Química 3° Ano

Volume 1

Página 4

1-
R: É a passagem do liquido para o vapor de forma rápida.

2 -
R: Temperatura de Ebulição é usada quando uma substancia passa do estado liquido para o gasoso e Temperatura de Liquefação é quando uma substancia passa do estado gasoso para o liquido.

3 -
R: Liquido

4 -
R: Sólidos: Argônio,Xenônio e Criptônio
Líquidos: Oxigênio
Gasosos: Neônio,Hélio,Hidrogênio e Nitrogênio.

Página 6

Lição de casa

R: Oxigênio: Liquefação e eliminação do ar,destilação
Usos: utilizado em todos os campos da industria,na fabricação de aços,solda e produtos químicos,no tratamento de esgotos em tratamentos médicos,fabricas de vidro,fabricas de papel entre outros.

Nitrogênio: Destilação do ar
Usos: uso contra incêndios,industrias(alimentar,química,metalúrgica e elétrica) Uso para evitar oxidação.

Argônio: Destilação em uma planta de separação de gases do ar
Usos: recriação de atmosferas inertes,fabricação de titânio,monocristais,mergulhos profissionais entre outros.

Neônio,Criptônio e Xenônio (Métodos de obtenção)
Neônio: Resfriamento do ar e destilação do liquido.
Criptônio: Destilação fracionada.
Xenônio: Extração dos resíduos do ar liquido.

Usos:
Neônio: Luz néon,indicadores de voltagem,tubos de TV.
Criptônio: Lâmpadas fluorescentes,lâmpadas incandescentes de filamento de tungstênio de projetores cinematográficos.
Xenônio: dispositivos emissores de luz,anestésico em anestesia geral entre outros.

Página 6

5-
R: A quantidade de Hélio no ar é de 5,24 ppm. Essa quantidade é muito pequena e o processo de separação dos outros gases do ar não é barato e muito menos fácil.O gás Hélio,é líquido entre 5 e 7 graus acima do zero absoluto (-273 C), que são temperaturas muito caras para serem atingidas com intuitos comerciais. É mais fácil mineirá-los de Jazidas.

6-
R: "Como o aquecimento é feito pela base da coluna,quanto mais alto estiver localizado o prato,menor será sua temperatura.À medida que a mistura a ser separada é aquecida,seus componentes vão se gaseificando e sobem pela coluna."
A temperatura de Liquefação do Nitrogênio é -196 e a do Oxigênio é -183,como a temperatura é menor nos pratos mais altos o Nitrogênio sairá um prato acima de onde saira o Oxigênio por sua temperatura de Liquefação ser mais baixa que a do Oxigênio.

Página 7

1-
R: Em uma substância diatômica em que ambos os átomos são iguais, EX: Cl2 , não há formação de pólos, já que por serem iguais, não há diferença de eletro negatividade. Logo, toda molécula deste tipo é Apolar.

2-
R: A constituição química é diferente. Por exemplo o h tem um átomo ocupa menos espaço e é preciso de mais energia para pressurizar o o2. Como há mais energia gasta para fazer pressão há mais agitação das moléculas de o2 e maior temperatura. Tudo uma questão de massa atômica.

Página 10

1- na tabela é 200,00;
2-Não, pois na realidade é menos que a previsão teórica;
3- Hidrogênio.

Página 11

1. Não , um sistema atinge EQ. quando as quantidades de reagentes e produtos coexistem condições de P e T não se alteram , isto não significa que a quantidade de reagentes e produtores tenham que ser iguais .

2. A 2º, pois seu rendimento é inferior a previsão teórica e após a transformação ter alcançado equilíbrio coexistem NO2 e N2O4

Página 13

1. T = 400 ºC , P = 500 atm . n = 60,6 % de amônia
2. 400ºC ->N=60,6 ->P=500 atm.
500ºC -> N=37,8 P=500 atm.
3. Aumenta

Página 15

1.) H2, N2 E NH3, pois no equilíbrio químico, as reações direta(formação da NH3) e indireta(consumo de NH3) ocorrem ao mesmo tempo e as concentrações das sustâncias permanecem constantes e diferentes de zero.
2.) H2, N2 E NH3, pois ao mudar a temperatura, pertuba-se o sistema e um novo equilíbrio terá que ser estabelecido. E, como em todo equilíbrio químico, as concentrações dos participantes são constantes e diferentes de zero.
3.) Deve ter abaixado a concentração de NH3, pois, ao aumentar a temperatura, desloca-se o equilíbrio para o lado endotérmico(formação da NH3),e a velocidade da reação direta fica maior que a inversa, até que seja alcançado um novo equilíbrio(princípio de le chatelier).
4.) Espera-se que a contração de NH3 aumente, pois, segundo o principio de Le Chatelier, ao diminuir a temperatura, desloca-se o equilíbrio para o sentido exotérmico(consumo de NH3).

Página 17

na Europa no século XX eles procuravam salitre no chine
para produzir amônia pra a 1 guerra mundial.A amônia e formada pelos
gases hidrogênio e nitrogênio.Com os preços altos do salitre e a exaustão das minas
o alemão haber-bosh se empenho em produzir a amônia eles sabiam que em um certo momento não completava a síntese de amônia.
O Haber ele começou a pesquisar se abaixar a temperatura e a aumentar a pressão o
rendimento da proporção química sentes de amônia.
E o catanosador e para aumentar a proporção de amônia pois eles queriam em grandes quantidades .

Página 20

A água quente, pois as moléculas estão mais agitadas.

Página 21

1- A reação ocorre em menor tempo quando se utiliza água quente.

2- Quanto menor o tempo em que os produtos são formados, maior será a rapidez da reação.

3 - Sim. O experimento realizado em água quente teve maior rapidez de que em água gelada.

4- Sim.

Página 22

Não, pois a quantidade do triturado é menor que a do inteiro. Por isso leva menos tempo para dissolver.

