Trabalho-QUALIDADE DO AR

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QUALIDADE DO AR 
 
 
 
 
 
 
ADRIELLE FLORES POLI R.A. 161251901 
NICOLE FREITAS R.A. 151250448 
PEDRO LUCIANO NICOLUCI R.A. 161256678 
THAIS LUZ PEREIRA R.A. 171256379 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRESIDENTE PRUDENTE 
28 de março de 2019 
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RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Relatório apresentado a Professora Rosane Freire 
Boina, da disciplina de Química Ambiental da 
turma de 2019 do curso de Engenharia Ambiental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNESP – Faculdade de Ciências e Tecnologia 
28 de março de 2019 
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SUMÁRIO 
Parte 1 – Simulação do Smog redutor com precipitação ácida 3 
OBJETIVOS 3 
CONCEITOS 3 
MATERIAIS 4 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 5 
CONCLUSÃO 10 
Parte 2 – Óxidos de nitrogênio 11 
OBJETIVOS 11 
CONCEITOS 11 
MATERIAIS 12 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 13 
CONCLUSÃO 15 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 15 
 
 
3 
 
Parte 1 – Simulação do Smog redutor com precipitação ácida 
 
OBJETIVOS 
 
Simular e analisar em laboratório o fenômeno químico atmosférico Smog redutor com 
precipitação ácida na qual resulta na redução de compostos químicos, por meio da combustão 
do enxofre elementar, simulando os efeitos da poluição atmosférica causada pela queima de 
combustíveis fósseis em ambientes altamente industrializados impactando sobre meios 
biológicos. 
 
CONCEITOS 
 
As atividades antrópicas resultantes de processos industriais e de geração de energia, 
resultam na introdução de substâncias poluentes na atmosfera, muitas delas tóxicas à saúde 
humana e responsáveis por danos à flora e aos materiais. 
GIRARD, 2016 define um poluente atmosférico como uma substância que está presente 
na atmosfera sob uma concentração que é suficiente para causar danos aos seres humanos, a 
outros animais, à vegetação ou a bens materiais. 
A poluição do ar é causada por cinco poluentes atmosféricos primários: monóxido de 
carbono (CO), dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NOx), compostos orgânicos 
voláteis. (COV; principalmente hidrocarbonetos [HC]) e partículas em suspensão. Além dos 
poluentes primários existem os poluentes atmosféricos secundários resultantes de reações 
químicas entre os poluentes primários e outros componentes presentes na atmosfera. Sendo 
esses o ácido sulfúrico, o ácido nítrico, os sulfatos e nitratos e o ozônio e outros oxidantes 
fotoquímicos (que contribuem para o Smog fotoquímico). 
Os combustíveis fósseis como o carvão e o petróleo contém em sua composição algum 
traço de enxofre, isso por que os materiais os quais lhe originaram possuíam em sua composição 
compostos que contêm enxofre. 
A CETESB define o Dióxido de Enxofre (SO2) como um poluente atmosférico que 
resulta principalmente da queima de combustíveis que contém enxofre, como óleo diesel, óleo 
combustível industrial e gasolina, sendo um dos principais formadores da chuva ácida, além de 
disso o mesmo pode reagir com outras substâncias presentes no ar formando partículas de 
sulfato que são responsáveis pela redução da visibilidade na atmosfera. 
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Um smog redutor é um fenômeno químico atmosférico do qual resultam compostos 
químicos finais em seu estado reduzido. O smog é caracterizado por ser uma espécie de poluição 
atmosférica onde se tem a formação de uma nuvem composta por uma mistura de fumaça, 
neblina, ar, poluentes gasosos e materiais particulados. A etimologia da palavra Smog tem 
origem na junção das palavras “smoke” que significa fumaça, e “fog” neblina. 
O smog, pode se apresentar de duas formas sendo o industrial à base de enxofre e o 
fotoquímico proporcionado pelos óxidos de nitrogênio. O smog industrial vem da combinação 
de material particulado e SO2 na atmosfera, liberados na queima de carvão. 
O smog é um fenômeno característico de ambientes altamente industrializados, com 
origem na combustão de combustíveis fósseis, envolvendo diferentes reações e inúmeras 
substâncias químicas, ocorrendo simultaneamente. 
 Um problema ambiental oriundo da poluição atmosférica é a chuva ácida, os dois ácidos 
predominantes na chuva ácida são o ácido sulfúrico e o ácido nítrico, ambos são ácidos fortes. 
Geralmente a chuva ácida precipita-se segundo a direção dos ventos longe das fontes dos 
poluidores primários, sendo estes o dióxido de enxofre e óxido de nitrogênio. O dióxido de 
enxofre (SO2) presente na atmosfera ao reagir com oxigênio para formar o trióxido de enxofre 
(SO3), posteriormente este rapidamente reage com vapor d’água ou gotas d’água para formar o 
ácido sulfúrico (H2SO4), no qual acaba precipitando e causam uma variedade de impactos ao 
meio ambiente a saúde humana. 
 
