Frações da matéria orgânica e propriedades redox de substâncias húmicas em sedimentos de oceanos profundos

Previous studies have verified that free radicals such as quinone moieties in organic matter participate in the redox reactions in natural systems. These functional groups were positively correlated with the increase in aromaticity and hydrophobicity of the humic substances. As an alternative to relatively complex and expensive spectroscopic methods, the redox properties of the humic substances, determined by potentiometric titrations, have been used to evaluate organic carbon stability in soil and sediments. The present study aimed to perform organic matter fractionation and isolation of humic substances from deep oceans in different isobaths (750; 1,050; 1,350; 1,650; 1,950 m) to determine their redox properties by iodimetric titrations under an inert atmosphere and specified conditions of pH and ionic strength. Sediment samples were collected to the North and South of platforms of petroleum exploration located in the North of Rio de Janeiro State, Brazil. Fractions of organic carbon and redox properties of humic substances varied with origin and depth of the samples and with position North and South of the petroleum exploration area.

Acoplamento de cloreto de 4-nitrofenildiazônio com nucleófilos alifáticos: experimento integrado de síntese orgânica e cristalografia de raios X

This article describes an undergraduate experiment for the synthesis of p-nitrophenyldiazonium chloride and its coupling with acetylacetone and two enaminones, 4-phenylamino-pent-3-en-2-one and 4-amino-pent-3-en-2-one, in an adaptation of a previously reported synthetic protocol. The azo dyes 4-(E)-phenylamino-3-[(E)-2-(4-nitrophenylazo)]-3-penten-2-one and 4-(E)-amino-3-[(E)-2-(4-nitrophenylazo)]-3-penten-2-one were obtained, and the solid state structure of this latter azo compound was characterized by single crystal X-ray diffraction studies. This two-week integrated laboratory approach involves simple synthetic experiments and microwave chemistry in the organic laboratory plus crystallography analysis, suitable for novice students on undergraduate experimental chemistry courses.

Miniprojeto para ensino de Química Orgânica Experimental baseado no acoplamento catalítico N-C promovido por micro-ondas

This paper describes a three-week mini-project for an Experimental Organic Chemistry course. The activities include N-C cross-coupling synthesis of N-(4-methoxyphenyl) benzamide in an adapted microwave oven by a copper catalyst (CuI). Abilities and concepts normally present in practical organic chemistry courses are covered: use of balances, volumetric glassware, separation of mixtures (liquid-liquid extraction and filtration), chromatographic techniques, melting point determination and stoichiometric calculations.

A Química na agricultura: perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis

Food production and preservation of the environment are among the challenges faced by contemporary society. In Brazil, as in most parts of the world, the possibility of increasing the agricultural area is limited by several factors. Thus, an increase in productivity through the application of innovative technologies is regarded as the best solution to overcome such a problem. For long, chemistry has contributed to agricultural innovations such as synthetic pesticides for pest management. However, due to the well-known adverse effects of these compounds, new "greener" strategies are being explored. Research in chemical ecology, in combination with other emerging sciences, is leading to the development of new technologies such as plant-based pesticides (biopesticides); synthetic pheromones and plant volatile organic compounds, both of them to manipulate insect behavior; chemical elicitors to boost plant resistance; and genetic engineering of plant varieties. In these, chemistry plays an important role in the identification and synthesis of functional compounds. These techniques may be incorporated in integrated pest management programs and may contribute to a sustainable agriculture in the future.

A teoria de pearson para a disciplina de química orgânica: um exercício prático e teórico aplicado em sala de aula

We report a didactic experience in teaching Pearson's theory (HSAB) to graduate students in organic chemistry. This approach was based on teaching students how to use computer programs to calculate frontier orbitals (HOMO-LUMO). The suggested level of calculation was a semi-empiric PM3, proving to be efficient for obtaining robust and fast numerical results that can be performed easily in the classroom. We described a practical computational exercise and asked students to compare these numerical data with qualitative analysis using valence bond theory. A comprehensive solution of this exercise is presented, aiming to support teachers in their lessons.

Síntese de cristais líquidos derivados do nitroazobenzeno: uma proposta de síntese multi-etapas aplicada às aulas de química orgânica experimental

We describe a synthetic route consisting of five steps from aniline to obtain liquid crystal compounds derived from nitroazobenzene. Syntheses were performed during the second half of the semester in organic chemistry laboratory classes. Students characterized the liquid crystal phase by the standard melting point techniques, differential scanning calorimetry and polarized optical microscopy. These experiments allow undergraduate students to explore fundamentally important reactions in Organic Chemistry, as well as modern concepts in Chemistry such as self-assembly and self-organization, nanostructured materials and molecular electronics.