Página 22

Questões para análise do experimento
1 - Quanto mais triturado estiver o comprimido, maior será sua superfície de contato com a água.

Página 23

2 - Quanto mais triturado o comprimido, o tempo em que ocorre a reação tenderá a ser menor e maior a rapidez.

3 - O aumento da temperatura e da superfície de contato aumentaram a rapidez das transformações.

4 - Sim

Página 23

Experimento 2
Não, onde tem mais vinagre corre mais rápido.


Página 24

Experiência.

Tabela

Copo 1 : 10:27 segundos
Copo 2 : 59.31 segundos.

Página 25

1- Diferentes, pois a quantidade de vinagre não é a mesma.
2- Quanto maior for a quantidade de acido mais rápida será a dissolução.
3- Sim. foram coerentes.
4- Sim. demoraria mais ainda, pois a quantidade de acido seria menor.
5- não. pois as quantidades tem que ser iguais.
6- não. porque se a temperatura não for a mesma, a comparação não será feita corretamente

Página 26

Nesse caso, o ácido clorídrico não modificará a reação, só o tiossulfato.
Quanto menor concentração de tiossulfato, mais rápido será a reação. Quanto mais tiossulfato, menor tempo de reação

Página 27

~ 1- Catalisador é uma esfera dos metais e que faz ficar mais rápido o processo dos gases.
2- NA MECANICA, ELETRICIDADEE, INDUSTRIAS QUIMICAS NANOTECNOLOGIA

Página 28

3- HCL

4- Zinco-> lebeção de gases e a outra não tem nada.

Página 29

5- O que manteve foi o nº4 e o que variou foi o nº3.

6- Sim, a massa de cobre não se altera e o tempo é maior.

7- Para ver o que ocorre quando o zinco e o cobre não misturados separadamente com acido cloridio.

8- Que não foram adicionadas alterações apesar do tempo de liberação.

Página 29 e 30

Pesquisa individual

Catalisador Automotivo

Qual a função?

Converter componentes nocivos dos gases de escapamento em componentes inofensivos

De que é feito?

São substâncias que aceleram determinadas reações ou tornam-nas possíveis, sem reagirem (isto é, eles não reagem, apenas aceleram). No caso dos catalisadores automotivos, as reações que são aceleradas, são as que transformam poluentes em compostos menos prejudiciais à saúde.

Como é construído?

O catalisador é formado por uma "colméia" metálica ou feita de cerâmica, formada por minúsculos canais que perfazem uma superfície total equivalente a quatro campos de futebol.

Como funciona?

Uma reação química ocorre para que os poluentes não sejam tão nocivos. Há muitas passagens para os gases queimados fluírem, permitindo assim o máximo de área de superfície para os gases quentes passarem.

Algumas transformações químicas:

Essas reações são, por exemplo:

2 CO + O2 -> 2 CO2

2 C2H6 + 7 O2 -> 4 CO2 + 6 H2O

2 NO2 + 4 CO -> N2 + 4 CO2

Página 31

1- Pois na geladeira fica conservada a temperatura, não chegando em uma temperatura elevada.

2- A carne moída, pois ele perde a temperatura mais fácil que a carne inteira.

3- Limão-> o acido é muito forte e remove algumas manchas.
Detergente-> ele tem a parte APOLAR que remove as gorduras, e a água age removendo o APOLAR.

Página 34

1. Colisão são quando as partículas se batem de frente gerando energia e aumentando a temperatura.

2.Porque quanto maior a temperatura, maior a energia das moléculas e maior a colisão entre elas.

3. quanto maior a quantidade de partículas maior será a colisão

4. se haver uma maior superfície de contato maior será a colisão

Página 39

1. Choques efetivos energia suficiente e orientação adequada.

2. Energia mínima necessária para que a transformação ocorra e é chamada de energia de atiração.

Página 40

3. Ea2 é mais rápido porque Ea1 exige maior energia de ativação.

4. Diminui o tempo de reação procurando melhor caminho para a reação, sem ser consumido.

Pág. 40

é a Ea2, porque quando a energia de ativação é menor, a transformação é mais rápida.


Página 41

1a) Nao.
b) Nao.
C) Nao.
d) Sim.
e) Sim.

2- Letra d)

3- NA 1-> apenas com as palavras que se adequam mais aos resultados. Na 2-> com o ultimo teste da 1ª tabela.

Página 42

1. nitrogênio: utilizando para produzir elementos que são necessários aos humanos como: aço, embalagens, combustíveis.
Oxigênio: respiração aeróbica, reações químicas.
Hélio: modifica a tonalidade da voz em grave ou aguda, além de auxiliar no enchimento de balões.

2.a) o rendimento esperado será de 35,9 de amônia.

Página 42

1- São usados na sobrevivência do ser humano, o oxigênio esta no ar, na respiração. É com muita facilidade extraímos os outros gases, como em industriais.

2-É em torno de 35,9% o rendimento

Página 43

b) 300 atm com 500ºc, assim a síntese seria de 26,0

c) hidrogênio e nitrogênio.

3. porque quanto menos os pedaços de comida devido a digestão mais rápido será digerido, pois a superfície de contato com o estomago será maior.

4. não fiz.

5. alternativa A

6. alternativa A

Página 43

b) Em 400ºC á 450ºC.
c) Nitrogênio e oxigênio que estarão em maior proporção.

3- Para todas as substancias de desenvolverem a facilidade para ser engolido e ter uma boa digestão,pois assim fica em pedaços tendo uma área de contato maior.

Volume 2

Página 6

Pesquisa Individual -

O projeto concebido há mais de um século, prevê a ligação do Rio São Francisco com outros rios menores da região semi-árida do Nordeste.

pós:Esse projeto tem como objetivo garantir água às populações dessa região e também o desenvolvimento agrícola, comercial e industrial.

contras:Seu início ainda conta com resistência de ambientalistas e da população que temem a morte do Francisco, o maior e mais importante rio da região.

