AULA 4 Química da Água

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01/04/2015 
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Química das Águas Naturais 
Capítulo 13 do Colin Baird 
http://www.caranguejo.org.br/ciclo-da-agua/ 
Ciclo hidrológico e usos 
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Reservatórios e fluxos globais (km3 ou km3/ano) 
Quantos litros de água você consumiu hoje? 
http://comacomosolhos.com/quantos-litros-de-agua-voce-consumiu-hoje 
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3 
Fonte: Aquastats (Relatório da FAO-
ONU de 2003); World Development 
Indicators (Relatório do Banco 
Mundial, de 2003); Atlas da Água 
(2005), de Robin Clarke e Jannet King 
Onde a água 
é usada 
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4 
• Todas as formas de vida dependem da água!! 
Água de beber, banho, lavar (utensílios, carros, casa, 
roupas), cozinhar, molhar jardim, etc... 
 Embora se chame Terra, cerca de 70% do nosso planeta é coberto por água. 
Somente 1,5% esta na 
superfície (rios e lagos). 
Por isso, a importância 
de se tratar com muito 
cuidado um recurso tão 
escasso. 
Acesso a 
água tratada 
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Química de oxidação-redução em 
águas naturais 
• Oxigênio Dissolvido (OD) 
O2(aq) é o agente oxidante mais importante! 
 
Em solução ácida: O2 + 4H
+ + 4e- → 2H2O(l) E° = 1,229V 
Em solução básica: O2 + 2H2O(l) + 4e
- → 4OH- E° = 0,401 V 
 
A conc. de O2(aq) é geralmente pequena e dependente da 
pressão atmosférica, temperatura e salinidade. 
Exemplo: A água do mar contém menos OD devido a sua alta salinidade 
Nas águas, o OD provem da atividade fotossintética da biota aquática 
e/ou pela difusão desse gás, que está presente no ar, na superfície da 
água. 
A solubilidade do OD na água, como para outras moléculas de gases apolares 
com interação intermolecular fraca com água, é pequena devido à 
característica polar da molécula de água: 
O2(g) ⇌ O2(aq) 
cuja constante de equilíbrio (Lei de Henry, KH). 
Para o processo de dissolução do O2, KH é definida como: 
KH = [O2(aq)] / pO2 
 
onde pO2 é a pressão parcial do oxigênio atmosférico. 
O valor de KH para o O2 a temperatura de 25 °C é de 1,29 x 10
–3 mol L–1 atm–1. 
 
Desta forma, como no nível do mar a pressão atmosférica é de 1 atm e a 
composição média em volume ou molar do ar seco é de 21% de O2, pode-se 
estimar a pressão parcial do oxigênio como sendo 0,21 atm 
Calcule o OD. 
 [O2] = KH pO2 = 1,29x10
–3 x 0,21 = 2,7 x 10–4 mol/L, em mg/L? 
 [O2] = 2,7 x 10
–4 x32x103 = 8,6 mg/L. 
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Como a solubilidade é proporcional à 
pressão parcial de O2 ([O2] = KH pO2 ), 
pode-se inferir que a solubilidade 
decresce com o aumento da altitude, 
devido á diminuição da pressão 
atmosférica de oxigênio. 
 
Figura 1: Solubilidade do O2 em 
água a várias temperaturas, na 
pressão atmosférica de 1 atm (760 
mmHg). 
águas de rios ou lagos aquecidas 
artificialmente como resultado 
de poluição térmica contêm 
menos OD (operação de usinas 
geradoras de energia elétrica) 
• Ambientes aquáticos tropicais têm menos OD 
disponível do que os de ambientes aquáticos de 
clima temperado. Explique. 
• Embora insignificante quando comparada à 
temperatura, a salinidade também influencia na 
capacidade da água em dissolver oxigênio. 
Explique. 
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Demanda de Oxigênio 
Degradação aeróbica (fungos e bactérias aeróbicos) 
A matéria orgânica (MO) de origem biológica (restos 
de plantas e animais), genericamente: CH2O. 
 (CH2O)n + nO2 → nCO2 + nH2O 
O OD consumido, em condições naturais, é compensado pelo oxigênio 
produzido na fotossíntese e pela reaeração da água. Porém, a água 
estagnada ou a que está próxima ao fundo de um lago/rio está, com 
frequência, quase completamente sem oxigênio, devido à seu consumo 
durante a degradação da MO e à falta de um mecanismo de reposição. 
 
