Lista de exercícios química ambiental Ozônio Estratosférico

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Murilo Jovino Moraes Matrícula: 201920401 21A 
 
Julia Bernardino Giorgiani Matrícula: 201920443 21A 
 
LISTA REO 2 OZÔNIO ESTRATOSFÉRICO 
 
1) Clorofluorcarbonos (Fréons) são moléculas nas quais os átomos de Cl e F estão ligados a 1 ou 2 
átomos de C. Esses compostos não se decompõem bem na atmosfera até que se desloquem para a 
estratosfera, onde a radiação ultravioleta de curto comprimento de onda proveniente do Sol está 
presente. A interação dos Fréons com esse tipo de radiação leva à produção de átomos de Cl livres, 
que reagem para degradar a camada de ozônio estratosférico. Considerando o que foi abordado até 
agora sobre a energia da radiação eletromagnética como uma função do comprimento de onda, o 
que podemos considerar sobre a força de uma ligação C—Cl e ligações do tipo C—F? Explique o 
efeito interação radiação-matéria quando são considerados comprimentos de onda dentro da faixa 
do UV. 
- A radiação-matéria pode ser caracterizada como a espectroscopia, uma vez que quando a 
radiação Ultravioleta (UV) com um comprimento de onda específico é emitida e atinge um 
átomo ele absorve o fóton UV, gerando a probabilidade de excitar um elétron do átomo 
para um nível energético mais alto. Esse processo de energização do elétron é chamado de 
transição,nesse estado ele ocupa uma posição de instabilidade em comparação ao seu 
estado normal. Logo voltando para seu estado normal, posteriormente emitindo um fóton 
de energia igual à diferença da energia dos estados baixo e alto. Quanto menor o 
comprimento de onda, maior são os danos causados, visto que a energia é maior, energia 
essa suficiente para alterar a matéria. Um exemplo rápido sobre são as possíveis 
modificações dos Raios Ultravioleta B sobre a pele, podendo gerar até o cancer devido a 
exposição. 
2) A) Que espécies reativas são produzidas a partir de clorofluorcarbonos que reagem com ozônio 
estratosférico? 
- Depois que os compostos de clorofluorcarbonos reagem com a radiação eletromagnética os 
radicais de cloro são liberados 
B) Qual é a reação? Como leva à destruição da camada de ozônio? 
- 
 