Ambientalistas, geógrafos, biólogos, assistentes sociais e padres se perguntam: qual será o impacto disso para as espécies que hoje vivem nesse rio ou nos rios que receberão a água?

Se houver diminuição das espécies de peixe, o que acontecerá com as populações que dependem deles? A retirada da água pode comprometer a vazão do rio a jusante (ou seja, nas áreas mais próximas da foz)? Se água sumir em áreas onde ela é abundante, o que acontecerá aos que dependem dela?

A idéia de transposição das águas existe desde a época de Dom Pedro II, já sendo vista como única solução para a seca do nordeste. Naquela época não foi iniciado o projeto por falta de recursos da engenharia. Ao longo do século XX, a transposição do São Francisco continuou a ser vista como a solução para o acesso à água no Nordeste.

Página 9

1.sim , por exemplo para que as plantações tenha um bom desenvolvimento o solo não pode estar acido, para que os peixes possam viver adequadamente, a água não pode estará acida. e no nosso sangue tem que estar levemente básico.

2. calcário ou cal

3.dióxido de enxofre (SO2), suco de limão, laranja, vinagre.

4.hidróxido de sódio (NaOH), amônia (NH3), e oxido de sódio (CaO2). são básicas (alcalinas) pois o pH é maior que 7,0.

5. o cloreto de sódio. é neutro pois o pH é 7,0

6. acido sulfúrico (H2SO4). Hcl , gás carbônico e dióxido de enxofre. suas soluções são acidas pois o pH é menor que 7,0

7. neutro pH = 7,0

acido pH <7,0 básico pH > 7,0

Página 11

1. deve existir sal pois este tem em água forma íons que são partículas carregadas de carga elétrica que conduzirão a corrente elétrica.

2.água é apenas água sem qualquer tipo de misturas, como sais que podiam formar íons.no entanto há alguns íons, mais poucos e por isso a água pura é má condutora.

3. explica-se pela auto ionização da água. algumas moléculas de água sofrem ionização formando os íons H+ e OH-

4. porque há equilíbrio químico. apenas uma pequena parte das moléculas sofre ionização.

Página 12

1. o pH diminui quando a concentração de H+ aumentou. e o pH aumentou quando a concentração diminuiu.

2. pH = log [h+]= log= 1/[h+]

3. a chuva mais acida é na cidade B.

cidade A pH= 4[H+] = 1.1,0-3 mol/L

cidade B pH = 3[H+] = 1.1,0-4 mol/L.

a concentração de íons H+ é dez vezes maior na chuva da cidade B

4. Solução acida

pOH (a 25° C) 14 , 13, 12, 11, 10, 9, 8

Solução Neutra

Solução básica

8, 9, 10, 11, 12 , 13, 14 .

Página 13

DESAFIO,

alternativa B.

pois a concentração do suco de tomate e a água da chuva é acida , porque é maior que 1,0.10-6 , e por isso que fica amarelo. e a concentração da água do mar é menor e pos isso que dica azul;

amarelo= acido ; azul= base.

Volume 3
(em breve)

Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1

DESEQUILÍBRIOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELA INTRODUÇÃO
DE MATERIAIS NA ATMOSFERA

Atividade 1 – Os ciclos da matéria e a existência de vida no planeta

Página 3

Neste Caderno que encerra o Ensino Médio o que se espera é que os conhecimentos

químicos aprendidos ao longo das três séries do Ensino Médio sejam utilizados pelos

alunos para entender melhor alguns problemas sobre poluição, causados pela intervenção

do ser humano no meio ambiente ao extrair recursos, transformá-los, utilizá-los e

descartar os resíduos. Essas ações afetam os equilíbrios biogeoquímicos que sustentam a

vida no planeta.

Questões para a sala de aula

Páginas 3 - 7

1. A análise da ilustração mostra que:

•

são removidos da atmosfera: o vapor de água, por condensação e precipitação na

forma de chuva; o nitrogênio, por fixação com o auxílio de bactérias fixadoras na

forma de nitratos, nitritos e amônia; e o CO2, pela fotossíntese e pela formação e

dissolução de rochas e sedimentos;

•

são introduzidos na atmosfera: o CO2, resultante da combustão de combustíveis

fósseis, de emanações vulcânicas e da respiração de animais e plantas; o N2, pela

desnitrificação da matéria orgânica; e o vapor de água, pela transpiração que ocorre

nas folhas dos vegetais e pela evaporação da água dos diferentes corpos de água do

planeta, formando nuvens.

Assim, a partir da análise feita, foi possível observar que os gases CO2, N2 e O2 e o

vapor de H2O, formados pelos mesmos átomos que constituem a matéria viva (C, H, N

e O), são continuamente reciclados.

2. O ciclo esboçado a seguir refere-se a algumas das rotas do CO2 na atmosfera.

1

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

O dióxido de carbono presente na atmosfera é daí removido por meio da fotossíntese,

que envolve a sua interação com o vapor de água atmosférico e com a energia solar

absorvida pela clorofila, transformando-se em carboidratos, como, a glicose. Esta, no

decorrer da respiração de animais e plantas, é transformada, liberando energia e CO2,

que é reconduzido à atmosfera.

3. Além das queimadas, outros processos naturais tendem a aumentar a concentração de

CO2 na atmosfera, tais como as erupções vulcânicas, que lançam na atmosfera gases

tóxicos e partículas de cinzas que podem ser transportadas pelo vento. Uma atividade

humana que está associada à emissão de CO2 relaciona-se ao uso de veículos

automotivos. Um exemplo é a queima da gasolina:

2 C8H18(g) + 25 O2(g) → 16 CO2(g) + 18 H2O(g) + energia.

4. A eliminação de árvores reduz a fotossíntese: menos CO2 será removido da troposfera

e, como consequência, sua concentração na atmosfera tende a aumentar.