Com o lançamento de esgotos domésticos e de efluentes ricos em MO 
impacta um corpo hídrico. Explique. 
http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarTema.php?idTema=20 
• Para avaliar a Qualidade da Água e testar a presença de cargas 
poluidoras ricas em MO, alguns parâmetros como o teor de OD e a 
DBO (demanda bioquímica de oxigênio) são medidos. 
Se uma amostra de água a 25° C apresenta 
7,0 mg/L de OD. Qual sua saturação %? 
R: 81% 
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Qual seria ao potencial para 
um rio não poluído por M.O. e 
um poluído? 
Reações: 
a) Oxidação da matéria orgânica pelo dicromato de potássio 
 
 
 
• b) titulação do excesso de dicromato pelo sulfato ferroso amoniacal 
• O titulante empregado é o sulfato ferroso amoniacal, Fe(NH4)2 (SO4)2. 
Ponto final; viragem de amarelo para marrom mediante a adição de gotas 
de ferroin (1,10-phenantrolina). 
• 6Fe+2 + Cr2O7
-2 + 14H+  6Fe+3 + 2Cr+3 + 7H2O 
• c) interferência de cloreto 
• Algumas substâncias inorgânicas oxidáveis presentes na amostra podem 
interferir nos resultados, aumentando-os. 
• 6Cl- + Cr2O7
-2 + 14H+  3Cl2 + 2Cr
+3 + 7H2O 
d) eliminação da interferência de cloretos 
• Adição de HgSO4, 
• 2Cl- + Hg+2  HgCl2(s) 
 
+ Fe2+(excesso)→Complexo 
 marrom 
 Fe2+ 
http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarTema.php?idTema=20 
Façam os problemas 
13-5 e 13-6 
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Águas poluídas com substâncias orgânicas (resíduos animais, alimentos 
ou esgoto) apresentem uma DBO superior à solubilidade de equilíbrio 
máxima de oxigênio. Sob tais circunstâncias, a menos que a água seja 
continuamente aerada, a depleção de oxigênio será alcançada 
rapidamente. 
• 
 
Represas sobre áreas de florestas 
também apresentam alta demanda 
de oxigênio dissolvido. Nestas, a 
grande quantidade de biomassa 
inundada, ao se decompor, consome 
todo o OD, gerando déficits, não é 
raro que toda a coluna d’água se 
tornar desoxigenada, nos primeiros 
anos após a construção. 
Estimativa do perfil de oxigênio dissolvido para 
trecho do rio São Mateus, após receber efluentes 
municipais (transportados pelo Rio Abissínia). 
 
 Parâmetro 
 
CONAMA 
 Valores encontrados 
Abssínia Antes Depois 
OD (mg/L) >5 <0,3 4,5-7,5 4,4-7,0 
DBO(mg/L) <10 45-100 1,5-2,6 2,5-3,5 
P (mg/L) 0,15 3,6-4,5 0,02-0,06 0,04-0,09 
pH 6-9 4,5-5,0 6,5-6,9 6,6-7,1 
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• Decomposição da matéria orgânica (M.O.) 
A decomposição da MO pode acontecer mesmo em 
condições anaeróbias (pântanos, fundo de lagos, rios 
poluídos), desde que as microorganismos anaeróbicos e 
facultativos estejam presentes . 
 
 
Este processo não demanda OD, sendo uma parte do carbono 
oxidada (para CO2) e a parte restante reduzida (para CH4), 
processo de perda de proporções (FERMENTAÇÃO). 
Reação de Fermentação: ambos agentes oxidantes e 
redutores são materiais orgânicos. 
Como o metano é insolúvel em água, este forma bolhas. Por 
esse motivo, é conhecido como “gás dos pântanos” 
 
NOX do C: 0 -4 +4 
• Em condições redutoras (anaeróbias), o Fe3+, é 
reduzido para Fe2+ que é solúvel. 
Fe3+ + e- → Fe2+ 
 
 
 
 
 
 
Representação esquemática da estratificação térmica e 
química das águas de um lago no verão, mostrando as 
principais espécies químicas presentes (Baird, 2002). 
 
