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Química inorgânica ÓXIDOS E O EFEITO ESTUFA 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivos ....................................................................................................................................... 2 1. Os Óxidos e o Efeito Estufa ....................................................................................................... 2 Exercícios ...................................................................................................................................... 5 Gabarito ........................................................................................................................................ 6 Resumo ......................................................................................................................................... 7 2 Introdução Um fenômeno natural responsável pelo aquecimento da terra, essa é a definição de efeito estufa. Porém, o excesso de gases estufa ocasionam a retenção excessiva do aquecimento terrestre ocasionado pelos raios solares. Esse fato provoca um superaquecimento da terra, elevando a temperatura em todo o planeta. Nesta apostila, dando continuidade às propriedades e características dos óxidos e como eles tem efeitos positivos e negativos diretos na nossa vida, vamos abordar os efeitos de gases que são essenciais para manter a vida na terra da forma que conhecemos através do efeito estufa. Vamos também discutir como ocorre o efeito estufa e qual a relação entre atividades como o desmatamento e também a sua relação com o aquecimento global. Objetivos • Discutir sobre o efeito estufa; • Compreender como os óxidos estão relacionados com o efeito estufa e com o aquecimento global; 1. Os Óxidos e o Efeito Estufa O efeito estufa é um fenômeno que ocorre naturalmente e é essencial para a manutenção da vida na Terra, figura a seguir. Ele acontece da seguinte forma: diversos óxidos em fase gasosa existem naturalmente na atmosfera em concentrações adequadas que formam uma camada que absorve o calor do sol, permitindo a passagem dos raios solares. Este é um processo essencial para manter a Terra aquecida a uma temperatura amena, que é em média 15°C.Sem ele o planeta seria extremamente frio. 3 01 Incidência da radiação solar na superfície terrestre. Quando a radiação solar atinge a Terra, parte dela é absorvida e a outra é refletida. Esta radiação refletida é absorvida pelos gases na atmosfera, mantendo o planeta aquecido. Sem esse processo toda essa energia escaparia com facilidade para o espaço. Os gases responsáveis pelo efeito estufa são os NOx, que representam um conjunto de óxidos de nitrogênio e o dióxido de enxofre(SO2), ambos liberados principalmente em atividades industriais. O gás metano liberado na decomposição do lixo e na digestão de herbívoros, o monóxido de carbono e principalmente o dióxido de carbono também estão entre os principais responsáveis pelo efeito estufa. O grande problema é que a emissão descontrolada destes gases pela atividade humana tem aumentado de forma significativa e, quanto maior a concentração destes gases na atmosfera maior será a absorção de radiação e maior será o aquecimento do planeta. 4 02 Aquecimento do planeta. FIQUE ATENTO! Entre todos estes gases, há um destaque para o dióxido de carbono que é um dos gases que tem tido sua concentração mais elevada que o normal na atmosfera, devido a diversas atividades (figura a seguir). Entre elas estão: atividades industriais, queimadas, queima de combustíveis e o desmatamento indiscriminado, que, além de retirar as árvores que absorvem este gás, podem liberar todo o gás que já havia sido absorvido. 03 Efeito das queimadas. O aquecimento global pode levar a consequências imprevisíveis e trágicas. Elas vão desde o derretimento de geleiras e o consequente aumento no volume e temperatura dos oceanos até a extinção de espécies. 5 Exercícios 1. (ENEM, 2018) O carro flex é uma realidade no Brasil. Estes veículos estão equipados com um motor que tem capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível. No entanto, as pessoas que têm esse tipo de veículo, na hora do abastecimento, têm sempre a dúvida: álcool ou gasolina? Para avaliar o consumo desses combustíveis, realizou-se um percurso com um veículo flex, consumindo 40 litros de gasolina e no percurso de volta utilizou-se etanol. Foi considerado o mesmo consumo de energia tanto no percurso de ida quanto no de volta. O quadro resume alguns dados aproximados sobre esses combustíveis. O volume de etanol combustível, em litro, consumido no percurso de volta é mais próximo de a) 27. b) 32. c) 37. d) 58. e) 67. 