e todos os curiosos que gostam dos assuntos e que de um modo autodidata querem aprender matrias no mbito das Cincias da Terra para mim e em minha opinio este o caminho. Outros poderiam ser equacionados...mas este j tem uns anos de provas dadas, no necessrio, havendo poucos recursos, reinventar a roda!!

O Professor e Investigador Paulo Fonseca , para alm de um cientista e investigador, tambm um divulgador de Cincia, atravs dos modelos que o seu LabGExp desenvolve, analisa e disponibiliza. Por outro lado a sua experiencia recente no CNE Conselho Nacional de Educao, deu-lhe com certeza uma viso do territrio educativo privilegiada. Sem querer juntar ou dissociar os papis do cientista e investigador do divulgador, atrever-me-ia a perguntar: Qual o papel do cientista no caminho da divulgao. O fazedor de informao? Ou o instrumento dessa mesma divulgao, ou os dois? E, j agora, qual a eficcia dessa divulgao no trabalho que desenvolvem no terreno? Fica sempre algo nos destinatrios, ou isso acontece apenas quando o pblico seleccionado?Esse papel para mim fundamental, crucial mesmo. H vrios problemas associados a esse, na minha opinio, papel

muito importante. Existem colegas que acham este papel um papel menor, a divulgao no est nos seus objectivos e prioridades. Outros consideram que no tm muito jeito e pacincia e que uma perda de tempo, j de si escasso, de que dispem. Enfim h muitas desculpas para que um assunto que parece ser bvio e consensual no o seja. Em minha opinio e tenho o cuidado de dizer que uma opinio e um sentir muito pessoal! uma mais valia para o pblico receptor e formandos no geral sempre! quer seja um pblico selecionado ou completamente casual. esta a minha experincia. E o fazer, muitas vezes, repetidamente, traz sempre experincia e metodologias didticas e pedaggicas... o meu receio maior sempre com as gentes mais midas... a divulgao da Cincia, com responsabilidade, para estes jovens, faz-me pensar e esquematizar as matrias, muito. No h dvida de que para mim o mais difcil...

Nos subsistemas do ensino no superior, a formao nas reas cientficas de base, nomeadamente a Matemtica, a Biologia e a Geologia, bem como a Fsica e a Qumica, possuem um peso equilibrado dentro da estrutura curricular? Este um problema ainda em aberto, em permanente discusso pela prpria natureza da estrutura curricular ou uma questo j resolvida?Sim, no geral considero que est moderadamente equilibrado nos curricula. A estrutura curricular deveria estar estabilizada j h muitos anos. No metodologia de trabalho alterar quase todos os anos as estruturas e os contedos. Assim nunca mais comeamos... alterando e modificando sistematicamente no se registam estabilidades nem em Professores nem em alunos. Mas, no geral, considero que as alteraes na Geologia so pontuais e tm sido no muito significativas, mas existem. Repito que a introduo de actualidades por vezes bombsticas e pouco estruturadas no deveriam ser introduzidas. Nem nos contedos curriculares e muito menos em provas de avaliao. Ainda por cima muitas vezes redigidos por no Gelogos e isso leva-nos a outro grande problema... a Geologia considerada por muitos uma cincia de domnio pblico... todos conseguem dizer uma coisas e fazer umas tantas afirmaes (por vezes grandes disparates) e que no o fariam se fosse Fsica, ou Biologia... todos parecem sempre muito confortveis a dissertar sobre assuntos de Geologia. Estes factos, obviamente, preocupam-me.

um facto que, a anlise dos resultados obtidos pela generalidade dos estudantes nestas reas, nos exames decisivos para a transio de nveis de ensino, demonstra serem as Cincias e a Matemtica as barreiras mais difceis de ultrapassar. Tem havido por parte das diferentes entidades envolvidas no processo, alguma preocupao