Águas mais quentes (menos densa) 
Águas mais frias (mais densa) 
[O2] ↑ 
[O2] ↓ ↓ 
http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarTema.php?idTema=20 
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• Drenagem Ácida de Mina (DAM) 
Gerada quando minerais sulfetados (rejeito ou estéril de 
mineração de ouro, carvão, Cu, Zn ou U) são oxidados em 
presença de água. 
 
 
Esta solução age como agente lixiviante, liberandometais e 
ametais (As, Sn, Cu, Zn, Al) para solução/ambiente. 
 
O tratamento de efluentes ácidos da DAM envolve a 
neutralização da acidez e consequente precipitação e 
imobilização das espécies dissolvidas. 
 
4 FeS2 + 15 O2 + 14 H2O → 4Fe(OH)3 + 8 H2SO4 
catalisada por bactérias 
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• Drenagem Ácida de Mina (DAM) 
Reações para o Fe: 
4 Fe2+ + O2 + 2 H2O → 4Fe
3+
 + 4 OH
- 
Reação Global: 
 4 [Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 (s) ] 
4 Fe2+ + O2 + 2 H2O + 8OH
- → 4Fe(OH)3 (s) 
2S2- + 7 O2 + 2 H2O → 4 SO4
2- + 4 H+ 
Primeiramente os íons dissulfeto são oxidados pelo O2 
 
 
Combinando as reações 
4 FeS2 + 15 O2 + 2 H2O → 4Fe
3+
 + 8 SO4
2- + 4 H+ 
Temos como produto sulfato de Ferro e ácido sulfúrico 
pH pode ser menor que 2 e alcançar valor de ZERO ; [H+] =?? Calcule! 
A ppt do Fe(OH)3 deixa a solução alaranjada. 
A escala pE 
• Análogo a escala de pH. 
• Refere-se ao log da atividade de elétrons na água 
(mesmo não existindo elétrons livres em solução). 
Baixo pE = elétrons das substancias dissolvidas estão 
disponíveis (meio redutor). 
Alto pE = as substâncias dissolvidas são agentes 
oxidantes, tem-se poucos elétrons disponíveis para 
reagir (meio oxidante). 
Em águas naturais, geralmente, um reação redox determina a 
disponibilidade de elétrons para as outras reações redox que estejam 
ocorrendo. Conhecendo a posição de equilíbrio para a reação 
dominante, podemos calcular o pE da posição de equilíbrio! 
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A estabilidade de um elemento num estado de oxidação 
é função de mudança de energia devido à subtração ou 
adição de elétrons. Essa mudança de energia pode ser 
medida pelo potencial redox (Eh) 
 
Eh = E° + (RT/nF).ln([Oxid]/[Red]) 
 
 T= 298 K; R = 8,31 J/(mol.K) e F = 9,65x104 J/V.mol 
 
Eh = E° + (0,0592/n).log([Oxid]/[Red]) 
 
Nas condições padrão, conc ou pressão unitárias 
 
http://jan.ucc.nau.edu/~doetqp-p/courses/env440/env440_2/lectures/lec13/lec13.html 
Monte a expressão para condições redutoras. pH2 = 1 atm 
Monte a expressão para condição 
Oxidante. pO2 = 1 atm 
Eh = E° + 0,0592/n.log([Oxid]/[Red]) 
Eh = 1,23 + (0,0592/4)log(pO2)+¼Log([H
+]4) 
Eh = 1,23 -0,0592pH 
Eh = E° + 0,0592/n.log([Oxid]/[Red]) 
Eh = 0,0 + (0,0592/2)log([H+]2/pH2) 
Eh = 0,0 - (0,0592/2).2pH + (0,0592/2)Log(pH2) 
Eh = 0,0 - 0,0592pH 
2H+ + 2 e- = H2 E° = 0,0 V 
O2 + 4 H
+ + 4e- = 2 H2O E° = 1,228V 
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Reações espontânea tem ΔG negativo 
ΔG = -nFE 
No equilíbrio: ΔG = 0 
E está relacionado à G por: G = -nFE 
E está relacionado ao pE (pE -log ae-) por: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lembre-se: Baixo pE meio redutor, assim com baixo pH meio ácido. 
http://jan.ucc.nau.edu/~doetqp-p/courses/env440/env440_2/lectures/lec13/lec13.html 
• Qdo há OD na água, geralmente, a redução do O2 é 
a reação dominante/determinante do pE. 
¼ O2 + H
+ + e- = ½ H2O 
Desta forma o pE esta relacionado à acidez (pH) e da 
pressão parcial de O2. Monte a expressão: 
pE = pE° + log([H+].(pO2)
1/4) (E° = 1,228V) 
ou pE = 1,228/0,0592 – pH + ¼ log(pO2) 
Calcule o pE de uma água neutra (pH = 7,0) e saturada 
com OD (pO2 = 0,21 atm). 
O pE da água pode ser calculado com base no 
potencial padrão da reação (E°) e as concentrações 
(ou pressão) dos constituintes da reação! 
 
