Buscar

qc aula 4

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 22 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 22 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 22 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

ob
jet
ivo
s
4
Meta da aula 
Apresentar os principais poluentes da 
atmosfera, suas reações de formação 
e os efeitos provocados no ambiente.
Esperamos que, ao final desta aula, você seja 
capaz de:
1. identificar os principais poluentes atmosféricos; 
2. calcular a concentração de material particulado 
na atmosfera;
3. identificar as diferenças entre os poluentes 
primários e secundários;
4. descrever as fontes geradoras e as reações de 
formação dos poluentes na atmosfera.
Pré-requisito
Para melhor compreensão desta aula, 
é importante que você reveja o conteúdo 
“A composição natural da atmosfera terrestre”, 
em Química C (Aula 3).
Poluição atmosférica – parte I
Maria Cristina Canela A
U
L
A
8 C E D E R J C E D E R J 9
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
8 C E D E R J C E D E R J 9
INTRODUÇÃO
Como já vimos, a composição da atmosfera terrestre baseia-se, 
principalmente, na presença de nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono 
e vapor de água, além de outros gases em nível de traço. No entanto, 
quando essa composição é alterada pela presença de sólidos (material 
particulado), líquidos (vapores de ácidos) ou gases (SO2, CO2 e outros) 
em quantidades maiores do que o normal, nós temos um processo de 
poluição. 
A poluição atmosférica prejudica o equilíbrio da atmosfera, das 
águas e dos solos, e interfere na cadeia alimentar (por exemplo, matan-
do espécies que serão alimentos de outras, como os insetos), alterando 
mecanismos naturais de proteção do planeta (o buraco na camada de 
ozônio, por exemplo), além de prejudicar diretamente a saúde humana. 
As manifestações no organismo humano se dão através de ardência nos 
olhos, tosse, alergias, asmas e doenças pulmonares em geral. 
A seguir, você verá a classificação dos diferentes poluentes encon-
trados na atmosfera terrestre.
ClassIFICaÇÃO DOs pOlUENTEs
Devido à grande quantidade e variedade de poluentes presentes 
na atmosfera, eles podem ser classificados em:
- Poluentes primários – substâncias emitidas diretamente da fonte 
poluidora. Exemplos: CO2 e SO2. 
- Poluentes secundários – produtos de reações químicas entre 
poluentes primários e componentes naturais da atmosfera. Exemplos: 
O3 troposférico e aldeídos.
 Algumas vezes, esses compostos são provenientes de fontes natu-
rais, como processos biológicos ou atividades vulcânicas (Figura 4.1) que 
geram gases parcialmente oxidados, como o monóxido de carbono (CO), 
o dióxido de enxofre (SO2) e vários gases que são compostos simples de 
hidrogênio em suas formas mais reduzidas, como o H2S e o NH3. 
8 C E D E R J C E D E R J 98 C E D E R J C E D E R J 9
A
U
LA
 
