QUESTÕES AMBIENTAIS PARA VESTIBULAR: ENERGIA http://www.usp.br/qambiental/ O ser humano necessita de energia para tudo que faz, desde impulsionar o sangue para todas as partes de seu corpo, até fazer com que uma lâmpada se acenda ou que um automóvel se locomova. Mas como obter tal energia? Para o funcionamento do corpo utilizamos à energia dos alimentos. Já para a obtenção de energia elétrica, mecânica, etc... existem várias fontes, dentre elas estão: o biocombustível (álcool proveniente da cana de açúcar, ou diesel a base de óleo vegetal como de amendoim, soja, girassol, mamona, pequi, babaçu); a gasolina, (obtida pela destilação fracionada do petróleo); energia termoelétrica (obtida pela queima do carvão ou gás natural); a energia eólica (resultado do movimento do vento); a energia solar (aquece placas especiais que transformam essa energia em elétrica) a energia hidroelétrica (uso da energia das quedas d'água para acionar geradores) energia nuclear (baseada na fusão ou na fissão, ou seja, na divisão do átomo); o biogás (metano, CH4), também conhecido como gás natural (produzido pela fermentação e decomposição da matéria orgânica por microorganismos). A energia solar, eólica, hidroelétrica o biocombustíveis são chamadas de energias renováveis, pois os raios solares e ventos são produzidos constantemente, a água que é utilizada para mover uma turbina em uma hidroelétrica pode ser renovada pela chuva que enche novamente o reservatório, e a cana-de-açúcar utilizada para produzir álcool pode ser plantada novamente. Já o petróleo, o gás natural e o carvão, são produtos finitos provenientes de fósseis de vegetais e animais que habitaram a Terra alguns milhões de anos atrás. A produção de energia nuclear depende do urânio, que também é um recurso finito. Estas são chamadas de energias não renováveis. Combustão completa e incompleta A combustão é uma reação de uma substância (combustível) com o oxigênio (O2) (comburente) presente na atmosfera, com liberação de energia. A liberação ou consumo de energia durante uma reação é conhecida como variação da entalpia (ΔH), isto é, a quantidade de energia dos produtos da reação (Hp) menos a quantidade de energia dos reagentes da reação (Hr): ΔH = Hp - Hr Quando ΔH > 0 isto significa que a energia do(s) produto(s) é maior que a energia do(s) reagentes(s) e a reação é endotérmica, ou seja, absorve calor do meio ambiente. Quando ΔH < 0, isto significa que a energia do(s) reagente(s) é maior que a energia do(s) produto(s) e a reação é exotérmica, ou seja, libera calor para o meio ambiente, como no caso da combustão da gasolina, por exemplo. A combustão completa de qualquer combustível orgânico (que possui átomos de carbono) leva a formação de gás carbônico ou também chamado de dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). A respiração é um 1 processo de combustão, de “queima de alimentos” que libera energia necessária para as atividades realizadas pelos organismos. É interessante notar que a reação inversa da respiração é a fotossíntese, que ocorre no cloroplasto das células vegetais, onde são necessários gás carbônico, água e energia (vinda da luz solar) para liberar oxigênio e produzir material orgânico (celulose) utilizado no crescimento do vegetal. combustão/respiração C6H12O6(s) + 6 O2(g) ↔ 6 CO2(g) + 6 H2O(l) + energia fotossíntese A gasolina possui muitas impurezas contendo enxofre (S), e o diesel, ainda mais. Hoje no Brasil existe um grande investimento por parte da Petrobrás para diminuir a concentração de enxofre no diesel e assim torná-lo menos poluente. Portanto, combustíveis que tem enxofre, ao serem queimados produzem grandes quantidades de um gás bastante tóxico e corrosivo, responsável por acidificar a atmosfera, o dióxido de enxofre (SO2). Já o álcool é um combustível que não apresenta enxofre e portanto não produz o dióxido de enxofre. S(s)+ O2(g) → SO2(g) A falta de oxigênio durante a combustão leva à chamada ‘combustão incompleta’ que produz monóxido de carbono (CO). Note que o CO tem um oxigênio a menos que o CO2, o que caracteriza a deficiência de oxigênio, ou a ineficiência da reação. Este gás é muito tóxico para o ser humano, pois este dificulta a função da hemoglobina, que é responsável pela renovação do oxigênio no nosso sangue. Pequenas concentrações de monóxido de carbono já provocam tonturas e dores de cabeça. Outro produto indesejável da combustão incompleta é a fuligem (C), que não tem oxigênio na sua constituição. A porção mais fina da fuligem pode impregnar nos pulmões e causar problemas respiratórios. As equações químicas abaixo ilustram a quantidade de calor (ΔH) liberada durante a combustão completa e incompleta do gás metano (CH4). Note como a quantidade de calor liberado é menor nos