pE= 13,9 
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Por exemplo, redução do nitrato, balanceada p/ 1 e-. 
⅛ NO3
- + 5/4 H+ + e- = ⅛ NH4
+ + ⅜ H2O(l) 
Em condições padrão (1M e 1atm), E°= 0,836V 
O pE = pE° – log[NH4
+]1/8/([NO3
-]1/8.[H+]5/4) 
 
pE = 0,836/0,0592 – log[NH4
+]1/8/([NO3
-]1/8.[H+]5/4) 
pE = 14,15 – 5/4pH – ⅛ log ([NH4
+]/([NO3
-]) 
 
Qdo a conc de OD é baixa, o pE pode ser determinado 
pelas espécies de N e pelo pH do meio. 
Estime o pE para água neutra e com razão unitária 
para as espécies de N. 
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• Ambientes fortemente redutores 
⅛ CO2(g) + H
+ + e- = ⅛ CH4(g) + H2O(l) 
pE° = E°/0,0592 (E°=0,17V) 
 
 pE = pE° – pH + ⅛ log(PCO2/PCH4) 
 
Se a pressão dos gases for igual e a água neutra. O pE 
é de -4,1 (Confirme o valor!!!) 
 
Em um lago profundo a água superficial (saturada 
com OD) pode apresentar pE elevado e a água do 
fundo pE negativo. 
Conhecendo-se as espécies dominantes da reação 
redox e medindo-se o pE, podemos calcular a razão 
entre as formas oxidadas e reduzidas. 
Por exemplo: 
Fe3+ + e- = Fe2+ pE=pE° + log([Fe3+]/[Fe2+]) ; E°=0,78V 
pE=0,78/0,0592 + log([Fe3+]/[Fe2+]) 
Se o pE for -4,1 (como estimado anteriormente), qual 
será a razão entre as espécies de Fe. Calcule! 
[Fe3+]/[Fe2+] = 5x10-18 
E qual a razão para água aeróbia??? (Sat em OD) 
pE = 13,9 => [Fe3+]/[Fe2+] = 5 
Qual o pE da transição entre as formas oxidada e 
reduzida? Razão = 1 => pE = 13,2 +log1 = 13,2 
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Problema 13-10. Assumindo que o OD determina o 
pE e que a pO2=0,10 atm, calcule a razão PCO2/PCH4, 
para pH = 4,0. 
⅛CO2 + H
+ +e- = ⅛CH4 + H2O 
pE° = E°/0,0592 (E°=0,17V) 
 pE = pE° – pH + ⅛log(PCO2/PCH4) 
¼ O2 + H
+ + e- = ½ H2O 
pE = 20,75 + log([H+].(pO2)
1/4) 
ou pE = 20,75 – pH + ¼ log(pO2) 
pE = 20,75 – 4,0 + ¼ log(0,10) = 16,5 
pE = 0,17/0,0592 – 4,0 + ⅛ log(PCO2/PCH4) 
16,5 = 2,82 – 4,0 + ⅛ log(PCO2/PCH4) => Razão = 10
141 
Ou seja, em condições oxidantes a conc de CH4 é desprezível! 
Não há formação de metano! 
Sequência Natural de reduções biológicas: 
Na água desprovida de O2 passam a 
proliferar as bactérias anaeróbias (ou 
facultativas), empregando oxidantes 
alternativos ao O2, que produzem menos 
energia, iniciando pelo oxidante que libera 
mais energia até este se esgotar. 
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Diagrama pE-pH 
Linhas Verticais = pH no qual as conc 
das formas Oxid e Red se igualam. 
O Eq entre Fe2+ e Fe3+, só é 
importante em pH<3.(linha vermelha) 
O Fe3+, começa a ppt como Hidróxido 
em pH ligeiramente acima de 3. Já o 
Fe2+ é estável até pH ≈ 8. 
 