5. De acordo com a ilustração, bactérias fixadoras e descargas elétricas fixam o

nitrogênio atmosférico, formando compostos nitrogenados. Após sua formação, esses

compostos podem ser arrastados por correntes de ar, dissolver-se na água presente na

atmosfera e atingir solos e águas sob a forma de chuva ácida.

N2(g) + O2(g)  2 NO(g)

2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g)

2 NO2(g) + H2O(l)  HNO2(aq) + HNO3(aq)

2

GABARITO

6. Numa primeira etapa, o H2S proveniente da decomposição da matéria orgânica ou de

alguma indústria sofre transformação com a formação de SO2(g), que reage com o

oxigênio, formando SO3(g).

2 H2S(g) + 3 O2(g)  2 SO2(g) + 2 H2O(g) (1)

2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)

Este, sendo muito solúvel em água, ao se dissolver, interage com o vapor de água,

formando H2SO4 (equação 3), que, por sua vez, interagindo com a amônia,

proveniente da decomposição da ureia (de urina e excrementos animais), da queima de

biomassa e de perdas durante a produção de fertilizantes, forma o sulfato de amônio

(equação 4), que é reconduzido ao solo pela água da chuva.

SO3(g) + H2O(g)  H2SO4(aq)

H2SO4(aq) + 2 NH3(g)  (NH4)2SO4(aq)

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

(2)

(3)

(4)

sulfato de amônio

reconduzido ao solo

Desafio!

Página 7

Representando a transformação do H2S em SO2 pela sua equação, temos:

2 H2S(g) + 3 O2(g)  2 H2O(g) + 2 SO2(g)

1% de 48 000 m3 = 480 m3 de H2S ou 480 000 L de H2S.

Considerando que a 25 ºC e 1 atm, 1 mol de qualquer gás ocupa o volume de 24 L, tem-

se 480 000/24 = 20 000 mol de H2S.

Pela leitura da equação, 1 mol de H2S produz 1 mol de SO2. Assim, será lançada na

atmosfera uma quantidade de SO2 igual a 20 000 mol de SO2. Como o volume molar é o

mesmo para todos os gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, 20 000 mol

correspondem a 480 000 L de SO2 ou 480 m3 desse gás.

3

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Atividade 2 – Atmosfera terrestre: composição e regiões

Página 8

1. O aluno poderá completar a tabela como a que segue.

Composição do ar atmosférico isento de vapor de água (seco)

Substâncias

Fórmulas

% em
volume

Substâncias

Óxido de

dinitrogênio

(óxido nitroso)

Hidrogênio

Xenônio

Ozônio

Amônia

Dióxido de

enxofre

Monóxido de

carbono

Fórmulas

% em
volume

Nitrogênio

N2

78,1

N2O

2 × 10-5

Oxigênio

Argônio

Dióxido de

carbono

Neônio

Hélio

O2

Ar

CO2

Ne

He

20,9

9,34 × 10-1

3,14 × 10-2

1,80 × 10-3

5,20 × 10-4

H2

Xe

O3

NH3

SO2

5 × 10-5

8 × 10-6

7 × 10-6

---

---

Metano

Criptônio

CH4

Kr

1,5 × 10-4

1,00 × 10-4

CO

---

2. O aluno deverá elaborar um texto próprio. Assim, examinando a tabela, pode, por

exemplo, reconhecer que 99% do ar corresponde aos gases N2 e O2 (componentes em

maiores quantidades). O restante (1%) corresponde a outros gases, chamados

componentes-traço. Os alunos podem mencionar que as espécies H2S, SO2 e CO

provêm de atividades vulcânicas e que CH4, H2S e NH3 provêm da putrefação de

plantas e animais em condições anaeróbias (ausência de oxigênio). Podem mencionar

também que os óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N2O) são produzidos por descargas

elétricas no decorrer das tempestades. Alguns poderão saber que a porcentagem de

vapor de água foi omitida da tabela porque ela depende da temperatura e da taxa de

4

GABARITO

evaporação. Os alunos poderão ainda expor, resumidamente, outras ideias relevantes

sobre a composição da atmosfera.

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Páginas 9 - 10

Os alunos escreverão textos próprios, resultantes de suas pesquisas. O importante é

que apontem alguns aspectos, citados a seguir.

1. Descrição das características das diferentes regiões da atmosfera (extensão,

temperatura, pressão, densidade e outras) e, ainda, observação de que é na estratosfera

que se forma a camada de ozônio, que absorve a radiação ultravioleta (UV),

protegendo, assim, os seres vivos dos efeitos dessa radiação. Descrição sobre a

formação da camada de ozônio (ver Caderno do Professor, página 19).

2.

a) Os alunos devem mencionar que materiais particulados são materiais sólidos ou

líquidos, de origem antrópica ou natural, em suspensão no ar. Podem citar várias

fontes, entre elas, as emanações vulcânicas; o vento que levanta partículas do solo ou

transporta gotículas de água (spray marinho); combustões incompletas em que ocorre

a formação de partículas de carbono; e as indústrias metalúrgicas, que lançam metais

pesados, como Fe, Mn e Pb.

b) Fenômenos

tempestades, neblina, furacões etc., ocorrem na troposfera, a região onde vivemos,

mais próxima do solo, com cerca de 18 km e que corresponde a aproximadamente

75% da massa total atmosférica.

meteorológicos,

como nuvens, ventos, chuvas, relâmpagos,

Questões para a sala de aula

Páginas 11 - 13

1. O tempo de residência pode ser entendido como o tempo médio em que uma espécie

permanece na atmosfera até ser removida. É expresso pela relação entre a

concentração de uma dada espécie química na atmosfera e a velocidade com que é

removida. É importante conhecer o tempo de residência de um poluente porque esse

tempo permite o conhecimento do raio de ação desse poluente, tomando-se por base o

5

GABARITO

local onde ocorreu a sua emissão. Deve ser considerado que o tempo de residência é

um valor médio de referência que pode mudar de acordo com as condições ambientais.