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Paulo Fonseca

nesse sentido ou aces especficas que, de algum modo, tenham permitido desmistificar o grau de dificuldade da aprendizagem da cincia? verdade, a Matemtica e a Fsica, so dois papes dos estudantes. Claro que h excepes ... e nesses casos temos alunos que levam os cursos de Cincias com facilidade a bom porto. No caso da Geologia e da Biologia, nem tanto. E, em muitos casos, por vezes com incio numa coleco de fsseis, rochas ou minerais, temos aficionados das cincias da Terra. Mais uma vez considero que os Centros Cincia Viva e aces como a Geologia no Vero tiveram, e ainda tm mas muito menos actualmente, um papel preponderante nesta desmistificao da dificuldade, fruto em grande parte do apoio das novas geraes de alunos que tm apoiado estas estruturas e que percebem que h que modificar o paradigma das palavras difceis para a explicao de conceitos e da descrio dos fenmenos com palavras simples e acessveis.

Qual o seu pensamento sobre o Ensino das Cincias em Portugal?Sei que no vou ser original... H que investir, e muito. Investimento por vezes no em maquinaria pesada, mas nas pessoas. Formar mais gente. E principalmente tratar bem os que lutam todos os dias para que tudo isto em Portugal funcione. Alunos, Bolseiros, Investigadores, Professores, Administrativos, todos os que contribuem para que se possa evoluir e trabalhar nas Cincias em Portugal. Parar o xodo dos nossos jovens cientistas para fora do pas, criando condies para que possam ficar e trabalhar c... para isso tem que se mudar muito e muitas mentalidades. No apenas uma questo de dinheiro e financiamento. Quando a resposta a uma pretenso demora meses a ser respondida e aqui no h dinheiro em jogo, por vezes s

boa educao! no h dinheiro que faa as instituies funcionar...

A exemplo do que aconteceu num passado recente, nomeadamente no sc. XX, muito do que hoje se estuda nos grandes centros de investigao, mesmo que comprovado perante a academia, s vai chegar ao conhecimento da populao em geral daqui a alguns (por vezes muitos) anos. Acha que a escola, a universidade, os mdia, podero ser instrumentos que potenciem o interesse sobre a investigao?A escola e o Ensino Superior tm essa obrigao. Quanto aos mdia...considero que h muito a fazer, nomeadamente formar jornalistas que saibam transmitir Cincia ou, em alternativa, cientistas que saibam fazer jornalismo mas bem feito. Mas sim, esse um dos papis principais de quem tem responsabilidades em divulgar Cincia. Mas considero que cada vez mais rapidamente, como referi h pouco, as novidades chegam, por vezes sem serem bem amadurecidas, ao domnio pblico. Desde que no haja alarmismos e mal entendidos, como ocorreu em Itlia h poucos anos no caso dos sismos, s temos todos a ganhar com a difuso e divulgao dos conhecimentos que vamos adquirindo nos centros de investigao. Mais uma vez, sublinho que um ramo que precisa de ser desenvolvido o da criao de especialistas em divulgao, uma espcie de cientista-jornalista.

Desde j o nosso muito obrigado pela disponibilidade e abertura que demonstrou para responder a todas as nossas questes.

Manuel Lus Silva Pinto

Figura 5 Dobras em xistos e grauvaques, observando-se a clivagem na dobra, Costa Vicentina.

DescobrirCincia

Intermedirios reativos

Carbanies

O professor Carlos Corra, habituou-nos a uma lgica de tornar simples

aquilo que no parece, de modo nenhum, ser, de uma forma objetiva e clara.

No texto que se segue, e que nos orgulhamos de publicar, o professor Carlos

Corra aborda a temtica dos carbanies.

Carlos Corra

EstruturaOs carbanies1, intermedirios reativos em muitas reaes orgnicas, so anies em que a carga negativa est associada a um tomo de carbono, embora esteja normalmente deslocalizada sobre outros tomos. So as bases conjugadas de molculas orgnicas, R-H, por remoo de um proto de uma ligao C-H.