Fe2+ 
Fe3+ 
H2O + e
- → ½ H2 + OH
- 
E° = -0,82V, relacione o pE e pH 
Para PH2 = 1 atm 
¼ O2 + H
+ + e- = ½ H2O E°= 1,228V 
pE = 20,75 + log([H+].(pO2)
1/4) 
pE = 20,75 – pH + ¼ log(pO2) 
Sendo a pO2 = 1 atm, calcule o pE para pH =1, 3, 5, 7, 9, 11 
Fe2+ 
Fe3+ 
pE=-0,82/0,0592+log(PH2
1/2.[OH-]) 
Sendo PH2 =1 atm 
pE = -13,85+log([OH-]) 
pE = -13,85-pOH 
pE = -13,85 + 14 -pH 
 
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Química Ácido-Base 
Sistema CO2-carbonato 
CO2(g) → CO2(aq) KH = 3,4x10
-2 = PCO2/[CO2] 
CO2(aq) + H2O(l) → H2CO3(aq) 
H2CO3(aq) = HCO3
-
(aq) + H
+
(aq) Ka1 = 4,5x10
-7 pKa1= 6,3 
HCO3
-
(aq) = CO3
2-
(aq) + H
+
(aq) Ka2 = 4,7x10
-11 pKa2=10,3
 
 
CaCO3(s) = Ca
2+
(aq) + CO3
-2
(aq) Kps = 4,6x10
-9 
Em baixo pH (<5) a espécie principal é o 
ácido carbônico. 
Carbonato só é dominante em alto pH. 
O bicarbonato domina na faixa da 
neutralidade (7-10). 
No pH ≈5,6 da chuva, a maior parte do CO2 
dissolvido existe como ácido carbônico. 
• CO2(g) =H2CO3(aq) 
KH= [H2CO3]/PCO2 (a) 
 
H2CO3 = H
+ + HCO3
- 
• Ka1 = [H
+]*[HCO3
-]/[H2CO3] 
 como: [H+] = [HCO3
-] 
 
temos: Ka1 = [H
+]2/[H2CO3] (b) 
 
• substituindo (a) em (b) 
• Ka1 = [H
+]2/(KH*PCO2) .... => [H
+] =( Ka1 KH*PCO2)
 1/2 
= (3,4x10-2*4,5x10-7*0,037x10-2)1/2 = 2,35x10-6 mol/l 
=> pH=5,6 
 
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• Sabendo que a conc de CO2 no ar 365ppm, calcule o 
pH da chuva. 
 
• O sequestro do CO2 nas águas do oceano, já levou a 
uma queda de 0,1 no pH das águas, devido à 
elevação da conc de CO2 no ar. 
 
•A principal fonte de carbonatos são as rochas 
calcarias (CaCO3). Mesmo sendo um sal pouco 
 solúvel, sua dissolução libera a 
 base que pode 
 reagir com 
 ác carbônico. 
CaCO3 = Ca
2+ + CO3
2- 
CO3
2- + H2O = HCO3
- + OH- 
CO3
2- + H2CO3 = 2HCO3
- 
CO2(aq) + H2O(l) = H2CO3(aq) 
 
A presença de CO2 dissolvido na água aumenta a solubilidade do 
carbonato de cálcio. E vice-versa. EXPLIQUE! 
 
