38 Como saber se a chuva e ácida

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O que vocŒ
vai aprender
l `cidos
l Bases
l Neutralizaçªo de Æcidos
l pH
l Transporte de substâncias corrosivas
fi O que a indœstria química produz
fi O que Ø matØria-prima
fi O que Ø Æcido sulfœrico
fi O que Ø cal
fi Hidróxido de cÆlcio Ø uma base
fi O que Ø um indicador
fi Como se formam os cÆtions e os ânions
É muito importante aprendermos química para que possamos compreender
como as coisas sªo feitas. É preciso estar atento ao que ocorre com toda a Ægua que
circula pela natureza, bem como com toda a atmosfera terrestre. Muitas vezes, o
ser humano despeja no ar e na Ægua substâncias poluentes que acabam por
prejudicar o equilíbrio de todo o planeta.
Tudo o que precisamos para viver - roupas, alimentos, materiais de constru-
çªo, tintas, objetos, etc. - Ø feito de matØrias-primas que sªo retiradas dos
minØrios, do ar, da Ægua do mar, do petróleo e das plantas. Os químicos
transformam tais substâncias, de modo que elas sejam de grande utilidade para
o homem. Geralmente, as indœstrias químicas sªo construídas perto das fontes de
matØria-prima e, portanto, longe do consumidor.
Como Ø utilizada para a fabricaçªo de diversos produtos, a matØria-prima Ø
produzida em grande quantidade por essas indœstrias e, em seguida, transpor-
tada de um local para outro.
Como saber se
a chuva Ø Æcida?
Seria bom
jÆ saber
Isto lhe
interessa
Esculturas ao ar livre sofrem
a ação da chuva ácida
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Toda carga deve ser transportada com cuidado, pois um acidente no trans-
porte de produtos químicos, por exemplo, pode acarretar sØrias conseqüŒncias.
Desse modo, os motoristas que transportam esse tipo de substância devem
receber um treinamento especial para a prevençªo de acidentes, bem como para
a tomada das providŒncias necessÆrias num caso como esse.
Um dos compostos fabricados em grande escala pela indœstria química Ø o
Æcido clorídricoÆcido clorídricoÆcido clorídricoÆcido clorídricoÆcido clorídrico, que Ø conhecido comercialmente como Æcido muriÆticoÆcido muriÆticoÆcido muriÆticoÆcido muriÆticoÆcido muriÆtico. É um
líquido altamente corrosivo, que liberta vapores extremamente irritantes -
podendo provocar queimaduras graves e, em contato com os olhos, atØ cegueira.
Ainda que nªo libertando vapores quando concentrado, o Æcido sulfœricoÆcido sulfœricoÆcido sulfœricoÆcido sulfœricoÆcido sulfœrico Ø
muito mais corrosivo que o Æcido clorídrico. Devido à sua grande capacidade de
absorçªo de Ægua, ao ser derramado sobre papel ou pano, por exemplo, ele retira
todos os Ætomos de hidrogŒnio e oxigŒnio da molØcula desses materiais, transfor-
mando-os em carvªo. Por essa razªo, o Æcido sulfœrico provoca queimaduras
muito graves ao entrar em contato com a pele.
Ao misturar Æcidos concentrados com Ægua Ø preciso tomar muito cuidado,
pois desse contato resulta uma enorme libertaçªo de calor.
No caso de diluir um Æcido, deve-se sempre colocar Æcido sobre aNo caso de diluir um Æcido, deve-se sempre colocar Æcido sobre aNo caso de diluir um Æcido, deve-se sempre colocar Æcido sobre aNo caso de diluir um Æcido, deve-se sempre colocar Æcido sobre aNo caso de diluir um Æcido, deve-se sempre colocar Æcido sobre a
Ægua e nunca o contrÆrio.Ægua e nunca o contrÆrio.Ægua e nunca o contrÆrio.Ægua e nunca o contrÆrio.Ægua e nunca o contrÆrio.
Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1
Faça uma comparaçªo entre dois acidentes com caminhıes: um que trans-
porta bananas e outro que transporta Æcido concentrado. Pense nos prejuízos
para o motorista, para a carga transportada, para o sistema ecológico, etc, no
caso dos dois acidentes.
As instruçıes para o motorista que transporta substâncias como os Æcidos,
sªo as seguintes: em caso de acidentes, evite que o líquido entre nos bueiros,
esgotos ou rios; cubra o Æcido derramado com cal ou carbonato de sódio; avise
imediatamente o Corpo de Bombeiros.
Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2
Por que o motorista deve evitar que o Æcido derramado entre nos bueiros,
esgotos ou rios?
l VocŒ deve estar se perguntando por que o Æcido derramado deve ser coberto
com cal. O que serÆ que acontece quando o Æcido clorídrico reaje com cal?
BANANABANANABANANABANANABANANA PRODUTOPRODUTOPRODUTOPRODUTOPRODUTO PERIGOSOPERIGOSOPERIGOSOPERIGOSOPERIGOSO
Motorista
Economia do país
Populaçªo da regiªo
Sistema ecológico
Carga transportada
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ExperiŒnciaExperiŒnciaExperiŒnciaExperiŒnciaExperiŒncia
Pegue um pedacinho de folha de repolho roxo, amasse em um poucoPegue um pedacinho de folha de repolho roxo, amasse em um poucoPegue um pedacinho de folha de repolho roxo, amasse em um poucoPegue um pedacinho de folha de repolho roxo, amasse em um poucoPegue um pedacinho de folha de repolho roxo, amasse em um pouco
de Ægua e prepare uma soluçªo. Divida em dois copos. Num delesde Ægua e prepare uma soluçªo. Divida em dois copos. Num delesde Ægua e prepare uma soluçªo. Divida em dois copos. Num delesde Ægua e prepare uma soluçªo. Divida em dois copos. Num delesde Ægua e prepare uma soluçªo. Divida em dois copos. Num deles
coloque um pouco de vinagre e, no outro, coloque um pedacinho decoloque um pouco de vinagre e, no outro, coloque um pedacinho decoloque um pouco de vinagre e, no outro, coloque um pedacinho decoloque um pouco de vinagre e, no outro, coloque um pedacinho decoloque um pouco de vinagre e, no outro, coloque um pedacinho de
sabªo (se vocŒ tiver, use cal em vez de sabªo). Em seguida, misturesabªo (se vocŒ tiver, use cal em vez de sabªo). Em seguida, misturesabªo (se vocŒ tiver, use cal em vez de sabªo). Em seguida, misturesabªo (se vocŒ tiver, use cal em vez de sabªo). Em seguida, misturesabªo (se vocŒ tiver, use cal em vez de sabªo). Em seguida, misture
bem e veja a cor das duas soluçıes.bem e veja a cor das duas soluçıes.bem e veja a cor das duas soluçıes.bem e veja a cor das duas soluçıes.bem e veja a cor das duas soluçıes.
Coloque a soluçªo de Ægua com sabªo (ou com cal), aos poucos, noColoque a soluçªo de Ægua com sabªo (ou com cal), aos poucos, noColoque a soluçªo de Ægua com sabªo (ou com cal), aos poucos, noColoque a soluçªo de Ægua com sabªo (ou com cal), aos poucos, noColoque a soluçªo de Ægua com sabªo (ou com cal), aos poucos, no
copo que tem a soluçªo com o vinagre, atØ que esta mude de cor.copo que tem a soluçªo com o vinagre, atØ que esta mude de cor.copo que tem a soluçªo com o vinagre, atØ que esta mude de cor.copo que tem a soluçªo com o vinagre, atØ que esta mude de cor.copo que tem a soluçªo com o vinagre, atØ que esta mude de cor.