R-H + B: R + BH (1)

HC

H

H

H

C CNH

H

C NO2H

PhC

H

O(A)

PhC

CN

OH (B)Ph C

CN

OH+ CN

G

G

G

G

Estabilizao do carbanio

R-H + B:

R + BH

R-H + B:

R + BH

G = - RT ln Ka

G = - RT ln Ka

(1)

No carbanio metilo, CH3, a carga est concentrada no tomo de carbono, mas nos carbanies cianometilo, NC-CH2, e nitrometilo, O2N-CH2, a carga encontra-se deslocalizada tambm sobre os grupos ciano e nitro:

R-H + B: R + BH (1)

HC

H

H

H

C CNH

H

C NO2H

PhC

H

O(A)

PhC

CN

OH (B)Ph C

CN

OH+ CN

G

G

G

G

Estabilizao do carbanio

R-H + B:

R + BH

R-H + B:

R + BH

G = - RT ln Ka

G = - RT ln Ka

Os carbanies so normalmente muito reativos, o que lhes confere uma vida bastante curta. A primeira proposta da interveno de carbanies como intermedirios em Qumica Orgnica foi apresentada em 1907 por R. W. L. Clarke e A. Lapworth2 no mecanismo da condensao do benzaldedo (A), catalisada pelo io cianeto, em que intervm um carbanio (B) intermedirio na formao da benzona, Ph-CO-CHOH-Ph.

R-H + B: R + BH (1)

HC

H

H

H

C CNH

H

C NO2H

PhC

H

O(A)

PhC

CN

OH (B)Ph C

CN

OH+ CN

G

G

G

G

Estabilizao do carbanio

R-H + B:

R + BH

R-H + B:

R + BH

G = - RT ln Ka

G = - RT ln Ka

Estabilizao de carbaniesA estabilidade dos carbanies pode ser avaliada pela extenso da reao de remoo de um proto por uma base. O deslocamento deste equilbrio ser tanto maior quanto maior for a estabilidade do carbanio. Assim, para carbanies mais estabilizados, G menor, e a reao mais completa (a constante de acidez, Ka, maior). O carbanio R, a que corresponde um menor valor de G para a remoo de um proto, ser mais estabilizado que o carbanio R.

R-H + B: R + BH (1)

HC

H

H

H

C CNH

H

C NO2H

PhC

H

O(A)

PhC

CN

OH (B)Ph C

CN

OH+ CN

G

G

G

G

Estabilizao do carbanio

R-H + B:

R + BH

R-H + B:

R + BH

G = - RT ln Ka

G = - RT ln Ka

A estabilidade dos carbanies aumenta se existir um tomo ou grupo de tomos atraidor de electres ligado ao carbono com carga negativa. Assim, grupos e tomos que

exercem efeito indutor I e mesomrico M, estabilizam os carbanies, aumentando a constante de acidez dos cidos conjugados RH. A Tabela 1 mostra valores da energia de estabilizao do carbanio metilo quando se substitui um tomo de hidrognio.

Tabela 1 Energias de estabilizao de carbanies derivados do carbanio metilo

Carbanio cido conjugado Estabilizao / kcal mol-1

CH3 CH4 0CH3-CH2 CH3-CH3 2HO-CH2 HO-CH3 15

CH2=CH-CH2 CH2=CH-CH3 25CF3-CH2 CF3-CH3 38NC-CH2 NC-CH3 57

R-CO.CH2 R-CO-CH3 61O2N-CH2 O2N-CH3 72

A estabilizao dos carbanies pode, assim, avaliar-se a partir dos valores das constantes de acidez dos respetivos cidos conjugados. Na literatura esto disponveis valores de pKa (-log Ka) de muitos cidos, sendo apresentados alguns na Tabela 2.

