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Grupo de Estudos – QUÍMICA (Tema 9/10)

Olá Estudantes!

O nono Tema que será abordado pelo Grupo de Estudo de Química nesta semana é:  Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente.

 

* Você encontrará o Gabarito comentado das questões do Tema 8, no final desta postagem.*

No Caderno do Estudante de Química – EJA Mundo do Trabalho: Os temas são abordados nos volumes 2 e 3:

Volume 2- Unidade 3- Ocorrência de Água No Planeta( páginas 71 a 84), tema: Poluição e Tratamento da Água  e Unidade 4 – Os Metais, Os Ácidos, As Bases E Os Sais (páginas 101 a 134), tema: Os metais , sua importância econômica e como são obtidos.

Volume 3- Unidade 1 – A Atmosfera Terrestre- Páginas 10 a 14, tema: Efeito Estufa e Aquecimento Global.

Vocês encontrarão aqui na postagem sugestões de textos, vídeo aula e exercícios para aprofundamento de estudos.

O Efeito Estufa e o Aquecimento Global são dois fenômenos ambientais relacionados.

Ambos estão nas pautas de discussões dos acordos climáticos e são temas que necessitam de ações de todos os países do mundo, especialmente os mais poluidores.

Aquecimento Global

Diferenças entre Efeito Estufa e Aquecimento Global

É muito comum a confusão entre os termos efeito estufa e aquecimento global. Eles não são processos iguais. Porém, estão relacionados.

Entenda agora a diferença entre os dois fenômenos:

O efeito estufa é um fenômeno natural que garante a temperatura adequada para a vida na Terra. Ele consiste em uma camada de gases que envolve o planeta.

Podemos comparar o efeito estufa como um “cobertor” que envolve a Terra e a mantém em temperatura adequada para a vida.

Porém, nas últimas décadas, a emissão de gases poluentes, decorrentes de atividades humanas, aumentaram a concentração desses gases na atmosfera.

Com isso, a camada de gases ficou mais espessa, dificultando a dispersão da radiação solar e provocando maior retenção de calor.

É justamente essa retenção de calor que provocou o aumento de temperatura na Terra, o chamado aquecimento global.

 

Híbridos e Aquecimento Global

Funcionamento do Efeito Estufa e Aquecimento Global

O aquecimento global é um fenômeno climático que consiste no aumento das temperaturas médias do planeta e das águas dos oceanos. Ele é o resultado da intensificação do efeito estufa.

Em resumo, o efeito estufa é processo natural que é intensificado pela ação humana e ocasiona o aquecimento global.

Saiba mais sobre as Mudanças Climáticas.

Causas

A intensificação do efeito estufa e o surgimento do aquecimento global são causados pela emissão de gases chamados de gases do efeito estufa. O principal deles é dióxido de carbono (CO2).

As principais atividades que emitem gases de efeito estufa são:

Com o objetivo de diminuir a emissão de gases poluentes, em 1997, vários países assinaram o Protocolo de Kyoto.

Consequências

Os cientistas acreditam que o aumento da temperatura média da Terra resultará em sérias consequências, das quais destacam-se:

  • Derretimento das calotas polares;
  • Maior frequência de desastres naturais como furacões, enchentes e secas;
  • Alteração na produção de alimentos;
  • Desertificação;
  • Inundação de cidades litorâneas;
  • Extinção de espécies.

 

Assista a Vídeo Aula sobre Química Ambiental e fique por dentro de Temas como: Efeito Estufa, Aquecimento Global, Chuva Ácida e Química Verde.

Poluição

A poluição pode ser definida como uma atividade que degrada o meio ambiente, afetando as características físicas e/ou químicas de determinado ecossistema.

O termo “poluição” refere-se à degradação do ambiente por um ou mais fatores prejudiciais. Ela pode ser causada pela liberação de matéria e também de energia (luz, calor, som): os chamados poluentes.