2. O exame das tabelas mostra uma regularidade: os poluentes mais solúveis em água são

os que apresentam menor tempo de residência na atmosfera e, portanto, menor raio de

ação. Assim, por exemplo, o NO2, cujo tempo de residência é de 1 dia, quando

emitido, pode atuar somente nas regiões em que o vento conseguir transportá-lo no

período de 24 horas, ou seja, a alguns quilômetros de distância. O CO2, cujo tempo de

residência é de aproximadamente 4 anos, poderá, em função desse longo tempo,

espalhar-se por toda a atmosfera do planeta, seja qual for o local onde ocorreu a sua

emissão. Por outro lado, o CO, embora também pouco solúvel em água (3,5 cm3/100

cm3 de água), é mais solúvel do que o CO2. Em vista disso, seu tempo de residência é

menor (1 a 4 meses) e, portanto, seu raio de ação também será menor do que o do

CO2. Os clorofluorcarbonos são praticamente insolúveis em água e pouco reativos,

com tempo de residência muito alto.

3. Os materiais podem:

•

dissolver-se nas águas das chuvas, como os óxidos de enxofre e de nitrogênio, ou

simplesmente ser arrastados por elas, retornando à superfície terrestre, como os

materiais particulados;

•

participar de interações na atmosfera que levam à formação de poluentes

secundários, como o ozônio;

•

permanecer na troposfera, sem participar de interações, ou subir à estratosfera.

4.

A – emissão de gases (SO2, NO2, CO e CO2) provenientes da queima de combustíveis

na indústria e no transporte.

B – retorno dos poluentes à superfície terrestre em forma de ácidos dissolvidos na

água de chuva.

C e D – acidificação de águas de lagos e reservatórios, podendo causar a morte de

seres aquáticos e comprometer a qualidade da água para abastecimento.

E – corrosão de estátuas e monumentos.

F – morte de árvores e plantações em decorrência da acidez das chuvas.

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

6

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Página 14

Os alunos produzirão textos próprios. Algumas informações importantes são

apresentadas a seguir.

O ozônio e o PAN (nitrato de peroxiacetila) são considerados poluentes secundários

porque resultam de interações de poluentes primários na atmosfera. Essas interações

envolvem a participação de radicais livres − agrupamentos de átomos com elétrons

livres (não compartilhados). Devido a isso, essas espécies químicas são altamente

reativas.

A formação do ozônio pode ser descrita pelas equações:

NO2(g) + luz  NO(g) + O(g)

O(g) + O2(g)  O3(g)

NO(g) + O3(g)  NO2(g) + O2(g)

Em centros urbanos e zonas industrializadas, a queima de combustíveis fósseis pode

causar o smog fotoquímico. Esse termo provém do inglês, da contração das palavras

smoke (fumaça) + fog (neblina). Nesse smog, encontra-se o ozônio. Esses peróxidos

podem ser formados por meio de reações entre compostos orgânicos voláteis (conhecidos

como COV) e oxidantes.

Hidrocarbonetos olefínicos reagem com o radical oxigênio (O•) e com o NO2 por meio

de uma série de transformações, acontecendo a formação do nitrato de peroxiacetila

(PAN).

O = radical oxigênio

7

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Página 14

Trabalho realizado pelo aluno para avaliar a qualidade do ar de uma região de sua

cidade. Tabela no Caderno do Aluno, página 14, e Caderno do Professor, página 21.

Desafio!

Páginas 14 - 17

1. A hemoglobina, representada por Hb, forma com o oxigênio um complexo, a oxi-

hemoglobina, representada por HbO2.

Hb + O2

hemoglobina

(vermelho arroxeado)
(vermelho)
Considerando-se o equilíbrio representado em (1), se a concentração de O2 tornar-se

muito baixa, a reação inversa será favorecida, o que causará aumento na quantidade de

O2 livre e diminuição da concentração de HbO2, desfavorecendo a função da

hemoglobina como transportadora de oxigênio no processo respiratório.

2. Se no ar existir CO em elevada concentração (700 a 800 ppm), haverá no sangue uma

competição entre o CO e o O2 pelas moléculas de hemoglobina.

Hb + CO

Sendo maior a tendência da hemoglobina reagir com o CO do que com o O2, o

equilíbrio (2) será favorecido, e a hemoglobina perderá a sua função de transportadora

do O2. Devido a essa interferência na concentração de O2, as células ficarão com

menos oxigênio do que o necessário e o indivíduo poderá ser levado à morte.

3. Com a presença do azul de metileno, haverá competição entre essa substância e a

hemoglobina pela interação com as moléculas de CO. Como o azul de metileno tem

mais tendência a interagir com o CO do que a hemoglobina, a formação de HbCO será

desfavorecida, deixando a hemoglobina livre para formar HbO2 e transportar o

oxigênio às células, impedindo, dessa forma, a morte do indivíduo.

4. Correlacionando a quantidade de CO com a porcentagem de hemoglobina desativada,

o aluno, utilizando os dados da tabela, poderá concluir que, quando a concentração de

CO for de 250 ppm, a de hemoglobina desativada será 33%. Nessa situação, o

indivíduo que respirar esse ar poderá apresentar sintomas como inconsciência.

