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BIOGEOQUÍMICA O sal de cozinha utilizado como tempero de vários alimentos é um composto que pode ser obtido a partir da mineração de ro- chas de sal ou pela evaporação e cristalização dos sais presentes na água do mar. O Brasil obtém o sal em salinas, que são os locais onde se repre- sa a água do mar em tanques rasos. Esses tanques costumam ser construídos em locais onde há a predominância de ventos e de tem- peraturas elevadas, o que favorece a evaporação da água. O estado do Rio Grande do Norte é o maior produtor nacional, representando cerca de 95% de todo o sal produzido em nosso país. Nesta unidade, você vai estudar os ciclos biogeoquímicos e suas relações com o ambiente, as funções orgânicas e as funções inor- gânicas, sendo uma delas os sais. OBJETIVOS • Analisar ciclos biogeoquímicos e interpretar efeitos de fenôme- nos naturais e da interferência humana sobre estes ciclos. • Compreender funções orgânicas e inorgânicas, suas aplicações, seus benefícios e riscos à saúde e aos ambientes. JUSTIFICATIVA Conhecer a composição dos produtos envolvidos nos processos químicos possibilita mensurar os impactos gerados pelas ações hu- manas. Além disso, a compreensão de alguns aspectos da química ambiental, para gerenciar o meio ambiente de forma a manter sus- tentável a vida como a conhecemos, é uma das mais importantes preocupações do nosso tempo. QUESTÕES PARA REFLETIR 1. Uma etapa do ciclo da água é muito importante para a extração do sal nas salinas. Cite outras atividades econômicas que depen- dem diretamente do ciclo da água. 2. A indústria de sal marinho tem grande relevância econômica. No entanto, essa atividade está associada a condições de trabalho precárias. Pesquise como são as condições de trabalho nas sa- linas e discuta com seus colegas sobre o que poderia ser feito para melhorar essas condições. Competências específicas e habilidades das áreas: CECNTEM1 (EM13CNT101), (EM13CNT104), (EM13CNT105) CECNTEM2 (EM13CNT203), (EM13CNT205) CECNTEM3 (EM13CNT301), (EM13CNT303), (EM13CNT307) Competências gerais: CGEB1, CGEB2 CGEB4, CGEB7, CGEB9, CGEB10 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES DESENVOLVIDAS NA UNIDADE 58 Unidade 2 Funções orgânicas 3 Funções inorgânicas 2 Ciclos biogeoquímicos 1 Montanha de sal extraída de salina em Galinhos (RN). Foto de 2012. C ai o Pe de rn ei ra s/ S hu tt er st oc k. co m /ID /B R 59 CA PÍ TU LO 1 » Para começar 1. O que são ciclos biogeoquímicos? 2. Quais são os principais elementos envolvidos nos ciclos biogeoquímicos? 3. Como esses ciclos impactam o ambiente? CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Na biosfera, encontram- -se os seres vivos, que participam dos ciclos biogeoquímicos e os alteram. Na foto, a água da chuva sobre as folhas das plantas pode cair no solo ou evaporar, dois processos que fazem parte do ciclo da água. INTRODUÇÃO AOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Existem, na natureza, cerca de noventa elementos químicos conhecidos. Boa parte deles circula na biosfera, entre os compartimentos bióticos e abióticos. O circuito percorrido por um dado elemento dentro da biosfera é chamado ciclo biogeoquímico. Diversos elementos estão presentes nas rochas. Devido ao intemperismo, pro- cesso que leva à desintegração das rochas, esses elementos podem retornar à atmosfera, sob a forma de gases, ou às águas de rios, lagos e mares, sob a forma de íons. Do meio abiótico, esses elementos são absorvidos pelos seres vivos por vários processos, como a fotossíntese e a respiração. Daí, seguem o caminho da cadeia alimentar, passando pelos consumidores e, depois, pelos decompositores, quando são devolvidos ao meio abiótico. O ser humano também participa de di- versos ciclos biogeoquímicos e, dependendo da forma como as atividades são realizadas, a alteração pode ocorrer em maior ou menor grau nesses ciclos. Neste capítulo, você vai estudar o ciclo da água, o do carbono, o do oxigênio e o do nitrogênio, que estão entre os principais ciclos biogeoquímicos. A nn a Ju rk ov sk a/ S hu tt er st oc k. co m /ID /B R 60 Não escreva no livro. CICLO DA ÁGUA A maior parte da água presente na Terra (cerca de 97,5%) está nos oceanos e nos mares, a água salgada. Uma pequena parte (1,75%) encontra-se nas geleiras, onde a água se apresenta no estado sólido. Apenas uma ínfima parte (0,75%) es- tá nos rios, lagos e aquíferos (reservas de água subterrânea) na forma de água doce, disponível para os seres vivos, ou sob a forma gasosa, compondo o vapor de água na atmosfera. O ciclo da água envolve três estados físicos. A água sob a forma de vapor re- sulta da transpiração dos seres vivos e da evaporação dos rios, lagos e, principal- mente, dos mares e oceanos. A água gasosa retorna ao estado líquido por meio da condensação. Uma parte da água que evapora dos oceanos é levada aos con- tinentes, onde se precipita e, então, infiltra-se no solo ou retorna aos oceanos pe- lo escoamento das águas fluviais ou das águas provenientes do degelo. A ima- gem a seguir ilustra o caminho percorrido pela água na natureza. Propriedades da água e suas