Química Ambiental - ENEM

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Química 
Prof. Arilson 
Aluno(a):______________________________________________________ 
Problemas ambientais 
 
Os principais problemas ambientais são: 
 
 Aquecimento global 
 Morte dos corais 
 Chuva ácida 
 Destruição da camada de ozônio 
 Smog fotoquímico 
 
Aquecimento global 
 
Existem vários gases que conseguem aprisionar a radiação 
infravermelha na atmosfera, mas os principais gases estufas são o 
dióxido de carbono, ou gás carbônico (CO2), e o vapor de água. Se 
esse processo natural não existisse, a temperatura média da superfície 
terrestre seria de -18º C. Portanto, pode-se afirmar que o efeito estufa 
é imprescindível para a manutenção da vida sobre a 
Terra.Entretanto,nos últimos séculos, a ação do homem vem 
promovendo, na atmosfera, um aumento considerável na taxa de 
dióxido de carbono (CO2), principal gás do efeito estufa. A ação 
antropogênica, ou seja, a interferência humana sobre o meio ambiente 
é apontada como uma das responsáveis pelo aquecimento global, isto 
é, pelo aumento acima do normal da temperatura no planeta. A 
principal fonte de dióxido de carbono é a frota mundial de veículos 
que utiliza combustíveis derivados do petróleo (fósseis). 
 
Combustão da gasolina 
 
C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O 
 
Combustão do diesel 
 
C16H34 + 24,5O2 → 16CO2 + 17H2O 
 
A contribuição do dióxido de carbono para o aquecimento 
global é aproximadamente 68%. Existem outros gases responsáveis 
pelo aquecimento global, além do CO2. Os principais são:metano 
(CH4) ,monóxido de dinitrogênio (N2O) e os CFCs. Uma das novas 
preocupações do homem em relação ao efeito estufa é a liberação do 
gás metano (CH4), que consegue absorver cerca de vinte vezes mais 
radiação infravermelha que o dióxido de carbono. As principais fontes 
de liberação de metano são a decomposição anaeróbica de matéria 
orgânica (biomassa) e o rebanho mundial de ruminantes. As principais 
conseqüências do aquecimento global são: 
 
 Derretimento das calotas polares; 
 Aumento do nível médio dos oceanos; 
 Mudanças climáticas; 
 Aumento da acidez dos oceanos. 
 
O aquecimento global, ocasionado pela liberação de CO2 
(dióxido de carbono) na atmosfera, seria muito mais rápido se não 
fosse a capacidade dos oceanos de remover do ar grandes quantidades 
deste gás. Por outro lado, quanto maior é a concentração de CO2(g) na 
atmosfera, maior é a concentração de CO2(aq) dissolvido nos oceanos, 
que se tornam mais ácidos, pois o CO2 é um óxido ácido. Desde o 
começo da Revolução Industrial, a acidez dos oceanos já aumentou 
em 30%. O relatório “Consequências ambientais da acidificação dos 
oceanos”, do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente 
(Pnuma), publicado em 2010,afirma que o aumento da acidez dos 
oceanos diminui a disponibilidade de carbonato de cálcio(CaCO3) 
para a formação do exoesqueleto dos celenterados,das conchas de 
moluscos e crustáceos, comprometendo também, a existências dos 
recifes de corais.Os recifes abrigam uma vastíssima diversidade de 
organismos marinhos.Logo,a diminuição dos recifes prejudica 
peixes,moluscos,lulas,crustáceos etc. 
 
Chuva ácida 
 
Toda chuva possui caráter levemente ácido devido à 
presença do CO2(g) na atmosfera, que proporciona a formação do ácido 
carbônico (H2CO3), um ácido fraco. 
 