Poluição sonoratérmicaatmosférica, por elementos radioativos, por substâncias não biodegradáveis, por derramamento de petróleo e por eutrofização são alguns exemplos.

→ Consequências da poluição

→ Quando a poluição tornou-se mais intensa?

O marco desse problema foi a Revolução Industrial, que trouxe consigo a urbanização e a industrialização. Com a consolidação do capitalismo, propiciado por esse momento histórico, o incentivo à produção e acúmulo de riquezas, aliado à necessidade aparente de se adquirir produtos novos a todo o momento, fez com que a ideia de progresso surgisse ligada à exploração e destruição de recursos naturais.

Matérias-Primas da Indústria Química

Carbono, oxigênio, nitrogênio, amônia e outras substâncias são fontes primárias para produtos químicos úteis aos homens.

A indústria química está relacionada a todas inovações tecnológicas da sociedade de consumo. Ela fabrica uma ampla lista de produtos e matérias-primas para diversos setores industriais, convertendo produtos primários em milhares de produtos químicos secundários e terciários de grande importância no dia a dia das das pessoas.

Esses produtos são essenciais a atividades que vão desde o tratamento da água e esgoto, até a produção de alimentos, a preservação e recuperação da saúde com a produção de medicamentos e vacinas, a construção civil, a produção metal-mecânica e as tecnologias de informação.

Para a otimização dos processos industriais, é fundamental saber se uma reação atinge ou não o estado de equilíbrio, e até que ponto o rendimento dessa reação depende das condições experimentais em que é realizada. Por isso uma indústria deve possuir equipamentos e aparelhos de medição acoplados a mecanismos automáticos que acompanham e controlam a temperatura, pressão, concentração e outras variáveis das reações, a fim de manter valores adequados para eficiência na obtenção de um produto.

A matéria-prima utilizada na fabricação de um produto é de grande importância. A indústria química utiliza matérias orgânicas e inorgânicas. Algumas substâncias utilizadas como matérias-primas são obtidas da natureza por meio de processos físicos (entre eles liquefação fracionada e a destilação), como por exemplo, o gás oxigênio e nitrogênio.

Algumas matérias primas e substâncias importantes para indústria química são:

-Oxigênio (O2)
Gás incolor, inodoro, insípido que a -183°C se transforma em um líquido de coloração azul claro. É obtido industrialmente por liquefação e posterior destilação fracionada do ar atmosférico. Na medicina, é aplicado em inalações e em aparelhos de respiração artificial contra envenenamentos provocados por certos gases como o monóxido de carbono (CO).

-Nitrogêni0 (N2)
Gás incolor, inodoro, insípido. Liquefaz-se a -195°C e adquire aspecto semelhante ao da água. É o principal componente do ar atmosférico e assim como oxigênio é obtido por fracionamento do ar atmosférico à alta pressão. A separação do oxigênio e nitrogênio ocorre graças à diferença de temperatura de ebulição que esses dois elementos apresentam. Na forma gasosa, é utilizado no interior de lâmpadas incandescentes e, na forma líquida, é utilizado na conservação de alimentos.

-Água (H2O)
Formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio a água é considerada um solvente universal graças a polaridade da sua molécula. A água é utilizada na fabricação de medicamentos, como matéria prima na fabricação do gás hidrogênio e do gás d’água. Em grandes quantidades é empregada como líquido refrigerante de caldeiras, como meio de separação de misturas e como um dos meios mais importantes para reações químicas.

-Amônia (NH3)
Gás incolor, de odor característico, podendo ser sufocante. É extremamente solúvel em água, produzindo o hidróxido de amônio. A amônia é um composto volátil formado pela reação entre nitrogênio e hidrogênio. Na natureza, é formada pela decomposição de substâncias nitrogenadas de origem animal ou vegetal. Industrialmente, o processo Haber-Bosch sintetiza diretamente a amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio, como mostra a seguinte reação:

N2 + 3 H2  2 NH3

A amônia é utilizada em refrigeração, na produção de fertilizantes, na preparação de ácido nítrico, assim como milhões de toneladas de amônia são fabricadas para serem utilizadas como matéria-prima na obtenção de todos os outros compostos de nitrogênio.

