Química Inorgânicae Impactos Ambientais

7 1. Ácidos e Bases

Capítulo 07

No nosso dia-a-dia, trabalhamos com vários compostos ácidos, como o vinagre, o suco exprimindo do limão, entre outros, e trabalhamos com bases também, como a soda cáustica, o bicarbonato de sódio, ou quando comemos uma banana verde. Importante desmistificarmos o seguinte ponto: tanto BASES quanto ÁCIDOS podem ser CORROSIVOS assim, deve-se tomar muito CUIDADO ao manipularmos essas substâncias, ou soluções dessas.

16

Para termos uma boa compreensão das funções inorganicas, devemos nos relembrar do capitulo 4, dos conceitos de composto iônico e composto covalente, além das diferenças entre a dissociação iônica e ionização, onde a primeira consiste da separação de íons já pré-existentes e na segunda a formação de íons a partir de uma molécula.

Teoria eletrolítica de Arrhenius No Devemos nos lembrar dos compostos que conduzem corrente elétrica em solução aquosa os Eletrólitos. São sooluções Eletrolíticas aquelas que apresentam íons livres em solução permitindo a corrente elétrica, um exemplo NaCl.

+ - NaCl(s) -----> Na (aq) + Cl (aq)

Figura de uma solução eletrolíticae dois eletrodos positivo e negativode uma bateria, mostrando a conduçãode corrente elétrica.

Ácidos de Arrhenius e Classificação Ácidos segundo essa teoria são substâncias que ao dissolverem em água, liberam

+como cátion apenas H . Caracteristicas: Corrosivos, Sabor azedo, e reagem com metais e

2-carbonato Co3+ -

HCl(l) -----> H (aq) + Cl (aq)+ - HCN(g) -----> H (aq) + CN (aq)+ 2-

H S(g) -----> 2 H (aq) + S (aq)2+ 2-

H SO (l) -----> 2H (aq) + SO (aq)2 4 4+ 3- H PO (l) -----> 3H (aq) + PO (aq)3 4 4

Bases de Arrhenius (ou Hidróxidos)

H O2

H O2

Bases segundo essa teoria são substâncias que ao dissolverem em água, liberam -

como ânion apenas OH , conhecida como HIdroxila, ou Hidróxido. Suas Características: Corrosivos, Sabor adstringente (como na banana verde).

+ - NaOH(s) -----> Na (aq) + OH (aq)2+ - Ca(OH) -----> Ca (aq) + 2 OH (aq)2

+O que seria o H ? O hidrogênio primeiro elemento da tabela periódica apresenta um próton e um elétron, o H+ seria então um hidrogênio sem esse elétron, logo o H+ seria apenas um próton ! algo melhor trabalhado na teoria ácido e base de Bronsted-Lowry.

+Uma outra forma de ver H +o Hidrônio, H O3

O hidrônio seria uma forma alternativa, considerada melhor representativa, de

+como o próton ou H se encontra em solução aquosa., seria uma protonação da

+agua, formando o H O .3

+ - HCl + H O -----> H O (aq) + Cl (aq)2 3

:+H

H O2

H O2

H O2

H O2

Teoria de ácidos e bases de Bronsted-Lowry Segundo este modelo mais amplo que o anterior, ácidos são substâncias doadoras de

+prótons (ou íons H .), enquanto bases são substância receptoras de prótons. Nessa definição mais ampla é possivel compreender a amônia como base, essa substância não libera hidroxilas

- + OH , e sim recebe íons H vejamos em solução aquosa:+ -

NH +H O -----> NH OH (aq) -----> NH (aq) + OH (aq)3 2 4 4

Essa teoria é interessante, pois nos fornece a ideia dos pares conjugados, isso é o + -Nh , poR doaR prótons será um ácido conjugado da amôniaNH , enquanto o OH poR 4 3

+receber prótons (ou H ) será uma base conjugada da água H O.2

H O2

H O2

}}

Exemplos de Hidrácidos(Não possuem oxigênio)

Exemplos de Oxiácidos(Possuem oxigênio)

}}

}

Monoácido (apenas 1H Ionizável)

Diácido (2H Ionizável)

Triácido (3H Ionizável)

O suco gastrico, é produz ido pe lo estomago,´e auxilia na disgestão de a l imentos , ne le c o n t é m á g u a , enzimas e o ácido clorídrico - HCl.

Aplicação e presença de alguns Ácidos

HCl Ácido clorídrico

O ácido clorídrico quando vendido de forma diluída, para limpeza de pisos é também chamado de ácido muriático.

P r e s e n t e e m bebidas gasosos, como água com gás, refrigerantes,

H CO Ácido Carbônico2 3

01. (Unicamp - 2012 - 2 ªF) Uma solução de luminol e água oxigenada, em meio básico, sofre uma transformação química que pode ser utilizada para algumas finalidades. Se essa transformação ocorre lentamente, nada se observa visualmente; no entanto, na presença de pequenas quantidades de íons de crômio, ou de zinco, ou de ferro, ou mesmo substâncias como hipoclorito de sódio e iodeto de potássio, ocorre uma emissão de luz azul, que pode ser observada em ambientes com pouca iluminação. a) De acordo com as informações dadas, pode-se afirmar que essa solução é útil na identificação de uma das possíveis fontes de contaminação e infecção hospitalar. Que fonte seria essa? Explique por que essa fonte poderia ser identificada com esse teste. b) Na preparação da solução de luminol, geralmente se usa NaOH para tornar o meio básico. Não havendo disponibilidade de NaOH, pode-se usar apenas uma das seguintes substâncias: CH OH, Na CO , Al (SO ) ou FeCl . Escolha a substância correta e justifique, do ponto de 3 2 3 2 4 3 3

vista químico, apenas a sua escolha.

Força de Ácidos Os Hidrácidos HI, HBr, HCl são ácidos fortes, HF é moderados, e os demais são fracos, já os oxiácidos tem uma regra F=Nºde oxigênios - Nºde hidrogênios, se F> 2 é um ácido forte, como H SO , se F=1 é um ácido moderado como H PO e se F= 0 é fraco.2 4 3 4

-

Com o professor:

7 .2 Estratégias de NomenclaturaA solução de amônia em água, forma o hidróxido de amônio, uma base utilizada em des in fe tan tes , é também chamado de Amoníaco.

