UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO PRÉ-VESTIBULAR RUMO À UNIVERSIDADE CAMPUS JOÃO MONLEVADE QUÍMICA AMBIENTAL

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO PRÉ-VESTIBULAR RUMO À UNIVERSIDADE CAMPUS JOÃO MONLEVADE QUÍMICA AMBIENTAL ORIENTADORA: PROF.ª DRA. KARLA VIEIRA P R OF. LUCAS SIQUEIRA

2 O QUE É Parte da química que estuda o meio ambiente, com foco nos compostos gasosos e suas alterações no meio; A química ambiental tem profunda relação interdisciplinar com a biologia, entre outras áreas, abrindo espaço para um leque de conteúdos e questões a serem abordadas no ENEM, não apenas nas questões de química, mas em toda a prova de Ciências da Natureza e suas tecnologias.

3 ATMOSFERA (I) Vocês se lembram da Atração Gravitacional? A atração gravitacional da Terra exerce sua influência também sobre os gases, que impede que os gerados na superfície ou em seu interior escapem para o espaço sideral, mantendo-os próximo da superfície do planeta; Essa camada de gases, de espessura de aproximadamente 500km, é denominada atmosfera. (do grego, atmos: vapor e ar).

4 ATMOSFERA (II) A composição da atmosfera é, de forma aproximada: Gás Composição em Volume Nitrogênio (N 2 ) 78% Oxigênio (O 2 ) 21% Argônio (Ar) 0,93% Gás carbônico (CO 2 ) 0,035% Outros gases 0,035% Além desses, a atmosfera apresenta materiais microparticulados sólidos em suspensão; A atmosfera, com base na variação da temperatura em função da altitude, permite-nos subdividi-la em quatro regiões: troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera.

5 ATMOSFERA (III) A troposfera (do grego, tropos: movimentar)é a camada logo acima da superfície terrestre (crosta), e apresenta uma extensão de aproximadamente 10 16km; Nela, a temperatura é inversamente proporcional à altitude; Ela contém 85% da massa de toda a atmosfera; É na troposfera que ocorrem todos os fenômenos climáticos, como a movimentação de correntes de ar, formação de nuvens, precipitação, etc.

6 ATMOSFERA (III) A estratosfera (do grego, stratus: estendido) é a camada imediatamente superior à troposfera. Apresenta extensão de 16 a 50km de altitude; Nessa camada se encontra o ozônio (O 3 ) em sua maior concentração, a chamada camada de oxônio; A temperatura aumenta com o aumento da altitude, pois o ozônio absorve a radiação UV e a emite em forma de energia térmica; O principal impacto associado é a rarefação da camada de ozônio.

7 ATMOSFERA (IV) A mesosfera (do grego, mesos: intermediário) apresenta extensão entre 50 e 85km de altitude; Na mesosfera, as radiações de alta energia fragmentam moléculas, originando radicais livres e íons; A termosfera (do grego, termos: calor) apresenta extensão compreendida entre 85 e 500km; Nessa camada, há gases que promovem absorção radiação de alta energia e liberação de calor; Ocorrem também a fragmentação de moléculas e a originação de radicais livres.

8 IMPACTOS AMBIENTAIS Relacionados à atmosfera, ocorrem diversos impactos. São principais: Chuva ácida; Poluição por monóxido de carbono; Poluição por ozônio; Poluição por aldeído fórmico ou aldeído acético; Intensificação do Efeito Estufa; Destruição da camada de ozônio.

9 CHUVA ÁCIDA (I) A chuva ácida é um fenômeno que ocorre na troposfera devido aos gases CO 2, NO 2 e SO 2 presentes na mesma; Naturalmente, a chuva já é levemente ácida. Entretanto, com o aumento da concentração desses gases, e devido à reação dos mesmos com a água, ocorre a liberação de íons H + e abaixamento do ph da chuva. Com isso, ela se torna ácida e pode destruir vegetações, acidificar solos e água, e desgastar monumentos de mármore; Vida marinha: acidez da água e ph;

10 CHUVA ÁCIDA (II) Reações que ocorrem: S (s) + O 2(g) SO 2(g) 2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) SO 3(g) + H 2 O (l) H 2 SO 4(aq) CO 2(g) + H2O (l) H 2 CO 3(aq) 2NO 2(g) + H 2 O (l) HNO 3(aq) + HNO 2(aq)

11 POLUIÇÃO: MONÓXIDO DE CARBONO (I) O Monóxido de Carbono(CO) é um gás incolor e extremamente tóxico, formado na combustão incompleta de madeira e de combustíveis, como Álcool (etanol), gasolina, óleo diesel; A quantidade de CO lançada na atmosfera pelo escapamento é diferente em cada combustível. Em ordem crescente, a liberação de CO é: Álcool < gasolina < óleo diesel O CO tem um grande problema: se liga à Hemoglobina 200x mais estável que o próprio oxigênio, causando diversos problemas:

12 POLUIÇÃO: MONÓXIDO DE CARBONO (II) Concentração Saturação de CO no Sangue Sintomas 35 ppm 0 10% Nenhum ou ligeira cefaleia 50 ppm 10 20% Cefaleia moderada, dispneia nos exercicios vigorosos 100 ppm 20 30% Cefaleia pulsante, dispneia com exercício moderado 200 ppm 30 40% Cefaleia severa, irritabilidade, fadiga, redução da visão

13 POLUIÇÃO: MONÓXIDO DE CARBONO (III) Concentração Saturação de CO no Sangue Sintomas ppm 40 50% Cefaleias, taquicardia, confusão, letargia, colapso ppm 50 70% Convulsões intermitentes, depressão cardíaca e respiratória, coma 1900 ppm 70 80% Respiração lenta, pulso fraco. Rapidamente faltal

14 POLUIÇÃO: OZÔNIO (I) O Ozônio é um gás oxidante, que pode ser formado por meio da combustão interna dos veículos automotores. Submetido à alta temperatura e descarga elétrica, ocorre o seguinte processo: 3O 2(g) 2O 3(g) Os conversores catalíticos ou catalisadores dos veículos transformam parte do ozônio em oxigênio, e devolve-os ao ambiente; Os que não foram transformados também são devolvidos, ficando na camada mais baixa da troposfera por causa da sua alta densidade;

15 POLUIÇÃO: OZÔNIO (II) Por outro lado, o NO 2 (g), também liberado na combustão de combustíveis fósseis, reage com o oxigênio, por meio da equação: NO 2(g) + O 2(g) NO (g) + 1O 3(g) O ozônio (O 3 ) formado por meio da reação anterior também se acumula nas camadas mais baixas, devido à densidade; O ozônio, por ser altamente oxidante, promove degradação de tecidos e células, problemas respiratórios, e é um dos responsáveis pela formação da névoa seca ou nevoeiro fotoquímico (smog).

16 POLUIÇÃO: ALDEÍDO FÓRMICO O aldeído fórmico ou metanal é obtido na queima do cigarro, a partir de alguns tipos de resinas sintéticas e na combustão incompleta do metanol; O aldeído fórmico é um gás de odor penetrante que causa irritações, podendo afetar as vias respiratórias. É considerado carcinogênico para os animais de laboratório e, possivelmente, para os seres humanos.

17 POLUIÇÃO: ALDEÍDO ACÉTICO O aldeído acético ou etanal pode ser encontrado na forma líquida ou vapor devido à sua temperatura de ebulição (22º C). Esse aldeído origina-se a partir da combustão incompleta de etanol, e apresenta neurotoxicidade, podendo causar vertigens, convulsões, coma e morte; Em baixas concentrações, irrita as mucosas dos olhos, do nariz e das vias respiratórias em geral, provocando crise asmática.

18 EFEITO ESTUFA NATURAL A Terra apresenta uma espécie de estufa natural para reter uma parte da energia recebida do sol, mantendo assim a temperatura em condição ideal para permanência da água em estado líquido, essencial para a existência da vida; Sem essa estufa, a Terra irradiaria a mesma energia absorvida para o espaço, apresentando uma amplitude térmica enorme e condições impróprias para a água em estado líquido; A maior parte do efeito estufa é de origem natural e se deve à presença de gás carbônico (CO 2 ) e de vapor de água na atmosfera.

19 INTENSIFICAÇÃO DO EFEITO ESTUFA (I) Entretanto, algumas ações antrópicas podem causar intensificação do efeito estufa e, consequentemente, contribuir para o aquecimento do planeta, por aumentar a concentração dos gases causadores do efeito; Os gases que influenciam o efeito estufa são aqueles que apresentam diferentes modos de vibração de uma molécula (momento dipolar das moléculas de CO 2 : ativação no infravermelho). Assim, quanto maior a complexidade da molécula, maior seu impacto na absorção de temperatura e, portanto, no efeito estufa.

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21 INTENSIFICAÇÃO DO EFEITO ESTUFA (II) A intensificação do Efeito estufa é chamada de Aquecimento global e acarreta diversos problemas: Derretimento das calotas polares; Alagamento de Regiões litorâneas; Problemas sociais; Aumento da evaporação da água, impacto no ciclo hidrológico, nas correntes de ar e marítimas: Alteração no clima; Morte de diversas espécies devido à alteração de temperatura; Perda da biodiversidade.

22 QUESTÕES ENEM (I)

23 QUESTÕES ENEM (II)

24 QUESTÕES ENEM (III)

25 QUESTÕES ENEM (IV)

26 OBRIGADO PELA ATENÇÃO! P R OF. LUCAS SIQUEIRA