Ácido Nítrico (HNO3)
Na forma pura, é um líquido incolor, corrosivo, volátil (PE = 86°C), e solúvel em água. O ácido nítrico pode ser obtido pela oxidação da amônia (método de Ostwald):

4 NH3+ 5 O2  4 NO + 6 H2O

2 NO + O2   2 NO2

3 NO2+ H2O 2 HNO3+ NO

O ácido nítrico é um dos produtos mais importantes na indústria química. Ele é utilizado na fabricação de fertilizantes e explosivos, na decapagem de metais, etc.

-Ácido Sulfúrico (H2SO4)
Líquido incolor, viscoso, denso e desidratante. Tem importância fundamental na indústria, sendo usado na produção de adubos, na purificação de derivados do petróleo, na obtenção de sais e de outros ácidos, na metalurgia, etc.

O SO2 pode ser obtido a partir da combustão do enxofre:
S + O2  SO2

Ou a partir da pirita (FeS2): 4 FeS2+ 11 O2 2 Fe2O3 8 SO2

O SO2 produzido é oxidado pelo oxigênio atmosférico, em presença de um catalisador formado por vanadato de potássio e dióxido de silício, dando origem ao trióxido de enxofre:

SO + 12 O2 SO3+ 27,6 kcal

O SO3 é dissolvido em H2SO4, produzindo o ácido pirossulfúrico, chamado de “óleo”:

SO3(g) + H2SO4(l) H2S2O7(l)

A adição de água ao ácido pirossulfúrico produz um ácido sulfúrico mais concentrado.

-Alumínio (Al)
É obtido industrialmente a partir do óxido de alumínio, cuja matéria prima principal é a bauxita.

O alumínio é utilizado na fabricação de utensílios domésticos, na produção de fios para eletricidade, e também na indústria automobilística, uma que, por possuir baixa densidade, ajuda na construção de veículos mais leves.

-Benzeno (C6H6)
É um líquido incolor que entra em ebulição a 80°C. Na indústria, é usado como solvente e matéria-prima na fabricação de explosivos e corantes. A maior parte é obtida através do gás dos fornos de coque e do alcatrão da hulha.

-Etileno (C2H4)
Pode ser produzido pela hidrogenação seletiva do acetileno. É utilizado como matéria prima na fabricação do plástico polietileno. Os hidrocarbonetos que apresentam uma dupla ligação são utilizados como matéria prima de polímeros como plástico e borracha.

A sustentabilidade ainda é um desafio para as indústrias químicas e é crescente a demanda para que o setor utilize matérias-primas obtidas de fontes renováveis, já que uma grande parte dos produtos químicos ainda é fabricada a partir de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural.

Nesse cenário a indústria química encontra-se em contínuo desenvolvimento, e matérias-primas como açúcar, etanol e óleos vegetais vêm sendo cada vez mais usadas como fonte de carbono, que é o principal agente da mudança econômica e social das sociedades industrializadas.

Poluição da Água

A poluição da água é resultado das alterações de sua qualidade e que a tornam imprópria para o consumo e prejudicial aos organismos vivos que nela habitam.

Como as suas propriedades são alteradas, a água poluída traz prejuízos ao ambiente natural e ao homem.

Causas

A ação humana é a principal responsável pela poluição da água.

As principais fontes de poluição da água são as atividades agrícolas, domésticas e industriais.

Atividades agrícolas

A atividade agrícola é potencialmente poluidora porque o uso de pesticidas e fertilizantes químicos pode infiltrar no solo e atingir o lençol freático.

As substâncias utilizadas na composição dos fertilizantes e pesticidas podem ser dissolvidas na chuva e gerar impactos ambientais significativos no ecossistema.