Ácido + Elemento + Nome do ânion ligado Hidróxido de

+ Nome do Metal(ou Cátion)+ - HCl -----> H (aq) + Cl (aq)

Ácido Clor Aniôn Clorídrico eto+ 2-

H S -----> 2 H (aq) + S (aq)2

Ácido Sulf Aniôn Sulfidrico eto+ 2- H SO -----> 2H (aq) + SO (aq)2 4 4

Ácido Sulfur Aniôn Sulfico ato+ 2- H SO -----> 2H (aq) + SO (aq)2 3 4

Ácido Sulfur Aniôn Sulfoso ito

Nome do ânion em solução

H3

H2

H1

H3

H2

H1

O4

O4

O3

O3

O3

O3

PSNBCCl

O3

O3

O2

O2

O2

O2

3-O4

2-O4-

O3 3-O32-

O31-O3

_____ ITO ____ OSO __ _ ICO __ ATO3-

O32-O3-

O2 -O22-

O23-O2

_ Í D R I C O _ E T O

H1

H2

H1

H1

H1

H1

CNSFBrICl

CN-

S2-

F-

Br-

I-

-Cl

Nome doOxiácidos

Nome doHidrácidos

Nome doÂnion

Nome doÂnion

Nome doÂnion

Menos 1 Oxigênio

+ - NaOH -----> Na (aq) + OH Hidróxido de Sódio Cátion Sódio

2+ - Ca(OH) -----> Ca (aq) + 2 OH2

Hidróxido de Cálcio íon Cálcio

7 .3 Sais e a Reação de Neutralização+

Os sais são substância que apresentam ligações iônicas, não liberam nem H . nem -

OH , ou seja não são ácido nem bases, sua reação de neutralização está representada abaixo:

HCl + NaOH -----> NaCl + H-OH cloreto de sódio (Sal de Cozinha)

HClO + NaOH -----> NaClO + H O2

Hipoclorito de Sódio (Cloro de psina, Água sanitária)

3 HNO + Fe(OH) -----> Fe(NO ) + 3H O2 3 2 3 2

nitrito de ferro (III)

H SO + Ca(OH) -----> CaSO + 2 H O2 4 2 4 2

sulfato de cálcio (Gesso)

H CO + Ca(OH) -----> CaCO + 2 H O2 3 2 3 2

carbonato de cálcio (Presente no Mármore, Calcário)

H CO + NaOH -----> NaHCO + 1 H O2 3 3 2

* carbonato mono ácido de sódio ou Bicarbonato de sódio (Fermento, Extintor, Talco)

Ácido + Base forma Sal + ÁguaH-ÁCIDO + Base-OH B-A + H-OH ----->

Menos 1 Oxigênio

Mais 1 Oxigênio

PER_ICOHIPO_OSO

HClO HClO4

02 (Unicamp - 2003 - 2 ªF) Considerando que o carbonato ácido de amônio (hidrogeno carbonato de amônio) se decompõe totalmente pela ação do calor formando amônia, água e gás carbônico, todos no estado gasoso:

a) Escreva a equação química que representa esta reação.

b)(Adaptado, item original sobre gases) A amônia liberada, em meio aquoso torna este meio mais ácido ou mais básico? escreva a reação química na justificativa.

Sal de cozinha Cloreto de sódio NaCl

Água Sanitária é uma Solução de Hipoclorito de Sódio NaClO

Nitrato de Ferro Fe(NO )3 3

Gesso CaSO4

Estatua de Mármore CaCO3

H3

H2

H1

H3

H2

H1

PSNBCCl

PSNBCCl

PSNBCCl

Nomenclatura de Bases

ESTRATÉGIA

Nomenclatura de Ácidos

04. (Unicamp - 2011 - 2 ªF) Em algumas construções antigas encontram-se paredes feitas de peças de mármore (CaCO3) juntadas umas às outras por uma “cola especial”. Essa “cola especial” também pode se formar na produção de queijos no processo convencional. Se nas construções antigas a produção dessa “cola especial” foi proposital, na produção de queijos ela é indesejável e deve ser evitada, pois leva à formação de macrocristais na massa do queijo. Essa “cola especial” é o lactato de cálcio, que, no caso das construções, foi obtido a partir da reação da superfície do mármore com o ácido lático do soro do leite, enquanto que no caso do queijo ele se origina no processo de maturação do queijo a baixa temperatura.a)Sabendo que a fórmula do ácido lático é CH CHOHCOOH , e considerando 3

as informações dadas, escreva a equação química da reação de formação da “cola especial” nas construções antigas. b) Na fabricação de queijo Cheddar, pesquisas recentes sugerem que a adição de 1% em massa de gluconato de sódio é a quantidade ideal para se evitar a formação de macrocristais de lactato de cálcio. Considerando essa informação e os dados abaixo, explique por que não seria apropriado usar uma quantidade nem maior nem menor que 1% nesse processo.

03 (Unicamp - 2006 - 2 ªF) Uma mãe levou seu filho ao médico, que diagnosticou uma anemia. Para tratar o problema, foram indicados comprimidos compostos por um sulfato de ferro e vitamina C. O farmacêutico que aviou a receita informou à mãe que a associação das duas substâncias era muito importante, pois a vitamina C evita a conversão do íon ferro a um estado de oxidação mais alto, uma vez que o íon ferro só é absorvido no intestino em seu estado de oxidação mais baixo.a) Escreva a fórmula do sulfato de ferro utilizado no medicamento. b) Escreva o símbolo do íon ferro que não é absorvido no intestino. c) No caso desse medicamento, a vitamina C atua como um oxidante ou como um anti-oxidante? Explique

06 (Unicamp - 2008 - 2 ªF) Se o caso era cozinhar, Rango não tinha problemas. Ele preparou a massa do bolo da festa utilizando um fermento químico à base de carbonato ácido (bicarbonato) de sódio. Rango começou bem cedo essa preparação, pois Estrondosa vivia reclamando que depois que o gás passou a ser o gás de rua, parecia que o forno havia ficado mais lento para assar. Perdido nessas maravilhas que rodeavam a atividade na cozinha, Rango se refestelava com os conceitos químicos...a) “Antes de usar o fermento, eu coloquei um pouco dele em água e houve um desprendimento de gás. Isso meindicou que o fermento estava adequado para ser utilizado no bolo. Qual é a equação química da reação que eu acabei de observar?” b) (Removido, na integra no cápitulo 11, Termoquímica)

7 4. Óxidos

05. (Unicamp - 2014 - 1 ªF) Obtém-se um sal de cozinha do tipo light substituindo-se uma parte do sal comum por cloreto de potássio. Esse produto é indicado para pessoas com problemas de pressão arterial alta. Sabendo-se que a massa molar do sódio é menor que a do potássio, pode-se afirmar que, para uma mesma massa dos dois tipos de sal, no tipo light há:

a) menos íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum.b) mais íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum.c) mais íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. d) menos íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum.

