Suplemento de Apoio à Professores de Física Ensino Médio 2010 Secretaria de Estado de Educação – Acre _____________________________ SEE-AC Coordenação

de Ensino Médio +Educação Médio Módulo II 2010

COMPREENDENDO A QUÍMICA

Química é a ciência que estuda a composição e as propriedades das diferentes matérias, suas transformações e variações de energia.

Química é uma ciência que conquista um lugar central e essencial em todos os assuntos do conhecimento humano. Relaciona-se com

outras ciências como a Biologia, Ciências Ambientais, Física, Medicina e Ciências da Saúde.

A Química é utilizada em muitas atividades, como por exemplo, os agricultores a utilizam para melhorar a acidez do solo, os médicos para conhecer a composição das substâncias utilizadas como medicamento. Pensando nisto, e em tantos outros aspectos em que a Química é útil, pode-se dizer que, sem os seus conhecimentos e aplicação seria impossível viver.

A Química, enquanto ciência experimental, tem seu processo de descoberta ligado a preocupação que as culturas antigas tinham em compreender a relação entre o ser humano, a natureza e seus fenômenos.

Para entender esses fenômenos, Empédocles, filósofo grego, atribuiu uma idéia de explicação da constituição da matéria, por quatro elementos: o fogo, o ar, a água e a terra. Posteriormente, Aristóteles apresentou a idéia de que esses elementos poderiam ser diferenciados por suas características.

Outra idéia foi exposta em 400 a.C, quando os filósofos Leucipo e Demócrito, explicavam que a matéria seria composta de átomos, pequenas partículas indivisíveis.

O método científico da Química recebeu influência de Boyle, que diferenciou a definição de elemento químico da enunciada anteriormente pelos antigos gregos.

Conceitos fundamentais Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e

possui massa. É constituída por partículas elementares, o átomo.

Embora não exista uma definição concreta para energia, é possível afirmar que é a execução do trabalho e as modificações que esta ocasiona na matéria. Unidades de medida é um número que revela uma quantidade igualada com um padrão previamente determinado.

Química Ambiental

O futuro da natureza pode ser diferente se dermos mais atenção aos seus problemas.

A Química do Ambiente estuda os processos químicos que acontecem na natureza, sejam eles naturais ou causados pelo homem, e que comprometem não só a saúde humana, mas de todo planeta.

A Química Ambiental se tornou uma ciência interdisciplinar por envolver outras matérias como: Biologia, Ecologia, Geologia, Toxicologia e Engenharia Sanitária.

As atividades humanas inadequadas, sejam em indústrias ou nos próprios lares, têm gerado efluentes e resíduos: sólidos, líquidos e gasosos, que acabam tendo seu destino final na atmosfera, nos solos e nas águas.

Como essas transformações ameaçam o meio ambiente, há uma grande preocupação em entender os processos que as envolvem. A Química Ambiental existe justamente para isso, ela abrange os mecanismos que definem e controlam a concentração das espécies químicas que precisam ser monitoradas. Através da detecção dos problemas em determinado local da natureza, é possível prevenir um estrago maior no meio ambiente.

DEGRADAR E BIODEGRADAR

COLABORAÇÃO: Profº. Msc. Joscíres O. Ângelo/Xapuri* Graduado pela UFAC, Especializado em Didática e Metodologia de Ensino Superior pelo Instituto Varzeagrandence de Educação, Titulado em MBA pela MAX Faculdades e Mestre pela FGV/Manaus, Professor de Química e Física em Xapuri e Matemática na UFAC.

Filme rígido passa por degradação oxidativa.

Qual a diferença entre degradação e biodegradação de um material? Através do nome podemos perceber que esse último se relaciona com a ação de organismos vivos, vejamos:

Degradar: processo pelo qual grandes moléculas são quebradas em moléculas menores (fragmentos moleculares).

Um exemplo de ação degradável ocorre nos filmes rígidos. Esses materiais são resistentes até que sofram ação oxidativa (incorporação de oxigênio nos fragmentos moleculares), e então se tornam fragilizados e podem ser facilmente rompidos.

A degradação pode ser resultado da ação de calor, umidade, exposição ao sol (raios UV), e acelerada pelo manuseio intenso do material (uso frequente).

Biodegradar: processo no qual organismos vivos utilizam materiais como uma fonte de energia ou alimento. Micro-organismos como bactérias, fungos e algas, convertem o material em biomassa, dióxido de carbono e água. As células dos micro-organismos encontram nesse alimento uma fonte de carbono para o crescimento.

Podemos abordar este conceito para plásticos:

Plástico Biodegradável: a degradação é resultado da ação de micro-organismos naturais como bactérias, fungos e algas. Esse tipo de plástico é considerado ecologicamente correto, uma vez que não se acumula no meio ambiente.

Plástico Degradável: se degrada em razão das modificações em sua estrutura química sob condições ambientais específicas, quando como, por exemplo, quando colocamos uma sacola plástica exposta ao sol. A temperatura favorece a degradação do material, plásticos são sensíveis a ação do calor.