Atividades industriais

Derramamento de petróleo
O derramamento de petróleo pode afetar espécies animais

A atividade das indústrias gera diversos tipos de resíduos poluentes que podem ser lançados nos rios e no mar.

A exploração petrolífera em águas subterrâneas ocorre, principalmente, pelo vazamento do petróleo no mar e geram desastres ecológicos.

Além do vazamento na fase de exploração, a contaminação pode ocorrer no transporte ou pelo mau estado dos equipamentos de captação.

Atividades domésticas

Esgoto
Esgoto doméstico despejado em corpo d’água

A atividade doméstica tem destaque pelo uso de detergentes, os quais potencializam o crescimento do fitoplâncton e algas que, quando morrem, esgotam a oferta de oxigênio.

A contaminação da água também ocorre pelos resíduos de aterros sanitários mau instalados, lixões a céu aberto e lançamento de esgoto doméstico nas águas.

Isso acontece também pela infiltração do chorume no lençol freático. O chorume é o lixo em estado líquido, que penetra no solo ou corre diretamente em direção aos rios.

A falta de saneamento básico é outro fator responsável pela poluição das águas.

Contaminação por resíduos de cadáveres

Assim como ocorre com os lixões, a contaminação da água por resíduos de cadáveres deve-se pela infiltração de substâncias no solo.

Nos cemitérios, onde as medidas biológicas para isolamento dos corpos em decomposição não ocorrem, o solo é penetrado pelo chamado necrochorume e pode atingir os lençóis freáticos.

O necrochorume é formado pelos restos dos corpos em processo de decomposição.

Consequências

Lixo na água
Água imprópria para o uso humano

O lançamento de substâncias físicas e químicas na água é potencialmente prejudicial para a vida aquática de animais e plantas.

A água potável, é adequada para o consumo pois não contém microrganismos nocivos, não é prejudicial à saúde e exibe três características básicas: incolor, insípida e inodora.

Quando as condições químicas da água são alteradas ela não é adequada para o consumo e pode resultar em doenças para as pessoas.

As principais doenças associadas ao consumo de água contaminada são as infecções gastrointestinais, disenteria, leptospirose, cólera e hepatite.

Outra consequência é que o excesso de matéria orgânica proveniente dos esgotos ocasiona o processo de eutrofização.

 

Alguma questões de ENEM de anos anteriores para você estudante, testar seus conhecimentos.
Ano: 2018  BancaINEP  Órgão: ENEM  Prova: INEP – 2018 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio

(Q957483)  Em derramamentos de óleo no mar, os produtos conhecidos como “dispersantes” são usados para reduzir a tensão superficial do petróleo derramado, permitindo que o vento e as ondas “quebrem” a mancha em gotículas microscópicas. Estas são dispersadas pela água do mar antes que a mancha de petróleo atinja a costa. Na tentativa de fazer uma reprodução do efeito desse produto em casa, um estudante prepara um recipiente contendo água e gotas de óleo de soja. Há disponível apenas azeite, vinagre, detergente, água sanitária e sal de cozinha.

Qual dos materiais disponíveis provoca uma ação semelhante à situação descrita?

 

Ano: 2018  Banca: INEP   Órgão: ENEM   Prova: INEP – 2018 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio

( Q947500)  As células e os organismos precisam realizar trabalho para permanecerem vivos e se reproduzirem. A energia metabólica necessária para a realização desse trabalho é oriunda da oxidação de combustíveis, gerados no ciclo do carbono, por meio de processos capazes de interconverter diferentes formas da energia.