casos de combustão incompleta. Portanto, além da combustão incompleta gerar compostos nocivos à saúde humana, há também uma grande desvantagem econômica, pois com a mesma quantidade de combustível haverá menor quantidade de energia gerada! Veja as equações: Combustão completa do metano: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O (l) ΔH = - 802 kJ/mol (energia liberada) Combustão incompleta do metano: CH4(g) + 3/2 O2(g) → CO(g) + 2H2O(l) ΔH = - 520 kJ/mol CH4(g) + O2(g) → C(s) + 2H2O(l) ΔH = - 408,5 kJ/mol É muito importante saber a quantidade de calor liberada pelos combustíveis para que seja possível comparar o valor energético de cada um deles. Na Tabela 1 são mostradas as entalpias de combustão (ΔHo) para alguns combustíveis, isto é, a energia liberada na queima completa de um mol do combustível. O zero utilizado como índice superior indica que as condições iniciais dos reagentes e as finais dos produtos são 25oC e 1 atm, chamadas de condições padrão. Tabela 1: Entalpia de combustão padrão para vários combustíveis. COMBUSTÍVEL FÓRMULA MOLECULAR ΔH° (kJ/mol) Carbono (carvão) C(s) - 393,5 Metano (gás natural) CH4 (g) - 802 Propano (componente do gás de cozinha) C3H8 (g) - 2.220 Butano (componente do gás de cozinha) C4H10 (g) - 2.878 Octano (componente da gasolina) C8H18 (l) - 5.471 Etino (acetileno, usado em maçarico) C2H2 (g) - 1.300 Etanol (álcool) C2H5OH (l) - 1.368 2 o maior responsável pelo chamado efeito estufa. Objetivos Proporcionar ao aluno condições de comparar a formação de fuligem durante a combustão da gasolina e do álcool e refletir sobre a contribuição de cada um como agente poluidor. MATERIAS 2 lamparinas 1 pires de fundo branco 30mL gasolina 30mL álcool combustível 1 caixa de fósforos PROCEDIMENTO 1. Após cerca de 5 segundos observe o fundo do pires. que mesmo a combustão completa leva a produção de um gás indesejável. 4. 3 .Hidrogênio H2 (g) . 3. 6. Coloque álcool combustível em uma das lamparinas até aproximadamente 2cm de altura. 2.286 Veremos mais tarde. Apague a lamparina e anote suas observações na tabela de resultados. Acenda com cuidado a lamparina que contém álcool e coloque um pires branco sobre a chama lamparina – a uma distância de mais ou menos 5cm. pois sua combustão gera apenas água: H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) ΔH = . na seção experimento. 5. Limpe e organize sua bancada. 2. 4. Tabela de resultados: Observações Fundo da base usada em contato com álcool Fundo da base usada em contato com gasolina QUESTÕES PARA DISCUSSÃO 1. que é o dióxido de carbono. discutir sobre as diversas fontes de energia e os problemas da queima incompleta dos combustíveis.286 kJ/mol Experimento Duração: aproximadamente 30 minutos. 5. Desta forma. Repita o mesmo procedimento utilizando a outra lamparina. 3. NO FINAL DO EXPERIMENTO: coloque o álcool e a gasolina de volta nos recipientes fornecidos e lave os pires que foram utilizados. qual combustível que você espera que forme maiores quantidades do gás tóxico SO2 durante a combustão? Explique. agora com gasolina. Como chamamos o que ficou depositado no fundo do pires? Por que um dos combustíveis depositou mais material que outro? Em que condições você espera que se forme mais CO durante a combustão da gasolina em um carro? Quais as desvantagens da combustão incompleta? Qual outro processo que você conhece que produz fuligem e que não foi citado aqui? Entre o álcool e a gasolina. o combustível menos poluente que se conhece é o hidrogênio. Enxugue bem com um papel absorvente qualquer quantidade de álcool que possa ter escorrido para fora da lamparina ou sobre a bancada. Sendo assim fica fácil deduzir que haverá um armazenamento de energia dentro do carro provocando um aumento na temperatura. A esse fenômeno de aquecimento da Terra dá-se o nome de efeito estufa. 10. 4 . que por ter um grande comprimento de onda não passa pelo vidro. Qual dos combustíveis listados nesta apostila libera a maior quantidade de energia por mol? Avalie o combustível mais eficiente energicamente transformando a quantidade de energia liberada por grama do combustível. Desafio 2 Considerando que 1L de gasolina produz 2. O = 16. Desafio 1 (FUVEST) A cidade de São Paulo produz 4 milhões de m3 de esgoto por dia. O tratamento de 1m3 desse esgoto produz em média 0. será que 1 litro de gasolina fará o carro andar a mesma distância que andaria se o motor estivesse regulado? Por que? 8. H = 1). no qual 60% são de metano. 