Tabela 2 Valores de pKa de alguns cidos conjugados de carbaniescido conjugado pKa cido conjugado pKa

CH4 55 Ciclopentadieno 17CH3Ph 41,2 CH2(COCH)2 9CH3CN 31,3 CH2(NO2)2 3,6

CH3SO2Ph 29,0 CHCH 24CH3COCH3 26,5 CH3Ph3 31,4

CH3NO2 17,2 CH(CN)3 -5,0

CH2=CH2 442,3,4,5-tetraciano-

ciclopentadieno -11

CH2Ph2 33,4 H2SO4 -9CH2(CN)2 11,2 CH(NO2)3 0

Quanto mais completa for uma reao, menor ser o valor de pK. O elevado valor do pKa do metano mostra a dificuldade em se formar o carbanio metilo, em que a carga negativa est praticamente toda localizada no tomo de carbono. medida que a carga vai sendo deslocalizada (por efeito mesomrico) a estabilidade do carbanio aumente e o valor de pKa diminui. o que sucede no carbanio benzilo, onde a deslocalizao se estende por todo o anel.

Descobrir Cincia

CH2 CH2 CH2 CH2

CH2

26

A deslocalizao electrnica (mesomerismo, ressonncia) e o efeito indutor podem actuar simultaneamente, como sucede com a presena dos grupos ciano, nitro e outros fortemente atradores de electres por efeito indutor ( I) e mesomrico ( M) negativos, aumentando a estabilizao dos carbanies, como sucede nos carbanies cianometilo, fenilsulfonilmetilo, acetilmetilo e nitrometilo. Por esta razo, a sua estabilizao superior estabilizao no carbanio benzilo, em que o efeito indutor menos significativo. Esta deslocalizao electrnica representa-se utilizando as seguintes estruturas contribuintes (ressonncia):

H

C NH

O

O

H

C CH

N

H

C CH

N

H

C N

H

O

O

H

C NH

O

O

H

C CH

N

C NH

O

O

H

HC S

H

Ph

O

O HC S

H

Ph

O

O

H

C SH

Ph

O

O

HC S

HPh

O

O

H

C CH

O

CH3

H

C CH

O

CH3

H

C CH

O

CH3

HHH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

H2O

H HHsp3-s

sp3-s

sp3-s

sp3

A verdadeira estrutura destes carbanies algo parecido com as representaes inseridas por baixo das chavetas e significa que na partcula no existem nem ligaes duplas, nem ligaes simples, nem ligaes triplas, mas ligaes com carcter intermdio entre duplo e simples e duplo e triplo, que se representaram por traos tracejados sobre traos cheios. Mostra, igualmente, que a carga negativa no est localizada num s tomo mas distribuda pelos tomos de carbono, azoto e oxignio.Dos valores das energias de estabilizao de carbanies e dos valores de pKa apresentados pode deduzir-se a seguinte estabilidade relativa:

CH3NO2 > CH3COCH3 > CH3SO2Ph > CH3CN > CH3Ph >> CH4

O carbanio derivado do ciclo-hexatrieno aromtico, pois tem 4n+2 electres deslocalizados num anel, apresentando elevada estabilidade. Se se introduzirem neste carbanio grupos fortemente atradores de electres, como quatro grupos ciano, o carbanio passa a ser to estvel que o seu cido conjugado (pKa = -11) mais forte que o cido sulfrico (pKa = -9), dissociando-se completamente na presena de uma base to fraca como a gua.

H

C NH

O

O

H

C CH

N

H

C CH

N

H

C N

H

O

O

H

C NH

O

O

H

C CH

N

C NH

O

O

H

HC S

H

Ph

O

O HC S

H

Ph

O

O

H

C SH

Ph

O

O

HC S

HPh

O

O

H

C CH

O

CH3

H

C CH

O

CH3

H

C CH

O

CH3

HHH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

H2O

H HHsp3-s

sp3-s

sp3-s

sp3

Geometria de carbaniesA geometria em torno do tomo de carbono do carbanio metilo piramidal, como sucede na molcula de amonaco, devido presena do par electrnico no ligante do carbono (orbital sp3). As ligaes C-H so formadas a partir de orbitais atmicas sp3 do carbono e s do hidrognio.