Mapas conceptuales como herramienta pedagógica en la enseñanza de la química orgánica

Organic Chemistry is a branch of Chemistry involving the study of the carbon atom, its compounds and reactions. Numerous investigations carried out in the field of teaching and learning processes indicate that knowledge of a conceptual and explanatory type is not conveyed in a conventional manner, but rather each individual is constructed. Therefore, the proposal for this study was devised to help students achieve significant sustainable learning in the area of reactivity in organic chemistry, using the Concept Maps described by Novak (1998) as a teaching tool.

Solo contaminado com cádmio: extratibilidade do metal e cinética química de degradação da matéria orgânica de torta de filtro

The chemical kinetics of sugarcane filter cake (FC) organic matter degradation at rates (0, 40, 80, and 120 t ha-1) in non-contaminated and different degrees of cadmium-contaminated Oxisol (0.19, 28, 56, 112 and 200 mg Cd kg-1) and DTPA-extractable Cd was studied. FC degradation was determined by quantifying CO2 emitted from soil samples during 72 days of incubation. DTPA-extractable Cd was performed after the incubation period. FC degradation was described by a two-stage equation of chemical kinetics. FC degradation rates were between 15 and 33%. Total CO2 emitted from FC declined with increasing degree in Cd-contamination and the DTPA-extractable Cd declined with FC rates.

RECENTES APLICAÇÕES EM SÍNTESE ORGÂNICA DE CATÁLISE FOTO REDOX MEDIADA POR LUZ VISÍVEL

In the past few years, photoredox catalysis has become a powerful tool in the field of organic synthesis. Using this efficient method, it is possible to excite organic compounds from visible light and attain alternative mechanistic pathways for the formation of chemical bonds, a result which is not obtainable by classical methods. The rapid growth of work in the area of photoredox catalysis is due to its low cost, broad chemical utility protocols, and, especially, its relevancy from the green and sustainable chemistry viewpoints. Thus, this study proposes a brief theoretical discussion of and highlights recent advances in visible-light-induced photoredox catalysis through the analysis of catalytic cycles and intermediates.

Efeitos de diferentes níveis de matéria orgânica no solo e de inóculo sobre a interação planta-Meloidogyne spp. e a produção massal de Pasteuria penetrans

Foram estudados os efeitos de quatro proporções de esterco de curral no solo, 0, 20, 33 e 50% (V:V), e três níveis de inóculo de Meloidogyne spp. (3.000, 6.000 e 9.000 J2 por planta) na concentração de fenóis em raízes de tomateiro, no desenvolvimento das fêmeas, nas células gigantes induzidas por esses patógenos e na infecção e reprodução de Pasteuria penetrans. O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, em delineamento inteiramente ao acaso com doze repetições, sendo avaliado 50 dias após a inoculação das plantas. O tamanho médio das fêmeas do nematóide foi maior quando as plantas foram inoculadas com 3.000 J2. Maior percentual de fêmeas infectadas por P. penetrans foi observado quando não se utilizou esterco no substrato ou quando as plantas foram inoculadas com 3.000 J2. As plantas inoculadas com 9.000 J2 e cultivadas no substrato com 20% de esterco foram as que produziram mais endósporos. A concentração de fenóis nas raízes aumentou à medida que se acrescentou esterco de curral ao substrato. As células gigantes de plantas cultivadas no substrato com 33 e 50% de esterco apresentaram menores número, tamanho e quantidade de núcleos. O aumento da proporção de esterco de curral ao substrato causou aumento nas concentrações de fenóis nas raízes, fato que foi deletério às células gigantes, prejudicial ao desenvolvimento do nematóide e à reprodução de P. penetrans.

Efeito do teor de matéria orgânica do solo, cultura de cobertura e sistema de plantio no controle de Pratylenchus brachyurus em soja

No controle do nematoide das lesões (Pratylenchus brachyurus), têm sido indicadas algumas estratégias visando redução dos níveis populacionais, e outras que estimulam o desenvolvimento radicular, assim, objetivou-se, neste trabalho, identificar os benefícios das interações entre culturas de cobertura, teor de matéria orgânica do solo e sistemas de plantio. Foram escolhidas 2 áreas com infestação natural do nematoide e implantadas as culturas de cobertura Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum (milheto ADR 300), Brachiaria decumbens, milho (híbrido 'Formula'), além de tratamentos com e sem capina química. A testemunha foi o alqueive (capina periódica). O plantio das coberturas foi realizado no dia 22/02/2010, e, no dia 3/11/2010, foi implantada a cultura da soja. Cada ensaio contou com parcelas de 6 m e 10 linhas (espaçamento de 0,45 m). O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso, com 4 repetições. Como sub parcelas, foram utilizados o plantio direto e o convencional da soja e das coberturas, com a utilização de uma grade aradora. As avaliações constaram de massa seca de culturas de cobertura, níveis populacionais de nematoides, massa verde de raízes, massa seca de parte aérea e rendimento de grãos. De acordo com os resultados obtidos, a matéria orgânica do solo apresentou benefícios, com diminuição da taxa de multiplicação de P. brachyurus, além disso, houve interação com a cultura de cobertura e o método de plantio. O plantio convencional reduziu os níveis de infecção nas avaliações até 40 dias após a emergência (40 DAE), contudo, na avaliação seguinte (70 DAE), os níveis no plantio direto foram menores, evidenciando atributos positivos desta técnica de plantio. Dentre as culturas de cobertura, C. spectabilis apresentou maior antagonismo a P. brachyurus. A testemunha capinada e a capina química evitaram a multiplicação, mas o nematoide manteve níveis suficientes para causar prejuízos.