Nesse ciclo, a formação de combustíveis está vinculada à conversão de energia

 

Ano: 2010  Banca: INEP  Órgão: ENEM   Prova: INEP – 2010 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio

(Q908779) Cientistas da Austrália descobriram um meio de produzir roupas que se limpam sozinhas. A equipe de pesquisadores usou nanocristais de dióxido de titânio (TiO2) que, sob ação da luz solar, são capazes de decompor as partículas de sujeira na superfície de um tecido. O estudo apresentou bons resultados com fibras de algodão e seda. Nesses casos, foram removidas manchas de vinho, bastante resistentes. A nanocamada protetora poderá ser útil na prevenção de infecções em hospitais, uma vez que o dióxido de titânio também mostrou ser eficaz na destruição das paredes celulares de microrganismos que provocam infecções. O termo nano vem da unidade de medida nanômetro, que é a bilionésima parte de 1 metro.
Veja. Especial Tecnologia. São Paulo: Abril, set. 2008 (adaptado).
A partir dos resultados obtidos pelos pesquisadores em relação ao uso de nanocristais de dióxido de titânio na produção de tecidos e considerando uma possível utilização dessa substância no combate às infecções hospitalares, pode-se associar que os nanocristais de dióxido de titânio

 

Ano: 2012   Banca: INEP   Órgão: ENEM   Prova: INEP – 2012 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio

( Q889037) Alimentos como carnes, quando guardados de maneira inadequada, deterioram-se rapidamente devido à ação de bactérias e fungos. Esses organismos se instalam e se multiplicam rapidamente por encontrarem aí condições favoráveis de temperatura, umidade e nutrição. Para preservar tais alimentos é necessário controlar a presença desses microrganismos. Uma técnica antiga e ainda bastante difundida para preservação desse tipo de alimento é o uso do sal de cozinha (NaCℓ).

Nessa situação, o uso do sal de cozinha preserva os alimentos por agir sobre os microrganismos,

 

Ano: 2016   Banca: INEP   Órgão: ENEM  Prova: INEP – 2016 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio

(Q745543) Para lavar e refrescar o ambiente, que estava a 40 °C, uma pessoa resolveu jogar água sobre um piso de granito. Ela observou que o líquido se concentrou em algumas regiões, molhando parcialmente a superfície. Ao adicionar detergente sobre essa água, a pessoa verificou que o líquido se espalhou e deixou o piso totalmente molhado.

A molhabilidade da superfície foi melhorada em função da:

 

*Gabarito comentado das questões do post anterior ( Tema 8 ). Para acessar a postagem completa clique Aqui

(Q571953) – Alternativa A

Trilha – função álcool  ( C-OH ) e  Alarme- função Éster O que é éster? - Brasil Escola

 

(Q745516) – Alternativa D

A redução da acidez das águas do rio pelo efluente da fábrica de celulose é responsável pelo retorno da vida no rio, porque ocorre uma reação de neutralização, o NaOH, que é uma base neutraliza o ácido H2SO4.

 

(Q851741) – Alternativa B

O biodiesel é um éster  O que é éster? - Brasil Escoladerivado de um ácido graxo.

 

(Q957457) – Alternativa C

Em ambiente úmido a água provoca a hidrólise do éster, liberando álcool e ácido.

 

(Q1055061) – Alternativa D

As frações citadas na tabela, indicam aumento da cadeia carbônica, gerando um aumento na intensidade das interações intermoleculares, acarretando aumento das suas temperaturas de ebulição.

 

Referências:

1 – Caderno do Estudante de Química – EJA Mundo do Trabalho – Volumes 2 e 3. Disponível no blog do CEEJA.

2 – Relações da Química com as Tecnologias… Disponível em https://www.qconcursos.com/questoes-do-enem/disciplinas/quimica-quimica/relacoes-da-quimica-com-as-tecnologias-a-sociedade-e-o-meio-ambiente

3 – Poluição da Água. Disponível em:  https://www.todamateria.com.br/poluicao-da-agua/

4- Vídeo-Aula Química Ambiental. Disponível em:  https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/quimica-ambiental.htm

5- Vídeo-Aula sobre Química Ambiental. Disponível em: https://youtu.be/ew5UB_8tASA

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