 
4
 
 
M
ar
ia
 C
ri
st
in
a 
C
an
el
a
Figura 4.1: Poluentes provenientes de fontes naturais, 
como, por exemplo, atividades vulcânicas. Vulcão ativo 
na Guatemala.
pOlUENTEs aTmOsFéRICOs DE ORIgEm INORgâNICa
Incluem-se nessa classe poluentes de vários tipos, como gases e 
particulados, que podem ser primários ou secundários. Muitas subs-
tâncias sólidas e líquidas podem ser particulados contaminantes do ar. 
Os óxidos de carbono, enxofre e nitrogênio também são considerados 
poluentes inorgânicos quando presentes em grandes quantidades. 
Muitos dos gases poluentes do ar aparecem na atmosfera através 
de atividades humanas, e os mais comuns são CO, SO2, NO e NO2, na 
ordem de 100 milhões de toneladas por ano, sendo que a quantidade 
emitida destes gases ainda é pequena quando comparada à quantidade 
de CO2 presente no ar. Outros gases inorgânicos poluentes são a amônia 
(NH3), o óxido nitroso (N2O), o ácido sulfídrico (H2S), o cloro (Cl2), o 
ácido clorídrico (HCl) e o ácido fluorídrico (HF), também emitidos por 
atividades humanas.
material particulado
O material particulado mais comum na atmosfera é a fumaça dos 
carros, dos caminhões e das chaminés de indústrias. O material particu-
lado consiste de partículas finas de sólidos e líquidos que se encontram 
suspensas no ar e são de difícil visualização individual a olho nu. A 
1 0 C E D E R J C E D E R J 1 1
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
1 0 C E D E R J C E D E R J 1 1
determinação da quantidade de partículas na atmosfera é feita através 
da sucção de um volume conhecido de ar por uma bomba (razão da 
vazão da bomba pelo tempo de coleta de partículas), o qual é retido em 
um filtro que é pesado logo em seguida. Essas partículas podem diferir 
de tamanho e composição, variando de 2 nm a 10.000 nm e são classi-
ficadas da seguinte forma: 
Partículas Totais em Suspensão (PTS) – < 50 µm. Elas podem ser 
inaláveis, causando problemas à saúde, além de interferirem nas condições 
estéticas do ambiente e prejudicarem a visibilidade. Exemplos destes tipos 
de partículas são: a neblina, a fumaça, a fuligem, a poeira etc. As fontes 
antrópicas incluem as indústrias (por exemplo, pó de cimento), os veículos 
e a queima de biomassa (por exemplo, florestas). Também estão incluídas 
nesta classe as fontes naturais, como o grão de pólen das flores das plantas, 
aEROssOl marinho, partículas vulcânicas e solos.
Partículas Inaláveis (MP10) – < 10 µm. As partículas inaláveis 
podem ainda ser classificadas como partículas inaláveis finas – MP2,5 
(< 2,5 µm) – e partículas inaláveis grossas (2,5 a 10µm). As partículas 
finas, devido ao seu tamanho diminuto, podem atingir os alvéolos 
pulmonares; já as grossas ficam retidas na parte superior do sistema 
respiratório. As fontes antrópicas e naturais podem ser as mesmas 
das partículas totais em suspensão, incluindo aEROssóIs sECUNDáRIOs 
formados na atmosfera.
Fumaça (FMC) – A fumaça está associada ao material particulado 
suspenso na atmosfera, proveniente dos processos de combustão. Esse parâ-
metro está diretamente relacionado ao teor de fuligem na atmosfera.
Agora, vocês verão alguns efeitos do material particulado no 
ambiente e no homem: 
•	redução	e	distorção	na	visibilidade;
•	reflexão	e	absorção	de	raios	solares;
•	manchas	em	roupas	e	edifícios;
•	doenças	cancerígenas	(por	exemplo,	o	câncer	pulmonar,	também	
conhecido como pulmão negro, diagnosticado em mineiros de 
carvão) e doenças respiratórias;
•	“silicose”	 doença diagnosticada em pessoas que trabalham 
com granito;
•	decomposição	de	partículas	de	material	de	carbono	ou	dióxido	de	
silício nos pulmões, como, por exemplo, o amianto ou asbesto. 
Aerossol
Conjunto de particu-
lados, sólidos e líqui-
dos, dispersos no ar. 
Aerossóis 
secundários
São aglomerados 
provenientes dos 
produtos das reações 
ocorridas na 
atmosfera. 
1 0 C E D E R J C E D E R J 1 11 0 C E D E R J C E D E R J 1 1
Atende aos Objetivos 1 e 3
Fonte: www.sxc.hu/photo/1147252
B
ill
 S
ilv
er
m
in
tz
1. Mudanças climáticas – A emissão e a acumulação excessiva de gases 
poluentes na atmosfera provocam o aquecimento da superfície da Terra, fenô-
meno esse que tem provocado muitos problemas ambientais. Alguns desses 
gases são provenientes da queima de combustíveis fósseis, da devastação 
e queima de áreas florestais e da associação destes e de outros processos. 
Baseado nesta aula, identifique o gás poluente emitido em maior quantidade 
na atmosfera, sabendo que esse gás é um dos principais responsáveis pelas 
mudanças climáticas. Classifique-o em poluente primário ou secundário.
RESPOSTA COMENTADA
O CO2 é o gás poluente emitido em maiores quantidades para a 
atmosfera, oriundo, principalmente, da queima de combustíveis 
fósseis e da queima de biomassa. É um poluente primário, pois é 
emitido diretamente da fonte poluidora.
ATIVIDADE 
A
U
LA
 