implicações O elevado calor específico da água faz com que apenas 2,5 m de coluna d’água do oceano seja equivalente a toda capacidade calorífica da atmosfera que está sobre o oceano […]. Em outras palavras, o oceano retém cerca de 1 100 vezes mais calor que a atmosfera. Durante o verão, o calor é estocado nos oceanos e, durante o inverno, par- te desse calor é transferida de volta para a atmosfera amenizando, assim, a tempera- tura do ar. Apenas compreendendo o significado do elevado calor específico da água, somado ao seu grande volume, já podemos perceber por que o oceano age como mo- derador climático, diminuindo a amplitude das variações de temperatura entre as es- tações do ano e transferindo calor das regiões tropicais para as subtropicais e polares por meio das correntes marinhas. Se não fossem os oceanos, nosso planeta teria dias muito quentes e noites muito frias Campos, M. L. A. M.; Jardim, W. F. Aspectos relevantes da biogeoquímica da hidrosfera. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, n. 5, p. 18-27, nov. 2003. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/05/hidrosfera.pdf. Acesso em: 18 maio 2020. Esquema do ciclo da água. Cores-fantasia. Fonte de pesquisa: reeCe, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 1 244. condensação evapotranspiração precipitação escoamento superficial proveniente do degelo precipitação escoamento superficial descarga do aquífero nascente infiltração evaporação precipitação armazenamento de água nos oceanos armazenamento de água na atmosfera armazenamento de água no gelo armazenamento de água doce armazenamento de água submersa Pa ul o C es ar P er ei ra /ID /B R Representação sem proporção de tamanho. Calor específico Para saber quanto varia a temperatura de determinada substância, independente- mente de sua massa, aplica- mos a propriedade denomina- da calor específico, c, que é a quantidade de calor que deve ser fornecida ou retirada para que a massa unitária de uma substância sofra uma variação unitária de temperatura, para mais ou para menos. DE OLHO NO CONCEITO 61Não escreva no livro. PRÁTICAS DE CIÊNCIAS CONSTRUINDO UM TERRÁRIO PARA OBSERVAR O CICLO DA ÁGUA Um terrário fechado permite a simulação de um ambiente natural em microescala. Nesta atividade, vo- cê e os colegas vão identificar o ciclo da água em um terrário. Material • vidro de boca larga (ou garrafa PET transparente cortada ao meio) • pequenas pedras (pedriscos) ou argila expandida em quantidade suficiente para preencher o fundo do recipiente • carvão vegetal triturado em quantidade suficien- te para formar uma fina camada no recipiente • terra vegetal (terra adubada), em volume três a quatro vezes superior ao das pedras • duas ou três mudas de plantas de espécies diferentes, como musgo, avenca, begônia ou qual- quer outraespécie de pequeno porte • cartolina • elásticos • pedaço de plástico transparente ou de cor clara em tamanho um pouco maior que o da boca do recipiente • pá ou colher • água filtrada Como fazer 1 Sob a orientação do professor, forme com os colegas grupos de três a quatro integrantes. As ativida- des de montagem do terrário devem ser distribuídas entre os integrantes do grupo, de modo que to- dos participem. 2 Lavem, enxáguem e sequem o recipiente, de maneira que não reste qualquer vestígio de sabão. Co- loquem as pedras ou a argila expandida no fundo do recipiente, formando uma camada. Sobre essa camada, coloquem o carvão vegetal triturado e, por fim, a terra. 3 Com a pá ou a colher, abram buracos na terra e plantem as mudas. Molhem a terra, deixando-a úmi- da, mas não encharcada. Cubram o terrário com o plástico e utilizem o elástico para fixá-lo na boca do recipiente. Coloquem o terrário em um local que receba luz solar apenas indiretamente. 4 Durante uma semana, observem o terrário diariamente e ano- tem as mudanças que vocês observam em relação à água. 5 Cada grupo registrará, no caderno, as condições do terrário no dia da montagem, como as espécies plantadas, o estado de hi- dratação da terra (mais encharcada ou mais seca) e a espessu- ra das diversas camadas de solo, entre outras. 6 Todos os dias, ao chegar à escola, após o intervalo e antes do ho- rário de saída, anotem outros aspectos além dos citados: se exis- tem pequenas gotas de água sobre as folhas dos vegetais ou no plástico, se o vidro está embaçado, se a terra parece seca, etc. 7 Ao final de uma semana e após responder às perguntas da discus- são, cada grupo deverá fazer, em uma cartolina, um esquema do terrário e indicar com setas e legendas o ciclo da água presente nele. Para concluir 1 Em que parte do recipiente foi possível observar melhor a presença de água no terrário? 2 A quantidade de água colocada inicialmente se manteve constan- te até o final das observações? Justifiquem a resposta. 3 Estabeleça analogias entre a observação do terrário e os fenôme- nos que acontecem na Terra envolvendo a água. Aspecto final do terrário. Cores-fantasia. Va gn er C oe lh o/ ID /B R Atenção! As observações devem ser feitas sem a remoção do plástico. 62 Não escreva no livro.
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