DIÓXIDO DE CARBONO

Dióxido de carbono (CO2) é um óxido presente na

atmosfera, é associado ao chamado efeito estufa

e por isso é considerado prejudicial ao ambiente.

Mais conhecido como gás carbônico, o CO2 vem aumentando gradualmente na atmosfera terrestre, você imagina por quê? Os nossos veículos movidos a combustível de petróleo são os principais fornecedores de CO2.

A própria natureza tem uma solução para o problema: a remoção do gás através da fotossíntese. Mas infelizmente o homem novamente interfere no processo, o corte indevido de árvores faz com que a vegetação diminua e consequentemente fica mais difícil ocorrer a purificação do ar pela fotossíntese. E o pior é que além de acabar com as plantas, o homem ainda se encarrega de realizar as queimadas de extensas áreas verdes, gerando ainda mais gás carbônico.

Como se vê, a situação está longe de ser resolvida e a cada dia nosso planeta vai se tornando mais quente. Estamos realmente abafados como se existisse um teto de vidro impedindo a circulação da massa de ar quente que envolve a Terra.

No último século a temperatura média da Terra teve um acréscimo de 0,5° C, uma das consequências desse aquecimento é a fusão das calotas polares, ou seja, se o gelo se derreter ocorrerá uma elevação no nível do mar. Este fator pode gerar inundações em cidades costeiras, fazendo com que água salgada se misture com água doce: será o início da extinção de água própria para o consumo. A ausência de água potável juntamente com a fome em massa desencadeará uma catástrofe Universal.

O que você pode fazer para ajudar o planeta? Não realize queimadas e, se presenciar a queima de árvore ilegal, denuncie. Escolha veículos movidos a combustíveis ecologicamente corretos, como os biocombustíveis.

FERTILIZANTES QUÍMICOS E POLUIÇÃO

A agricultura se sustenta com a ajuda dos fertilizantes químicos, se não fosse por eles não seria possível produzir a grande demanda de alimentos necessária para abastecer a população mundial. Mas juntamente com estes

benefícios vem a poluição de rios, lagos e mares. A razão de os poluentes estarem ligados à plantação de verduras e legumes você fica sabendo agora.

Os fertilizantes contêm em sua composição nitratos e fosfatos, e uma vez lançados nas lavouras são posteriormente arrastados com a água das chuvas para o leito dos rios ou se infiltram no solo, indo para os lençóis freáticos e mananciais. Esses compostos, quando presentes

na água, aumentam consideravelmente a população de algas e plantas, pois como o próprio nome diz, eles tornam o solo fértil. E a consequência desse distúrbio na vegetação aquática é a Eutroficação.

O fenômeno de Eutroficação é causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio) num corpo de água. O excesso de algas logo entra em decomposição, aumentando o número de micro-organismos decompositores e diminuindo a quantidade de oxigênio dissolvido (OD) da água. Veja as consequências em Oxigênio dissolvido da água.

Quem não se lembra do DDT? A utilização desse fertilizante foi proibida nos anos 70, depois que foi revelada sua ação tóxica e cancerígena em organismos vivos.

É por esses e outros motivos que a Agricultura deve ser uma atividade bem planejada, não se tornando uma inimiga e sim uma atividade aliada da natureza.

DDT

DDT provoca má formação de ovos.Dicloro-Difenil-Tricloroetano, mais conhecido como DDT. Este composto se tornou mundialmente conhecido por sua propriedade inseticida. Seu uso indiscriminado

durante a Segunda Guerra Mundial teve justificativa no baixo valor monetário para adquiri-lo, era o mais barato inseticida da época.

O DDT foi útil para eliminar insetos e combater as doenças emitidas por estes durante a guerra: Malária, Tifo e Febre amarela.

O agravante no uso de DDT foi a descoberta de que esta substância pode demorar cerca 30 anos para se degradar. E o uso não se restringia só para a eliminação de insetos, sendo aplicado também por agricultores no controle de pragas nas lavouras. Esta utilização trouxe riscos ainda maiores, uma vez que a substância tóxica pode se infiltrar no solo contaminando os lençóis freáticos e mananciais.

Por este motivo é que o uso do DDT foi proibido nos anos 70, em virtude de seu efeito acumulativo no organismo. O enfraquecimento das cascas de ovos das aves foi uma prova dos malefícios do DDT ao homem. Estudos feitos com a substância sugerem que a mesma seja cancerígena, pode provocar partos prematuros e causar danos neurológicos, respiratórios e cardiovasculares.

POLÍMERO PET

PET é a abreviatura para Polietilenotereftalato, esse polímero tem sua utilização crescendo gradativamente, tudo porque se tornou o recipiente

de guardar bebidas mais prático que existe. O PET, assim como o vidro, é transparente e

útil para guardar alimentos, possui vantagens em relação ao peso e praticidade. Uma garrafa PET, por exemplo, é bem mais leve que uma de vidro, isso a torna um recipiente fácil de transportar.