 
4
 
1 2 C E D E R J C E D E R J 1 3Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
1 2 C E D E R J C E D E R J 1 3
Os asbestos são minerais de silicatos fibrosos (Mg3P(Si2O5)(OH)4). O seu 
nome mais comum é o amianto. Ele é usado na estrutura de materiais, 
como caixas-d'água e isolante térmico. O seu uso e exploração é proi-
bido, pois pode causar um tipo de pneumonia, tumor nos tecidos e nas 
vias de acesso ao pulmão.
Existem também na atmosfera terrestre partículas radioativas. As par-
tículas radioativas mais comuns são as de radônio, um produto do gás 
nobre de decaimento de rádio, 222Rn (tempo de meia-vida de 3,8 dias) e 
220Rn (tempo de meia-vida de 54,5 s). Emitem partículas alfa e terminam 
em isótopos de chumbo, portanto, são consideradas tóxicas ao ambien-
te. As fontes mais comuns são o solo (principalmente a parte de cima, 
exposta ao ar), materiais de construção e águas de poços artesianos.
Atende ao Objetivo 2
Fonte: www.sxc.hu/photo/1128131
H
an
s 
Th
o
u
rs
ie
2. Imagine que uma amostra de gás seco foi retirada de uma chaminé. 
Os gases da chaminé são coletados em um filtro para coleta de material 
particulado, com uma pequena bomba e um medidor de vazão. Na saída 
do equipamento, o medidor indicava uma vazão de 30 l/min. Considerando 
que 1,42 mg de partículas sólidas foram coletadas no filtro ao longo de 
30 minutos de funcionamento, determine a concentração de partículas do 
gás de exaustão da chaminé (em µg/m3).
ATIVIDADE 
1 2 C E D E R J C E D E R J 1 31 2 C E D E R J C E D E R J 1 3
RESPOSTA COMENTADA
Primeiramente, temos que verificar quanto de ar foi amostrado. Se 
a vazão da bomba de amostragem era de 30 litros por minuto e a 
amostragem foi feita por 30 minutos, o volume de gás amostrado será 
de 30 litros vezes 30 minutos, resultando em um valor de 900 L em 
30 minutos. O exercício está pedindo a massa em microgramas por 
metro cúbico e, portanto, é necessário transformar os valores de massa 
em volume nas unidades solicitadas. Sendo assim, tem-se 1.420 µg 
(inicialmente 1,42 mg) de material particulado, e considerando que 
1 m3 são 1.000 L, tem-se que foram amostrados 0,90 m3 (900/1.000). 
Finalmente, dividindo a massa pelo volume de amostragem (1.420 µg/ 
0,90 m3), verifica-se que a concentração de partículas no gás de 
amostragem é de 1.578 ug/m3.
gases inorgânicos
Os gases inorgânicos são provenientes de diversas fontes, e falare-
mos sobre elas em seguida. Normalmente, esses gases são considerados 
poluentes primários e muitas vezes geram outros produtos secundários.
• Dióxido de enxofre (SO2)
O SO2 é proveniente principalmente da queima de combustíveis, 
como óleo diesel, óleos industriais e gasolina. Normalmente, o petróleo 
contém uma quantidade de compostos com enxofre (S), e a queima de 
suas diversas frações leva à produção de SO2. A quantidade desse compos-
to no petróleo é de 1 a 2%. No entanto, o Brasil possui um petróleo que 
é	chamado	de	“pesado”,	chegando	a	5%	de	enxofre	em	sua	composição	
total. Sendo assim, a emissão desse gás em nossos combustíveis é maior, 
e um processo de dessulfurização é feito nas refinarias para diminuir a 
quantidade deste enxofre que, além de emissão de SO2, provoca corrosão 
nos escapamentos dos carros. O SO2 natural é proveniente de erupções 
vulcânicas, da decomposição de animais e vegetais no solo, nos pântanos 
e nos oceanos.
O teor de 0,1 a 0,2 ppm já causa danos às pessoas com doenças 
respiratórias, e 0,3 ppm de SO2 causa sérios danos aos vegetais. O limite 
permitido pelo conAmA (nº 3 de 28/6/90) é de 80 ppb (partes por bilhão), 
por média anual. 
conAmA
Conselho Nacional 
de Meio Ambiente, 
órgão criado em 1982 
e ligado ao Ministério 
do Meio Ambiente. 
Esse órgão é respon-
sável pela deliberação, 
assim como pela 
consulta, de toda a 
política nacional do 
meio ambiente. 
A
U
LA
 