3) Defina o termo estado estacionário quando aplicado à camada de ozônio. 
- O estado estacionário significa que a concentração de ozônio está em equilíbrio, produzindo 
a mesma quantidade do composto destruído. Isso não significa que não haja entrada ou 
absorção de matéria, pois isso acontece uma vez que a taxa de entrada e a matéria decaem 
ou ficam restritas ou se tornam as mesmas de um determinado compartimento do 
ambiente. 
4) O HCFC-123 tem sido proposto como um substituto para o CFC-11. Como você compararia as 
propriedades dos dois compostos relacionando-as a: 
A) Tempo de vida troposférico 
- Na atmosfera, o HCFC-123 tem tempo de vida menor devido à facilidade de rompimento das 
suas ligações H-C, que ocorrem antes deles atingirem a estratosfera. 
B) Combustibilidade 
- O HCFC-123, por possuir 1 átomo de hidrogênio, tem combustibilidade 2, maior do que a do 
CFC-11, que não possui nenhum átomo de hidrogênio e possui combustibilidade 1. 
C) Capacidade de depleção de ozônio 
- O HCFC-123 equivale a 5% da capacidade de depleção do CFC-11. 
Discuta os dados das letras a até c. 
5 Discuta as afirmações abaixo, destacando se estão corretas ou erradas, e reescrevendo-as na sua 
forma correta: 
I) O efeito estufa é causado, principalmente, pelo aumento da concentração de gás carbônico na 
atmosfera, provocado pela queima de combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo 
- (CORRETA). O efeito estufa é o aumento da temperatura da Terra pela retenção do calor de 
acordo com alguns gases atmosféricos, relacionados à queima de combustíveis fósseis, uma 
das atividades que mais produz gases de efeito estufa. 
II) A substituição dos CFCs (clorofluorcarbonos) por outros gases, como o propano e o butano, é uma 
medida para impedir a destruição da camada de ozônio 
- (CORRETA). Para ser um bom substituto aos CFC 's, a substância química não pode conseguir 
atravessar a troposfera e chegar na estratosfera, a fim de se 
III) A destruição da camada de ozônio provoca o aumento da radiação ultravioleta, aumentando a 
atividade fotossintética das plantas com a ampliação das colheitas 
- (INCORRETA). A radiação ultravioleta afeta diretamente as plantas, causando danos nesses 
vegetais. 
6) Um catalisador pode ser definido como uma substância que altera a taxa de reação sem, contudo, 
interferir na reação global e, portanto, sem ser consumido no processo. Por essa definição, um 
catalisador poderia ter um tempo de vida infinito. A decomposição catalítica do ozônio tem um 
tempo finito. Os catalisadores de decomposição, contudo, tem finitos tempos de vida. Nesse 
cenário: 
A) Defina o que se entende por sumidouro estratosférico 
- Sumidouro estratosférico é um processo que ocorre de forma natural como a oxidação pelos 
gases atmosféricos ou como a dissolução na chuva, seu principal objetivo é remover os 
contaminantes do meio 
B) Quais são os principais sumidouros para remoção estratosférica de Cl e NO? Explique. 
- Compostos contendo Cl ou NO não possuem um sumidouro natural. Por isso eles perduram 
na atmosfera por anos até que sofra decomposição fotoquímica por radiação UV - C, 
liberando seus átomos na atmosfera. 
7) Reações do tipo 
𝐻𝑂 + 𝐶𝐹2𝐶𝑙2 → 𝐻𝑂𝐹 + 𝐶𝐹𝐶𝑙2 
são sumidouros troposféricos concebíveis para CFCs. Você pode deduzir por que elas não ocorrem? 
- O fato delas não ocorrerem é devido à falta de H nos CFCs e por eles serem apolares, não 
sendo reativas na troposfera 
8)A) Quais são as principais fontes naturais* e antropogênicas para produção das espécies 
radicalares HO, NOx e ClO? 
- ● Radical HO: Os hidrocarbonetos podem possuir como emissor as fontes estacionárias, que 
são gerados, especialmente, por alguns processos de combustão em centros urbanos ou, 
fontes naturais, no caso sendo esta liberação feita pelas plantas. 
- ● Radical NOx : São emitidos por fontes estacionárias, por processos de combustão, queima 
de materiais sólidos ou ainda liberados durante algum processo industrial. Fontes naturais, 
devido a transformações microbianas ou pelas descargas elétricas. 
- ● Radical ClO: Principal fonte dos gases CFCs (clorofluorcarboneto), utilizados 
frequentemente nas indústrias de refrigeração e ar condicionado. 
B) Existe alguma conexão entre os dois tipos de fontes para as diferentes espécies? 
- O NOx e HO têm em comum a emissão por fontes naturais. Já para os 3, todos contam com 
uma intensificação de sua emissão devido a intervenção humana relacionada a processos 
industriais. 
9) Compostos totalmente fluorados, como tetrafluorometano e hexafluoroetano, são liberados no ar 
como resíduos e subprodutos da produção de alumínio. Eles também foram brevemente 
considerados como substitutos do CFC. 
A) Essas moléculas têm um sumidouro na troposfera? Qual(ais)? Explique 
- Não, uma vez que não reagem com o ozônio, hidroxila ou qualquer outra substancia eu seja 
reativa na troposfera. 
B) Elas vão agir como gases estufa? Por que? 
- Sim, por possuir uma baixa reatividade e por absorver a radiação infravermelha acabam 
sendo agentes potenciais ao aquecimento global (em um tempo longo). 
C) Suas respostas seriam as mesmas para monofluorometano e monofluoretano? 
- Não, eles são reativos e possuem sumidouros na troposfera, então não causariam danos. 
10) - O radical CF3O é produzido durante a decomposição do HFC-134a.Mostre a sequência de 
reações pelas quais ele poderia destruir o ozônio agindo como um catalisador X de forma 
semelhante ao radical hidroxila. 
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