O Manual do Kalzium
Copyright © 2001, 2002, 2004, 2005 Carsten Niehaus
Copyright © 2005 Anne-Marie Mahfouf
É dada permissão para copiar, distribuir e/ou modificar este documento ao abrigo da GNU Free Documentation License, Versão 1.1 ou de uma versão mais recente publicada pela Free Software Foundation; sem Secções Invariantes, sem Textos de Capa Frontal, e sem Textos de Capa Traseira. Uma cópia desta licença está incluida na secção intitulada "GNU Free Documentation License".
O Kalzium é um programa que lhe mostra a Tabela Periódica dos elementos (a PSE, em inglês). Você poderá usar o Kalzium para procurar informações sobre os elementos ou para aprender factos sobre a tabela periódica.
Índice
O Kalzium oferece-lhe todo o tipo de informações sobre a PSE (Periodic System of Elements - Tabela Periódica dos Elementos). Você poderá procurar vários dados sobre os elementos e usar também visualizações para os mostrar. A aplicação é livre e está licenciada segundo a Licença Pública da GNU.
Você poderá visualizar a Tabela Periódica dos Elementos por blocos, por grupos, pelo comportamento ácido, famílias, estrutura cristalina ou pelos diferentes estados da matéria. Poderá desenhar dados para um intervalo de elementos no que respeita a propriedades como a massa ou a densidade. Poderá também voltar atrás no tempo e ver quais os elementos que eram conhecidos numa determinada data.
Aqui está o Kalzium da primeira vez que o executa, quer através do menu K->Educação->Ciência->Kalzium ou com o atalho Alt+F2 e escrevendo kalzium no campo de texto.
O Kalzium está dividido numa barra lateral à esquerda (a vermelho, 1) e na área da tabela (a azul, 2) que mostra os elementos da tabela periódica. O menu normal permite-lhe escolher o que deseja mostrar e a barra de estado apresenta os factos. Poderá esconder a barra lateral com a opção do menu ->.
Quando passar o cursor do rato sobre um elemento da tabela, irá aparecer uma dica com uma imagem deste elemento, se estiver disponível, o seu número e a sua massa. Na barra lateral, é dada uma ideia geral do elemento actual na página Introdução.
Poderá desactivar as dicas se usar a opção do menu ->.
Poderá escolher várias vistas para a tabela: mostrar os elementos por famílias, por grupos, por estrutura cristalina, dependendo do seu comportamento ácido, etc.. Poderá alterar tudo isso no menu, sob a opção ->.
Se quiser saber mais factos acerca de um dado elemento, carregue nele na tabela, para que apareça a janela de informação.
Poderá desenhar os dados com a opção do menu ->. Poderá escolher o que deseja desenhar no eixo dos Y e o intervalo de elementos a desenhar para o eixo dos X. A imagem abaixo mostra a massa dos elementos 1 a 111.
O Glossário (->) explica as palavras químicas mais importantes e mostra-lhe imagens das ferramentas mais comum, em conjunto com uma explicação.
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Aqui estão imagens do Kalzium em acção:
O Kalzium é muito simples de usar. Está desenhado especificamente para os alunos de todas as idades para ser usado como uma base de dados pequena e rápida.
A janela de informação é acedida ao carregar com o botão do rato em qualquer elemento. Está disponível apenas no modo de Introdução ou quando a barra lateral estiver escondida. Este é o local onde obter informações acerca de um elemento. Com os botões no fundo da janela ou através do uso da roda do rato, poderá mudar o elemento que está visível, sem fechar a janela.
Na Introdução, poderá encontrar a informação mais importante sobre o elemento, No meio, encontra-se o símbolo do elemento com o seu número elementar no cimo e à esquerda. O canto inferior esquerdo mostra o nome do elemento, enquanto o canto inferior direito mostra as etapas de oxidação mais importantes e, por baixo, o peso do elemento
A página do Modelo Atómico mostra as camadas atómicas. Cada órbita corresponde a uma camada atómica e cada círculo amarelo representa um electrão.
A página dos Dados Químicos apresentam alguns dados atómicos. O primeiro campo é a Estrutura orbital. O campo seguinte é a densidade.
Dependendo dos dados disponíveis no Kalzium, poderá ver diferentes raios no elemento. O raio de covalência é o raio de um átomo não carregado do elemento numa molécula. Poderia ser, por exemplo, a distância do O ao H na Água. O raio atómico é o raio de um átomo elementar, p.ex., 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 iónico, incluindo a sua carga.