 
4
 
1 4 C E D E R J C E D E R J 1 5
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
1 4 C E D E R J C E D E R J 1 5
Muitos fatores como temperatura, umidade, intensidade da luz, 
transporte atmosférico e característica de materiais particulados na super-
fície podem influenciar as reações do dióxido de enxofre na atmosfera. 
Boa parte do dióxido de enxofre na atmosfera é oxidada a ácido sulfúrico 
e sulfatos, particularmente sulfato de amônio ((NH4)2SO4) e sulfato de 
hidrogênioamônio (NH4HSO4).
O principal efeito sobre a saúde é no aparelho respiratório: o 
SO2 causa irritação e aumenta a resistência do canal respiratório, prin-
cipalmente em pessoas asmáticas e com deficiência respiratória, além 
de secreções da mucosa nasal. O SO2 quando é convertido em ácido 
sulfúrico provoca a chuva ácida, que pode destruir as plantas. Os danos 
causados são pequenas manchas sobre as folhas, exatamente onde tocam 
as gotículas.
SO2(g) + ½O2(g)  SO3(g) (25ºC) Kc = 6 x 1012
A reação apresentada é muito lenta, apenas 1% é convertido a SO3 
(trióxido de enxofre). No entanto, essa reação é catalisada por espécies 
presentes no ar. Uma dessas principais espécies são os radicais hidroxilas, 
que aceleram a formação do ácido sulfúrico. Seguem as etapas de reações 
responsáveis por essa oxidação:
M
2 2
2 2 3 2
3 2 2 4
2 2
2 2 2 2 4 2
SO OH SO OH
SO OH O : SO HO
SO H O H SO
HO NO OH NO
SO O : NO H O H SO NO
+ ⋅ → ⋅
⋅ + → + ⋅
+ →
⋅ + ⋅ → ⋅ + ⋅
+ + ⋅+ → + ⋅ 
Em uma próxima seção, vamos falar de chuva ácida, e você poderá 
saber um pouco mais sobre seus efeitos no ambiente.
•	Óxidos	de	nitrogênio	(NOx)
Os óxidos de nitrogênio mais encontrados na atmosfera são o 
óxido nitroso (N2O), o óxido nítrico (NO) e o dióxido de nitrogênio 
(NO2). O óxido nitroso é gerado microbiologicamente e é relativamente 
inerte na baixa atmosfera. Não sendo muito reativo, não participa de 
reações químicas na troposfera. A concentração de N2O diminui com o 
aumento da altitude na estratosfera, causado por reações fotoquímicas, 
como observado na seguinte reação:
N2O + hv  N2 + O
1 4 C E D E R J C E D E R J 1 51 4 C E D E R J C E D E R J 1 5
Alguns óxidos reagem com oxigênio atômico:
N2O + O  N2 + O2
N2O + O  NO + NO
Essas reações são importantes em termos da diminuição da camada 
de ozônio, como citado na aula anterior. 
Cerca de 60% das emissões de óxido nitroso (N2O) provêm de 
fontes naturais. Ele é encontrado em grande abundância nos oceanos e 
nas emanações de solos, principalmente, os tropicais. A concentração 
desse gás era constante no período pré-industrial dos países desenvolvi-
dos; seu nível era de cerca de 275 ppb, e, atualmente, com uma taxa de 
crescimento anual de 0,25%, alcançou 312 ppb. O N2O é um subpro-
duto em ambientes terrestres e aquáticos de processos de desnitrificação 
e nitrificação, os quais são processos de transformação dos compostos 
de nitrogênio no ambiente.
O monóxido de nitrogênio (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO2) 
são poluentes provenientes do escape de veículos motorizados, de aviões, 
de centrais termoelétricas, de fábricas de fertilizantes, de explosivos ou de 
ácido nítrico, de incineradores e de queimadas de florestas. O ar utilizado 
na combustão dentro dos motores dos automóveis possui, logicamente, 
oxigênio e também nitrogênio. Com o aumento da temperatura a valo-
res suficientemente altos, ocorre a reação entre estes gases, produzindo, 
principalmente, óxido nítrico (NO·).
Esse gás é oxidado, formando dióxido de nitrogênio (NO2):
2NO(g) + O2  2NO2(g)
O NO2 reage com água, formando ácido nítrico (causador da 
chuva ácida) e óxido nítrico:
3NO2(g) + 3H2O(l)  2H3O
+(aq) + 2NO3
-
(aq) + NO(g)
Os gases expelidos pelos automóveis (Figura 4.2) podem conter 
até 1.000 ppm de óxidos de nitrogênio, mas com o uso decatalisadores 
nos carros, o NO presente nos combustíveis é transformado em N2, um 
gás pouco reativo e um importante componente da atmosfera. 
A
U
LA
 