MATERIAIS 
 
Amostra 
● Folhas verdes e pétalas de flores (pelo menos das unidades de cada espécies). 
 
Vidrarias 
● Balão volumétrico 2L ou 5L OU frasco de vidro transparente; 
● 8 Tubos de ensaio; 
● Proveta; 
● Béquer de 250mL. 
 
Outros 
● Rolha de borracha para o balão ou para o frasco; 
● Grade ou suporte para tubos de ensaio; 
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● Fios metálicos maleáveis (cobre); 
● Naveta metálica (ou tampa de garrafa); 
● Superfície branca: cerâmica (azulejo branco). 
 
Reagentes e Soluções 
● Enxofre elementar; 
● Indicador fenolftaleína; 
● Indicador vermelho congo; 
● Solução de NaOH 50% concentrada; 
● Solução de Ácido Clorídrico. 
 
 Primeiramente, inseriu-se 150 mL de água destilada em um frasco de vidro e adicionou-
se duas gotas de NaOH 50% juntamente com seis gotas do indicador fenolftaleína. Enquanto 
isso, as amostras coletadas de folhas verdes e pétalas foram sendo fixadas em fios metálicos 
maleáveis e posteriormente foram introduzidas no frasco. Em seguida, colocou-se uma 
quantidade significativa de enxofre na naveta metálica, no esta foi direcionada a uma câmara 
na qual conduziu a queima desse material. Deixou o enxofre queimar até a chama se 
extinguisse, e logo rapidamente foi introduzido no frasco juntamente com a amostra. Deixou o 
experimento sucedendo até que se cessou por completo todos os vestígios de fumaça. 
 Posteriormente dispôs 8 tubos numerados de 1 a 4 para duas séries A e B, onde os tubos 
de numeração de 1 a 4 receberam 5 ml de soluções distintas sendo elas água destilada, solução 
de hidróxido de sódio (50%), ácido clorídrico, e para o último uma amostra do experimento 
realizado do smog redutor. Para cada série distinta adicionou indicadores distintos, para os 
tubos da série A recebeu duas gotas de fenolftaleína, e para os tubos da série B recebeu duas 
gotas de Vermelho-congo, observando os resultados obtidos. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
No experimento, pode-se observar que o H2SO3 (oriundo da reação de SO2 com vapor 
d’água) provocou a perda de coloração das pétalas, uma vez que o ácido sulfuroso atacou as 
duplas ligações dos compostos orgânicos que atribuem a coloração das mesmas. 
Na Figura 1, pode-se observar o antes (folha e pétala de baixo) e o depois (folha e pétala 
de cima) das pétalas ao serem submetidas à fumaça oriunda da reação entre SO2 e vapor d’água. 
 
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 Figura 1, Autoria. 
 