A massa de um elemento é a massa média de todos os isótopos, em relação à percentagem deles.
Alguns elementos têm informações sobre os seus isótopos.
A massa deste isótopo.
O número de neutrões que este isótopo tem.
A percentagem de átomos que ocorrem e que são deste tipo de isótopo. Também é chamada de abundância.
Só os isótopos instáveis é que têm um período de meia-vida. É definido como o tempo no qual metade dos isótopos decaíram.
Alguns isótopos são conhecidos por emitirem radiações de partículas, sob o processo de decaimento radioactivo. Cada transformação do decaimento tem uma libertação de energia típica e que é indica em conjunto com o modo de decaimento.
A rotação ('spin') do núcleo e a sua paridade.
O momento do dípolo magnético do núcleo. É medido nas unidades do magneto nuclear.
A página Diversos indica-lhe outras informações sobre o elemento actual, incluindo a época em que foi descoberto, a sua abundância nas rochas, a sua massa média (a massa por neutrão) e a origem do nome.
A página de Energias indica-lhe alguns factos de energia relacionados com o elemento.
Se o Kalzium tiver informações sobre o espectro emitido pelo elemento actual, esta página mostrá-lo-á no topo. O comprimento de onda apresentado aumenta da esquerda para a direita. O comprimento de onda entre os 380 nanómetros (nm) e os 780 nm têm as cores do espectro de luz visível. Por exemplo, 550 nm é a cor verde.
Existem duas formas de ampliar ou reduzir o espectro. Com os campos incrementais que aparecem logo abaixo do espectro, podem-se definir o primeiro e o último comprimento de onda do espectro. Para além disso, poderá manter carregado o botão esquerdo do rato enquanto move o cursor por cima do espectro. Irá ver a área na qual o Kalzium fará a ampliação a ser marca com uma linha branca. Logo que largue o botão do rato, o Kalzium irá ampliar a área seleccionada.
No fundo da página encontra-se o botão Exportar o Espectro como Imagem. Com ele, poderá gravar o seu espectro actual como um ficheiro de imagem.
Para reduzir a visualização por 10%, carregue com o botão direito do rato, enquanto o rato estiver dentro do espectro.
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A numeração é a forma de identificar os 18 grupos da tabela periódica. Você poderá mudar a numeração para a IUPAC, para a IUPAC antigo ou para a CAS ou desligá-la por inteiro.
As seguintes opções do menu poderão ser usadas para alterar a numeração apresentada:
: Se esta opção estiver activa, não é feita nenhuma numeração dos períodos.
(por omissão): O IUPAC é o International Union of Pure and Applied Chemistry. Esta é uma organização que define a maioria das normas para as questões da química. Os números do novo sistema IUPAC numeram cada coluna com os números árabes de 1 (um) até 18 (dezoito).
: o 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 do CAS é a usada nas salas de aula e nos laboratórios.
: o sistema antigo IUPAC definia os nomes das colunas com números romanos seguidos da letra “A” ou “B”. As colunas eram numeradas de forma que as colunas um a sete eram numeradas de “IA” até “VIIA”, as colunas 8 até 10 eram numeradas como “VIIIA”, as colunas 11 até 17 eram numeradas de “IB” até “VIIB” e a coluna 18 era numerada “VIII”. Devido à confusão que o sistema IUPAC antigo e o CAS criaram, o IUPAC adoptou o seu novo sistema.
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O Kalzium pode-lhe mostrar onde se encontram os elementos de acordo com o seu “bloco” e “grupo” periódico, o seu comportamento com os ácidos e qual o seu estado da matéria (sólido/líquido/gasoso) a uma dada temperatura.
Os esquemas de cores são alterados no menu .
: todos os elementos têm a mesma cor. Você poderá alterar a cor por omissão na página Cores de ->.
: 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 têm configurações similares dos seus electrões de valência, o que lhes confere propriedades semelhantes.
: mostra uma cor para cada bloco.
: cada comportamento ácido é representado por uma cor diferente.
: cada uma das nove famílias é representada por uma cor diferente.
: pinta cada elemento com uma cor que depende da sua estrutura cristalina.