Estas reações fazem com que o pH se mantenha próximo da 
neutralidade. 
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21 
Água em equilíbrio com CaCO3 
CaCO3(s) = Ca
2+ + CO3
2- (1) 
Kps = [Ca
2+]x[CO3
2-] = 4,6x10-9 
 
Solubilidade (S) = √ Kps = 6,8 x 10
-5 mol/L 
 
 
 
 
 
Agora, se considerarmos que o CO3
2- atua como uma 
base fraca, temos: CO3
2- + H2O = HCO3
- + OH- (2) 
Kb(CO3
2-
) = [HCO3
-]x[OH-]/[CO3
2- ] Kb = Kw/Ka2(H2CO3) 
Combinando as reações (1) e (2): 
CaCO3(s) + H2O = Ca
2+ + HCO3
- + OH- 
Demonstre que esta reação possui um Constante de Equilíbrio 
(K) dada por KpsxKb. Calcule seu valor. Em qto S aumenta? 
 
Água em equilíbrio com CaCO3 
CaCO3(s) + H2O = Ca
2+ + HCO3
- + OH- 
Demonstre que esta reação possui um Constante de Equilíbrio 
(K) dada por KpsxKb. Calcule seu valor. Em qto S aumenta? 
K = KpsxKb = Kpsx Kw/Ka2(H2CO3) = 4,6x10
-9*1x10-14/4,7x10-11 = 
 K = 9,7x10-13 
S = [Ca2+] = [HCO3
-] = [OH-] 
9,7x10-13 = S*S*S = S3 ..... S = 3√ K = 9,9x10-5 mol/L 
 
pH = 14 - pOH = 14 – (-log[OH-]) = 14 - 4 = 10,0 
 
Qual o pH? 
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Composição iônica das águas 
• Quando a água entra bem contato com a atmosfera, 
solos, rochas e outros meios, esta solubiliza 
espécies iônicas e moleculares...adquirindo uma 
composição que pode refletir os substratos com os 
quais ela teve contato. 
Água Mineral Natural 
 