9. (massas atômicas: C = 12. Se não existisse o efeito estufa a temperatura média na Terra seria em torno de –15°C e não existiria água na forma líquida. Sendo assim. o que não é tão raro. nem vida. Se você for de carro. Por que muitas vezes em túneis longos se encontram placas com os dizeres: “Desligue o motor em caso de congestionamento”. ficando aprisionada. parte do calor fica “aprisionado” próximo da Terra (onde o ar é mais denso). calcule quanto de CO2 você emite por ano para ir de sua casa até a escola durante o período letivo. Esta pode ser considerada uma analogia para o efeito estufa global. Gases como o gás carbônico (CO2). Qual dos combustíveis listados na Tabela 1 é considerado o mais limpo? Explique. Parte dessa energia é absorvida pelos materiais no interior do carro e parte é refletida de volta.7. Se o motor de um carro estiver desregulado.3kg de CO2 para a atmosfera. Usado como combustível de veículos. a) b) Quantos litros de gasolina seriam economizados diariamente se todo o esgoto de São Paulo fosse tratado para produzir metano? Escreva a equação química que representa o aproveitamento do metano como combustível. mas a maior parte está dentro da faixa da luz visível (de 380 a 750 nm – Figura 1). o que faz com que a temperatura média do nosso planeta seja em torno de 15°C. pois nem toda a energia que entrou sairá. 1m3 de metano equivale a 1L de gasolina.070m3 de biogás. impedindo que a energia do sol absorvida pela Terra durante o dia seja emitida de volta para o espaço. Essa energia refletida é a radiação infravermelha (de 4 a 40 µm). o metano (CH4) e o vapor d'água (H2O) funcionam como uma cortina de gás que vai da superfície da Terra em direção ao espaço. considere que seu carro faz 10km/L de gasolina. e se você for de ônibus considere que este faz 2km/L mas que tem em média 30 passageiros no ônibus EFEITO ESTUFA Para reflexão: Por que existe uma preocupação tão grande com relação ao efeito estufa? O que pode ser feito para diminuir o efeito estufa? O que cada um de nós pode fazer? O que é efeito estufa? Você já pensou porque o interior do carro com os vidros fechados se aquece tão rapidamente? O sol emite radiações em todos os comprimentos de onda. que passa pelo vidro para dentro do carro. CFCs (12%). Além de estar em maior porcentagem. e o aumento de temperatura para o final do século XXI pode ser em média de 1. Pode parecer pouco. As avaliações do IPCC são utilizadas mundialmente pelos tomadores de decisões (no nível político) e cientistas. A principal fonte de gás carbônico é a queima de combustíveis fósseis (carvão. Além do aumento da temperatura global também foi registrado que o nível do mar subiu em média 17cm no século XX. Por que a preocupação com o efeito estufa? Se o aquecimento da Terra pelos gases estufa permite que o nosso clima seja mais ameno. gasolina.8 (na melhor das hipóteses) a 4. As projeções do órgão são dependentes de como todos os países e pessoas individualmente atuarão para minimizar as emissões de gás carbônico. O nível do mar pode subir de 18 a 59cm. Pesquisadores do Reino Unido observaram que o aumento da temperatura naquele país fez com que a atividade microbiana do solo aumentasse. A Tabela 1 mostra que nem todos os gases de efeito estufa absorvem igualmente o calor. sendo que outros gases produzidos pelas atividades humanas também contribuem para o efeito estufa: metano (17%). Portanto. a temperatura do nosso planeta aumentou em média 0. diesel) e as queimadas das florestas. pois está havendo uma alta emissão de gases como gás carbônico. Nestes últimos 140 anos. tem um poder de 5 . levando a grandes inundações de terra. a concentração do gás carbônico vem aumentando rapidamente nas últimas décadas. O chamado IPCC. as projeções são variáveis. Uma população inteira de uma Ilha do Pacífico checou a ser evacuada. aumentando assim a emissão de CO2 que estava retido no solo. Veja que uma molécula de metano absorve com uma eficiência 23 vezes maior os raios infravermelhos que uma molécula de gás carbônico. mas esse aumento já foi suficiente para abalar o clima do planeta.76oC. então por que nos preocupar com o efeito estufa? O grande problema é que o efeito estufa está aumentando muito rapidamente neste último século.0ºC (no pior cenário). metano e óxido nitroso para a atmosfera. fazendo com que seus habitantes perdessem seus lares e suas identidades culturais. Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (Intergovernamental Panel on Climate Change). entre outros (Tabela 1). (Elevação do nível do mar força evacuação de Ilha-Nação) Quais são os principais gases de efeito estufa? O gás carbônico não é o único gás capaz de impedir que a radiação infravermelha emitida da Terra escape. conta com a participação de cerca de 2500 cientistas e técnicos que tem como objetivo avaliar e relatar as variações climáticas e impactos ambientais de forma objetiva e compreensível. Na verdade este contribui com cerca de 53% do total dos gases estufa. e óxido nitroso (6%). gás que foi muito utilizado em geladeiras.Figura 1: Espectro da luz solar. Já uma molécula de CFC-12. maior a evaporação da água dos rios. O aumento de CO2 de um ano para outro é controlado pela atividade humana. mas não se enquadra nos ‘gases de efeito estufa’ propriamente dito porque a quantidade de água na atmosfera depende dos outros gases.G. A água tem grande capacidade para armazenar calor. Esse aumento tão rápido e tão intenso nunca foi observado na história do planeta. A maior fonte de óxido nitroso está nos processos naturais devido às atividades biológicas no solo e nos oceanos.aquecimento por molécula. e tempestades violentas poderão ocorrer com mais freqüência por causa das variações climáticas. principalmente devido o uso de fertilizantes vem aumentando a emissão desse gás para a atmosfera. o gelo das regiões polares poderá derreter. mas a manipulação do solo pelo homem. grandes regiões agrícolas poderão se tornar desertos. a temperatura do planeta poderá aumentar tanto que os desastres previstos são muito grandes. principalmente devido à queima de combustível fóssil. sendo que cidades litorâneas inteiras poderão desaparecer. e em apenas 5 décadas houve um aumento de cerca de 16%. Isto é.A. A Figura 2 mostra que nos anos 50 a concentração de CO2 na atmosfera era cerca de 315 ppmv (parte por milhão em volume – porque se trata de ar). se a concentração dos gases de efeito estufa aumentar devido a ação do homem. 8. 6 . já no período de primavera-verão a fotossíntese é mais eficiente.100 vezes maior que o gás carbônico. As correntes oceânicas poderão ser afetadas de forma a alterar a distribuição de calor na Terra. fontes. seus tempos de vida médio. Sendo assim. o aumento do vapor de água da atmosfera será uma conseqüência disso. oceanos e de outros reservatórios. quanto maior a temperatura da atmosfera. causando inundações de grande parte da costa dos continentes. Por exemplo. Se a emissão de gás carbônico continuar aumentando na mesma velocidade dos últimos anos.) e sua contribuição para o aquecimento que se observa atualmente. Tabela 1: Concentração na atmosfera atual dos principais gases de efeito estufa. O ozônio nas camadas mais baixas da atmosfera (a troposfera) além de ser um gás extremamente nocivo para a saúde humana. diminuindo então a concentração de CO2 na atmosfera. Potencial de Aquecimento Global (P. O zigue-zague observado na Figura 2 é por causa do aumento de CO2 na atmosfera durante o outono-inverno devido à baixa atividade fotossintética. também tem um elevado poder de aquecimento. esta carrega consigo (deixa preso) os gases presentes na atmosfera. cada país avalia o quanto emitia de gases estufas no ano de 1990 e deve passar a emitir 5% menos dentro do prazo estipulado. e recuperar os gases que estavam na atmosfera há milhares de anos atrás. que são os maiores emissores de gases de efeito estufa do mundo (respondendo por 36% do total mundial) não ratificaram (não transformaram em lei) o acordo. sendo possível avaliar o clima do planeta no passado. Como podemos saber qual era a concentração de CO2 na atmosfera há milhares de anos atrás? Imagine que a neve que caiu sobre a Antártida há milhares de anos ainda está lá soterrada. pois esta não derreteu desde então. mostrando a forte correlação entre essas variáveis. Em outras palavras. O bloco de gelo que é retirado é chamado de testemunho. porém os resultados da análise do testemunho de Vostok (Figura 3) mostra que apesar da concentração de gases de efeito estufa terem variado grandemente durante a história do planeta (resultando nos chamados períodos 7 . Ao derreter esse material em condições controladas. EUA. determinar sua idade. O protocolo de Kyoto. Hoje se fala em acordos mundiais “pós Kyoto". tornando possível determinar a composição da atmosfera na época em que a neve caiu. Os cilindros de gelos escavados são chamados de ‘testemunho’ e são extremamente valiosos como fonte de informação sobre o clima na Terra no passado. pois já há muitas evidências sobre a necessidade de se diminuir drasticamente tais emissões. Rússia. Os Estados Unidos. os gases que estavam presos na neve foram liberados e analisados. Se a neve for escavada e trazida para a superfície. Alemanha. visto que à medida que a neve precipita. que entrou em vigor em fevereiro de 2005.Figura 2: Variação na concentração de CO2 na atmosfera medida no Observatório de Mauna Loa no Havaí localizado a 3. É importante enfatizar que este protocolo foi apenas o início de um esforço mundial para minimizar as emissões de gases de efeito estufa. diz que os países desenvolvidos (que fazem parte do acordo) se comprometem a reduzir até 2012 a emissão de gases de efeito estufa em pelo menos 5%. A Figura 3 mostra a concentração de gás carbônico e de metano na atmosfera