Compostos cujo elemento mas eletronegativo é o Oxigênio (O), apresentam uma imensa importância em nossa vida pois estão envolvidos em praticamente qualquer coisa que imaginar.

Nomenclatura de óxidos Iônico Óxido de Calcio CaO Mais conhecido como Cal Covalente Monóxido de carbono CO Gás tóxico se inalado Covalente Dióxido de carbono CO Gás envolvido na Combustão2

Óxidos ácidos São covalentes, pois é formado de (Oxigênio+Ametal): Ex:SO ,SO ,NO2 3 2

1 ) em água forma ácido CO + H O -----> H CO2 2 3

2) já com base forma sal e água CO +Ca(OH) -----> CaCO + H O2 2 3 2

Óxidos Básicos São iônicos, pois é formado de (Oxigênio+Metal): Ex: MgO, K O, CaO 2

1 ) em água forma base CaO + H O -----> Ca(OH)2 2

2) já com ácido forma sal e água CaO + H SO -----> CaSO + H O2 4 4 2

Óxidos Anfóteros Sapresentam comportamento de ácido e base:Ex:Al O e ZnO2 3

1 ) com ácido forma sal e água Al O + 3 H SO -----> Al (SO ) + H O2 3 2 4 2 4 3 2

2) com base forma sal e água Al O + 2 NaOH -----> Al + H O2 3 2 2

Sem duvida o mais conhecido é o peróxido de hidrogênio (H O ) é 2 2

encon t r a d o em s o l u ç õe s d e concentrações baixas em muitos produtos domést icos para uso medicinal e como clareador de roupa e cabelo. Na área médica é usado como desinfectante ou agente esterilizante.

2-Os Peróxidos (-o-o-) ou O2

O principal minério de ferro (70% Fe) é aHematita ou hematite é um mineral de fórmula química óxido de ferro III, ( ), Fe O2 3

um dos diversos óxidos de ferro..

Os , são óxidos que não óxidos Neutrosreagem com Ácidos nem com Bases e nem com água, mas isso não quer dizer que não reagem!!! Exemplos desses são o e o gases tóxicos que se CO NOrespirados reagem com o Ferro das hemácias levando a morte.

A Hematita

Óxidos Neutros

07 (Unicamp - 2000 - 2 ªF) O ácido sulfúrico, a substância mais produzida industrialmente no mundo, é importante na fabricação defertilizantes, na limpeza de metais ferrosos, na produção de muitos produtos químicos e no refino do petróleo. Sua produção industrial ocorre da seguinte forma: queima-se o enxofre elementar com oxigênio, o que dá origem ao dióxido de enxofre; este, por sua vez, reage com mais oxigênio para formar o trióxido de enxofre, um gás que, em contato com a água, forma finalmente o ácido sulfúrico.a) Escreva a equação química que representa a reação da água com o trióxido de enxofre na última etapa da produção do ácido sulfúrico, conforme descrito no texto.

Numa mesma fábrica, o ácido sulfúrico pode ser produzido em diferentes graus de concentração, por exemplo: 78% , 93% e 98%. O congelamento destes três produtos ocorre aproximadamente em : 3ºC, –32ºC e –38ºC (não necessariamente na mesma seqüência dos graus de pureza).b) Qual é a mais baixa temperatura de fusão dentre as três?c) A qual dos três produtos comerciais relaciona-se a temperatura de fusão apontada no item b? Justifique.

08. (Unicamp - 2009 - 2 ªF) As provas de natação da Olimpíada de Beijing foram realizadas no complexo aquático denominado “Water Cube”. O volume

3de água de 16.000 m desse conjunto passa por um duplo sistema de filtração e recebe um tratamento de desinfecção, o que permite a recuperação quase total da água. Além disso, um sistema de ventilação permite a eliminação de traços de aromas das superfícies aquáticas.a) O texto acima relata um processo de separação de misturas. Dê o nome desse processo e explique que tipo de mistura ele permite separar.b) A desinfecção da água é realizada por sete máquinas que transformam o gás oxigênio puro em ozônio. Cada máquina é capaz de produzir cerca de 240 g de ozônio por hora. Considerando-se essas informações, qual a massa de gás oxigênio consumida por hora no tratamento da água do complexo?

09 (Unicamp - 2000 - 1 ªF) O tratamento da água é fruto do desenvolvimento científico que se traduz em aplicação tecnológica relativamente simples. Um dos processos mais comuns para o tratamento químico da água utiliza cal virgem (óxido de cálcio) e sulfato de alumínio. Os íons alumínio, em presença de í o n s h i d r o x i l a , f o r m a m o hidróxido de alumínio que é pouquíssimo solúvel em água. Ao hidróxido de alumínio formado adere a maioria das impurezas p resen tes . Com a ação da gravidade, ocorre a deposição dos sólidos. A água é então separada e encaminhada a uma outra fase de tratamento.a) Que nome se dá ao processo de separação acima descrito que faz uso da ação da gravidade?b) Por que se usa cal virgem no processo de tratamento da água? Justifique usando equação(ões) química(s).c) Em algumas estações de tratamento de água usa-se cloreto de ferro(III) em lugar de sulfato de alumínio. Escreva a fórmula e o nome do composto de ferro formado nesse caso.