Mas não é só para fabricar embalagens que o PET é útil, ele é usado também em filmes fotográficos e raios – X. Foi descoberto em 1941 pelos químicos Rex Whinfield e James Dickson: durante as pesquisas que realizavam com etilenoglicol, notaram a presença de um material grudento que quando puxado se esticava originando longas e resistentes fibras, era o PET.

Vantagens das garrafas PET:Fácil manuseio – essa característica do PET

permite levá-lo para qualquer lugar. Por ser leve e resistente, torna possível seu transporte para piqueniques e passeios diversos;

Transporte barato – um caminhão pode levar 60% a mais de garrafas PET do que de vidro;

Segurança – é mais seguro empilhar plástico do que vidro, em razão da leveza do material.

Existem questões ambientais em relação à utilização do PET: este material não pode ser lançado no ambiente após seu uso, pois não é biodegradável. Mas infelizmente, milhares de embalagens PET são descartadas diariamente em leitos de rios, nos grandes centros urbanos e nas rodovias. A solução seria reciclar, aliás, o vidro conta pontos neste quesito em face da vantagem de ser reciclável.

Nos países mais desenvolvidos a prática de reciclar o lixo é comum, mas como nosso país enfrenta problemas neste aspecto, vale uma alerta: vamos fazer uso da tecnologia para nos trazer benefícios e não o contrário, portanto cuide de não lançar no ambiente PET’s usados.

QUÍMICA VERDE

O termo Química Verde surgiu da necessidade de auxiliar no combate à poluição gerada por Indústrias, se refere a um projeto de produtos e processos químicos que reduzem ou eliminam o uso e geração de

substâncias nocivas.

Os processos químicos são responsáveis por boa parte dos poluentes lançados em rios; torná-los mais limpos é o principal objetivo dos defensores da green chemistry. A iniciativa para o projeto vem da Sociedade Química Americana, veja a seguir alguns passos que podem minimizar os impactos ambientais:

• A escolha das substâncias a serem utilizadas no processo é um passo muito importante, ingredientes menos tóxicos geram resíduos menos agressivos à natureza.

• O uso de fontes renováveis diminui o volume de resíduos, uma vez que o método permite que a matéria-prima seja reutilizada após seu uso. Por exemplo, a reciclagem do papel traz economia de energia. Se fosse para utilizar a madeira virgem, o processo levaria mais tempo, o que implica em um aumento do gasto de energia.

• A análise em tempo real permite identificar resíduos tóxicos assim que eles aparecem em meio ao processo. Metodologias analíticas que monitoram e controlam o processo evitam a formação de substâncias nocivas.

• Os acidentes químicos podem ser evitados se os processos forem criteriosamente escolhidos. A probabilidade de vazamentos, explosões e incêndios pode ser erradicada através da escolha correta da Metodologia.

Estas são algumas das iniciativas a serem seguidas para as Indústrias que se adaptam à Química Verde.

SOLUÇÕES PARA O MEIO AMBIENTE

A maior preocupação dos ambientalistas é referente ao assustador aumento no índice de CO2 (gás carbônico) na atmosfera atual. Este gás é responsável pelo aquecimento global

(efeito estufa). Apresentamos aqui a aplicação de elementos químicos como alternativa para diminuir as taxas de CO2.

Enxofre (S) na estratosfera

O gás dióxido de carbono (CO2) é um agravante do aquecimento solar. O CO2 absorve radiação

infravermelha e a emite na superfície da Terra, esta então além de receber a energia proveniente do sol ainda recebe esta cota de energia extra.

Esta proposta consiste em espalhar Enxofre na estratosfera e induzir à formação de dióxido de enxofre (SO2): este composto teria a capacidade de refletir os raios incidentes do sol, desviando seu curso e evitando que chegassem a Terra. Isso causaria uma diminuição significativa no aquecimento global.

Se este método funcionasse, o dióxido de enxofre funcionaria como uma capa protetora da radiação nociva.

Ferro (Fe) no fundo do mar

As algas presentes no fundo dos oceanos são eficientes quando o assunto é absorver dióxido de carbono. Um aumento da população de plânctons (que são pequenas algas) seria interessante para a diminuição de CO2 atmosférico, o que fazer então?

Estudos mostram que mares com grande concentração de Ferro apresentam mais plânctons. A ideia de fertilizar os mares com Ferro é multiplicar esta população de algas para que se tornem verdadeiras faxineiras de nossa atmosfera.

Através das alternativas propostas podemos perceber que os elementos Ferro e Enxofre são soluções para a melhoria do planeta, e diante de tantas ameaças ambientais, toda ideia é bem vinda.

Bom Trabalho a Todos!!!Para Refletir“Somente aos tolos cabe a tarefa de concordar

veemente com tudo aquilo que lhe é apresentado, já que toda unanimidade é burra, e toda ação de abstinência da discussão quando não se concorda com a questão é um ato de castração social... então sempre questione até mesmo os conceitos concebidos por vocês, pois assim estarão concebendo o verdadeiro conceito da cidadania...”

Prof. Joscíres ÂngeloContatos: 68 8406 2190 68 9961 7400

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Fonte: http://www.mundoeducacao.com.br Acesso em 12/02/2010

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