HbO2

(equilíbrio 1)

oxi-hemoglobina

HbCO

(equilíbrio 2)

8

GABARITO

Observação: considerando as informações apresentadas no gráfico, espera-se que os

alunos correlacionem a quantidade de CO com a porcentagem de hemoglobina

desativada e, assim, possam prever os sintomas usando os dados da tabela. Espera-se

também que respondam que quando a concentração de CO for de 250 ppm, a de

hemoglobina desativada deverá ser de cerca de 33%. O professor pode, também,

advertir os alunos a respeito dos efeitos tóxicos do azul de metileno (peça para

consultarem

, acesso em:

20 maio 2010).

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

o

site:

9

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS: CONHECENDO PARA SABER
ANALISAR E AGIR

Questões para a sala de aula

Página 18

1. Os alunos poderão apontar diferentes materiais. Alguns exemplos foram citados no

Caderno do Professor, à página 31, e reproduzidos a seguir.

Materiais introduzidos no ambiente Possíveis problemas

• Dissolução na água de SO2 e de óxidos

de nitrogênio, provenientes da queima de • Aumento da acidez de lagos e reservatórios.

combustíveis fósseis.

• Despejo no solo de materiais não

solúveis em água e que podem ser por ela • Contaminação do solo e da água.

transportados.

• Formação de chuva ácida.

• Aumento da acidez do “solo” (da água contida).

• Alagamentos por entupimentos.

• Acúmulo de certos materiais que apresentam
tempo longo de degradação (plásticos, metais,
inseticidas).

• Aumento da DBO (demanda bioquímica de
(detergentes, água sanitária, bebidas, íons oxigênio)* da água de rios e de reservatórios
naturais.
metálicos etc.) na água de abastecimento.
• Variação de pH da água de rios.

• Dissolução de materiais solúveis

• Aumento da concentração dessas espécies,
podendo ultrapassar o limite permitido por lei.
Isso pode ocasionar problemas de saúde e
desequilíbrios ecológicos.

• Variação da tensão superficial da água.

• Despejo de materiais pouco solúveis em • Aumento da DBO da água de rios.

água (óleo comestível, gorduras, restos

de alimentos, dejetos etc.) na água de

abastecimento.

* Quantidade de oxigênio requerida por uma população mista de microrganismos para a

oxidação dos compostos orgânicos contidos em uma amostra de água.

• Variação de pH da água de rios.

• Presença de microrganismos na água.

10

GABARITO

2. Texto próprio do aluno ou de um grupo. A elaboração desta resposta é uma atividade

importante de reflexão, podendo levar a questionamentos das ações individuais e

coletivas em relação ao ambiente.

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Página 19

Das ações apresentadas, a I e a III podem contribuir para a redução da poluição dos

rios, uma vez que esta é causada por resíduos industriais e domésticos.

Questão para a sala de aula

Página 19

As substâncias orgânicas presentes nos esgotos lançados nos rios interagem com o

oxigênio dissolvido na água, causando, por exemplo, a diminuição da quantidade de O2

disponível para a respiração de peixes e de outros seres aquáticos.

Questões para a sala de aula

Páginas 20 - 21

1. Espera-se que os alunos apontem que o tratamento preliminar do esgoto tem a

finalidade de remover materiais sólidos grosseiros, areia e materiais que se encontram

em sua superfície com a utilização de uma grade e de uma caixa que retém a areia.

2. Com relação ao tratamento primário, os alunos devem apontar que sua finalidade é a

remoção de sólidos de menores dimensões do que os retirados no tratamento

preliminar, presentes na água. São utilizados tanques de decantação, nos quais parte

desses sólidos se deposita no fundo dos tanques (lodo primário) e o líquido é

decantado, seguindo o tratamento. Podem mencionar também outros processos

empregados no tratamento primário, como a floculação, utilizada para a remoção de

sólidos de menores dimensões. Para que esse processo ocorra, são adicionados ao

tanque de decantação sais de alumínio ou de ferro (mesmo princípio da floculação no

tratamento da água de abastecimento).

11

GABARITO

3. Os alunos deverão apresentar uma síntese das aulas e de suas pesquisas. O principal é

que percebam que esta etapa (tratamento secundário) tem a função de remover, por

meio de transformações químicas, a matéria orgânica em suspensão na água que não

foi removida nos tratamentos anteriores. Essas transformações necessitam da presença

de microrganismos para acontecer. A degradação das substâncias orgânicas pode se

dar por um processo aeróbio ou anaeróbio. Caso o professor tenha apresentado as

equações químicas em sala de aula, os alunos podem escrevê-las.

4. As respostas dependerão das informações obtidas nas pesquisas realizadas. Espera-se

que os alunos mencionem que o tratamento terciário tem por objetivo a remoção de

poluentes específicos e, principalmente, de substâncias que contêm nitrogênio e

fósforo.

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Páginas 22 - 23

1. O aluno completará o quadro com suas próprias palavras. Um exemplo é apresentado a

seguir.

Tratamento
preliminar

Tratamento
primário

Remoção de
areia e sólidos
grosseiros.

Remoção de materiais
sólidos em suspensão
por sedimentação e
floculação.

Tratamento
secundário

Degradação de
substâncias
orgânicas por
processos aeróbios
ou anaeróbios.

Tratamento
terciário

Remoção de
fosfato, de
substâncias
orgânicas
dissolvidas e de
metais.

2.

a) Sequência: (3), (2), (4), (5) e (1). Com o lançamento de grande quantidade de

esgoto com resíduos orgânicos, ocorre aumento da matéria orgânica disponível (3) e

proliferação intensa de microrganismos (2). A destruição desse material orgânico

consome oxigênio, o que causa redução na quantidade de oxigênio disponível (4),

morte de seres aquáticos (5) e proliferação de seres anaeróbicos (1), que não

necessitam de oxigênio para se manter vivos.

3. Alternativa c.

12

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Questões para análise do texto

Páginas 24 - 25

1. As principais fontes de compostos de fósforo nos rios brasileiros são os agrotóxicos e

as fezes despejadas nos rios, sem tratamento, pelos esgotos domésticos. Os detergentes

também contribuem para o aumento da quantidade de fósforo nas águas.