Agora prepare mais soluçªo de vinagre e a coloque, aos poucos, naAgora prepare mais soluçªo de vinagre e a coloque, aos poucos, naAgora prepare mais soluçªo de vinagre e a coloque, aos poucos, naAgora prepare mais soluçªo de vinagre e a coloque, aos poucos, naAgora prepare mais soluçªo de vinagre e a coloque, aos poucos, na
soluçªo que mudou de cor.soluçªo que mudou de cor.soluçªo que mudou de cor.soluçªo que mudou de cor.soluçªo que mudou de cor.
fi Por que as duas soluçıes (com o vinagre e a outra com sabªo ou cal)
tŒm cores diferentes?
fi Porque no repolho roxo hÆ uma substância especial que, em soluçªo
com íons H
+
 tem cor diferente de quando em soluçªo com íons OH
-
. A
cor avermelhada - que aparece na soluçªo com vinagre - ocorre com todas
as substâncias que tŒm íons H
+
; portanto, concluímos que o vinagre Ø um
Æcido. JÆ a cor azulada - que aparece nas soluçıes com sabªo ou cal -
ocorre com todas as substâncias que tŒm íons OH
-
; portanto, pode-se
concluir que o sabªo e a cal sªo bases.
Exercício3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3
O que sªo Æcidos?
Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4
O que sªo bases?
As substâncias que mudam de cor na presença de Æcidos e de bases sªo
chamadas indicadoresindicadoresindicadoresindicadoresindicadores. O chÆ preto tambØm pode funcionar como indicador:
experimente pingar limªo no chÆ e observe a mudança de cor.
Para saber se uma soluçªo Ø Æcida ou bÆsica, usamos os indicadores comer-
ciais. Dentre os vÆrios tipois existentes, os mais comuns sªo: a fenolftaleína e o
vermelho de metila. A fenolftaleína Ø incolor em meio bÆsico e vermelha em meio
Æcido. O vermelho de metila Ø amarelo em meio bÆsico e vermelho em meio Æcido.
Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5
Que cor a soluçªo de Æcido clorídrico adquire ao lhe adicionarmos
fenolftaleína?
Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6
Que cor a soluçªo de cal adquire ao lhe adicionarmos vermelho de metila?
Os indicadores tŒm cores diferentes em meio Æcido e em meio bÆsico, mas
cada um tem uma cor característica. É muito comum usarmos uma mistura de
indicadores para verificar a acidez de uma soluçªo. Muitas vezes usamos o
chamado papel indicador: ao mergulhÆ-lo na Ægua, devido à sua capacidade de
absorçªo e por estar impregnado de indicador, sua cor Ø alterada de acordo com
a concentraçªo de íons H
+
 presentes na soluçªo.
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Ao derramarmos Æcido no chªo, por exemplo, Ø preciso cobri-lo com cal ou
carbonato de sódio, pois para neutralizar a açªo de um Æcido Ø preciso provocar
uma reaçªo dos íons H
+
 do Æcido com os íons OH
-
 da base. Desse modo, a soluçªo
torna-se neutra, porque os íons se juntam e formam Ægua.
HHHHH
+ 
+ OH+ OH+ OH+ OH+ OH
- 
fi H H H H H22222OOOOO
Repare que a molØcula
de Ægua Ø a soma de um H
+
com um OH
-
.
Com que finalidade procuramos saber quanto de íons H
+
 tem uma soluçªo?
Ao ser derramado numa estrada, por exemplo, o Æcido pode cair num rio.
Como os peixes sªo muito sensíveis à concentraçªo de íons H
+
, Ø preciso saber se
o pH da Ægua foi alterado, a fim de tomarmos as providŒncias necessÆrias para
impedir um dano ainda maior em à natureza.
Quando se fala de soluçıes de Æcidos e bases, que nªo sejam concentradas,
fala-se em pH, em vez de concentraçªo de íon H
+
. É o caso, por exemplo, do pHpHpHpHpH
que aparece nos rótulos de alguns produtos como o xampu.
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A soluçªo neutra tem pH igual a sete (pH = 7). Assim, todas as soluçıes que
tŒm pH menor que sete sªo Æcidas, enquanto que as que tŒm pH maior que sete
sªo bÆsicas.