10 (Unicamp - 2004 - 2 ªF) Coincidentemente, duas equipes independentes de geólogos brasileiros encontraram dois meteoritos. Um foi encontrado em Cabaceiras, Paraíba, na região do polígono das secas e o outro em São Félix do Xingu, na Amazônia. Os dois eram, essencialmente, constituídos por ferro metálico. Um deles (A), no entanto, apresentava uma película de Fe O .H O de 2 3 2

-6300 x10 m de espessura, enquanto que o outro (B) apresentava uma superfície pouco alterada. Suspeita-se que ambos tiveram a mesma origem, tendo, portanto, a mesma composição química original. O gráfico abaixo representa a formação de Fe O .H O em função do tempo, em presença de ar 2 3 2

atmosférico com umidades relativas diferentes.

a) Qual dos meteoritos, A ou B, caiu na região do Xingu? Justifique.b) Escreva a equação química que representa a formação da substância que recobre a superfície do meteorito.c) Há quanto tempo, pode-se estimar, caiu na Terra o meteorito que foi encontrado oxidado?

A é o resultado da oxidação ferrugemdo ferro. Este metal em contato com o oxigênio presente na água e no ar se oxida e desta reação surge a ferrugem que deteriora pouco a pouco o material original. Geralmente o Fe(OH) (hidróxido 2

de ferro II) é oxidado a Fe(OH) (hidróxido 3

de ferro III), que é muitas vezes representado por Fe O 3H O.2 3 2..

A Magnetita é um mineral magnético, atraindo Clips, é formado pelos óxidos de ferro II e III ( FeO . Fe O ), cuja fórmula 2 3

química é Fe O .3 4

A Magnetita

16

11. (Unicamp - 2013 - 2 ªF) Na reciclagem de embalagens de alumínio, usam-se apenas 5% da energia despendida na sua fabricação a partir do minério de bauxita. No entanto, não se deve esquecer a enorme quantidade de energia

6envolvida nessa fabricação (3,6x10 joules por latinha), além do fato de que a bauxita contém (em média) 55% de óxido de alumínio (alumina) e 45% de resíduos sólidos. a)

6 Considerando que em 2010 o Brasil produziu 32x10 toneladas de alumínio metálico a partir da bauxita, calcule quantas toneladas de resíduos sólidos foram geradas nesse período por essa atividade. b) Calcule o número de banhos que poderiam ser tomados com a energia necessária para produzir apenas uma latinha de alumínio, estimando em 10 minutos o tempo de duração do banho, em um chuveiro cuja potência é de

-13.000 W. Dado: W = J s13. (Unicamp - 2011 - 2 ªF) Uma maneira de se produzir ferro metálico de uma forma “mais amigável ao meio ambiente” foi desenvolvida por dois cientistas, um norte-americano e um chinês, que constataram a surpreendente solubilidade dos minérios de ferro em carbonato de lítio líquido, em temperaturas ao redor de 800 °C. No processo, a eletrólise dessa solução, realizada com uma corrente elétrica de alta intensidade, leva à separação dos elementos que compõem os minérios e à produção do produto desejado. a) O artigo que relata a descoberta informa que os elementos que formam o minério são produzidos separadamente em dois compartimentos, na forma de substâncias elementares. Que substâncias são essas? Dê os nomes e as fórmulas correspondentes.b) O processo atual de obtenção de ferro consiste na utilização de alto forno, que funciona a uma temperatura entre 1300 e 1500 °C, com adição de carbono para a reação de transformação do minério. Considerando todas as informações dadas, apresente duas diferenças entre o processo atual e o novo. Explique, separadamente, como essas diferenças justificam que o novo processo seja caracterizado como “mais amigável ao meio ambiente”.14 (Unicamp - 2002 - 2 ªF) Diante dos resultados dos testes feitos por Estrondosa, Rango resolveu falar novamente com o vigia e pediu-lhepara esvaziar os bolsos. Entre outras coisas, havia um pequeno envelope plástico, contendo um misterioso pó branco.– Que pó é esse? – perguntou Rango. – É óxido de ferro que o técnico do laboratório me deu para adicionar ao leite do meu gato que estava anêmico. , respondeu o vigia.– Óxido de ferro?! – exclamou Estrondosa. – Este pó branquinho?! Nem na China! Diante da explicação, Rango resolveu que iria examinar o pó no laboratório, mais tarde.a) Por que, só de ver o pó, Estrondosa pôde ter certeza de que não se tratava de óxido de ferro?b) O óxido de ferro ingerido dissolve-se no estômago, devido ao meio ácido (baixo pH). Escreva a equação química que representa a dissolução do óxido de ferro III no estômago.

12 (Unicamp - 1999 - 1 ªF) Após t o m a r p o s s e d a s t e r r a s “brasileiras”, Cabral seguiu para as Índias, onde se envolveu em um conflito, acabando por bombardear, ininterruptamente, a cidade de Calicut, durante dois dias. A pólvora usada pelos portugueses naquele tempo apresentava aproximadamente a seguinte composição em massa: 66% de nitrato de potássio, 24% de carvão e o restante, enxofre.a) O oxigênio necessário para a reação explosiva que ocorre com a pólvora é oriundo apenas de um de seus componentes. Escreva a fórmula química deste componente.b) Removida item sobre gasesc ) R e m o v i d a i t e m s o b r e termoquímica

16 (Unicamp - 2000 - 2 ªF) Já na pré-história, o homem descobriu como trabalhar metais. Inicialmente o cobre, depois o estanho, o bronze e o ouro. Por volta de 1500 a.C., ele já trabalhava com o ferro. É bem provável que este metal tenhasido encontrado nas cinzas de uma fogueira feita sobre algum minério de ferro, possivelmente óxidos de ferro(II) e ferro(III). Estes óxidos teriam sido quimicamente reduzidos a ferro metálico pelo monóxido de carbono originado na combustão parcial do carvão na chama da fogueira. Esse é um processo bastante semelhante ao que hoje se usa nos fornos das mais modernas indústrias siderúrgicas.a) Cite uma propriedade que possa ter levado o homem daquela época a pensar que “aquilo diferente” junto às cinzas da fogueira era um metal.b) Suponha duas amostras de rochas, de mesma massa, reagindo com monóxido de carbono, uma contendo exclusivamente óxido de ferro(II) e outra contendo exclusivamente óxido de ferro(III). Qual delaspossibilitaria a obtenção de mais ferro metálico ao final do processo? Justifique.c) No caso do item b, escreva a fórmula estrutural do principal subproduto do processo de produção do ferro metálico.

