Água: Propriedades, Poluição e Equilíbrios

Prévia do material em texto

ÁGUA
1. A Água: Estrutura e Propriedades
2. Polaridade, Forças Intermoleculares, PF e PE dos Compostos Orgânicos
3. Solubilidade dos Compostos Orgânicos
4. Sabões e Detergentes
5. Dissolução dos Compostos em Água
6. Fórmulas Estruturais
7. Geometria Molecular
8. Polaridade de Ligações e das Moléculas
9. Forças Intermoleculares
10. Propriedades Coligativas (1/2)
11. Propriedades Coligativas (2/2)
12. Coeficiente de Solubilidade
13. Massa Atômica, Molecular, Molar e Mol
14. Soluções 
15. Ácidos e Bases
16. Características do Equilíbrio Químico
17. Deslocamento de Equilíbrio (1/2)
18. Deslocamento de Equilíbrio (2/2)
19. pH, pOH e Kw
20. Hidrólise de Íons / Hidrólise Salina
21. Poluição das Águas
22. Tratamento de Água
MÓDULO 2 - ÁGUA
TEORIA COMPLEMENTAR
1. Introdução - Poluição da água
Água não poluída é água adequada para beber, para fazer nossa higiene e ainda 
pode ser usada para irrigação do solo, atividades industriais e etc.
Lembre-se essa água dita acima: Água Potável e/ou mineral não é água pura.
O termo químico para substância pura é bem diferente do que estamos acostuma-
dos no nosso dia a dia. 
Substância Pura é aquela que contém apenas um tipo de substância por toda sua 
extensão.
Como bem sabemos, a água que consumimos é cheia de sais minerais dissovil-
dos, basta ler o rótulo. (E torcer para que só tenha o que está escrito lá, rs! Vocês 
vão entender até o final desse módulo!)
Sabemos que a água potável é um recurso cada vez mais escasso no planeta. 
Em 2007 a ONU (Organização das Nações Unidas) declarou que cerca de 1,1 bil-
hões de pessoas em todo o mundo não têm acesso a água potável e estima-se 
que dois milhões de crianças morrem todos os anos pela falta dela ou de sanea-
mento básico.
Terra é o nome do planeta em que 70% da superfície é tomada por água. De 
acordo com dados do IBGE, 97% correspondem à água do mar; 1,75% é gelo; 
1,24% encontra-se em rios subterrâneos e para nosso consumo estão disponíveis 
apenas 0,007% do total de toda a água da nossa vasta Terra. Tais números são 
uma res-posta àqueles que não compreendem discursos sobre a necessidade de 
se evitar o desperdício dos recursos hídricos ou concernentes à preocupação com 
a crescente poluição de rios e mares.
2. Poluição da água por matéria orgânica
Excrementos humanos e matérias orgânicas, provenientes da decomposição de 
animais e vegetais e de resíduos industriais, servem de alimento para peixes, fun-
gos e bactérias. 
Os fungos e as bactérias são organismos que decompõem a matéria orgânica, 
produzindo CO2. Durante esse processo metabólico há o consumo de gás 
oxigênio (O2) que se encontra dissolvido na água.
19
Se há matéria orgânica em grande quantidades, será consumido grande parte do 
oxigênio dissolvido na água e isso causará a morte do ecossistema local (peixes, 
algas e etc). Quanto menor a disponibilidade de oxigênio, mais poluida é água.
Há até uma maneira de se calcular o oxigênio consumido nessa oxidação da maté-
ria orgânica, chama-se DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio.
Por definição: DBO é a quantidade (em mg) de oxigênio consumido na oxidação 
da matéria orgânica existente em 1 litro de água poluída.
Ou seja, Quanto maior o valor da DBO, mais poluída estará a água. 
3. Poluição da água por materiais ácidos e/ou básicos
pH – É a medida da acidez de um meio.
O pH da água doce mais propício à vida está na faixa de 6,5 a 8,5.
A maioria dos peixes de água doce pode tolerar uma faixa de pH entre 5 a 9. Mas 
em pH inferior a 4, somente poucas algas e bactérias conseguem sobreviver.
O lançamento de resíduos industriais nos rios altera o pH da água, o que causa, 
muitas vezes, mortandade de peixes.
As principais causas de aumento da acidez (diminuição de pH) das águas são as 
chuvas ácidas e processos de mineração de materiais que contêm enxofre. 
Este se transforma em SO2, que, por oxidação na presença de água, forma ácido 
sulfúrico. A água que penetra no solo e escoa para os rios torna-se ácida.
4. Equilíbrios Aquáticos
Equilíbrio químico é um "fenômeno" muito comum, que sempre ocorre nas mais 
diversas situações. Por isso seu estudo é importante compreensão de muitas coi-
sas que acontecem. 