H

C NH

O

O

H

C CH

N

H

C CH

N

H

C N

H

O

O

H

C NH

O

O

H

C CH

N

C NH

O

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H

HC S

H

Ph

O

O HC S

H

Ph

O

O

H

C SH

Ph

O

O

HC S

HPh

O

O

H

C CH

O

CH3

H

C CH

O

CH3

H

C CH

O

CH3

HHH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

HH H

HH

H2O

H HHsp3-s

sp3-s

sp3-s

sp3

Nos carbanies benzilo, cianometilo, fenilsulfonilmetilo, acetilmetilo, nitrometilo, alilo e outros a carga negativa est deslocalizada sobre todo o sistema. Para ocorrer esta deslocalizao necessrio que o sistema seja plano, como sucede no carbanio alilo, para que os eixos das orbitais atmicas pz sejam paralelos e possibilitem a formao de orbitais moleculares deslocalizadas, de menor energia.

H2CC

CH2

H

H

H

H

H

H

CH2C

H2C

H

CH2C

H2C

HH

HH

HH

E

OM ligante

OM no-ligante

Planos nodais

OM antiligante

C

Carbanio benziloCarbanio fenilo

H

H

As trs orbitais moleculares (OM) do carbanio resultantes da combinao das trs orbitais atmicas p do carbono, so as seguintes:

H2CC

CH2

H

H

H

H

H

H

CH2C

H2C

H

CH2C

H2C

HH

HH

HH

E

OM ligante

OM no-ligante

Planos nodais

OM antiligante

C

Carbanio benziloCarbanio fenilo

H

H

A OM de menor energia est completamente preenchida e estende-se sobre todo o sistema, o que confere s ligaes C-C um carter intermdio entre ligao simples e ligao dupla (3 electres em cada ligao, ou seja, dois electres e um electro entre dois carbonos). A OM no-ligante est tambm completamente preenchida, o que faz com que haja excesso de carga negativa nos tomos de carbono laterais (o que equivale a dizer que

Prof. Carlos Corra

H2CC

CH2

H

H

H

H

H

H

CH2C

H2C

H

CH2C

H2C

HH

HH

HH

E

OM ligante

OM no-ligante

Planos nodais

OM antiligante

C

Carbanio benziloCarbanio fenilo

H

H

H2CC

CH2

H

H

H

H

H

H

CH2C

H2C

H

CH2C

H2C

HH

HH

HH

E

OM ligante

OM no-ligante

Planos nodais

OM antiligante

C

Carbanio benziloCarbanio fenilo

H

H

Carbanio benzilo

Carbanio fenilo

27

neles onde existe excesso de carga negativa, como as estruturas contribuintes mostram).Enquanto no carbanio benzilo a carga negativa est deslocalizada sobre o anel, no carbocatio fenilo a carga encontra-se centrada no carbono pois o eixo da orbital sp2 do carbono totalmente preenchida perpendicular aos eixos das orbitais pz combinadas no anel, no podendo combinar-se com elas.

Formao de carbaniesO modo mais comum de formao de carbanies a remoo de protes de ligaes C-H por ao de bases. Podem, tambm, formar-se pela adio de nuclefilos a ligaes duplas C=C desde que existam presentes grupos fortemente atradores de electres, como sucede no cianoacrilato de metilo, que polimeriza facilmente na presena de gua e vestgios de bases:

H2O + H2CNC

H2CNC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

NC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

HO-CH2NC

COOCH3+ H

COOCH3

Cianoacrilato de metilo

Policianoacrilato de metilo (Super cola 3)

+ etc., etc., etc. ....

etc.etc.