 Em seguida, foram utilizados os indicadores fenolftaleína e vermelho congo em 
soluções neutra, básica e ácida, que são, respectivamente, a água, o hidróxido de sódio e o ácido 
clorídrico para analisar o caráter ácido-básico das soluções. Na Figura 2, pode-se observar o 
comportamento dos mesmos com cada tipo de solução indicada com o fenolftaleína. Na Figura 
3, observa-se o comportamento dos mesmos indicados com vermelho-congo. 
 
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Figura 2, Autoria. 
 
 Figura 3, Autoria. 
 
Solução Fenolftaleína (A) Vermelho-Congo (B) Conclusão 
1. Água 
destilada 
Incolor Laranja Não houve mudança de cor, a água 
manteve-se na cor dos indicadores 
demonstrando caráter neutro da solução 
2. Hidróxido 
de sódio 
Rosa Laranja A mudançade cor indicada pela 
fenolftaleína demonstra o caráter básico 
8 
 
do composto NaOH resultando em uma 
coloração rosa intensa 
3. Ácido 
clorídrico 
Incolor Azul escuro A mudança de cor indicada pelo 
Vermelho-congo demonstra o caráter 
ácido do composto HCl resultando em 
uma coloração azul escuro 
4. Solução de 
smog 
Incolor Azul escuro A solução de Smog ao receber os 
indicadores evidenciou o caráter ácido 
indicado pelo Vermelho-Congo. 
 
 
Questões 
1. No ensaio do smog redutor: 
a) Houve formação de chuva? 
Sim, pois apresentou a formação de gotas de água durante a reação (como pode ser 
observado na Figura 4). 
 
b) Houve mudanças nas cores das folhas e pétalas? 
Sim, as pétalas das flores e as folhas apresentaram mudança visuais, a folha apresentou 
parcialmente uma tonalidade amarronzada e as pétalas das flores perderam um pouco da 
pigmentação apresentando um aspecto mais esbranquiçadas. Isso ocorreu pois o ácido sulfuroso 
atacou as duplas ligações dos compostos orgânicos que são responsáveis pela coloração das 
pétalas. 
 
c) Houve mudança na solução aquosa do balão? 
Sim, a solução aquosa presente no frasco apresentou uma mudança física durante o 
experimento, passando do estado líquido para o gasoso (formação de vapor), além de se 
observar a mudança da cor na solução indicada de rosa passou a ser incolor durante a reação. 
 
2. Explique os aspectos químicos envolvidos no ensaio de Smog redutor. 
Inicialmente realizou a combustão do enxofre elementar (S2) e posteriormente 
introduziu em um frasco de vidro transparente que continha uma solução aquosa (simulação de 
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um meio básico). A combustão do enxofre proporcionou, o aquecimento da água que ficou 
gasosa e reagiu com o enxofre resultando na formação de H2SO3 (ácido sulfuroso) responsável 
pela degradação dos espécimes vegetais. 
 
SO2 (g) + H2O (aq) → H2SO3 (aq) 
 
 
Figura 4, Autoria. 
 
3. O que pode ser dito em relação ao pH da solução do ensaio de Smog? Explique o 
fenômeno. 
 O pH do experimento laboratorial de simulação de Smog, que era inicialmente básico, 
demonstrou ter caráter ácido após o experimento, o qual foi confirmado através do uso de 
indicadores, onde o responsável por esse fenômeno foi a combustão do enxofre elementar. 
Durante o experimento, uma parte do H2SO3 se dissolveu na solução e, como a concentração 
desse ácido era maior do que a concentração da base, a solução tornou-se ácida. 
 