15 (Unicamp - 2000 - 2 ªF) Apolo 13, uma nave tripulada, não pôde concluir sua missão de pousar no solo lunar devido a uma explosão num tanque de oxigênio líquido. Esse fato desencadeou uma série de problemas que necessitaram de soluções rápidas e criativas. Um desses problemas foi o acúmulo de gás carbônico no módulo espacial.Para reduzir o teor desse gás na cabine da nave, foi improvisado um filtro com hidróxido de lítio que, por reação química, removia o gás carbônico formado.a) Escreva a equação química que justifica o uso do hidróxido de lítio como absorvedor desse gás.b ) Qua l s e r i a a massa de hidróxido de lítio necessária para remover to ta lmente o gás c a r b ô n i c o p r e s e n t e , considerando-o a uma pressão parcial igual a 2 % da pressão ambiente total de 1,0 atm, estando a cabine à temperatura de 20 ºC e supondo-se um volume interno de

360 m ? Dado: R = 0,082 atm L

–1 –1mol K

7 .5 Impactos AmbientaisDepleção da camada de Ozônio ‘ Buraco ’

A camada de ozônio, ou ozonosfesra, watá localizado entre 15 e 35 quilômetros de altitude e com cerca de 10 km de espessura, contém aproximadamente 90% do ozônio atmosférico, lá são muito rarefeitos. A s r a d i a ç õ e s electromagnéticas emitidas pelo Sol trazem energia para a Terra, entre as quais a radiação infravermelha, a luz visível e um misto de radiações e partículas, muitas destas nocivas. Grande parte da energia solar é absorvida e reemitida pela atmosfera. Se chegasse em sua totalidade à superfície do planeta, esta energia nos mataria. A camada de ozono é uma das principais barreiras que protegem os seres vivos dos raios ultravioleta, ou radiação UV.. oxigênios livres(O), reagem com gás óxigênio(O ),com a presença 2Formação:de moléculas M, cátalisadoras como (N ) O + O �� O2 2 3

Os clorofluorocarbonetos (CFC), para além de outros produtos Degradação:químicos produzidos pelo Homem que são bastante estáveis, apresentando várias aplicações como na refrigeração, porém sobre a energia das radiações solares se decompo~e e liberam radicais Cloro, no seu tempo de vida um único átomo de cloro destrói cerca de 100 000 moléculas.

M

O + Energia UV ��2 O2

2 Cl + 2O �� 2 ClO + 2 O3 2

2 ClO + 2 O � 2Cl + 2 O 2

_ 2O �� 3 O3 2

‘ Buraco ’ da camada de ozônioconcentrado sobre a antárctida

reações global de degradação abaixo:

Efeito Estufa e Aquecimento Global O efeito estufa é um evento natural, no nosso planeta ocasionado devido a algumas moléculas da atmosfera, como CO , CH , vapor d’gua absorverem a energia solar e 2 4

a devolverem na forma de calor, em varias direções, boa parte em direção ao planeta terra, o que faz reter o Calor, possibilitando a vida da forma que conhecemos, sem o efeito estufa a temperatura média na superficie do planeta terra seria de 6 ºC. O que se tornou catastrófico é a ocorrência de um agravamento do efeito estufa que desestabilize o equilíbrio energético no planeta e origine um fenómeno conhecido como aquecimento global, levando ao derretimento de geleiras, aumento do nivel do mar, migrações de animais.

DesmatamentoMadeiras de desmatamento sendo

transportados através do fluxo de um rio, na região norte.

Diminuição das GeleirasAntes em 1909 e depois em 2004,

evidencia o recuou do gelo no Alaska

Os gases de estufa são Vapor de água (H O), o dióxido de carbono (CO ), 2 2

emitido na combustão, o metano (CH ) emitido por ruminantes na forma de 4

flatulências e por lixões, esse é cerca de estufa que o 20 vezes mais potente no efeitoCO , o óxido nitroso (N O), e os CFC´s.2 2

A Chuva Ácida Toda precipitação, ou chuva que vemos são chuvas ácidas, isso é, a chuva já é naturalmente ácida devido a reação da água com o dióxido de carbono atmosférico formando ácido carbônico..

+ -H O + CO � <H CO > H +HCO2 2 2 3 3= Agora a chuva ácido, causada por fatores humanos é a grave, pois quando ocorre que a liberação dos óxidos de nitrogênio NO ,e enxofre SO , X X

ocorrem reações de formação de ácidos mais fortes que tornam a chuva alarmantemente ácida. SO (g) + H O (l) ��H SO (l) Produção do ácido sulfuroso2 2 2 3

SO (g) + H O (l) ��H SO (l) Produção do ácido sulfúrico3 2 2 4

N (g) + O (g) ��2 NO (g) (produzido em motores, e tempestades) 2 2

2 NO (g) + O (g) ��2 NO (g) (produzido na atmosfera)2 2

2 NO (g) +H O (l) � �HNO (aq) + HNO (aq) Produção do ácido nítrico2 2 3 2

Ataque pela chuva ácidaEstátuas, pisos, monumentos de Carbonato reagem com ác ido, analogamente Conchas de animais marinhos ficam mais finas pela mesma reação:

