Água 2 A vida é repleta de Química, Física, História e todas outras ciências que estudamos. Da mesma maneira, o ENEM, aborda os conteúdos que estudamos em temáticas que rementem ao nosso cotidiano. Dessa forma, não podemos deixar de tratar desse grande problema que é a poluição das águas, bem tão precioso que possuímos. Em um levantamento das provas do Novo ENEM, entre 2009 e 2012, percebemos que o tema Poluição da Água esteve presente em todas as edições. Dessa forma, vários fenômenos Químicos são abordados dentro dessa temática. Vale a pena conferir!
1 Água Tópicos 1.Programação do Módulo: 1. Videos: 1.1. A1 - Eiii Psiu! Me assista antes de começar! ;) 1. Introdução a Água A2 - Introdução e Conceitos Gerais (Parte 1/3) 2. Poluição da Água por Matéria Orgânica A3 - Introdução e Conceitos Gerais (Parte 2/3) 3. Poluição da Água por Materiais Ácidos e Básicos A4 - Introdução e Conceitos Gerais (Parte 3/3) 4. Equilíbrios Aquáticos A5 - Zona Nerd - Fórmulas Estruturais A6 - Geometria e a Água 5. Poluição da Água por Aumento de Temperatura A7 - Geometria e Polaridade (Parte 1/3) 6. Poluição da Água por Íons de Metais Pesados A8 - Geometria e Polaridade (Parte 2/3) 6.1. Mercúrio (Hg) A9 - Geometria e Polaridade (Parte 3/3) 6.2. Cádmio (Cd) A10 - Forças Intermoleculares (Parte 1/2) 6.3. Chumbo (Pb) A11 - Forças Intermoleculares (Parte 2/2) 7. Poluição da Água por Compostos Orgânicos não biodegradáveis A12 - Ligação Covalente e Ionização A13 - Ligação Iônica 7.1. Praguicidas ou defensivos agrícolas 7.2. Detergentes A15 - Coeficiente de Solubilidade 7.3. Petróleo A16 - Poluição da Água (DBO) A14 - Dissociação 3
A17 - Poluição da Água (ph) A18 - Equilíbrio - Conceitos e Características A19 - Zona Nerd - ph e poh (Parte 1/2) A20 - Zona Nerd - ph e poh (Parte 2/2) A21 - Zona Nerd - Kc e seu Significado 2. Exercícios: 2.1. Total de 42 Exercícios (resolvidos em vídeo). 2.2. Complementares: Total de 25 Exercícios (Gabarito). A22 - Construindo o Kc e o Kp A23 - Deslocamento de Equilíbrio (Parte 1/3) A24 - Deslocamento de Equilíbrio (Parte 2/3) 3.Tempo Previsto de conclsão desse Módulo: A25 - Deslocamento de Equilíbrio (Parte 3/3) 4 Semanas. A26 - Poluição da Água (Solubilidade de Gases) A27 - Concentração Comum e Densidade A28 - Mol e Molaridade A29 - Título e Concetrações A30 - Funções Orgânicas Oxigenadas 1.2. Complementares: Orgânica - Histórico e o Carbono (Aula 1) http://www.youtube.com/watch?v=9dfpgvuhgl4 Orgânica - Classificações Carbono (Aula 1.2) http://www.youtube.com/watch?v=qg18e7wu-je Orgânica - Funções Orgânicas: Hidrocarbonetos (Aula 3) http://www.youtube.com/watch?v=uqjjte9sjsg 4
ROTEIRO de Estudos 1a Semana 01 a 07/09 2. 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. Material de Apoio Vídeos Ler tópicos: 1. Introdução - Poluição da água. A2 - Introdução e Conceitos Gerais (Parte 1/3) A3 - Introdução e Conceitos Gerais (Parte 2/3) A4 - Introdução e Conceitos Gerais (Parte 3/3) A5 - Zona Nerd - Fórmulas Estruturais A6 - Geometria e a Água Exercícios A7 - Geometria e Polaridade (Parte 1/3) Do 1o ao 10o da A8 - Geometria e Polaridade (Parte 2/3) Lista A1. A9 - Geometria e Polaridade (Parte 3/3) Complementares: A10 - Forças Intermoleculares (Parte 1/2) Do 1o ao 7o da Lista A2. A11 - Forças Intermoleculares (Parte 2/2) O termo químico para substância pura é bem diferente do que estamos acostumados 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 dissovildos, 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 bilhões 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 saneamento 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 resposta 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. 5