2. 64 toneladas/dia × 365 dias = 23 360 toneladas.

3. Redução da concentração de fósforo em 1,5% na fórmula dos sabões e detergentes em

pó.

4. Redução de 64 toneladas para 46 toneladas/dia. Em um ano, redução de 23 360

toneladas para 16 790 toneladas.

5. Conforme o texto, o fósforo em excesso pode levar à eutrofização, ou seja, pode

enriquecer a água com nutrientes que favorecem a proliferação de algas tóxicas. Além

de servir de criadouros para vetores de doenças, dar gosto ruim e mudar a coloração da

água, essas plantas podem afetar turbinas e hélices de motores e atrapalhar a

navegação.

6. Agrotóxicos e fezes.

7. Está respondida no início da resposta à questão 5.

8. Tripolifosfato de sódio.

13

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3

PERTURBAÇÕES NA BIOSFERA

Questões para a sala de aula

Páginas 26 - 27

1. As plantas, ao absorverem nutrientes do meio, absorvem DDT, que é bioacumulativo.

Os animais que se alimentam dessas plantas ingerem o DDT nelas acumulado. Quanto

mais plantas forem ingeridas, mais DDT esses animais estarão ingerindo e

acumulando. Um animal carnívoro, ao se alimentar de animais herbívoros

contaminados com DDT, ingerirá quantidades ainda maiores de DDT e o acumulará.

Dessa maneira, a concentração de DDT aumenta a cada nível.

2 e 3. Alguns alunos podem achar que sim, por analogia com o nome. Após a leitura do

texto, os alunos deverão responder que o DDT não é usado, já que foi proibido. Como

o DDT foi um pesticida muito difundido e utilizado, este nome ficou sendo usado

como sinônimo de pesticida.

Página 28

A substância DDT é bastante solúvel em gordura e pouco solúvel em água. Devido a

isso, animais que se alimentam de plantas contaminadas com o DDT o bioacumulam em

sua gordura. Um carnívoro, ao se alimentar de animais herbívoros contaminados com

DDT, ingerirá o DDT neles acumulado e também o bioacumulará. Dessa maneira, pode-

se explicar por que as concentrações de DDT encontradas em animais que ocupam as

posições mais altas da cadeia alimentar são maiores.

Desafio!

Páginas 28 - 30

Sendo um sistema em equilíbrio químico, coexistem nesse sistema clorobenzeno,

cloral e DDT. Os dados da tabela mostram que, ao se adicionar água ao sistema em

equilíbrio e resfriá-lo até a temperatura ambiente (25 °C), o DDT irá se precipitar por ser

14

GABARITO

praticamente insolúvel em água e por apresentar uma TF de 106,5 °C. O cloral hidratado

é bastante solúvel em água e o clorobenzeno estará no estado líquido a esta temperatura.

Assim, o DDT poderá ser decantado e separado das outras substâncias.

1 e 2. Os alunos poderão apresentar diferentes pontos de vista com base nas informações

relativas ao DDT. Esta atividade permite que os alunos debatam os prós e os contras

do uso do DDT e que tomem uma posição. (Professor, caso você ache adequado, os

alunos podem pesquisar mais sobre o assunto, procurando conhecer possíveis

alternativas para o combate à malária.)

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Questões para análise do texto

Página 31

1. Para calcular o volume mínimo que o plástico pode representar, usa-se o maior valor

da densidade, ou seja, 1,4 g/cm3. Como a massa de plástico é de 2 340 toneladas e a

densidade é dada em g/cm3, pode-se transformar tonelada em grama:

1 t = 106 g

1 tonelada equivale a 106 g

1 m3 = 106 cm3

O volume correspondente a essa massa é:

2 340  10 6 g

 1671  10 6 cm 3  1 671 m 3
3
1,4 g / cm

Vmínimo

Poucos alunos terão uma ideia do volume contido em 1 671 m3, mas todos,

certamente, já viram uma caixa-d’água com capacidade de 1 000 L, que corresponde a

1 m3. Logo, 1 671 m3 corresponderão a 1 671 caixas-d’água com capacidade de

1 000 L cheias de plásticos que levarão mais de 100 anos para ser degradados.

No final de um ano, esse número chega a 609 915 caixas-d’água (de 1 000 L) cheias

de plásticos (1 671 caixas-d’água de 1 000 L × 365 dias). Considerando agora que uma

piscina olímpica (de 50 m de comprimento) tem capacidade de 2 500 m3 de água, a

quantidade de plásticos jogados no lixo por ano, somente na cidade de São Paulo,

corresponde a cerca de 244 piscinas olímpicas cheias de plásticos.

2. A incineração diminui o volume de lixo e pode ser usada como fonte de energia. Por

outro lado, a incineração lança CO2 na atmosfera, além de fuligem e outros gases.

Muitos materiais, inclusive alguns tipos de plástico, produzem vapores e gases tóxicos

ao ser incinerados.

15

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Páginas 32 - 33

Os alunos podem propor vários procedimentos. O importante é que eles percebam que

têm de utilizar a diferença de densidade que os plásticos apresentam, colocando-os em

líquidos de diferentes densidades em que não sejam solúveis. Como há dois materiais que

apresentam densidade menor do que a da água (PP e PEAD), pode-se separá-los

utilizando esse líquido. Para diferenciá-los, deve-se escolher um líquido que tenha uma

densidade intermediária entre as deles, como uma mistura de etanol e água. Para separar

PET e PS, deve-se utilizar um líquido cuja densidade seja um valor intermediário entre a

desses dois plásticos, como uma solução de NaCl.