Para medirmos o pH de uma soluçªo, basta colocarmos algumas gotas de
indicador numa pequena amostra, ou mesmo mergulharmos apenas um pedaci-
nho de papel indicador nessa amostra da soluçªo.
O uso de indicadores nos permite, por exemplo, determinar o pH da Ægua da
chuva e, desse modo, saber se ela Ø Æcida ou nªo.
VocΠprecisa saber
l O transporte de produtos químicostransporte de produtos químicostransporte de produtos químicostransporte de produtos químicostransporte de produtos químicos Ø feito por caminhıes, trens, navios, etc.
Esse transporte Ø necessÆrio porque nem sempre as substâncias sªo produ-
zidas perto das indœstrias que fabricam os produtos finais. Motoristas que
transportam produtos perigosos precisam de treinamento especial.
l O Æcido clorídricoÆcido clorídricoÆcido clorídricoÆcido clorídricoÆcido clorídrico, tambØm conhecido como Æcido muriÆticoÆcido muriÆticoÆcido muriÆticoÆcido muriÆticoÆcido muriÆtico, Ø um líquido
corrosivo que libera vapores irritantes e provoca queimaduras.
l O Æcido sulfœricoÆcido sulfœricoÆcido sulfœricoÆcido sulfœricoÆcido sulfœrico Ø um líquido corrosivo e desidratante, ou seja, que retira
Ægua dos materiais que entram em contato com ele.
l Para diluirmos um Æcido, devemos jogar o Æcido na Æguajogar o Æcido na Æguajogar o Æcido na Æguajogar o Æcido na Æguajogar o Æcido na Ægua, e nunca o
contrÆrio.
l `cidos`cidos`cidos`cidos`cidos sªo substâncias que tŒm cÆtions H
+
.
l BasesBasesBasesBasesBases sªo substâncias que tŒm ânions OH
-
.
l IndicadoresIndicadoresIndicadoresIndicadoresIndicadores sªo substâncias que assumem cor diferente quando sªo adicio-
nadas a um Æcido ou uma base.
l NeutralizaçªoNeutralizaçªoNeutralizaçªoNeutralizaçªoNeutralizaçªo Ø a reaçªo de um Æcido com uma base. Assim, ocorre a
formaçªo de Ægua, no momento em que os cÆtions H
+
 do Æcido reajem com
os ânions OH
-
 da base.
HHHHH
+
+OH+OH+OH+OH+OH
-- - - - - 
fi H H H H H22222OOOOO
Um Æcido Ø neutralizado por uma base quando todos os seus íons H
+
reagirem com todos os íons OH
-
 da base.
l pHpHpHpHpH Ø um nœmero que indica se uma soluçªo Ø Æcida ou bÆsica. A soluçªo Ø
neutra se o seu pH Ø igual a sete (pH = 7), Æcida se o seu pH Ø menor que sete
(quanto menor o pH, mais Æcida a soluçªo) e bÆsica se o pH for maior que sete
(quanto maior o pH, mais bÆsica Ø a soluçªo).
Na aula passada, aprendemos que o Ætomo de hidrogŒnio tem um nœcleo
formado apenas por um próton e que, ao perder um elØtron, esse Ætomo forma o
cÆtion H
+
. Esse cÆtion Ø muito importante, pois estÆ presente em todos os Æcidos.
Numa soluçªo de Æcido clorídrico, por exemplo, hÆ alta concentraçªo de cÆtions
H
+
, assim como numa soluçªo de Æcido sulfœrico e de todos os outros Æcidos.
Por outro lado, na soluçªo de uma base hÆ ânions OH
-
. Vimos que um ânion
Ø formado quando um Ætomo ganha elØtrons. Os elementos nªo-metais - que
ganham elØtrons e formam ânions - pertencem a um grupo de Ætomos, OH, que
tŒm um elØtron a mais, formando o ânion OH
-
. É muito comum encontrarmos
grupos com elØtrons a mais e que, portanto, formam ânions.