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CONCLUSÃO 
 
O smog fotoquímico que é um fenômeno químico atmosférico como já foi citado nos 
Conceitos. A partir do experimento foi possível observar a alteração sofrida pelas flores e folhas 
sobre o efeito da fumaça gerada pela queima do enxofre e o vapor de água presente no balão 
formando o gás sulfuroso. Reação: SO2 + H2O → H2SO3 
Ocorre alteração na coloração das folhas, das flores e da solução, onde havia sido 
adicionado o indicador fenolftaleína, o qual deixava a solução dentro do recipiente rosa. Essa 
mudança na coloração dos componentes do experimento é devido à reação com o ácido que vai 
quebrando as duplas ligações existentes a partir da oxidação das cadeias duplas. 
A fumaça gerada no experimento vai se dissipando principalmente por conta da reação 
citada anteriormente quando a fumaça se mistura à água formando o ácido. O ácido pode ser 
obtido de diferentes formas em grandes e pequena escala utilizando diferentes compostos na 
reação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Parte 2 – Óxidos de nitrogênio 
 
OBJETIVOS 
 
Simular e analisar a formação de NOx em laboratório em concentrações visíveis 
(formação de um vapor característico), bem como aferir suas interferências sobre meios 
biológicos (folhas e flores), observando os efeitos da poluição atmosférica sobre a biota 
responsáveis pelo Smog fotoquímico. 
 
CONCEITOS 
 
O nitrogênio gasoso (N2) é responsável por constituir cerca de 79% do volume total da 
atmosfera e cerca de 21% é ocupado por oxigênio O2. Os óxidos de nitrogênio (NOx) gasosos 
são formados sempre que um combustível é queimado na presença de uma chama quente, ou 
seja, em temperaturas elevadas. Parte do óxido nitroso é produzido a partir da oxidação de 
átomos de nitrogênio contidos no combustível, bem como também parte do óxido nitroso é 
produzido pela oxidação do nitrogênio atmosférico, quanto maior for a temperatura mais NO é 
produzido. 
A CETESB define os Óxidos de Nitrogênio (NOx) formados durante processos de 
combustão. Em grandes cidades, os veículos geralmente são os principais responsáveis pela 
emissão dos óxidos de nitrogênio. O NO, sob a ação de luz solar se transforma em NO2 e tem 
papel importante na formação de oxidantes fotoquímicos como o ozônio. Dependendo das 
concentrações, o NO2 causa prejuízos à saúde. 
O NO2 é um gás com coloração vermelho-acastanhado toxico e que possui um odor 
muito desagradável. Podendo causar irritação nos olhos, inflamação do tecido pulmonar e 
enfisema. Entretanto, a sua concentração deste na atmosfera não é o suficiente para produzir 
esses sintomas. O NOx atua na formação dos poluentes secundários associados com o smog 
fotoquímico. 
Os principais gases lançados na atmosfera que causam o smog fotoquímico são os 
óxidos de nitrogênio, NO e NO2. Eles são formados nos grandes centros metropolitanos, onde 
é intenso o tráfego de veículos, sendo produzidos na combustão em motores de combustão 
interno. Outro fato é que esses gases ao se interagem acabam por gerar outros poluentes 
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secundários que agravam ainda mais o problema do smog. O principal gás secundário produzido 
é o ozônio, O3. 
A energia solar é necessária para a produção de smog fotoquímico. O NO2 é a única 
substância emitida pelos automóveis que tem a capacidade de absorver a luz visível que alcança 
a superfície da Terra. 
 
MATERIAIS 
 
Amostra 
● Folhas, pétalas de flores, moscas etc. 
 
Vidrarias 
● Erlenmeyer de 250mL e 500mL; 
● Balão volumétrico de 2L e 5L; 
● Tubo de vidro (d = 0,4cm). 
 
Outros 
● Rolhas de borracha para os balões e para os erlens; 
● Furador de rolhas; 
● Fios ou lâminas de cobre; 
● Suporte universal; 
● Bico de Bunsen. 
 
Reagentes e Soluções 
● Solução de Ácido Nítrico (1:1), HNO3. 
 