A partir do momento em que o homem descobriu o equilíbrio químico e conseguiu 
entendê-lo, muitos fenômenos puderam ser explicados e, em alguns casos, até 
controlados para beneficiar a sociedade humana. 
Antes de iniciar o desenvolvimento do conteúdo explicativo sobre equilíbrio 
químico, é bastante válido citar alguns exemplos ilustrativos para demostrar que 
não se trata apenas de mais um tópico de estudo teórico. Isto irá auxiliar o entendi-
mento de alguns fenômenos que ocorrem no planeta e também deixará mais claro 
o assunto abordado, tentando justificar a importância de estudá-lo. 
Os corais desempenham funções importantes no ecossistema tais como substrato 
para algumas espécies e habitat para outras. Quimicamente são considerados um 
sólido composto por carbonato de cálcio  (CaCO3).
É curioso que o corais só existem em ambientes aquáticos onde a temperatura da 
água é relativamente alta, tais como no litoral do nordeste brasileiro. Por que os 
corais não ocorrem em mares de águas frias? Trata-se de uma questão de 
equilíbrio químico!!! 
Extraído: http://proquimica.iqm.unicamp.br/pre.htm
5. Poluição da água por aumento da temperatura
A quantidade de gás dissolvido em água diminui com o aumento da temperatura. 
O lançamento de água aquecida nos rios por uma indústria diminui a quantidade 
de gás oxigênio (O2) dissolvido, o que pode provocar mortandade de peixes.
6. Poluição da água por íons de metais pesados
Muitos íons de metais (Fe2+, K+, Ca2+, Mg2+) são essenciais para a saúde hu-
mana.
20
http://proquimica.iqm.unicamp.br/pre.htm
http://proquimica.iqm.unicamp.br/pre.htm
Outros íons de metais (Pb2+, Hg2+, Cd2+) são chamados de íons de metais pesa-
dos, pois têm maior massa que os íons essenciais.
Os íons de metais pesados ligam-se às proteínas de nosso corpo, fazendo que 
elas não funcionem normalmente. 
Assim dizemos que essas proteínas são desnaturadas por esses íons. (Minha 
mãe já me chamou de filho desnaturado! =/) Os efeitos se traduzem em danos ao 
sistema nervoso, aos rins, ao fígado, retardamento mental e até a morte. (Espero 
não ter causado tudo isso!)
A remoção desses íons da água é muito difícil e caro pra caramba! Como sempre 
previnir é o melhor rémedio. Fazer com que esses íons não atinjam a água, é o 
melhor caminho.
6.1 Mercúrio (Hg)
O mercúrio líquido e na forma de amálgama (liga com outros metais) não é tóxico. 
Mas, o mercúrio líquido evapora lentamente, e esse aí é marvado, seu vapor é 
muito tóxico. 
Bactérias anaeróbicas podem facilmente converter o mercúrio em dimetilmercúrio 
e ao íon metilmercúrio (espia ali do lado), que são extremamente tóxicos.
Esses compostos orgânicos vão se acumulando ao longo da cadeia alimentar, at-
ingindo concentrações muito altas nos grandes peixes. A ingestão de peies con-
taminados é a principal causa de intoxicação por mercúrio. 
Os sintomas de intoxicação por mercúrio são tremores, fraqueza, insônia, perda 
de memória, perda de visão e morte.
A pergunta que não se calou: Por que o mercúrio é usado para encontrar ouro?
Resposta 

“Porque é útil para separá-lo das impurezas”, afirma a química Elizabeth de Ol-
iveira, da Universidade de São Paulo. 
Quando o garimpeiro pega um monte de terra molhada na bateia, não sabe exata-
mente o que está no meio dela. Então, joga mercúrio líquido, que atrai o ouro pul-
verizado na lama e forma com ele uma liga visível.
A seguir, o amálgama de ouro (mistura sólida de mercúrio e ouro) é aquecido, 
para a separação dos metais. No processo, a maior parte do mercúrio evapora. O 
resto normalmente é despejado nos rios, sendo absorvido pela cadeia alimentar. 
o/o/
6.2 Cádmio (Cd)
O cádmio é um metal semelhante ao zinco. O aço galvanizado contém 1% de cád-
mio. É um componente das pilhas níquel – cádmio (NiCd). 
Já foi uma bateria muito usadaem celulares como o INQUEBRÁVEL NOKIA 
3310, só quem teve sabe como é! Hoje foi substituido por outros metais como o 
Lítio.
O cádmio é muito tóxico e, em pequena dose, causa dor de cabeça, tosse e 
vômito. Em quantidades maiores, os íons Cd2+ acumulam-se no fígado e nos rins, 
provocando danos irreversíveis.