até 420 mil anos atrás e faz uma correlação com as variações de temperatura nesse período. O que é o protocolo de Kyoto? A preocupação com o efeito estufa é tão grande que 141 países assinaram um acordo internacional que visa diminuir a emissão de gás carbônico para a atmosfera. Grã Bretanha e Japão respondem por 70% das emissões acumuladas de gases de efeito estufa. Note que quando a temperatura sobe. Este acordo foi chamado de “Protocolo de Kyoto” (cidade no Japão onde se concluiu o documento). é possível cortar o gelo em fatias. e a este bloco em particular (retirado em partes) foi dado o nome de "testemunho de Vostok". a concentração dos gases também aumenta. Juntos.500 m de altitude. Alguns céticos dizem que a oscilação de gases na atmosfera é um efeito natural visto que há milhares de anos isso já foi observado. de acordo com os níveis de 1990. glaciais e interglaciais). Portanto. enquanto que em países não industrializados. “limpando” a atmosfera. Os oceanos podem ser considerados como o grande “consumidor” do CO2 atmosférico. o gás carbônico que estava armazenado durante anos e anos na forma de plantas. para contribuir menos para o efeito estufa basta consumir menos (reduzir o consumo!!). Uma latinha 8 . pois estas também transformam o CO2 atmosférico em matéria orgânica sólida por meio da fotossíntese. Reutilizar e Reciclar. vale lembrar que é possível dissolver maiores quantidades de um gás em águas mais frias. Um norte americano ou europeu. de 10 a 20 árvores são poupadas. Porém. em média. Mas como fazer isso numa sociedade com tantos apelos ao consumo? Para cada tonelada de papel reciclado. Portanto. O que eu posso fazer para diminuir minha emissão de CO2 para a atmosfera? A natureza está fazendo a parte dela. Como o CO2 pode ser naturalmente retirado da atmosfera? Os oceanos absorvem grande parte do gás carbônico da atmosfera por dois motivos: um porque o gás se dissolve na água (lembre-se que 2/3 do planta é coberto por água) e outro porque as pequenas algas marinhas durante o processo de fotossíntese consomem CO2. e gasta-se a metade da energia para reciclar o papel que para produzi-lo pelo processo convencional. é emitido de volta para a atmosfera em minutos. sua capacidade de absorver o CO2 da atmosfera irá diminuir. Cada um de nós é responsável pela emissão de uma parcela de CO2 para a atmosfera. as árvores não cortadas continuam absorvendo CO2 pela fotossíntese. é responsável pela emissão de 5 toneladas de CO2 por ano. E você. No processo de queima de florestas. principalmente quando estão crescendo. nunca houve um aumento tão abrupto e tão intenso na concentração de CO2 como se está sendo observado hoje. pois consumimos produtos industrializados e usamos carros ou ônibus para nos locomover. TESTEMUNHO DE GELO: VOSTOK: volta ao tempo em 420 mil anos Figura 3: Relação entre as concentrações dos gases CO2 e CH4 com a variação da temperatura nos últimos 420 mil anos. essa média cai para 0. As florestas também são muito importantes para a absorção de CO2.5 tonelada. Use a regra e seja um cidadão “de bem” com a natureza. Se a temperatura das águas dos oceanos aumentarem. Qualquer um dos “Rs” só irá acontecer se houver um programa de EDUCAÇÃO da população. está fazendo a sua? Você conhece a regra dos 3 Rs? A regra dos 3 Rs significa: Reduzir. um aumento no número de árvores plantadas (e não derrubadas) pode ajudar a diminuir a concentração de CO2 na atmosfera. como conseqüência do efeito estufa. Isto representa uma economia de recursos naturais. Só aceite outra sacola plástica se aquela que você tiver nas mãos já estiver totalmente cheia. Ande mais a pé e de bicicleta. feldspato e outros minerais. que é muito grave nas fábricas de celulose. pois a decomposição do vidro no solo é superior a 2000 anos. Utiliza 50 vezes menos água na produção. chegando a 96% em 2004. Com a reciclagem do lixo consegue-se: Reduzir o consumo de energia e água Reduzir os custos de produção devido ao reaproveitamento de recicláveis pelas indústrias de transformação Gerar recursos que podem ser empregados na área social Mudar o comportamento em relação ao desperdício Fortalecer uma nova mentalidade ambiental Aqui vão algumas dicas para você se tornar um cidadão que preserva o meio ambiente: 1. Economize energia e água. Minimiza a poluição por gazes e efluentes. Reciclagem de plástico Há economia de recursos não renováveis como o petróleo A reciclagem economiza 90% da energia utilizada no processo normal de fabricação Diminui o volume de lixo a ser aterrado. 3.reciclada economiza em energia o equivalente ao consumo de um televisor ligado por 3 horas. A reciclagem do alumínio representa uma economia de 95% da energia necessária no processo convencional. 