 
4
 
1 6 C E D E R J C E D E R J 1 7
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
1 6 C E D E R J C E D E R J 1 7
D
ro
u
u
Figura 4.2: Os veículos automotores são 
os maiores responsáveis pela emissão de 
poluentes no ar.
Fonte: http://www.sxc.hu/photo/1022488
O fumo de cigarros também contém óxidos de nitrogênio em con-
centrações de até 300 ppm. Pequenas quantidades de óxidos de nitrogênio 
também se formam durante as tempestades e na solda elétrica. Os óxidos 
de nitrogênio sofrem, no meio ambiente, transformações fotoquímicas 
que levam à formação de ozônio (O3), o chamado smog fotoquímico, 
que iremos discutir mais nos itens posteriores. 
O NO é um gás praticamente inofensivo e puro, e não representa gra-
ves perigos à saúde. O NO2 é um gás de cor castanho-avermelhada, de odor 
característico tóxico e muito irritante. Uma pessoa que aspire esse gás sente, 
imediatamente, ardência nos olhos, no nariz e nas mucosas em geral.
• Monóxido de carbono (CO)
O CO é um gás incolor, inodoro e tóxico. É um dos principais 
poluentes da atmosfera; sua concentração total é de aproximadamente 0,1 
ppm. O monóxido de carbono é um dos gases emitidos pelos escapamentos 
dos automóveis (combustão incompleta de materiais que contêm carbono 
(1), como, por exemplo, os combustíveis fósseis), porém, parte desse gás 
está presente como intermediário da reação de oxidação do metano pelo 
radical hidroxila (2), como observado nas seguintes reações:
1 6 C E D E R J C E D E R J 1 71 6 C E D E R J C E D E R J 1 7
C8H18(l) + 11,5 O2  6CO2(g) + 2CO(g) + 9H2O (1)
4CH4 + 4OH
-
 + 5O2  4CO + 10H2O (2)
 O monóxido de carbono é um gás inerte, não constituindo 
grande ameaça à vegetação ou aos materiais expostos à atmosfera. No 
entanto, se aspirado em grandes quantidades, pode causar a morte. 
Isso ocorre porque o CO aspirado se associa com a hemoglobina do 
sangue formando um complexo estável. Se aproximadamente 2% dela 
estiverem ligados ao CO, a atividade normal da pessoa fica debilitada. 
Se esse percentual estiver entre 10 e 20%, o complexo formado impede 
o transporte de oxigênio pelo corpo, levando, inicialmente, à incons-
ciência, e depois à morte.
CO(g) + Hemo·O2  O2(g) + Hemo·CO
Considerando que a combustão interna de máquinas é a fonte 
primária de emissões do monóxido de carbono, medidas controladoras 
estiveram concentradas em automóveis. Os automóveis mais modernos 
utilizam catalisadores que auxiliam na oxidação do CO em CO2, dimi-
nuindo, assim, a emissão de monóxido de carbono na atmosfera. O tempo 
de residência do CO na atmosfera é pequeno, sua destruição ocorre na 
reação com o radical hidroxila, transformando-o em gás carbônico:
CO + HO
-
  CO2 + H
• Dióxido de carbono (CO2)
O CO2 é um dos óxidos mais abundantes no ambiente. Ele é 
um constituinte natural e é necessário ao crescimento das plantas. A 
quantidade de dióxido de carbono na atmosfera é de aproximadamente 
365 ppmv (partes por milhão por volume), mas essa quantidade está 
aumentando cerca de 1 ppmv por ano. O aumento da emissão de CO2 
é o responsável pelo aquecimento global, pois esse composto é capaz de 
absorver energia infravermelha irradiada pela Terra e, assim, aumentar 
a absorção de calor no planeta, o chamado efeito estufa. Nós iremos 
entender e discutir melhor esse assunto nas próximas aulas.
A fotossíntese efetuada pelas plantas remove cerca de 360 bilhões 
de toneladas de CO2 da atmosfera; a mesma quantidade deve ser devol-
vida à atmosfera pela respiração de plantas e animais ou pela putrefação 
de restos de animais ou plantas.
A
U
LA
 
 
4
 
1 8 C E D E R J C E D E R J 1 9
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
1 8 C E D E R J C E D E R J 1 9
A queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural) 
e de florestas libera para a atmosfera cerca de 25 bilhões de toneladas de 
CO2 por ano. Já a decomposição térmica de calcário na fabricação de cal 
libera aproximadamente 100 milhões de toneladas de CO2 por ano, como 
observado na seguinte reação:
CaCO3  CaO + CO2
Atende aos Objetivos 3 e 4
3. Qual é o nome da principal espécie responsável por reagir com os gases 
na atmosfera e provocar rapidamente sua transformação? Dê o exemplo 
da reação do CO e diga por que isso contribui para a melhoria na quali-
dade do ar. Se você fosse classificar poluente primário e secundário nessa 
reação, quem seriam eles?
RESPOSTA COMENTADA
Os gases podem se transformar rapidamente na atmosfera devido 
às reações com espécies catalisadoras. A principal espécie que pro-
move esse efeito é o radical hidroxila (OH·). A reação entre o CO e 
os radicais hidroxilas está descrita a seguir, e sua vantagem é que 
ocorre a retirada do CO da atmosfera, transformando-o em CO2 , 
que possui menor toxicidade para os seres humanos.
CO + HO ·  CO2 + H
+
Neste caso, o CO seria o poluente primário, e o CO2 , o poluente 
secundário.
ATIVIDADE 
pOlUENTEs aTmOsFéRICOs DE ORIgEm ORgâNICa 
• Compostos orgânicos voláteis (COVs)
Os compostos orgânicos voláteis são aquelas substâncias que, a uma 
temperatura de 20ºC, apresentam pressão de vapor de 0,01 kPa ou supe-
rior, ou seja, são voláteis em condições normais de pressão e temperatura. 
1 8 C E D E R J C E D E R J 1 91 8 C E D E R J C E D E R J 1 9
Esta definição abrange compostos orgânicos, tais como hidrocarbonetos 
aromáticos ou não aromáticos, de baixo peso molecular, alcoóis, haletos 
orgânicos, perfluorocarbonos, ácidos orgânicos, aldeídos, ésteres e cetonas. 
Alguns exemplos desses compostos orgânicos voláteis são os compostos 
aromáticos, benzeno, tolueno, etil-benzeno e xileno, conhecidos como 
BTEX. Esses compostos são provenientes de emissões industriais e esca-
pamento e evaporação de combustíveis de veículos automotores.
Um composto orgânico volátil bastante simples é o metano 
(CH4). Esse composto é o hidrocarboneto mais abundante na atmos-
fera e é liberado de fontes subterrâneas como gás natural e produzido 
pela fermentação de matéria orgânica. É o menos reativo dos hidrocar-
bonetos atmosféricos, de forma que sua participação na formação de 
poluentes produzidos a partir de reações fotoquímicas é mínima. No 
entanto, como veremos em outra aula, o metano é considerado um gás 
que retém mais calor do que o CO2 e, portanto, contribui ainda mais 
para o aquecimento global. Outros hidrocarbonetos mais poluentes e 
reativos da atmosfera são os emitidos dos escapamentos de automóveis. 
Na presença de NO, sob condições de inversão de temperatura, baixa 
umidade, luz solar, estes hidrocarbonetos produzem o indesejável smog 
fotoquímico, manifestado pela presença de aerossóis que obscurecem a 
visibilidade, produzindo oxidantes como o ozônio e espécies orgânicas 
nocivas, como os alcoóis e aldeídos.
• Smog fotoquímico
A palavra smog vem de uma junção de smoke, que em português 
significa fumaça, e fog, que significa neblina, névoa. Assim, o smog 
fotoquímico é um tipo de névoa formada a partir de reações de gases 
na atmosfera com a ação da luz solar. Como explicado no item "Com-
postos orgânicos voláteis", o smog fotoquímico é gerado através de uma 
série de reações que ocorrem na atmosfera com poluentes primários, 
como o NO, o NO· e os hidrocarbonetos, que produzem os poluentes 
secundários, principalmente o ozônio troposférico e outros COVs em 
seus estados mais oxidados (aldeídos, ácidos carboxílicos etc.). Neste 
caso, o ozônio gerado na região em que vivemos não é bom, já que se 
apresentamuito oxidante, causando problemas respiratórios nos seres 
vivos e danos à vegetação. A seguir, você verá a reação geral das subs-
tâncias que formam o smog:
COVs + NO· + O2 + luz solar  mistura de O3,
HNO3, compostos orgânicos.
A
U
LA
 