A área de gradientes mostra os elementos de acordo com uma propriedade que poderá seleccionar em baixo, com um esquema em gradiente de cores. Os elementos para os quais não existem dados são mostrados a cinzento.
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O Glossário dá-lhe as definições das ferramentas mais usadas na química, assim como alguns dados de conhecimento geral. Do lado esquerdo das janelas, poderá ver a árvore de itens. No cimo, existem termos químicos, debaixo dos quais existe uma segunda árvore com ferramentas de laboratório.
No cimo da janela existe uma barra de procura. Se escrever na barra, as árvores ajustar-se-ão imediatamente. O pequeno botão à esquerda da barra de procura limpá-la-á.
A janela permite-lhe desenhar alguma informação acerca dos elementos. O eixo dos X representa um intervalo de elementos (desde um número até outro mais elevado). Você define este intervalo com os campos Primeiro Elemento e Último Elemento da janela. A visualização não se altera até que carregue no botão .
O Kalzium pode desenhar alguns dados para um intervalo de elementos.
A permite ao utilizador resolver equações químicas. Aqui está um exemplo:
aH2O + bCO2 -> cH2CO3
A equação calculada será mostrada à direita na janela. Como poderá ver no primeiro exemplo, também poderá definir o valor de um ou mais coeficientes. Os outros coeficientes serão ajustados. Para além disso, é possível usar os parêntesis em torno dos elementos ou das cargas electrónicas, tal como aparece nos últimos dois exemplos.
O Kalzium consegue resolver equações químicas
A página da Introdução é a primeira e mostra-lhe uma visão geral acerca do elemento sobre o qual o rato se encontra.
O elemento é essencial a todas as espécies
O elemento é essencial a pelo menos uma espécie
Existe uma proposição para a função biológica
O elemento é essencial para os humanos
O elemento é, provavelmente, essencial para os humanos
A página Calcular é a segunda na barra lateral. Permite-lhe calcular as massas das moléculas.
É-lhe apresentado, em primeiro lugar, o seguinte:
A calculadora quando iniciada.
Neste exemplo, será calculada a massa do álcool etílico (o álcool normal) H3CH2OH. Para tal, basta indicar a fórmula no campo de edição e carregue depois no botão . O resultado do cálculo será mostrado em baixo.
Como poderá ver, irá obter várias respostas. Para uma, no cimo da janela, irá ver a fórmula empírica, H6C1O1. No fundo da janela, existe uma lista dos elementos e da sua abundância na molécula introduzida e, finalmente, a massa da molécula.
A dica da janela mostrar-lhe-á as massas relativas dos elementos na molécula. Neste exemplo, os seis átomos de oxigénio têm apenas 17,76% da massa da molécula.
O resultado dos cálculos.
A funcionalidade da Linha Temporal permite-lhe explorar os elementos no período de tempo indicado. Isto é óptimo para ter uma ideia de como a PSE evoluiu ao longo do tempo, à medida que foram descobertos cada vez mais elementos. Se você mover a barra irá reparar que alguns elementos desaparecem se você mover para a esquerda e voltarão a aparecer se a mover para a direita. O número irá variar de forma constante.
O número representa a data que está a ver de momento. Se você mover a barra para isto é 1891, você só irá ver os elementos que eram conhecidos em 1891.
Você irá reparar que alguns elementos não são ainda mostrados no ano 2004. Isto tem a ver com o facto de que alguns elementos ainda não foram descobertos mas prevê-se que existam.
A PSE no passado (elementos conhecidos em 1891)
Com a função do Estado da Matéria, você poderá optar pelo estado que deseja, dependendo da temperatura. Poderá visualizar facilmente quantos elementos e quais deles é que estão, por exemplo, sólidos a uma dada temperatura. Deste modo, poderá aprender que praticamente todos os elementos estão sólidos a temperaturas muito baixas e que a maioria está no estado líquido ou mesmo gasoso a altas temperaturas.
O Kalzium pode-lhe mostrar quais os elementos que estão sólidos/líquidos/gasosos a uma dada temperatura.
A acção Mostrar/Esconder a Legenda permite-lhe mostrar a legenda para o esquema em que se encontra (Grupos, Blocos, Comportamento Ácido). A legenda é mostrada por omissão mas, se a esconder, ela ficará escondida até que opte de novo por mostrá-la. O Kalzium irá registar este comportamento no ficheiro de configuração.