2- + CO + 2H � CO + H O 3 2 2

carbonato e ácido

017. (Unicamp - 2013 - 1 ªF) Em junho de 2012 ocorreu na cidade do Rio de Janeiro a Conferência Rio+20. Os principais focos de discussão dessa conferência diziam respeito à sustentabilidade do planeta e à poluição da água e do ar. Em relação a esse último aspecto, sabemos que alguns gases são importantes para a vida no planeta. A preocupação com esses gases é justificada, pois, de um modo geral, pode-se afirmar que a) o CH e o CO estão relacionados à radiação ultravioleta, o O , à chuva ácida 4 2 3

e os NO , ao efeito estufa. x

b) o CH está relacionado à radiação ultravioleta, o O e o CO , ao efeito estufa e 4 3 2

os NO , à chuva ácida. x

c) os NO estão relacionados ao efeito estufa, o CH e o CO , à radiação x 4 2

ultravioleta e o O , à chuva ácida. 3

d) o O está relacionado à radiação ultravioleta, o CH e o CO , ao efeito estufa e 3 4 2

os NO , à chuva ácida. x

18. (Unicamp - 2011 - 1 ªF) Levando em conta a capacidade da água de dissolver o dióxido de carbono, há uma proposta de se bombear esse gás para dentro dos oceanos, em águas profundas. Considerando-se o exposto no texto inicial e a proposta de bombeamento do dióxido de carbono nas águas profundas, pode-se concluir que esse bombeamento a) favoreceria os organismos que utilizariam o carbonato oriundo da dissolução do gás na água para formar suas carapaças ou exoesqueletos, mas aumentaria o nível dos oceanos. b) diminuiria o problema do efeito estufa, mas poderia comprometer a vida marinha. c) diminuiria o problema do buraco da camada de ozônio, mas poderia comprometer a vida marinha. d) favoreceria alguns organismos marinhos que possuem esqueletos e conchas, mas aumentaria o problema do efeito estufa.

18. (Unicamp - 2011Adaptada - 1 ªF) Do ponto de vista químico, inicialmente ocorrem a dissolução do dióxido de carbono gasoso na água e a formação de dióxido de carbono em solução. Uma vez dissolvido na água do mar, o dióxido de carbono reage rapidamente com a água. Assim, a reação do dióxido de carbono com a água a) faz o meio ficar mais básico e pode ser representada por

- + CO (aq) + H O(aq) ��HCO (aq) + H (aq). 2 2 3

b) faz o meio ficar mais ácido e pode ser representada por+ CO(aq) + H O(aq) ��2H (aq) +CO (aq). 2 2

c) faz o meio ficar mais ácido e pode ser representada por- +

CO (aq) + H O(aq) ��HCO (aq) + H (aq). 2 2 3

d) faz o meio ficar mais básico e pode ser representada por CO (aq) + H O(aq) ��H CO (aq). 2 2 2 3

TEXTO PARA AS QUESTÕES 05 E 06: Cerca de ¼ de todo o dióxido de carbono liberado pelo uso de combustíveis fósseis é absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudança em seu pH e no equilibrio do carbonato na água do mar. Se não houver uma ação rápida para reduzir as emissões de dióxido de carbono, essas mudanças podem levar a um impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plâncton, e no ecossistema marinho como um todo.

19. (Unicamp - 2010 - 2 ªF) Uma equipe do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) propõe um sistema de captação de gás metano nos reservatórios d e u s i n a s h i d r e l é t r i c a s localizadas na bacia do rio Amazonas (essa proposta está esquematicamente representada na figura abaixo): O primeiro passo é a colocação de uma membrana (1) para impedir q u e a s t u r b i n a s ( 2 ) d a s hidrelétricas suguem águas ricas em metano. Essa membrana seria fixada a bóias (3) na superfície e ancorada no fundo por pesos e, assim, a água que entraria nas turbinas vir ia de camadas superficiais de represa, com menor concentração de metano. Um sistema de dutos de captação (4) coletaria a água rica em metano no fundo da represa e a levaria para a extração do gás em um sistema (5) de vaporização. O metano poderia ser queimado em uma termelétrica (6), gerando energia limpa e redução de uma fonte do aquecimento global. Adaptado da Revista n°138.

a) Considerando o texto e a figura aolado, escreva o respectivo número em cada um dos círculos da figura, e explique por que a concentração de metano é maior n a r e g i ã o s u g e r i d a p e l o s pesquisadores. b) O texto afirma que a queima do metano na termelétrica gera energia e leva a uma redução do aquecimento global. Nesse contexto, escreva a equação química da combustão do gás metano. Explique como essa combustão leva a uma redução do aquecimento global, tendo como base a equação química e o conhecimento químico.

Exemplo de molécula de um CFC

20. (Unicamp - 2010 - 2 ªF) A Revista n°161 relata um debate entre pesquisadores, no workshop Impactos Socioeconômicos, Ambientais e de Uso da Terra, sobre questões ambientais associadas à produção do etanol. A seguir, alguns trechos adaptados desse debate são transcritos: A cana colhida com queima (colheita manual) reduz o estoque de carbono no solo, mas a colhida sem queima (mecânica) aumenta o estoque de carbono, podendo fazer o solo reter até 3 toneladas de carbono por hectare em três anos, afirma um pesquisador do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA-USP).

Não temos encontrado grande benefício em deixar palha sobre o solo. Chegamos a ganhos mais modestos, de apenas 300 quilogramas de carbono por hectare ao longo dos 16 anos de acompanhamento de canaviais em Pernambuco tratados com e sem queima. É interessante observar que a quantidade de carbono estocado no solo depende do grau de degradação do solo; solos mais degradados retêm mais carbono que os mais bem conservados, comenta um pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). a) Levando-se em conta os trechos selecionados do debate, em que aspecto os resultados obtidos pelos pesquisadores concordam entre si e em que sentido eles discordam? Justifique. b) Num outro trecho do debate, outro pesquisador conclui: Os cálculos de impacto e benefícios ambientais dependem de conhecimentos do impacto sobre o uso do solo, que não são claros. Levando-se em conta esses 3 trechos citados, as questões ambientais atuais e o ciclo do carbono na Terra, depreende-se que a preocupação final nesse debate seria com o solo ou com a atmosfera? Explique

Respostas do Ácidos e Bases 7 1. Q01 A fonte seria o sangue. A identificação seria possível, pois o sangue possui hemoglobina, que contém o a)íon de ferro em sua estrutura e que, conforme afirma-se no texto, acelera a transformação química envolvendo o luminol e a água oxigenada, promovendo a emissão da luz azul. A solução de luminol e água oxigenada contém hidróxido de sódio, que torna essa solução básica. Das b)substâncias indicadas na pergunta, apenas o carbonato de sódio (Na CO ) produz uma solução aquosa básica.Isso 2 3

ocorre devido à hidrólise do íon carbonato, conforme a equação química:+ 2-

Na CO � 2Na + CO2 3 (S) 32- - -

CO + H O --> HCO + OH (meio básico)3 2 3

Respostas do Sais e Neutralização 7 .2-3 Q02 a) Reação NH HCO ---> NH + H O + CO4 3 3 2 2

NH + H O ---> NH OH3 2 4b)4+ -

NH OH ---> NH + OH4

Q06 a)

+ +NaHCO + H �� H O + CO (g) + Na (aq) 3 2 2

ou -- + HCO �+ H �� ��� H O + CO3 2 2

Q03 a) O Sulfato de ferro apresenta a formula: FeSO4 Segundo o texto o ferro não absorvido b)é o que se encontra em maior estado de

3+oxidação, ou seja Fe . A vitamina C atua como anti-oxidante c)

2+no medicamento, pois evita que o íon Fe se oxide (ou seja, perca eletrons) e forme o

3+cátion Fe .