8. latas. POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA & CHUVA ÁCIDA 9 . amigo. Veja alguns dados sobre reciclagem (Fonte principal www. vidros. O Brasil é o país que mais recicla as latas de alumínio (refrigerante. A fabricação de alumínio a partir da bauxita produz grandes quantidades de subprodutos poluentes. 7. Escreva dos dois lados do papel. 6. ou se vai jogar fora depois.br) De 10 a 20 árvores são poupadas por cada tonelada de papel reciclado. e plásticos. O processo de reciclagem de papel economiza mais de 50% da energia utilizada no processo convencional. Reciclagem de metais Uma latinha reciclada economiza em energia o equivalente ao consumo de um televisor ligado por 3 horas. 9. calcário. Para cada kg de alumínio reciclado. 5. Eduque seu filho. Reciclagem de vidros Não altera o ecossistema através da extração da areia. Recicle papel. Veja que quando falamos em economia de energia. 2.com. vizinho. que implica numa redução na emissão de gás carbônico para a atmosfera. Não aceite sacolas plásticas se dá para carregar sua compra sem ela. Economiza energia. Minimiza a produção de gases tóxicos (reduz a poluição) Diminui o volume de lixo nos aterros sanitários.multilixo. pois sua decomposição no solo pode ser superior a 200 anos. Sempre que puder consuma bebidas que vem em recipientes retornáveis. cerveja) no mundo. 4. isto representa uma economia de combustível que seria queimado pela indústria. se economiza 5 kg de bauxita. pois o caco de vidro funde a temperaturas mais baixas. barrilha. Evite comprar alimentos com muita embalagem. que implica numa diminuição do efeito estufa. necessitando de muita energia para ocorrer. ocorre a formação do ácido carbônico (H2CO3).(aq) Apesar da chuva em equilíbrio com o gás carbônico já ser ácida. Como é formada a chuva ácida? O nitrogênio gasoso (N2) e o oxigênio molecular (O2) da atmosfera podem reagir formando o monóxido de nitrogênio (NO). se deve à formação do NO2 na atmosfera. e portanto o pH da água em equilíbrio com o CO2 atmosférico é de 5. somado com a grande emissão de material particulado (incluindo a fuligem) que também escurece a atmosfera. Muitas vezes. fornecendo a energia necessária para que ocorra a formação do monóxido de nitrogênio de forma eficiente. o fato do céu ter um tom marrom em cidades com tantos veículos como São Paulo. O dióxido de nitrogênio pode sofrer novas reações e formar o ácido nítrico (HNO3). Por exemplo. N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g) (em altas temperaturas) O monóxido de nitrogênio pode ser oxidado na atmosfera (que contém O2) e formar o dióxido de nitrogênio (NO2) que tem cor marrom. porque em contato com a água (neste caso água de chuva) formam ácidos. durante a queima de combustível no motor do carro ou em fornos industriais a temperatura é muito elevada.(aq) → H+ (aq) + CO32. só dizemos que a chuva tem um excesso de acidez quando seu pH for menor que 5. esta reação não é espontânea. que contribui para aumentar a acidez da água de chuva.(aq) HCO3.Tópicos O que é chuva ácida? Como é formada a chuva ácida? Algumas conseqüências da elevada emissão de SO2 O ar poluído pode ser transportado? Experimento & Questões Para reflexão: O que causa um excesso de acidez na água de chuva? Como a acidez da chuva poderia danificar o meio ambiente? O que pode ser feito para minimizar a emissão de contaminantes para a atmosfera? O que cada um de nós pode fazer? O que é chuva ácida? Sabemos que o pH da água pura é 7.0. No entanto.6. Estes óxidos e o óxido de carbono são chamados de óxidos ácidos. O aumento da acidez na chuva ocorre principalmente quando há um aumento na concentração de óxidos de enxofre e nitrogênio na atmosfera. 10 .6. mas quando o dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera se dissolve na água. Veja a figura e equações mostrando a formação e dissociação do ácido carbônico: O2 (g) + H2O (l) → H2CO3 (aq) H2CO3 (aq) → H+ (aq) + HCO3. O dióxido de enxofre (SO2) é o responsável pelo maior aumento na acidez da chuva. No ano de 1952.(aq) O dióxido de enxofre também pode sofre oxidação na atmosfera e formar o trióxido de enxofre (SO3). Isto porque os carros modernos possuem um conversor catalítico que reduz muito a formação do NO. Normalmente esses gases eram dispersos para camadas mais elevadas na atmosfera. na cidade de Londres. carvão e óleo diesel. em contato com a água da chuva irá formar o ácido sulfúrico (H2SO4). além de manter animais e aves que vivem no seu entorno e se alimentam no lago. em gases inertes como N2 e CO2. O solo também pode ser acidificado pela chuva. No caso do pH da água chegar a 4. aproximadamente 4000 pessoas morreram em poucos dias como conseqüência da alta emissão de SO2 na atmosfera. prejudicando também os animais que dependem