Vamos
pensar mais
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Para sabermos o quanto uma soluçªo pode ser Æcida ou bÆsica, foi criada uma
escala numØrica: a escala de pH, com variaçªo de 1 a 7 para soluçıes Æcidas e de
7 a 14 para soluçıes bÆsicas.
Veja o esquema abaixo:
De acordo com a escala de pH, veja alguns exemplos, lembrando que os
nœmeros nªo precisam ser inteiros:
A maioria dos peixes morre quando o pH da Ægua em que estªo fica abaixo
de 4,5. Isso demonstra como Ø prejudicial um derramamento de Æcido num rio
quando hÆ acidente no transporte de produtos perigosos.
o Por que hÆ necessidade de transportar produtos químicos desde a indœstria
química atØ a fÆbrica de produtos finais.
o O que sªo Æcidos.
o Reconhecer um Æcido.
o O que sªo bases.
o Reconhecer uma base.
o O que sªo indicadores.
o O nome de trŒs indicadores.
o O que Ø neutralizaçªo.
o O que Ø pH.
o Porque o Æcido sulfœrico Ø corrosivo.
o Como se deve acrescentar Ægua em um Æcido.
básico
neutro
ácido
7
14
1
Agora eu sei
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Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7
Classifique como verdadeira(V) ou falsa(F) cada uma das afirmaçıes abaixo:
a)a)a)a)a) ( ) Indicador Ø uma substância que indica a cor de uma soluçªo.
b)b)b)b)b) ( ) O símbolo do cÆtion hidrogŒnio Ø H
+
.
c)c)c)c)c) ( ) ˝ons positivos sªo formadosquando um Ætomo ganha elØtrons.
d)d)d)d)d) ( ) Cal Ø uma substância Æcida.
e)e)e)e)e) ( ) `cido muriÆtico Ø o nome comercial do Æcido clorídrico.
Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8
O que Ø uma substância corrosiva?
Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9
Por que o papel fica preto ao colocarmos Æcido sulfœrico sobre ele?
Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10
Por que o transporte de Æcido sulfœrico Ø perigoso?
Exercício 11Exercício 11Exercício 11Exercício 11Exercício 11
Por que algumas substâncias químicas, como os Æcidos, precisam ser trans-
portados de um local para outro?
Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12
O que Ø a reaçªo de neutralizaçªo? DŒ dois exemplos.
Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13
Por que, em caso de acidente, Ø preciso jogar cal sobre o Æcido clorídrico
derramado?
Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14
. Que tipo de substância deve ser usada para a neutralizaçªo de um Æcido?
Por que?
Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15
A seguir sªo dadas algumas reaçıes de neutralizaçªo:
I)I)I)I)I) `cido clorídrico + Hidróxido de sódio fi NaCl + H2O
HCl NaOH
II)II)II)II)II) HCl + Hidróxido de cÆlcio fi Cloreto de cÆlcio + `gua
Ca(OH)2
III)III)III)III)III) `cido sulfœrico + NaOH fi Sulfato de sódio + `gua
H2SO4 Na2SO4
IV)IV)IV)IV)IV) H2SO4 + Hidróxido de cÆlcio fi Sulfato de cÆlcio + H2O
a)a)a)a)a) Escreva cada uma das reaçıes acima usando fórmulas.
b)b)b)b)b) Quando necessÆrio, acerte a estequiometria da reaçªo.
c)c)c)c)c) Responda: que produtos foram formados nessas reaçıes?
Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16
Como devemos proceder para saber se a Ægua da chuva Ø Æcida ou nªo?
Exercício 17Exercício 17Exercício 17Exercício 17Exercício 17
O que Ø uma soluçªo neutra?
Exercício 18Exercício 18Exercício 18Exercício 18Exercício 18
Por que Ø importante saber quanto de íons H
+
 estªo concentrados numa
soluçªo?
Exercício 19Exercício 19Exercício 19Exercício 19Exercício 19
O que significa dizer que a concentraçªo de H
+
 numa soluçªo Ø alta?
Vamos
exercitar
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