Os alunos podem colocar as amostras de plástico em três recipientes, contendo

líquidos de diferentes densidades. Esses recipientes podem conter:

Recipiente 1: colocar 100 mL de água (d = 1g/cm3); adicionar as amostras dos quatro

plásticos a ser identificados. Deverão flutuar somente aqueles que apresentarem

densidades menores do que a da água, ou seja, o polipropileno (PP) e o polietileno de alta

densidade (PEAD).

Recipiente 2: colocar uma solução de água e álcool, contendo uma quantidade de

aproximadamente 38 a 48 g de álcool e água suficiente para que a massa total seja de

100 g. A solução preparada apresentará uma densidade entre 0,92 g/cm3 e 0,94 g/cm3.

Deverá flutuar somente o plástico cuja densidade é menor do que 0,92 g/cm3, ou seja, o

polipropileno (PP).

Recipiente 3: colocar uma solução aquosa de cloreto de sódio, contendo entre 16 e

20 g de sal e água suficiente para se obter uma massa de 100 g. A solução apresentará

densidade entre 1,11 e 1,15 g/cm3. Colocar nessa solução os dois plásticos que afundaram

na solução do recipiente 1. Deverá afundar somente o polietilenotereftalato (PET).

Caso não se tenha uma balança, sugere-se ao professor que vá colocando álcool no

recipiente 1, deixando os alunos perceberem que em determinado momento o polietileno

de alta densidade afundará. Nesse momento, pode-se apontar para os alunos que a

densidade da solução deve ser menor do que a densidade do PEAD. Pode-se fazer o

mesmo com o sal. Sugere-se preparar pelo menos 200 g de cada solução para que se

16

GABARITO

possa observar melhor a flutuação. Os pedaços de plástico devem ser pequenos, porém,

bem visíveis.

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Página 33

1.

PEAD (polietileno de alta densidade) e PEBD (polietileno de baixa densidade)

PP (polipropileno)

PS (poliestireno)

PVC (policloreto de vinila)

17

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

PET (polietilenotereftalato)

2. Algumas propriedades podem auxiliar na identificação de plásticos, sua estrutura e

suas aplicações. Analisando o comportamento do plástico, os alunos poderão verificar

que a queima é uma alternativa para sua identificação, porém, se a intenção for a

reciclagem, a queima está fora de questão. Informações sobre os diferentes plásticos

estão organizadas a seguir para subsidiar o trabalho do professor.

Aspecto visual

Aplicações
principais

Incolor, opaco

Comportamento
quanto à
inflamabilidade

Queima lenta, chama

amarela com odor de vela

Estrutura

Tampas,

vasilhames,

utilidades

domésticas e

frascos para

produtos de

limpeza

Incolor, de translúcido

a opaco

Sacos de lixo e

embalagens

flexíveis

Queima lenta, chama

amarela com odor forte de

vela

Incolor, opaco

Autopeças

(para-choques)

e potes

Queima lenta, chama

amarela com odor forte de

vela

18

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

Incolor, transparente

Embalagens duras,

brinquedos e

indústria

eletroeletrônica*

Queima rápida, chama

amarela alaranjada com

odor de estireno

Incolor, transparente

Tubos e conexões e Queima difícil, com

frascos de água

mineral

carbonização e chama

amarelada com toques

verdes

Incolor, transparente a

opaco

Fibras têxteis,

frascos de

refrigerantes e

mantas de

impermeabilização

Queima razoavelmente

rápida, com chama amarela

fuliginosa

* O poliestireno expandido, conhecido mundialmente pela marca Isopor®, é obtido pela

polimerização do poliestireno por meio do emprego de um gás de expansão.

Páginas 34 - 35

Os assuntos tratados nas propostas sugeridas para pesquisa foram discutidos ao longo

do Caderno.

1 – Poluição atmosférica: causas, efeitos e intervenções sociais

Os termos sugeridos são facilmente encontrados em livros didáticos e na internet. As

soluções ou ações para tentar resolver ou minimizar os problemas nem sempre

constam nos livros didáticos, mas é sempre possível encontrar material na internet. As

soluções que os alunos apresentarem poderão ser discutidas em sala de aula.

2 – Pesticidas

Informações sobre pesticidas podem ser obtidas também mediante entrevistas com

especialistas nos referidos assuntos. Os livros didáticos de Biologia podem conter

informações úteis aos alunos. O objetivo dessa pesquisa é que os alunos percebam que

19

GABARITO

há vantagens e desvantagens nas soluções propostas para os problemas ambientais, às

vezes de natureza tecnocientífica, às vezes decorrentes de interesses de grupos.

3 – Lixo e poluição: o que se pode fazer?

Ter informações sobre a quantidade de lixo do município e sobre sua destinação pode

ser um importante instrumento de cidadania, pois a situação do município ou da região

e as ações individuais e coletivas que buscam solucionar os possíveis problemas

podem ser discutidas em sala de aula.

4 – Poluição do Rio Tietê: analisando a situação atual e propondo soluções

Informações podem ser obtidas na internet, em órgãos responsáveis pelo tratamento de

água, como a Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de São

Paulo (Cetesb), e nas Secretarias de Estado do Meio Ambiente.

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

20

GABARITO

Caderno do Aluno

Química – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4

CONTRIBUIÇÕES PARA A DIMINUIÇÃO DA POLUIÇÃO NO
PLANETA

Páginas 36 - 39

1. As concentrações de fósforo nas amostras 1 e 3 são iguais (0,014 mg/L). A

concentração de fósforo na amostra 2 é de 0,125 mg/L e está fora do limite previsto pela

legislação.

2. Alternativa a.

3. Alternativa b.

4.

a) No instante zero e bem próximo a ele.

b) A atividade anaeróbica prevalece no intervalo de 1,2 a 10,5 porque a produção de

CO2 e CH4 diminui bruscamente e a produção de O2 e N2 recomeça.

c) O melhor intervalo de tempo seria entre 5 e 10, quando ocorre a maior produção

de gás metano. A equação é: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + energia.

5. Alternativa a.