Q04 Poderia ser apresentado apenas:a) 2 CH CHOHCOOH + CaCO = Ca(CH CHOHCOO) + CO + H O3 3 3 2 2 2

1ºEntendendo melhor, ácido lático em água (no soro)

2º Carbonato com ácido:2- + CO + 2H <H CO > H O + Co3 2 3 2 2

3º Formação do sal do cátion cálcio, com ânion lactato

2+ Ca

De acordo com as informações de solubilidade, o lactato b)gluconato de cálcio é o sal mais solúvel entre os possíveis sais que podem se formar. Como a literatura informa que 1% é a quantidade ideal de gluconato de sódio a ser adicionada, se fosse adicionada uma quantidade maior que 1%, a precipitação do gluconato de cálcio seria favorecida (formação de macrocristais de gluconato de cálcio); se a quantidade adicionada de gluconato de sódio fosse menor que 1%, a precipitação do lactato de cálcio seria favorecida (formação de macrocristais de lactato de cálcio).

- +- +

--

2

Q05 Alternativa D

Respostas do Óxidos 7 4. Q07a) SO3 + H2O = H2SO4b) –38 ºCc) 78% Quanto mais impurezas (mais partículas) presentes numa solução menor será o ponto de fusão.

Q08 Filtração. Este processo serve para separar uma mistura a)heterogênea (sólido-líquido ou sólido-gás). Como a massa se conserva numa reação química, cada b)máquina, produzindo 240 g de ozônio por hora, consome igual massa de gás oxigênio no mesmo período. Assim, sete máquinas consomem 1680 g de O (7 x 240). 2

Q09 a) Decantação ou sedimentação2+ –

CaO + H O ---> Ca + 2 OH 2b)3+ – Al + 3 OH ---> Al(OH) 3

ou CaO + H O ---> Ca (OH)2 2

3 Ca (OH) + Al (SO ) ---> 2 Al(OH) + 3 CaSO2 2 4 3 3 4

ou3 CaO + Al (SO ) + 3 H O --->2 Al(OH) + 3 CaSO2 4 3 2 3 4

Fe(OH)3 c) hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico

Q10 a) O meteorito A, pois na região do Xingu a umidade é alta, favorecendo a formação da película de Fe O .H O, o que não acontece facilmente em região 2 3 2

seca. 2 Fe + H O + 3/2 O = Fe O .H O2 2 2 3 2b) Aproximadamente 8,5 anosc)

Q11 a)Levando-se em conta o óxido de alumínio, Al O � 2Al + 3/2 O2 3 2

(2x27)+(3x16) g (102 g) �� 2x27 g (54 g)

6Massa de óxido em 2010 ��32x106 toneladas M = 60,4 x 10 toneladasóxido

6M óxido (60,4 x 10 ) toneladas �� 55 %

6 M resíduos �� 45 % M resíduos = 49,5 x 10 toneladas

6b)Consumo de energia em 1 banho = 3.000 W x (10 x 60) s = 1,8 x10 joules. 1 banho �� 1,8 x106 joules

X banhos �� 3,6 x106 joules X= 2 banhos

Q13 O Minério de ferro pode ser a Hematita(Fe O ) 2 3a)ou a magnetita (Fe O ), assim as substâncias elementares 3 4

produzidas são ferro metélico (Fe) e o gás oxigênio(O ).2

O processo atual exige uma temperatura entre b)1300 e 1500 ºC enquanto o novo processo exige uma temperatura de apenas 800 ºC, o que leva a um consumo menor de energia.O processo atual emite CO e o processo novo não emite 2

CO ,um gás poluente da atmosfera e que contribui para o 2

efeito estufa.

Q12 a) Proveniente do nitrato de potássio: KNO3

Q14a) Porque as cores dos óxidos de ferro variam do vermelho (marrom) ao preto. ou Óxido de ferro é ferrugem e esta é de cor marrom escura.

+ 3+ Fe O + 6 H -----> 2 Fe + 3 H O2 3 2b)

Q16a) brilho; maleabilidade; som metálico; cor prateada; não quebradiço; incandescente no fogo.

b)Quem forneceria mais ferro metálico seria o FeO. Pois, a porcentagem em massa de ferro nos óxidos:78% de Fe no FeO (ferro II) e 70% de Fe no Fe O (ferro III), portanto o 2 3

FeO contém proporcionalmente mais ferro do que o Fe O 2 3

Ou via quantidade de mols de ferro nos óxidos: FeO n = m/72; Fe O n’ = 2 (m/160) = m/80; n > n’2 3

Portanto é o FeO que contém a maior quantidade de ferro.

c) O=C=O

Q15a) 2 LiOH + CO2 ---> Li2CO3 + H2OOu LiOH + CO2 ---> LiHCO3

b) 1 atm ��100%

pCO2 ��2% p CO2 = 0,02 atm (1 ponto)

p v = nCO2 RT ��nCO2 = p v / RT = 0,02 × 60000 / 0,082 × 293 ��nCO2 = 50 moles (1 ponto)Se nCO2 = 50 mola, pela estequiometria da reação a quantidade de LiOH seria de 100 moles. Como a massa molar do LiOH é 24 g / mol, a massa de LiOH seria 2400 gramas.OuSe nCO2 = 50 mols, pela estequiometria da reação a quantidade de LiOH seria de 50 mols. Como amassa molar do LiOH é 24 g / mol, a massa de LiOH seria 1200 gramas.