desses organismos para se alimentar. proveniente da queima do carvão nas casas e nas indústrias naquela região. sendo responsáveis por uma grande parcela da emissão de SO2 para a atmosfera.Um carro produzido em 1995 produz até 10 vezes mais NO que um carro produzido hoje. Este ácido pode provocar problemas como coriza. mas colabora para aumentar o efeito estufa. irritação na garganta e olhos e até afetar o pulmão de forma irreversível.5 já pode matar larvas. Uma chuva ácida provoca um maior arreste de metais pesados do solo para lagos e rios. Devemos lembrar que o CO2 é um gás que não prejudica diretamente a saúde humana. podendo manter uma grande variedade de peixes. plantas e insetos. Este é produzido diretamente como subproduto da queima de combustíveis fósseis como a gasolina.5. já pode ocorrer a intoxicação da maioria das espécies de peixes e levá-los até a morte. platina e ródio.0 – 4. porém alguns tipos de solo são capazes de neutralizar pelo menos parcialmente a acidez da chuva por causa da presença de calcário e cal (CaCO3 e CaO) natural. principalmente aqueles de pequeno porte. O catalisador tem um papel importantíssimo. O excesso de acidez na chuva pode provocar a acidificação de lagos. mas atua de forma a minimizar apenas as emissões de CO e NO. Atualmente no Brasil. podendo intoxicar a vida aquática. o SO2 reage com a água formando o ácido sulfuroso: SO2 (g) + H2O (l) → H2SO3 (aq) H2SO3 (aq) → H+(aq) + HSO3. Os solos que não têm calcário são mais suscetíveis à acidificação. SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g) SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (aq) H2SO4 (aq) → 2H+ (aq) + SO42.0. A neutralização natural da água de chuva pelo solo minimiza o impacto da água que atinge os lagos pelas suas encostas (lixiviação). O conversor catalítico (ou catalisador) contém metais como paládio. De forma equivalente a outros óxidos. 2CO (g) + 2NO (g) 2CO (g) + O2 (g) 2NO (g) 2CO2 (g) + N2 (g) 2CO2 (g) N2 (g) + O2 (g) É importante salientar que com ou sem catalisador o carro continua emitindo imensas quantidades de CO2 para a atmosfera. mas na época houve um fenômeno metereológico (inversão 11 . que é um ácido forte. Um outro fator muito importante sobre a emissão de SO2 é a formação de ácidos no corpo humano. que transforma grande parte dos gases prejudiciais à saúde e ao meio ambiente. pequenas algas e insetos.5 – 7. O pH em torno de 5. e contém grandes quantidades de enxofre em sua composição. a Petrobrás tem investido muito na purificação do diesel a fim de diminuir drasticamente as impurezas que contém enxofre. A água de um lago em condições naturais tem o pH em torno de 6.(aq) Algumas conseqüências da elevada emissão de SO2. que por sua vez. a medida que respiramos. O óleo diesel e o carvão são muito impuros. Podemos representar esse ácido de forma genérica (H+): CaCO3 (s) + 2H+(aq) → Ca2+ (aq) + H2O (l) + CO2 (g) O ar poluído pode ser transportado? Quando uma indústria emite gases e material particulado para a atmosfera. e com o auxílio da colher (limpa). que provém principalmente da queima de combustíveis pelos carros também pode provocar problemas respiratórios e diminuir a resistências do organismo à vários tipos de infecções. A acidez da atmosfera não só afeta aos seres vivos como também pode danificar a superfície de monumentos históricos e edifícios feitos de mármore (CaCO3) por causa da reação com o ácido. Coloque cerca de 5 cm de água da torneira no vidro. e como cada um pode contribuir para minimizar a acidez da chuva. quando chover. isto é. a mais de 100 km de distância. muitas vezes é ácida por causa dessas indústrias. Anote suas observações na tabela de resultados. apenas o suficiente para manchar parte do papel tornassol e da pétala de flor). Demonstrar a contribuição do SO2 para o aumento da acidez na chuva e discutir sobre a formação da chuva ácida. retire um pouco de água e coloque sobre o enxofre que está sobre a pétala e o papel tornassol. 2. Utilizando a colher de plástico. no Pólo Petroquímico de Cubatão (perto de Santos . Desta forma. podemos ver que a fumaça "viaja" pelo ar.SP) são emitidas toneladas de SO2 na atmosfera por ano. A emissão de NO2. O SO2 produzido pela queima do carvão na Termoelétrica da Candiota no Rio Grande do Sul chega até o Uruguai. Por exemplo. ultrapassa as fronteiras de um país. os malefícios da emissão de SO2. o transporte desse gás. e portanto um desastre de proporções tão grandes como as de 1952 é muito improvável de ocorrer. e a chuva que cai em cidades não industrializadas. MATERIAS 1 vidro com tampa (como os de maionese ou café solúvel) enxofre em pó (1 colher de chá cheia) 4 fitas de papel tornassol azul (3cm cada uma) 2 pétalas de flor colorida 1 colher de plástico 2 