(Duvido que não pesquisou sobre o 3310 no google!)
6.3 Chumbo (Pb)
O chumbo e seus compostos são usados nas baterias de automóveis, soldas, pes-
ticidas e tintas.
O Pb3O4 (zarcão) é utilizado como proteção de estruturas de aço.
O chumbo é tóxico para o homem.
7. Poluição da água por compostos orgânicos não biodegradáveis
7.1 Praguicidas ou defensivos agrícolas
São substâncias venenosas utilizadas no combate à organismos considerados 
nocivos (ervas daninhas, fungos, insetos). Esses venenos se acumulam ao longo 
da cadeia alimentar.
Um exemplo é o DDT (diclorodifeniltricloroetano) que está sendo proibido. 
Um exemplo de como é fácil, na vida, ir de mocinho a vilão:
21
Milhões de pessoas já foram salvos da ameaça de malária por esse inseticida, o 
DDT, que combate o seu mosquito transmissor. 
No entanto, ele se acumula na cadeia alimentar, ameaçando de extinção várias 
espécies animais. (Veja ao lado)
7.2 Detergentes
Os detergentes não biodegradáveis não são tóxicos, mas destroem as bactérias 
que provocam a decomposição de matéria orgânica, que é fundamental em 
qualquer ambiente. 
Por outro lado, eles contêm fosfatos, que provocam a eutroficação (crescimento 
das algas).
A eutroficação em excesso acarreta um desequilíbrio ecológico, pois provoca o 
desenvolvimento descontrolado de uma espécie em detrimento das outras. 
Assim, reservatórios de águas potáveis, lagos ficam imprestáveis para o uso. 
A eutroficação também pode ser causada pela utilização de adubos que contêm N 
e P.
7.3 Petróleo
O derramamento de petróleo no mar e a lavagem dos tanques dos navios formam 
uma película impermeabilizante que não permite a troca de oxigênio e gás 
carbônico entre a água e à atmosfera. 
Isso provoca à asfixia dos animais e impede a realização da fotossíntese pelos 
vegetais do plâncton.
Há tantas formas de se poluir a água! E eu avise que até o final do módulo você 
iria estar torcendo para só ter os sais do rótulo dissolvidos na sua água mineral! 
=P
8. Tratamento de Água 
A nossa água potável é resultado de um conjunto de métodos físicos e 
químicos que são aplicados à água de mananciais para que essa fique 
em condições adequadas para o consumo. Apesar da grande quanti-
dade de água existente no planeta, somente cerca de 6L a cada 1000L 
dessa àgua estão potencialmente disponiveis para o uso do homem. 
Desses 6L, apenas 0,5L é destinado ao uso doméstico. Por isso, a pre-
servação de nossas nascentes de água doce é algo importante.
A água doce disponivel em rios e lagoas normalmente não é potável de-
vido à presença de muitos resíduos sólidos e de micro-organismos que 
podem causar doenças. Por isso, a água é tratada em uma ETA (estação 
de tratamento de água) antes de chegar até a sua casa.
O tratamento da água em uma ETA possui as seguintes etapas : Coagu-
lação, floculação, decantação, filtração, fluoretação, desinfecção e cor-
reção de pH.
Coagulação: etapa em que a água, na sua forma bruta, entra na ETA. 
Ela recebe , nos tanques, uma determinada quantidade de sulfato de 
alumínio ou sulfato férrico e cal viva. Essas substâncias reagem for-
22
mando substâncias gelatinosas que aglomeram as partículas sólidas en-
contradas na água, como, por exemplo, a argila.
Floculação: ocorre em tanques de concreto, logo após a coagulação. 
Com a água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flo-
cos maiores.
Decantação: nesta etapa, que é posterior à coagulação e à floculação, 
por ação da gravidade, os flocos com as impurezas e as particulas ficam 
depositados no fundo de outros tanques, separando-se da água.
Filtração: etapa em que a água passa por filtros formados por carvão 
ativado, areia e pedras de diversos tamanhos. Nessa etapa, as im-
purezas, de tamanho pequeno ficam retidas no filtro.O carvão ativado 
possui uma grande capacidade de absorver substâncias, promovendo a 
clarificação, desodorização e purificação da água. Muitos filtros domés-
ticos utilizam carvão ativado.
Fluoretação: adição de compostos de flúor na água, cuja finalidade é 
prevenir a formação de cárie dentária em crianças.
Desinfecção: aplicação de compostos de cloro ou ozônio na água 
para eliminar micro-organismos causadores de doenças. A ação oxi-
dante desses compostos promove reações químicas que eliminam os 
micro-organismos.
Correção de pH: esse procedimento serve para corrigir o pH da água 
e preservar a rede de encanamentos de distribuição.
23