CH3-C=CH2O

CH3-CO-CH3 + B: H:B + CH3-CO-CH2Carbanio, anio enolato

CH3-CO-CH2 + Br-Br CH3-CO-CH2Br + Br

CH3-CHO + B: H:B + CH2-CHO

O

CH3-CHO + CH2-CHO

O

CH3-CHOH-CH2-CHO

Aldol

H2O

CH2=C-H

CH3-CH-CH2-CHO

H3C CO

C CO

OEt

H

H3C CO

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

OEt

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

C CO

OEt

H

H

H2C CO

OEtH3C C

O

OEt

H3C CO

OEt+ EtO EtOH +

+ EtO+

+ EtOH+ H

Cianoacrilato de metiloH2O + H2CNC

H2CNC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

NC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

HO-CH2NC

COOCH3+ H

COOCH3

Cianoacrilato de metilo

Policianoacrilato de metilo (Super cola 3)

+ etc., etc., etc. ....

etc.etc.

CH3-C=CH2O

CH3-CO-CH3 + B: H:B + CH3-CO-CH2Carbanio, anio enolato

CH3-CO-CH2 + Br-Br CH3-CO-CH2Br + Br

CH3-CHO + B: H:B + CH2-CHO

O

CH3-CHO + CH2-CHO

O

CH3-CHOH-CH2-CHO

Aldol

H2O

CH2=C-H

CH3-CH-CH2-CHO

H3C CO

C CO

OEt

H

H3C CO

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

OEt

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

C CO

OEt

H

H

H2C CO

OEtH3C C

O

OEt

H3C CO

OEt+ EtO EtOH +

+ EtO+

+ EtOH+ H

Policianoacrilato de metilo (Super cola 3)

Os compostos organometlicos, como os organomagnesianos, RMgX, e alquilltio, RLi, com ligaes metal-C bastante polarizadas, embora no gerem carbanies livres, reagem do mesmo modo.

Algumas reaes em que intervm carbanies Halogenao de cetonas catalisada por bases.

H2O + H2CNC

H2CNC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

NC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

HO-CH2NC

COOCH3+ H

COOCH3

Cianoacrilato de metilo

Policianoacrilato de metilo (Super cola 3)

+ etc., etc., etc. ....

etc.etc.

CH3-C=CH2O

CH3-CO-CH3 + B: H:B + CH3-CO-CH2Carbanio, anio enolato

CH3-CO-CH2 + Br-Br CH3-CO-CH2Br + Br

CH3-CHO + B: H:B + CH2-CHO

O

CH3-CHO + CH2-CHO

O

CH3-CHOH-CH2-CHO

Aldol

H2O

CH2=C-H

CH3-CH-CH2-CHO

H3C CO

C CO

OEt

H

H3C CO

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

OEt

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

C CO

OEt

H

H

H2C CO

OEtH3C C

O

OEt

H3C CO

OEt+ EtO EtOH +

+ EtO+

+ EtOH+ H

Condensao alcolica

H2O + H2CNC

H2CNC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

NC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

HO-CH2NC

COOCH3+ H

COOCH3

Cianoacrilato de metilo

Policianoacrilato de metilo (Super cola 3)

+ etc., etc., etc. ....

etc.etc.

CH3-C=CH2O

CH3-CO-CH3 + B: H:B + CH3-CO-CH2Carbanio, anio enolato

CH3-CO-CH2 + Br-Br CH3-CO-CH2Br + Br

CH3-CHO + B: H:B + CH2-CHO

O

CH3-CHO + CH2-CHO

O

CH3-CHOH-CH2-CHO

Aldol

H2O

CH2=C-H

CH3-CH-CH2-CHO

H3C CO

C CO

OEt

H

H3C CO

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

OEt

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

C CO

OEt

H

H

H2C CO

OEtH3C C

O

OEt

H3C CO

OEt+ EtO EtOH +

+ EtO+

+ EtOH+ H

Condensao de Claisen

H2O + H2CNC

H2CNC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

CN

COOCH3

H2C

NC

COOCH3HO-CH2

NC

COOCH3

HO-CH2NC

COOCH3+ H

COOCH3

Cianoacrilato de metilo

Policianoacrilato de metilo (Super cola 3)

+ etc., etc., etc. ....

etc.etc.