 É a água obtida diretamente de fontes naturais ou por 
extração de águas subterrâneas, utilizando técnicas adequadas, 
de modo a manter a integridade química, física, físico-química e 
microbiológica. É caracterizada pelo conteúdo definido e 
constante de determinados sais minerais, oligoelementos 
(essenciais para os seres vivos) e outros constituintes, 
considerando as flutuações naturais (RDC 274/2005 – ANVISA – 
MS). 
Existem diversos tipos de água mineral, definidos de acordo com 
a fonte em que são captadas, composição química, temperatura 
e outras substâncias presentes. Os tipos de água mais 
conhecidos são a água mineral sem gás, com gás, as águas 
conhecidas como terapêuticas e as radioativas (radônio entre 
10 e 50 unidades Mache por litro) 
http://www.cprm.gov.br/publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?sid=46 
01/04/2015 
23 
• Por que a solubilidade da sílica aumenta com o 
aumento do pH? 
O composto químico dióxido de silício, também conhecido como sílica, é 
o óxido de silício cuja fórmula química é SiO2. Em seu estado natural pode ser 
encontrado em diversas formas diferentes. Que atuam como ácido fraco. 
 Ácido (Meta) Sílico é H2SiO3 (ácido silícico H4SiO4) H2SiO3 + H2O = H4SiO4 
 H2SiO3 + H2O ↔ HSiO3
- + H3O
+ 
-O 
 \ 
 Si = O 
 / 
-O 
pKa1=9.84, pKa2=13.2 
características de gel devido à presença de 
moléculas de água em sua estrutura 
• A composição das águas naturais é heterogênea tanto espacialmente 
quanto temporalmente. 
Devido sua capacidade de dissolução, a água é um importante agente 
de transporte de elementos. 
O Intemperismo, é o conjunto de fenômenos físicos e químicos que 
levam à degradação das rochas e minerais. 
Tipos de intemperismo 
Mecânico: É o processo de fragmentação das rochas a partir de agentes físicos 
como as variações da temperatura, a ação do gelo e dos ventos. 
Intemperismo químico: Destaca-se a ação da água da chuva carregada como o 
CO2: que ataca os minerais da rocha 
Dissolução: solubilização completa ou parcial de alguns minerais por ácidos. 
Hidrólise: Sendo as rochas constituídas basicamente por silicatos, quando elas 
entram em contato com a água, os silicatos sofrem hidrólise e dessa reação 
resulta uma solução alcalina. 
3KAlSi3O8(s) + 2CO2(g) +14H2O → 2K
+ + 2HCO3
- + 6H4SiO4 + KAl3Si3O10(OH)2(s) 
O intemperismo dos feldspatos (alumino silicato de K) é a principal fonte de K para ás águas. 
Observe que bicarbonato é produto da reação, por isso é um dos principais íons em solução. 
 2 KAlSi3O8 + 11 H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K
+ + 2OH- 
caulinita 
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A composição química da água está 
diretamente relacionada com o 
trajeto percorrido por ela, na 
superfície e subsuperfície do solo ou 
nas fraturas das rochas. 
Qual o pH da água do mar com base 
na conc de HCO3
-??? 
A água do mar esta saturada em 
termos de CaCO3?? 
Alcalinidade 
Medida da capacidade de uma 
amostra de água em neutralizar 
ácidos. 
 Mede a capacidade de um corpo hídrico em resistir a precipitação ácida 
ou outras formas de acidificação, atuando como tampão!!!... 
Quais são as bases comuns 
em águas que contribuem 
para alcalinidade? 
HCO3
- , CO3
2- , PO4
3-, OH-, F-, 
HSiO3
- 
O Alaranjado de metila 
(viragem em pH≈4) é 
utilizado na determinação 
da alcalinidade total. 
 Explique!!! Escreva as 
reações... 
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Alcalinidade E se a fenolftaleína (viragem pH≈8,5) for utilizada na titualção da alcalinidade, 
qual espécie foi titulada? 
CO3
2- apenas o que corresponde à 
ALCALINADA CARBONATADA. Esse 
divisão da titulação permite a 
especiação das espécies. 
Escreva a reação correspondente!!! 
Calcule a alcalinidade total e à fenolftaleína para uma solução saturada 
em CaCO3 e para uma solução em equilíbrio com CO2 atmosférico. 
Dureza 
Titulação da amostra com EDTA padronizado, usa o Negro de Eriocromo 
T como indicador. Inicialmente, os íons Ca2+ e Mg2+ formam um 
complexo vermelho-vinho com o indicador em pH≈10. Ao adicionar 
EDTA ocorre a formação de um complexo mais estável, por isso os íons 
Ca2+ e Mg2+ se dissociam do indicador e são complexados pelo EDTA (M-
EDTA). Quando a quantidade de EDTA adicionada for suficiente para 
complexar todo o Ca2+ e Mg2+, a solução adquire coloração azul, o que 
indica o ponto final da titulação. (Zn2+, Ba2+, Sr2+, Fe2+, Al3+) 
A dureza da água reflete sua capacidade de precipitar sabão, devido 
principalmente a presença de Ca2+ e Mg2+. Os bicarbonatos de Ca2+ e 
Mg2+ causam a dureza chamada temporária, que pode ser removida por 
aquecimento. Os sulfatos e cloretos de Ca2+ e Mg2+, causam a dureza 
permanente. 
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A solubilidade do Al, na faixa típica de pH das águas (6 a 9) é 
muito baixa.Calcule a solubilidade 
em pH=7 (Kps(AlOH3)
 = 10-33) 
S = 10-9 mol/L 
Qual é o aumento da solubilidade com 
a redução de uma unidade do pH??? 
Aumento de 1000X. 
Suspeitas sobre a ingestão de Al (das panelas) estar 
relacionada com Alzheimer. 
Consumo de água tratada com Al2(SO4)3 (Al>100ppb) pode 
causar danos neurológicos (perda de memória). 
A acidificação das águas leva a maior solubilização do Al. 
Quando entra em contato com as brânquias dos peixes o Al 
precipita como gel Al(OH)3, que sufoca o peixe!! 
 
http://www.funape.org.br/geomorfologia/cap3/ 
Por que o Al é solúvel em pH elevado??? 
CAPÍTULO 13 
Vejam os exercícios resolvidos no livro (isso vale para todos os 
capítulos estudados). 
 
Problema: 13-24, 
 
Questões de Revisão CAPÍTULO 13 
1 a 3, 6 a 20. 
 
 
 
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Desafios da gestão da 
água no Brasil 
http://revistaescola.abril.com.br/cie
ncias/pratica-pedagogica/gestao-
aguas-brasil-mundo-500982.shtml