Os Íons Agem Independentemente

No final do ano de 1886, enquanto ainda trabalhava com o químico e filósofo alemão Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932), o grande químico sueco Svante August Arrhenius (1859-1927) (retratado na fotografia acima) teve conhecimento da importante descoberta de um químico alemão da cidade de Würzburg, chamado Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch (1840-1910). Segundo observara este cientista, soluções igualmente diluídas de cloreto de ferro II (FeCl2), cloreto de sódio (NaCl), sulfato de ferro II (FeSO4) e sulfato de sódio (Na2SO4) não têm condutibilidades elétricas iguais. Todavia, a diferença entre as condutibilidades dos dois cloretos é igual à existente entre os dois sulfatos; o mesmo podendo ser observado, nas mesmas condições, com quaisquer outros sais.

A teoria de Arrhenius podia interpretar tal fato, afirmando que a única peculiaridade entre as duas soluções de cloretos - ambas com a mesma quantidade de ânions cloro - é que apresentam cátions diferentes: uma tem íons ferro e a outra, íons sódio. Nas outras duas soluções, a única diferença também advém da presença do íon ferro em um e do íon sódio em outra. Como a facilidade com que essas soluções conduzem eletricidade só depende dos íons que elas contêm, e como a diferença de composição dos dois cloretos é a mesma dos dois sulfatos, pode-se prever que as diferenças entre suas condutibilidades elétricas sejam iguais. Sem aceitar a hipótese da dissociação iônica, seria muito díficil explicar tal resultado. Essa ideia de independência de ação dos diferentes íons de uma solução levou Arrhenius (após uma consulta pessoal com Kohlrausch) a imaginar que as características comuns a todos os ácidos advinham da existência de um mesmo tipo de íon ativo em todos eles - os cátions de hidrogênio (H+). Seriam eles responsáveis por todas as reações ácidas. Soluções que apresentam concentrações iguais desse íon comportam-se como se fossem de ácidos idênticos, independentemente dos outros íons presentes. Da mesma maneira, as bases caracterizam-se pela presença de ânions hidroxila(OH-): o outro íon é capaz de produzir efeitos de base.

Embora essa definição de ácidos e bases, derivada da teoria da dissociação iônica, só aplique-se às soluções, ela é muito importante, sendo bastante utilizada atualmente.

Luz Polarizada

Desde 1905, quando Albert Einstein publicou seus trabalhos sobre o efeito fotoelétrico, podemos estudar a luz como onda eletromagnética ou como constituída por partículas, isto é, como matéria. Esta duplicidade corresponde ao que os textos didáticos chamam de dualidade da luz ou natureza dual da luz.

Analisada do ponto de vista material, a luz é composta por partículas, os fótons, e se propaga em linha reta. Os fótons são o que podemos classificar como a unidade de energia da luz. São partículas do tipo bóson e sua energia pode ser calculada pela equação E = hf, onde E é a energia do respectivo fóton, h é a constante de Planck que tem o valor h = 6,625 . 10-³4 J . s e f é a freqüência da luz. Os fótons vibram em direções perpendiculares à direção de propagação. Na luz natural, como a proveniente do Sol, ou artificial, como aquela das lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, os fótons vibram em todas as direções, perpendiculares à direção de propagação. Após atravessar certos meios materiais, denominados polarizadores, os fótons passam a vibrar em uma única direção, também perpendicular à direção de propagação da luz. Essas duas direções - a de vibração e a de propagação - definem um plano de polarização (ou de vibração) da luz.

Quando a luz é encarada como radiação eletromagnética, salienta-se que estão associados a ela dois vetores - um vetor campo elétrico e um vetor campo magnético - reciprocamente perpendiculares entre si e à direção de propagação. À medida que a luz se propaga, a variação simultânea dos dois vetores é senoidal. Na luz natural, todas as direções do vetor campo elétrico (e conseqüentemente do vetor campo magnético) são igualmente prováveis. Após passar por um polarizador, apenas uma direção do vetor campo elétrico (e, portanto, do campo magnético) passa a existir. Fica assim definido um plano que contém o vetor campo elétrico e a direção de propagação, que é chamado de plano de polarização. É importante salientar que a melhor expressão é "plano de polarização", já que quando fala-se em "plano de vibração" está referindo-se aos fótons.

Certas substâncias, denominadas opticamente ativas, têm a capacidade de desviar o plano de polarização da luz. Essa interessante propriedade só pode ser observada quando átomos do respectivo composto estão arranjados de tal maneira a formar uma molécula cuja imagem especular não lhe é superponível.