CH3-C=CH2O

CH3-CO-CH3 + B: H:B + CH3-CO-CH2Carbanio, anio enolato

CH3-CO-CH2 + Br-Br CH3-CO-CH2Br + Br

CH3-CHO + B: H:B + CH2-CHO

O

CH3-CHO + CH2-CHO

O

CH3-CHOH-CH2-CHO

Aldol

H2O

CH2=C-H

CH3-CH-CH2-CHO

H3C CO

C CO

OEt

H

H3C CO

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

OEt

C CO

OEtH

H

H2C CO

OEt

H3C CO

C CO

OEt

H

H

H2C CO

OEtH3C C

O

OEt

H3C CO

OEt+ EtO EtOH +

+ EtO+

+ EtOH+ H

Referncias1 a) F. A Carey e R. J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Part A, pp 373-390; parte B, pp1-10, 2 edio, Plenum Press, 1984.b) R. Morrison e R. Boyd, Qumica Orgnica, pp 897-921, Fundao Calouste Gulbenkian, 1996.c) T. H. Lowry e K. S. Richardson, Mechanism and Structure of Organic Chemistry, pp 250-255, Hsarper and Row Publ., 1976.d) N. L. Allinger et al, Organic Chemistry, pp 263-267, Worth Publishers, Inc., 1971.2L. W. R. Clarke e A . Lapworth, J.Chem. Soc.,Transactions, 91, 694, 1907.

Descobrir Cincia

28

Carlos CorraDepartamento de Qumica e Bioqumica

Faculdade de Cincias da Universidade do Porto

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Histria

Como no possvel conhecer verdadeiramente uma cincia sem conhecer a sua histria, dedicamos as prximas pginas a lembrar os feitos e descobertas

daqueles que deram um contributo muito significativo para a evoluo do conhecimento cientfico.

Histria

Charles Coulomb Edwin Hubble Henry Cavendish

da Cincia

32

Histria da Cincia

Autor Daniel Ribeiro Ribeiro, D. (2015), Revista de Cincia Elementar, 3(03):0147Editor Eduardo Lage

1736 - 1806

Fsico e engenheiro francs que ficou conhecido pela formulaoda lei de Coulomb.

Charles-Augustin de Coulomb

Charles-Augustin de Coulomb (1736 1806) foi um fsico e engenheiro francs que ficou conhecido pela formulao da lei de Coulomb, que afirma que a fora entre duas cargas eltricas proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distncia entre elas.Coulomb passou nove anos nas ndias Ocidentais (no atual continente americano) como engenheiro militar e voltou para a Frana com a sade debilitada. Aps a ecloso da Revoluo Francesa, ele retirou-se para uma pequena propriedade em Blois e dedicou-se investigao cientfica. Em 1802, foi nomeado inspetor de instruo pblica. De um modo geral, os estudos de Coulomb sobre mecnica precederam as suas investigaes em fsica. O seu livro mais importante sobre mecnica foi tambm o seu primeiro, Sur une application des rgles de maximis et minimis quelques problmes de statique, relatifs larchitecture (1773). No incio desta obra, Coulomb introduziu trs proposies relativas ao equilbrio e decomposio de foras. Depois disso, considerou o atrito e a coeso e praticamente descreveu uma teoria da mecnica dos meios contnuos. Coulomb utilizou a lei Amonton (a fora de atrito proporcional fora normal que atua sobre a superfcie ao invs da rea da superfcie) para as suas descries do atrito, porm, anotou que esta lei no era exatamente observada na experincia e que o coeficiente de atrito varia com o material. por isso que a lei de Amonton atualmente conhecida como lei de Amonton-Coulomb. A eleio de Coulomb para a Academia de Paris, em 1781, e a aquisio de um lugar permanente nessa cidade, permitiu que as suas investigaes se afastassem da mecnica aplicada e se direcionassem para outras reas da fsica. Coulomb desenvolveu estudos sobre oscilaes provocadas por foras de toro que viriam, mais tarde, a ser extremamente teis em aplicaes tecnolgicas. Com essas investigaes, Coulomb pode criar uma balana de toro e desenvolver uma teoria da toro que o ajudou na construo de outras teorias respeitantes interao molecular dentro de fluidos e slidos e na fundao do seu trabalho em eletricidade e magnetismo.Foi ao longo da dcada de 1780 que Coulomb desenvolveu