2. Poluição da água por matéria orgânica 2a Semana 08 a 14/09 ROTEIRO de Estudos Excrementos humanos e matérias orgânicas, provenientes da decomposição de animais e vegetais e de resíduos industriais, servem de alimento para peixes, fungos 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. Material de Apoio Ler tópicos: 2. Poluição da água por matéria orgânica 3. Poluição da água por materiais ácidos ou básicos. Vídeos A12 - Ligação Covalente e Ionização 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. A13 - Ligação Iônica A14 - Dissociação A15 - Coeficiente de Solubilidade A16 - Poluição da Água (DBO) Exercícios A17 - Poluição da Água (ph) A18 - Equilíbrio - Conceitos e Características Do 11o ao 24o da Lista A1. A19 - Zona Nerd - ph e poh (Parte 1/2) Complementares: A20 - Zona Nerd - ph e poh (Parte 2/2) Do 8o ao 14o da Lista A2. Há até uma maneira de se calcular o oxigênio consumido nessa oxidação da matéria 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. 6
3. Poluição da água por materiais ácidos e/ou básicos ph É a medida da acidez de um meio. 3a Semana 15 a 21/09 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. ROTEIRO de Estudos Material de Apoio Ler tópicos: Vídeos 4. Equilíbrios Aquáticos O lançamento de resíduos industriais nos rios altera o ph da água, o que causa, muitas vezes, mortandade de peixes. A21 - Zona Nerd - Kc e seu Significado 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. A23 - Deslocamento de Equilíbrio (Parte 1/3) 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. A22 - Construindo o Kc e o Kp Exercícios A24 - Deslocamento de Equilíbrio (Parte 2/3) A25 - Deslocamento de Equilíbrio (Parte 3/3) Do 25o ao 30o da Lista A1. Complementares: Do 15o ao 18o da Lista A2. 7
4. Equilíbrios Aquáticos 4a Semana Equilíbrio químico é um "fenômeno" muito comum, que sempre ocorre nas mais diversas situações. Por isso seu estudo é importante compreensão de muitas coisas 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 entendimento 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 22 a 28/09 ROTEIRO de Estudos Material de Apoio Ler tópicos: 5. Poluição da água por aumento da temperatura 6. Poluição da água por íons de metais pesados 7. Poluição da água por compostos orgânicos biodegradáveis Vídeos A26 - Poluição da Água (Solubilidade de Gases) A27 - Concentração Comum e Densidade A28 - Mol e Molaridade Exercícios A29 - Título e Concetrações A30 - Funções Orgânicas Oxigenadas Do 31o ao 42o da Lista A1. Complementares: Do 19o ao 25o da Lista A2. 8
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 humana. Outros íons de metais (Pb2+, Hg2+, Cd2+) são chamados de íons de metais pesados, 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, atingindo concentrações muito altas nos grandes peixes. A ingestão de peies contaminados 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 Oliveira, da Universidade de São Paulo. Quando o garimpeiro pega um monte de terra molhada na bateia, não sabe exatamente o que está no meio dela. Então, joga mercúrio líquido, que atrai o ouro pulverizado 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/ 9
6.2 Cádmio (Cd) 7. Poluição da água por compostos orgânicos não biode- O cádmio é um metal semelhante ao zinco. O aço galvanizado contém 1% de cádmio. É um componente das pilhas níquel cádmio (NiCd). gradáveis Já foi uma bateria muito usada em 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, pesticidas e tintas. O Pb3O4 (zarcão) é utilizado como proteção de estruturas de aço. O chumbo é tóxico para o homem. 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: 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. 10
Assim, reservatórios de águas potáveis, lagos ficam imprestáveis para o uso. A eutroficação também é 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 11