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O Kalzium tem muitas opções de configuração, a que poderá aceder se abrir a janela do menu Configuração, na opção .
Na página de Cores, poderá alterar as diferentes cores para cada esquema.
Na página de Unidades, poderá seleccionar as unidades. Poderá seleccionar se prefere 'kJ/mol' por omissão ou se prefere 'eV'. A temperatura está em Kelvin por omissão, mas poderá mudar para graus Celsius (centígrados), Fahrenheit, Reamur ou Rankine. As últimas duas unidades não são normalmente usadas nos dias de hoje, mas poderão ser à mesma encontradas em alguns casos. Para além disso, indicam-nos que as temperaturas não são nada de absolutas. Não interessa qual a unidade que está a usar.
Na página Diversos, poderá encontrar outras opções que não estejam relacionadas com as páginas anteriores.
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Não mostra nenhum esquema de numeração
Mostra a numeração do IUPAC
Mostra a numeração do CAS
Mostra a numeração antiga do IUPAC
Não mostra nenhum esquema de numeração
Mostra os grupos de elementos
Mostra os quatro blocos de elementos
Mostra o comportamento ácido
Mostra as famílias dos elementos
Mostra a estrutura cristalina
Mostra o raio atómico dos elementos
Mostra o raio de covalência dos elementos
Mostra o raio de Van der Waals dos elementos
Mostra o raio atómico dos elementos
Mostra o raio atómico dos elementos
Mostra o ponto de ebulição dos elementos
Mostra o ponto de fusão dos elementos
Mostra a electronegatividade dos elementos
Mostra a afinidade electrónica dos elementos
Activa ou desactiva o texto da legenda
Activa ou desactiva a visualização das dicas dos elementos
Activa ou desactiva a Barra Lateral
Abre a janela para Desenhar os Dados
Abre a Janela do Glossário
Abre a janela para Resolver Equações Químicas
Activa ou desactiva a Barra Principal
Comutar a Barra de Estado
Configura as combinações de teclas que usa para aceder às diferentes acções.
Configura os itens que você deseja colocar na barra de ferramentas
Mostra a janela de configuração do Kalzium
Invoca a ajuda do KDE, aberta na documentação do Kalzium. (este documento).
Muda o cursor do rato para uma mistura de uma seta com um ponto de interrogação. Ao carregar nos itens do Kalzium irá abrir uma janela de ajuda (se existir alguma para o item em particular) que explica a função do item.
Abre a janela de Relato de Erros onde pode comunicar um erro ou “pedir” uma funcionalidade.
Mostra a versão da aplicação e as informações do autor.
Mostra a versão do KDE bem como outras informações básicas.
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| 6.1. | Alguma vez terei de 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 a GPL, por isso você nunca terá de pagar por este programa. | |
| 6.2. | Existirá alguma vez uma versão para Windows®? |
Não de momento, mas você poderá obter o código-fonte e fazer a sua própria versão para Windows®. Não deverá ser um grande problema, porque é feito com as bibliotecas do Qt™ da Trolltech. Mas para que é que precisa do Windows®? Obtenha a última versão do Linux® e viva no limite. |
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Kalzium
Programa com 'copyright' 2001-2005 de Carsten Niehaus (cniehaus AT kde.org)
Contribuições:
Pino Toscano (toscano.pino AT tiscali.it)
Thomas Nagy (tnagy2^8 AT yahoo.fr)
Tradução de José Nuno Pires (jncp AT netcabo.pt)
A documentação está licenciada ao abrigo da GNU Free Documentation License.
Este programa está licenciado ao abrigo da GNU General Public License.
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O Kalzium faz parte do projecto do KDE http://www.kde.org/.
O Kalzium pode ser encontrado no pacote kdeedu em ftp://ftp.kde.org/pub/kde/, o servidor principal do projecto do KDE.
O Kalzium em si poderá ser obtido na Página pessoal do Kalzium e faz parte do projecto KDE-Edu
Você poderá encontrar uma lista com as alterações no ficheiro ChangeLog da distribuição do Kalzium.
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Para poder compilar e instalar o Kalzium no seu sistema escreva o seguinte na pasta de base da distribuição do Kalzium:
%./configure%make%make install
Dado que o Kalzium usa o autoconf e o automake não deve ter quaisquer problemas a compilá-lo. Se tiver, comunique-os para as listas do KDE.
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