Respostas do Impactos Ambientais 7 .5 Q17 Alternativa D

Q18 Alternativa C Q19 Alternativa BQ19 A concentração do metano é maior no fundo do lago, a)pois esse metano é gerado na decomposição anaeróbica da matéria orgânica presente nesse local. A b) A equação de combustão do metano é: CH (g) + 2O (g) ��CO (g) + 2 H O(g )4 2 2 2

A equação química da combustão do metano mostra a formação de dois gases: CO2 e H2O, que também contribuem para o efeito estufa. No entanto, esses gases, mesmo em quantidade maior�que o metano, dão uma contribuição bem menor ao efeito estufa que o metano, que, se não fosse consumido, seria liberado na atmosfera.

Os recursos captados para as eleições presidenciais de Dilma (PT), Marina (PSB) e Aécio (PSDB) contabilizam 94% do total de recursos usados por todos os candidatos, sendo assim, os outros 6% estão distribuidos para os demais candidatos. Quem são esses financiadores de campanha? porque fazem esses investimentos? Apesar de mais conhecidas no Brasil por sua atuação no setor de construção civil, as

chamadas “quatro irmãs” – – hoje Odebrecht, OAS, Camargo Corrêa e Andrade Gutierrez

atuam em diversas outras atividades. As empreiteiras (construtoras) respondem apenas por parte dos lucros destes grupos econômicos que atuam em todos os continentes, com foco nos mercados da África, América Latina e Ásia. Entre as eleições de 2002 e 2012, juntas, as quatro empresas investiram mais de em diversos comitês partidários e candidaturas R$ 479 milhõespelo Brasil.1

Além dos contratos para obras públicas, o governo federal também incentiva o negócio dessas empresas através do . Por meio da Lei de Acesso à Informação a reportagem BNDESapurou que, entre 2004 e 2013, o banco realizou 1665 transferências para as construtoras das “quatro irmãs”, totalizando mais de Deste total, a Odebrecht e R$ 1,7 bilhão em empréstimos.Andrade Gutierrez foram as maiores beneficiadas, levando R$ 1,1 bilhão. As duas também lideram o ranking de para operações de exportação entre 2009 e março de 2014.

1desembolsos

....As empresas controladas pelas referidas empreiteiras: 1º A Camargo Correa controla a CPFL, a Alpargatas (das marcas Topper, Rainha, Mizuno, Timberland, Dupé, Havaianas) 2º a Odebrecht controla a Braskem (petroquímica), Foz do Brasil (saneamento e residuos); 3º a Andrade Gutierrez controla a Oi/Telemar, em algmas atuam em conjunto como na CCR S.A. (antiga Companhia de Concessões Rodoviárias) tem 17% da Camargo Correa e 17% da Andrade Gutierrez, 4º A OAS controla através da OAS Arenas, estádios do Brasil: como a Arena do Grêmio, em Porto Alegre; Arena Fonte Nova, em Salvador; e Arena das Dunas em Natal, sendo que além disso a OAS construiu tais estádios.1

A , maior produtora de etanol no Brasil, e a petroleira holandesa Shell se Cosanassociaram oficialmente em junho desse ano. Juntas criaram a , que atualmente é a maior Raízenprodutora de etanol no mundo. Segundo dados da Raízen..... o etanol, por exemplo, a estratégia é aumentar a produção de 2,2 para 5 bilhões de litros anuais.

2

Outra razão para a entrar no mercado do etanol, considerado como energia limpa, Shellé limpar a própria imagem: “A Shell tem um histórico de violações dos direitos humanos em vários países. Por isso ela tem usado o etanol, para tentar limpar sua imagem. Mas fica cada vez mais claro que a destruição ambiental causada para produzir o etanol agrava a crise climática", opina Mendonça. Segundo ela, a abertura brasileira para as empresas estrangeiras também demonstra o descaso do governo brasileiro com o meio ambiente e a produção de alimentos para a própria população:

2

No entanto, Maria Luísa Mendonça não acredita que o Brasil mudará o modelo agrícola tão facilmente: “Esse ano, aumentaram os casos de assassinatos no campo e os conflitos por terra. O debate sobre o (aprovado) mostra que a bancada ruralista quer expandir código florestalo monocultivo para áreas de preservação ambiental. A situação se agrava e o setor sucroalcooleiro ganha mais poder.”2

Pra quem esses políticos financiados irão governar? para o povo ou para empresários?

2 - http://archief.rnw.nl/portugues/article/fus%C3%A3o-cosan-shell-amplia-impactos-sociais-e-ambientais

1- http://racismoambiental.net.br/2014/07/as-quatro-irmas-odebrecht-oas-camargo-correa-e-andrade-gutierrez/

Marina defende o cultivo de transgênicos em entrevista ‘’Há uma lenda de que eu sou contra os transgênicos, mas isso não é verdade.....’ (PSB) se reuniu com Marina Silvainvestidores a convite do BBA, que Itaú tem entre seus sócios Neca Setúbal, responsável pelo programa de governo da candidata........ .......reforçou-se a promessa de dar autonomia ao Banco Cen t r a l O p r i nc i pa l a s sesso r 3

econômico da candidata Marina Silva (PSB), Eduardo Giannetti da Fonseca, defende que alunos da e de Unicampoutras un ivers idades púb l i cas brasileiras paguem .

4mensalidades

3- http://www.brasil247.com/pt/247/economia/151432/Em-evento-do-Ita%C3%BA-Marina-promete-reformas-liberais.htm

4-http://cartacampinas.com.br/2014/08/assessor-de-economia-de-marina-silva-defende-que-aluno-da-unicamp-pague-mensalidade/

(PSDB) é um candidato que Áécio Nevesherdeiro político do ex-presidente FHC foto, que privatizou a vale do rio doce, gerou o apagão de 2001, altas taxas de desemprego, e em são Paulo tentou cobrar mensalidades nas estaduais(Covas)

(PT) atual presidenta e candidata Dilma junto de seu aliado José Sarney

Ex-presidente (PT) com seu aliado Lula na Capital SP , Paulo Maluf (’procurado pela interpol por corrupção, preso em 2005, e 5º político mais rico do país)

(PT) e sua aliada senadora Katia Dilma Abreu (PMDB) líder da bancada ruralista.

Discussão Temática: Eleições 2014 - Presidenciáveis em Evidência