Efeito de diferentes substratos sobre o desenvolvimento de mudas de Acacia sp.

Os biossólidos têm sido estudados como fonte de matéria orgânica na agricultura. Objetivou-se avaliar o desenvolvimento de mudas de Acacia mangium e Acacia auriculiformis em diferentes substratos: a) horizonte Bw com areia lavada (1:1, v:v) e adubação mineral de 160, 640 e 160 g m-3de N, P2O5 e K2O, respectivamente (HB); b) horizonte Bw com areia lavada e esterco bovino (1:1:1, v:v) (HBE); c) horizonte Bw com areia lavada e lodo de esgoto (1:1:1, v:v) (HBL); e d) 100% de lodo de esgoto (LE). Aplicou-se 1 kg de CaCO3 p.a. por m³ de substrato. Foram utilizadas sementes inoculadas com rizóbio e não-inoculadas, determinando-se, aos 90 dias após a semeadura, a altura das plantas, o diâmetro do colo e o peso da matéria seca da raiz e da parte aérea, na qual se determinaram N, P, K, Ca e Mg. O delineamento estatístico foi inteiramente casualizado, no esquema fatorial 2 x 4 (com ou sem inoculação x 4 substratos). No LE com inoculação, obteve-se melhor crescimento das mudas. O HBE produziu efeito superior no desenvolvimento das mudas em relação àquele com a mesma proporção de material orgânico na forma de lodo (HBL). Na maioria dos parâmetros avaliados não houve diferença devido à inoculação dos substratos HBE, HBL e HB, provavelmente devido à existência de bactérias nativas nesses substratos. As mudas desenvolvidas no substrato LE foram as que acumularam mais N e Ca, principalmente quando inoculadas. Houve tendência de maior acúmulo de P, K e Mg na parte aérea das mudas desenvolvidas no substrato HBE.

Atributos químicos e estoques de carbono e nitrogênio em argissolo vermelho-amarelo sob sistemas agroflorestais e agricultura de corte e queima no norte do Piauí

A prática da agricultura de corte e queima tem causado a degradação do solo no Estado do Piauí, e isso tem estimulado a adoção de alternativas sustentáveis de uso da terra, como os Sistemas Agroflorestais. Este trabalho objetivou avaliar as mudanças nas características químicas e nos estoques de carbono (COT) e nitrogênio (NT) de um Argissolo Vermelo-Amarelo sob sistemas agroflorestais com seis (SAF6) e 10 (SAF10) anos de adoção, sistema com base ecológica com três anos de adoção (SE3), agricultura de corte e queima (ACQ) e floresta nativa (FN), no Norte piauiense. Foram coletadas amostras de solo nos períodos seco e chuvoso na profundidade de 0-10 cm, para a avaliação dos atributos químicos do solo e dos estoques totais de carbono (COT) e nitrogênio (NT). O SAF10 apresentou menor teor de Al+3 (0,02 cmol c dm-3). O teor de P no SAF10 (12,27 mg dm-3), no período seco, foi seis a sete vezes maior do que ACQ e FN, respectivamente. Os maiores estoques de COT e NT foram observados no período seco, respectivamente no SAF10 (48,54 Mg ha-1 e 4,43 Mg ha-1) e SAF6 (43,30 Mg ha-1 e 3,45 Mg ha-1). Os sistemas agroflorestais melhoraram a qualidade do solo e podem ser considerados como estratégia conservacionista para o Norte do Piauí.

Distribuição espacial da matéria orgânica, grau de floculação e argila dispersa em água em área de vegetação natural em regeneração e pastagem

Este experimento objetivou analisar as alterações no comportamento espacial dos atributos do solo: matéria orgânica (MO), argila dispersa em água (ADA) e grau de floculação (GF) em áreas ocupadas com vegetação natural em regeneração e em pastagem. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0,0-0,2 m em uma grade amostral com 64 pontos, espaçados 10 m. Os dados foram submetidos à análise descritiva e, em seguida, foi realizada a análise geoestatística. Observaram-se os maiores valores para ADA e os menores valores de GF na área de pastagem. Todos os atributos apresentam dependência espacial para as duas áreas em estudo, com ajuste dos modelos esférico e exponencial. A confecção dos mapas temáticos por meio da krigagem ordinária permitiu melhor visualização da distribuição espacial dos atributos de solo.