 
4
 
2 0 C E D E R J C E D E R J 2 1
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
2 0 C E D E R J C E D E R J 2 1
Os óxidos de nitrogênio (NO) são produzidos na queima dos 
combustíveis na presença de ar e altas temperaturas. Quando submetido 
a altas temperaturas, parte do nitrogênio e do oxigênio gasosos no ar 
combina-se para formar óxido nítrico (NO·):
N2(g) + O2(g)  2NO · (g)
Você já reparou algo diferente em um dia de inversão térmica quan-
do está chegando ao Rio de Janeiro? Você pode ver a cidade imersa em 
uma névoa de poluição cinza-avermelhada. Observe a Figura 4.3 a seguir, 
em que é possível ver a camada de neblina sobre a cidade, porém, não é 
uma neblina clara e limpa.
M
ar
ia
 C
ri
st
in
a 
C
an
el
a
Figura 4.3: Vista aérea obtida na chegada de avião 
ao Rio de Janeiro, com uma névoa de poluição.
Para a formação do smog fotoquímico, a cidade deve ter uma 
emissão veicular alta de gases como NO·, hidrocarbonetos e outros 
compostos orgânicos e, também, altas temperaturas e luminosidade solar 
abundante. Além disso, para que ocorra a concentração desses gases na 
baixa troposfera, deve existir pouca circulação de massas de ar. Portanto, 
essa névoa é observada, principalmente, quando ocorre o processo de 
inversão térmica e por razões geográficas, como a presença de monta-
nhas que impedem a circulação do ar, aumentando a concentração dos 
poluentes e propiciando a formação dessas reações. 
2 0 C E D E R J C E D E R J 2 12 0 C E D E R J C E D E R J 2 1
A inversão térmica é um fenômeno meteorológico que é mais visível em 
grandes metrópoles por causa da retenção dos poluentes na baixa atmos-
fera. Quando o sol aquece a superfície da Terra, o calor irradiado aquece 
o ar, e como o ar quente é menos denso que o frio, ele tende a subir, dis-
persando os poluentes. Como vimos na Aula 3, à medida que a altitude vai 
aumentando, vai diminuindo a temperatura da atmosfera. Porém, quando 
uma camada de ar quente se sobrepõe a uma camada de ar frio, impedindo 
o movimento ascendente do ar, uma vez que o ar a seguir dessa camada 
fica mais frio, portanto, mais pesado, os poluentes se mantêm próximos 
da superfície, como pode ser observado na figura a seguir. Normalmente, 
esse fenômeno ocorre nos dias em que chegam frentes frias, depois de 
um dia quente. O fato de concentrar os poluentes na superfície faz com 
que, em dias mais quentes e com luz, haja a maior propensão à formação 
de smog fotoquímico, deixando então sobre a cidade uma camada de 
poluição que aparece aprisionada perto dos edifícios.
atmosfera normal
Inversão térmica
A
U
LA
 