CO2(g) + H2O → H2CO3(aq) 
 
No entanto, a presença de óxidos de enxofre e nitrogênio na 
atmosfera, proporciona um aumento acima do normal da acidez das 
chuvas (diminuição do pH). A principal fonte de emissão dos óxidos 
de enxofre é a queima de carvão mineral e de combustíveis derivados 
do petróleo. Os combustíveis fósseis contém enxofre e compostos 
desse elemento que, durante a combustão, são convertidos em dióxido 
de enxofre(SO2).Na atmosfera, o SO2 é oxidado a SO3 pelo oxigênio 
do ar que, posteriormente ,reage com a água da chuva formando ácido 
sulfúrico.Observe as reações: 
 
S + O2(g) → SO2(g) 
SO2(g) + 1/2O2(g) → SO3(g) 
SO3(g) + H2O → H2SO4(aq) 
 
 Existem fenômenos naturais que liberam SO2. Os principais 
são: emissões vulcânicas e processos biológicos de decomposição de 
biomassa, que ocorrem no solo, nos pântanos e nos oceanos. 
Já os óxidos de nitrogênio são formados durante o 
aquecimento do ar, em fornalhas, caldeiras e dentro dos motores 
durante a combustão. A alta temperatura promove a reação entre os 
dois principais componentes do ar, N2 e O2. Veja: 
 
N2(g) + O2(g) → 2NO(g) 
 
Na atmosfera, o NO é oxidado a NO2 pelo oxigênio do ar 
que, posteriormente, reage com a água da chuva formando ácido 
nítrico. Observe as reações: 
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) 
2NO2(g) + H2O → HNO2(aq) + HNO3(aq) 
 
 Os óxidos de nitrogênio também podem ser formados pela 
decomposição de vegetais e animais e durante tempestades. A energia 
das descargas elétricas (raios) provoca a formação de óxidos de 
nitrogênio (NOx). A presença dos ácidos fortes H2SO4 e HNO3 na á 
água da chuva dá origem à “chuva ácida”. 
Essa denominação é utilizada para chuvas que possuem pH < 5,6. 
Já foram registradas chuvas com pH =2, que corresponde à acidez de 
um suco de limão. A chuva ácida passou a ser um problema ambiental 
depois da Revolução Industrial. Os principais são as emissões de 
vulcões e processos biológicos ocorrem no solo, pântanos e oceanos. 
As principais consequências da chuva ácida são: 
 
 Aumento da acidez de rios, lagos e oceanos; 
 Aumento da acidez do solo; 
 Morte de peixes e plantas; 
 Corrosão de estruturas metálicas e do concreto; 
 Corrosão de monumentos de mármore 
 
O principal componente do mármore, o CaCO3, é convertido em 
gesso, CaSO4, durante chuvas ácidas. Essa conversão provoca a 
corrosão progressiva de estátuas e monumentos de mámore. 
 
CaCO3(s)duro + H2SO4(aq) → CaSO4(s)mole + H2O(l) + CO2(g) 
 
 
 
 
 
 
arilsonmartino@hotmail.com 2 
 
Camada de ozônio 
 
 A camada de ozônio protege a Terra da radiação ultravioleta. 
Essa fina camada se encontra na estratosfera e está sendo destruída 
pela ação dos compostos de cloro, flúor e carbono que são usados 
como agentes frigoríficos e propelentes de aerossóis (CFCs). O cloro 
liberado pelos clorofluorocarbonetos (CFCs) na atmosfera atua como 
um catalisador e acelera destruição do ozônio. 
 
Equações químicas 
 
CCl2F2(g) → CClF2(g) + Cl(g) Reação causada por luz na atmosfera 
Cl(g) + O3(g) → ClO(g) + O2(g) 
ClO(g) + O3(g) → 2O2(g) + Cl(g) 
Reação global 2O3(g) → 3O2(g) 
 
 As nuvens estratosféricas polares aceleram a destruição do 
ozônio. As nuvens estratosféricas são, em geral, raras. Durante o 
inverno na Antártica, no entanto, as temperaturas são suficientemente 
baixas (menores que 195K) para que se formem esse tipo de nuvem. 
Essas nuvens catalisam a formação de Cl2 na atmosfera. No mês de 
setembro ,quando a Antártica recebe luz solar , o Cl2 é fotodissociado 
em átomos de Cl, que reagem como O3. No mês de novembro, o 
aquecimento do ar e a modificação das correntes de vento levam à 
destruição das nuvens estratosféricas polares e termina o período da 
maciça destruição do O3. O ar com O3 rarefeito espalha-se por difusão 
para longe da Antártica e reduz o teor de O3 em todo hemisfério sul. 
 