2. (ENEM, 2017) O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis, que surgiu como alternativa ao uso do diesel de petróleo para motores de combustão interna. Ele pode ser obtido pela reação entre triglicerídeos, presentes em óleos vegetais e gorduras animais, entre outros, e alcoóis de baixa massa molar, como o metanol ou etanol, na presença de um catalisador, de acordo com a equação química: A função química presente no produto que representa o biodiesel é 6 a) éter. b) éster. c) álcool. d) cetona. e) ácido carboxílico. 3. (ENEM, 2018) A figura apresenta um processo alternativo para obtenção de etanol combustível, utilizando o bagaço e as folhas da cana-de-açúcar. Suas principais etapas são identificadas com números. Em qual etapa ocorre a síntese desse combustível? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Gabarito 1. R: D. Como informa o enunciado da questão, o consumo de energia é o mesmo no percurso de ida e volta, assim, a quantidade de calor (energia térmica) consumida pela gasolina é exatamente igual a consumida pelo etanol: Q(gasolina) = Q(etanol) (I) Podemos calcular a quantidade de calor através da equação da capacidade térmica dos corpos, representada pelo calor de combustão na tabela. C = Q / m Q = C . m (II) 7 E também podemos descobrir a massa de cada combustível utilizado através da equação da densidade e os dados fornecidos na tabela. d = m / V m = d . V (III) Assim, substituindo as equações II e III em I, conseguimos encontrar o volume de etanol em litros: Q(gasolina) = Q(etanol) C . m = C . m C . d . V = C . d . V 10 . 0,7 . 40 = 6 . 0,8 . V 280 = 4,8 . V V = 280 / 4,8 V = 58,3 l (aproximadamente 58 litros) Portanto, a alternativa correta é a alternativa D 2. R: B, éster. A reação de produção do biodiesel é chamada esterificação (quando usa um ácido graxo, presente em resíduos como óleo de fritura ou sebo bovino) ou transesterificação (quando usa um triglicerídeo, molécula que constitui os óleos vegetais). Essa reação produz uma mistura de ésteres que representa o biodiesel. 3. R: D. A fermentação é um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença de oxigênio (anaeróbico). Quando o produto final da fermentação é o piruvato, diz-se que houve fermentação láctica. Mas quando o produto final é o etanol, ocorre a chamada fermentação alcoólica. Resposta: D Resumo Nesta apostila vimos que o efeito estufaé essencial para a manutenção da vida na Terra, já que sem a temperatura no planeta seria inconstante e impróprio para a vida como conhecemos. 8 No entanto, a emissão descontrolada destes gases pela atividade humana tem aumentado de forma significativa, gerando o aquecimento do planeta. Este processo pode ter consequências trágicas para a vida, e, em um efeito de reação em cadeia, causar a extinção de diversas espécies. Vimos que o efeito estufa é ocasionado pela emissão em excesso dos seguintes óxidos: monóxido e dióxido de carbono, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio. Outros gases também contribuem para o efeito estufa, como o gás metano (CH4), que é liberado por meio de diversas fontes, tais como: na queima de gás natural e minério de carvão, na digestão dos animais, emana através da lama vulcânica e na decomposição de resíduos orgânicos. 9 Referências bibliográficas ATKINS, P. Princípios de Química – Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, tradução, Porto Alegre, 2001. COX, P. A. Inorganic Chemistry. 2ª edição. Oxford, 2004. Lee, J.D. Química Inorgânica não tão Concisa. Tradução da 5ª Edição Inglesa 1998. WELLS, A. F. Structural Inorganic Chemistry.4ª edição. Londres, 1975. Referências imagéticas Figura 1. Disponível em: <https://sites.google.com/a/agvv.edu.pt/geo-dinamica/conteudos-temas/9o-ano/8-- ambiente-em-perigo/8--atmosfera/a-aumento-efeito-estufa>. Acesso em: 28 ago 2019. Figura 2. Wikimedia. Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GISS_temperature_2000- 09_lrg.png>. Acesso em: 28 ago 2019. Figura 3. Wikimedia. Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seca_e_queimada_no_cerrado_02.jpg>. Acesso em: 28 ago 2019.
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