 
4
 
2 2 C E D E R J C E D E R J 2 3
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
2 2 C E D E R J C E D E R J 2 3
Atende aos Objetivos 1, 3 e 4
4. Imagine duas cidades: Los Angeles (EUA) e Vancourver (Canadá). Agora, 
leia um pouco sobre o clima dessas duas cidades.
Vancouver possui, no inverno, a segunda mais alta temperatura média do 
país, atrás apenas de Victoria. Seu verão, no entanto, é um dos mais ame-
nos do país. Os invernos não muito frios e os verões não muito quentes 
se devem principalmente ao fato de a cidade estar localizada no litoral. 
Enquanto em outras cidades canadenses, como Toronto, Montreal e Ottawa, 
as temperaturas podem chegar a -20°C no inverno e a 35°C no verão, em 
Vancouver raramente chega a -10°C no inverno e a 30°C no verão. (Fonte: 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vancouver.)
Los Angeles possui um clima bastante agradável em comparação a outras 
grandes cidades americanas. Invernos amenos e verões quentes tornam as 
praias de Los Angeles bastante movimentadas quase o ano inteiro. A tem-
peratura média no inverno é de 13ºC, com mínimas entre 12°C e 10°C, e 
máximas entre 18°C e 21°C. A temperatura média no verão é de 23°C, com 
mínimas entre 12°C e 17°C, e máximas entre 24°C e 38°C. (Fonte: http://
pt.wikipedia.org/wiki/Los_Angeles.)
Baseado nas informações acima e no que você aprendeu nesta aula, consi-
derando que as duas cidades são bastante povoadas, qual delas teria maior 
probabilidade de apresentar problemas de smog fotoquímico? Justifique 
sua resposta e defina quais são os poluentes primários e os secundários 
no smog fotoquímico. Além disso, descreva as possíveis fontes geradoras 
de poluentes na atmosfera das grandes cidades.
RESPOSTA COMENTADA
Considerando a questão climática, a cidade de Los Angeles é a 
que possui maior possibilidade de apresentar smog fotoquímico, 
pois apresenta uma temperatura média mais alta que Vancourver. 
Mesmo que as cidades tenham o mesmo nível de poluição, a 
formação do smog depende, como citado acima, da intensidade 
luminosa da luz solar e de altas temperaturas, como é o caso de 
Los Angeles. Os hidrocarbonetos e o NO são considerados poluentes 
primários, pois são emitidos diretamente na atmosfera por ativida-
des industriais e emissões veiculares. Já os produtos da reação de
ATIVIDADE 
2 2 C E D E R J C E D E R J 2 32 2 C E D E R J C E D E R J 2 3
formação do smog fotoquímico são o que chamamos de poluentes 
secundários, pois são formados por reações na atmosfera, como 
é o caso do ozônio, do ácido nítrico e dos compostos orgânicos 
oxidados. As possíveis fontes geradoras de poluentes são os gases 
emitidos dos escapamentos de carros, caminhões e ônibus e das 
chaminés das indústrias.
CONClUsÃO
Podemos concluir neste nosso estudo que a atmosfera se encon-
tra poluída quando as concentrações de muitos gases e partículas 
ultrapassam os limites saudáveis de exposição para os seres vivos. 
Normalmente, esses limites são ultrapassados pela ação do homem, que 
emite mais poluentes do que as condições naturais ou meteorológicas 
podem absorver ou dispersar. Podemos concluir também que a maior 
fonte de poluentes presentes na atmosfera é proveniente da emissão 
veicular, direta ou indiretamente. É por isso que em cidades grandes 
como São Paulo é necessário realizar o que chamamos de rodízio de 
carros, ou seja, limitar a circulação de alguns veículos nos horários de 
maior movimento, para diminuir a emissão destes poluentes e evitar a 
concentração dessas substâncias em níveis danosos à saúde humana, 
causando asma, ardência nos olhos, no nariz e nas mucosas. 
A
U
LA
 