Neste experimento foi introduzido em erlenmeyer uma quantidade significativa de 
pequenos pedaços de cobre, posteriormente colocou-se as amostras de folhas e pétalas fixadas 
em lâminas metálicas dentro do tubo de vidro acoplado ao erlenmeyer, em seguida, no próprio 
erlenmeyer contendo cobre adicionou-se 100 mL de solução de ácido nítrico (1:1), tampou-se 
os frascos com rolhas e observou a reação que se ocorreu. 
 
 
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RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Questões 
1. Explique os aspectos químicos envolvidos no ensaio. 
Ao adicionar solução de ácido nítrico no erlenmeyer contendo fio de cobre ocorre uma 
reação de dissolução do cobre. A reação entre o cobre metálico e o ácido nítrico proporcionou 
a liberação de óxido de nitrogênio e água, o gás liberação de coloração vermelho-acastanhado 
é resultado do NO que reagiu com o O2 do ar, formando NO2, também observou a formação de 
uma solução de coloração azul. 
 
3𝐶𝑢(𝑠) + 8𝐻𝑁𝑂3(𝑎𝑞) → 3𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2(𝑎𝑞) + 2𝑁𝑂(𝑔) + 4𝐻2𝑂(𝑙) Liberação do óxido nítrico 
 
2𝑁𝑂(𝑔) + 𝑂2(𝑔) → 2𝑁𝑂2(𝑔) Smog fotoquímico 
 
Na imagem a seguir (Figura 5) é possível o experimento em execução. 
 
 
Figura 5, Autoria. 
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2. Analise os efeitos sobre a biota. Que conclusões pode-se tirar desse experimento. 
O experimento simulado em laboratório, assemelha ao fenômeno Smog fotoquímico que 
ocorre em ambientes com altas concentrações de óxidos de nitrogênio oriundo de poluentes 
atmosféricos causando impactos diversos nos organismos vivos. 
A reação das lâminas de cobre com a solução de ácido nítrico propiciou a formação de um 
gás de coloração vermelho-acastanhado com odor característico,semelhante a uma fumaça, que 
ocasionando impactos sobre as amostras vegetais (folha e pétalas de flores), os resultados 
observados do experimento foram a que a alteração no pigmento nas folhas e pétalas de flores, 
bem como um aspecto de degradação avançada (figura 6). 
 
 
Figura 6, Autoria. 
 
 
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CONCLUSÃO 
 
O segundo experimento estuda as diferentes possibilidades de oxidação do nitrogênio 
por meio de processos químicos. Nesse experimento também são utilizadas pétalas que tem sua 
coloração alterada para o marrom, como se faltasse umidade, quando colocadas na presença de 
ácido nítrico e cobre. 
O ácido nítrico aparece a partir da reação do nitrogênio como NO ou NO2 com água, 
ácido nítrico que se forma reage como as placas de cobre que se dissolvem gerando uma fumaça 
de coloração marrom alaranjado. 
A reação entre esse ácido e o cobre é exotérmica e ocorre de forma rápida desprendendo 
o NO2 com a coloração citada anteriormente e formando o nitrato de cobre, de coloração azul. 
Ou seja, o cobre é um forte agente oxidante para o ácido nítrico concentrado. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BAIRD, C. Química Ambiental. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. 
 
Companhia Ambiental do Estado de São Paulo-CETESB. Poluentes. Qualidade do Ar 
Disponível em :< https://cetesb.sp.gov.br/ar/poluentes/>. Acesso em: 22 de março de 2019. 
 
FOGAÇA, J. R. V. Smog fotoquímico. Disponível em :< 
https://alunosonline.uol.com.br/quimica/smog-fotoquimico.html>. Acesso em: 22 de março de 
2019. 
 
GIRARD, JAMES E. Princípios de Química Ambiental. 2º Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2016. 
https://cetesb.sp.gov.br/ar/poluentes/
https://alunosonline.uol.com.br/quimica/smog-fotoquimico.html