Smog fotoquímico 
 
Os principais combustíveis utilizados nos veículos são 
gasolina e diesel, que são misturas de hidrocarbonetos, ou seja, 
misturas de compostos formados exclusivamente por carbonos e 
hidrogênios. 
 
NO => produzido por veículos 
Compostos orgânicos voláteis(COVs) => hidrocarbonetos voláteis 
provenientes de reações de combustão incompleta e da evaporação de 
solventes ou combustíveis. 
 
Na atmosfera, os vapores de hidrocarbonetos, que não 
sofreram combustão dão origem a radicais que transforma o NO 
emitido pelos escapamentos dos veículos, em NO2. O dióxido de 
nitrogênio formado proporciona a formação de ozônio próximo do 
solo (O3), com ajuda da luz solar.Veja: 
 
NO(g) + 1/2O2(g) → NO2(g) 
 
NO2(g) 
𝒍𝒖𝒛 𝒔𝒐𝒍𝒂𝒓
→ NO(g) + O(g) 
O2(g) + O(g) → O3(g) 
Resumidamente: 
 
COVs + NO + luz solar → O3 + HNO3 + compostos orgânicos 
 
O ozônio é um poderoso agente oxidante, sendo 
extremamente tóxico para vegetais e animais. O acumulo de ozônio 
próximo do solo provoca um fenômeno denominado smog 
fotoquímico. O termo smog é formado pela união de duas palavras 
em inglês, smoke, que significa fumaça, e fog, que significa neblina. 
Já o termo fotoquímico refere-se às reações químicas que ocorrem no 
smog causadas pela luz solar. O smog é uma “nuvem” de gotículas de 
água e outras partículas sólidas finamente divididas.Esse fenômeno é 
comum em regiões muito industrializadas e em grandes 
cidades.Normalmente ,ele ocorre quando ocorre há uma inversão 
térmica na atmosfera local.A inversão térmica dificulta a dispersão 
dos poluentes no ar, criando uma fumaça marrom e nebulosa muito 
comum em regiões metropolitanas. 
 
Morte dos corais 
 
Os recifes de coral são rochas de origem orgânica, formadas 
principalmente pelo acúmulo de exoesqueletos de carbonato de cálcio 
(CaCO3(s)) secretados por alguns celenterados que vivem em 
colônias. O aumento da acidez dos oceanos devido ao aumento da 
concentração de CO2 na atmosfera diminui a disponibilidade de 
carbonato de cálcio para a formação do exoesqueleto dos celenterados 
e das conchas de moluscos e crustáceos. Com o aumento da 
acidez,que está relacionado com o aumento da concentração de H+(aq) 
, o CaCO3 insolúvel, vai sendo convertido em bicarbonato de 
cálcio(Ca(HCO3)2) solúvel.Esse processo pode ser simplificado pelos 
seguintes equilíbrios químicos: 
 
H2O(l) + CO2(g) 

 HCO3
–
(aq) + H
+
(aq) 
H+(aq) + CaCO3(s) 

 Ca
2+
(aq) + HCO3
–
(aq) 
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) 

 Ca
2+ (aq) + 2 HCO3
– (aq) 
Equação global 
 
O aumento de temperatura dos oceanos também favorece a 
morte das algas que vivem nos corais acelerando a sua destruição.A 
morte de um coral é caracterizada pelo seu branqueamento.