 
4
 
2 4 C E D E R J C E D E R J 2 5
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
2 4 C E D E R J C E D E R J 2 5
aTIvIDaDE FINal
Atende aos Objetivos 1, 2 e 3
De acordo com a tabela da Cetesb (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) 
de qualidade do ar referente ao dia 20/3/2010, às 17 horas, a atmosfera nas estações 
de monitoramento da região metropolitana de São Paulo está variando de boa a 
regular. Analisando a tabela, responda às perguntas a seguir:
COmpaNHIa amBIENTal DO EsTaDO DE sÃO paUlO (CETEsB)
MP10 (material particulado com diâmetro menor que 10 µm).
Fonte: http://www.cetesb.sp.gov.br/ar/ar_resumo_hora.asp)
1) Dos poluentes listados na tabela anterior, na quarta coluna, quais são classificados 
como primários e quais são os secundários?
2 4 C E D E R J C E D E R J 2 52 4 C E D E R J C E D E R J 2 5
2) O que é necessário para que ocorra a formação de ozônio nas estações em que 
o mesmo foi identificado?
3) A cidade de São Paulo, segundo a previsão meteorológica do dia 20/3/2010, 
apresentou muito sol. O que essa condição nos diz sobre os resultados apresentados 
na tabela?
RESPOSTAS COMENTADAS
1) Ospoluentes primários são o MP10 (material particulado com diâmetro menor que 
10 µm) e o NO2 , que pode ser emitido por veículos movidos a combustíveis fósseis. 
O único poluente secundário é o O3 (ozônio), que é formado pela atmosfera.
2) Para ter a concentração de ozônio observada na tabela nas estações de moni-
toramento, provavelmente há a contaminação de hidrocarbonetos ou outros com-
postos orgânicos voláteis e NO, que leva à formação do ozônio com a presença 
de luz solar.
3) Como respondido na questão 2, pelo fato de ter havido um dia de sol, prova-
velmente a presença dos poluentes primários propiciou a reação fotoquímica de 
formação do ozônio em muitas das estações de monitoramento.
R E s U m O
Os poluentes na atmosfera podem ser líquidos, sólidos ou gasosos, e podem ter 
composição química inorgânica ou orgânica. Os poluentes que são emitidos dire-
tamente para a atmosfera são chamados de poluentes primários, porém aqueles 
que são formados através de diferentes reações na atmosfera são chamados de 
poluentes secundários.
Dentre esses poluentes, temos os materiais particulados, que são partículas finas 
de sólidos e líquidos que se encontram suspensas no ar e de difícil visualização 
individual a olho nu. Essas partículas podem diferir de tamanho e composição, 
variando de 2 a 10.000 nm, e são classificadas da seguinte forma: Partículas Totais
A
U
LA
 
 
4
 
2 6 C E D E R J C E D E R J 2 7
Química C – UENF | Poluição atmosférica – parte I
2 6 C E D E R J C E D E R J 2 7
em Suspensão (PTS) – < 50 µm; Partículas inaláveis (MP10) – <10 µm; partículas 
inaláveis finas – MP2,5 (<2,5µm) e, finalmente, fumaça (FMC). Quanto menor o 
tamanho da partícula, mais perigosa ela é, pois não ficará retida nas vias respi-
ratórias, alcançando os alvéolos pulmonares, provocando, assim, desde doenças 
respiratórias até câncer pulmonar.
Dentre os compostos inorgânicos que são considerados poluentes atmosféricos, temos 
o SO2, que pode ser proveniente de fontes naturais e/ou antrópicas. No primeiro caso, 
sua origem advém de erupções vulcânicas que emitem esses gases para a atmosfera. O 
SO2 antropogênico é proveniente, principalmente, da queima de combustíveis, como 
o óleo diesel, os óleos industriais e a gasolina. Outros gases de origem inorgânica 
são o NOx , óxidos de nitrogênio, que podem ser gerados microbiologicamente (N2O 
– óxido nitroso), o monóxido de nitrogênio (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO2), 
que são poluentes provenientes do escape de veículos motorizados, de aviões, de 
centrais termoelétricas, de fábricas de fertilizantes, de explosivos ou de ácido nítrico, 
incineradores e queimadas. Dentre os principais gases poluentes, temos o CO2 e o 
CO, sendo que este último é mais tóxico, pois é gerado da combustão incompleta de 
combustíveis e queimadas de florestas, e pode reagir com a hemoglobina do sangue, 
causando a morte por asfixia em altas concentrações. O CO2 , apesar de ser usado 
para a fotossíntese, em excesso na atmosfera é responsável pelo aquecimento global. 
Finalmente, como poluentes atmosféricos de origem orgânica, temos os compostos 
orgânicos voláteis (COVs), como os hidrocarbonetos aromáticos ou não, de baixo peso 
molecular, os alcoóis, haletos orgânicos, perfluorocarbonos, ácidos orgânicos, aldeídos, 
ésteres e as cetonas, que são voláteis à temperatura ambiente. Esses compostos, junta-
mente com o NO e condições favoráveis de radiação solar e temperatura, fazem com 
que haja a formação de ozônio troposférico e outros intermediários orgânicos, que, 
por serem formados na atmosfera, são chamados poluentes secundários. O ozônio 
troposférico, ao contrário do estratosférico, não é bom, pois como esse composto é 
muito oxidante, sua presença na baixa atmosfera causa muitos danos à saúde humana, 
às plantas e aos animais.
Enfim, a atmosfera se encontra poluída quando as concentrações de muitos gases 
e partículas ultrapassam os limites saudáveis de exposição para os seres vivos. 
Normalmente, esses limites são ultrapassados pela ação do homem, que emite 
mais poluentes do que as condições naturais ou meteorológicas podem absorver 
ou dispersar.
2 6 C E D E R J C E D E R J 2 72 6 C E D E R J C E D E R J 2 7
INFORmaÇÃO sOBRE a pRóXIma aUla
Na próxima aula, antes de continuarmos com alguns fenômenos dos poluentes na 
atmosfera, nós vamos discutir um pouco sobre combustíveis e compostos orgânicos, 
para então falarmos sobre o aquecimento global.
A
U
LA
 
 
4

Continue navegando