investigaes experimentais na sua balana de toro e chegou lei do inverso do quadrado da distncia. Embora Coulomb tenha provado diretamente que a fora eltrica e magntica so inversamente proporcionais ao quadrado da distncia, ele nunca demonstrou especificamente que elas eram proporcionais ao produto das respetivas cargas. Coulomb simplesmente afirmou que isso talvez fosse assim. Ou seja, Coulomb demonstrou que F 1/r2, porm, apenas deixou implcito que F q1q2 ou F m1m2 poderia ser verdade. Coulomb desenvolveu a sua lei como consequncia dos seus estudos sobre a lei das repulses eltricas, estabelecida por Joseph Priestley (1733 1804), na Inglaterra. Para este fim, criou instrumentos de preciso para medir as foras eltricas envolvidas na lei de Priestley e publicou as suas descobertas nas Memoirs of the Royal Academy of Sciences (1785 1789). Coulomb estabeleceu tambm a lei do inverso do quadrado da atrao e repulso de polos magnticos, que se tornou a base para a teoria matemtica das foras magnticas desenvolvida por Simon-Denis Poisson (1781 1840). Tambm realizou investigaes fsicas sobre o atrito das mquinas, moinhos de vento e elasticidade do metal e fibras de seda. O trabalho de Coulomb foi reconhecido e homenageado atravs da atribuio do seu nome unidade de carga eltrica. As investigaes fundamentais de Coulomb sobre eletricidade e magnetismo representaram bem a extenso da mecnica newtoniana a novas reas da fsica. Ao mesmo tempo, ilustraram o surgimento das reas empricas da fsica como disciplinas formais a partir da filosofia natural tradicional.

Referncias1. The New Encyclopdia Britannica, Vol. III, 15th Edition, Chicago: Encyclopedia Britannica, Inc., 1975, p. 187, ISBN: 0-85229-297-X.2. Complete Dictionary of Scientific Biography: Charles Augustin Coulomb, consultado em 04/09/2012.3. Charles-Augustin de Coulomb, consultado em 04/09/2012.

33

Histria da Cincia

Edwin Powell Hubble

Autor Daniel Ribeiro Ribeiro, D. (2015), Revista de Cincia Elementar, 3(03):0148Editor Eduardo Lage

1889 - 1953

Astrnomo norte-americano que desempenhou um papel crucial na constituio da rea da astronomia extragaltica e geralmente considerado

como o maior cosmlogo do sculo XX.

Edwin Powell Hubble (1889 1953) foi um astrnomo norte-americano que desempenhou um papel crucial na constituio da rea da astronomia extragaltica e geralmente considerado como o maior cosmlogo do sculo XX.Edwin Hubble era filho de John Powell Hubble, um empresrio que trabalhava no setor dos seguros. Em 1906, Hubble obteve uma bolsa para a Universidade de Chicago, onde trabalhou por um ano como assistente de laboratrio do fsico Robert Millikan (1868 1953). Hubble formou-se em 1910 e obteve uma bolsa na Universidade de Oxford para estudar jurisprudncia, por insistncia do seu pai. Aps a morte do pai, em 1913, Hubble decidiu seguir uma carreira cientfica. Hubble ainda chegou a dar aulas no ensino secundrio, no entanto, de