pedaços de fios de cobre (15cm cada um) 1 caixa de fósforos 1 caneta PROCEDIMENTO 1.térmica) que causou um resfriamento súbito da atmosfera impedindo a dispersão dos gases. Hoje em dia a cidade de Londres tem uma atmosfera muito menos contaminada por SO2. esses contaminantes poderão ser depositados longe das fontes emissoras. Esta é a chamada poluição trans-fronteiriça. Observe o que acontece 12 . prejudicando o meio ambiente também daquele país. Objetivos Conscientizar o aluno de sua participação na emissão de gases poluentes que aumentam a acidez da atmosfera e conseqüentemente da chuva. Coloque uma fita de papel tornassol e uma pétala de flor na parte de dentro da tampa do vidro. polvilhe um pouco do enxofre em pó sobre a fita e sobre a pétala (não utilize todo o enxofre. Experimento Duração: aproximadamente 40 minutos. os prejuízos que a chuva ácida causa. 5. Anote suas observações. Pendure o fio de cobre por dentro do vidro (sem atingir a água). 3. Na outra extremidade do fio. Jogue as pétalas e papel de tornassol no lixo. Limpe e organize sua bancada. Tabela de resultados: Observações Pétala + enxofre em pó Papel tornassol + enxofre em pó Pétala + enxofre em pó + água Papel tornassol + enxofre + água Papel tornassol + água Dióxido de enxofre + pétala Dióxido de enxofre + papel de tornassol Dióxido de enxofre + água QUESTÕES PARA DISCUSSÃO 1. a pétala e o papel tornassol mudam de cor? 13 . Por que não há alteração na cor da pétala ou do papel tornassol no contato com enxofre em pó e com a água? 2. Os resíduos de enxofre podem ser jogados na pia. formando um pequeno cone de cerca de 1 cm. Pegue uma nova fita de papel tornassol e o umedeça com água. retire a caneta e encha o cone com enxofre em pó. Feche o vidro e agite a solução cuidadosamente. Tome cuidado para que a pétala ou fita não entrem em contato com a água. 7. 4. Anote suas observações. Umedeça nova fita de papel tornassol na água e anote suas observações. Monte o seguinte esquema Coloque em uma das extremidades do fio de cobre uma nova pétala e um pouco separado coloque um novo papel tornassol azul. Pegue o outro fio de cobre e enrole parte deste na ponta da caneta.com a água em contato com o enxofre. Veja a ilustração. 3. PS. com cuidado (use a colher). Retire os fios de cobre de dentro do vidro rapidamente. Jogue no lixo o material sólido da tampa e lave a tampa. Posicione um fósforo aceso abaixo do cone para iniciar a queimar o enxofre e rapidamente retire o fósforo e tampe o vidro. Por que após a combustão do enxofre. pois este elemento é bastante inerte. Lave todo material e retorne-os para sua bancada. O papel tornassol azul é de cor azul em meio neutro e básico e se torna rosa em meio ácido. Escreva a equação da reação de combustão do enxofre e a reação do gás produzido com a água. Armazene esta solução contendo o ácido sulfuroso em um recipiente grande para posterior neutralização. 6. NO FINAL DO EXPERIMENTO: NÃO JOGUE A ÁGUA ACIDIFICADA NA PIA. Observe se o enxofre está realmente queimando. e se houve alteração na cor do papel tornassol e na pétala. faça um pequeno gancho e pendure por dentro do vidro que já tem um pouco de água. Aguarde 5 minutos e anote na tabela de resultados se houve mudança na coloração do papel e da pétala. Faça um pequeno gancho na outra ponta do fio. 8. 5.0 . detectadas nos respectivos solos são: I.8.0 . que possui uma grande frota automotiva e indústrias. O que pode ser feito em termos de governo federal para diminuir a acidez. [H+] = 2. [H+] = 1. Por que a água do experimento se tornou ácida? 5. O que vem causando o excesso de acidez na chuva de grandes cidades? 6. Cite um problema ambiental e um problema de saúde humana que pode ocorrer devido a emissão de dióxido de enxofre na atmosfera. 10-6 II. O pH médio foi 4. 10-7 IV. Qual a equação que descreve a neutralização do excesso de acidez na chuva pela presença de calcário no solo? 8. [H+] = 2. [H+] = 1. A 25°C. ou a poluição da atmosfera como um todo? E em termos de prefeitura? E você? O que você pode fazer para contribuir para minimizar a sua emissão de contaminantes para a atmosfera? Desafio 1 Uma propriedade agrícola foi dividida em áreas numeradas de I a IV. 7. em mol/L. de acordo com a acidez da terra. 10-8 Quais as duas melhores áreas para o cultivo de plantas que exigem solo neutro ou ligeiramente básico? Desafio 2 Foi avaliado o pH de um grande número de amostras de água de chuva de uma cidade “A”. Por que na cidade “B” que tem baixo impacto humano o pH da água de chuva ainda é menor do que 7. Já para uma cidade remota (cidade B) pouco afetada por atividades antrópicas. o pH médio foi de 5.0 .0? TRATAMENTO DE ÁGUA Tópicos O ciclo da água Breve histórico sobre tratamento de esgoto Como eu posso saber se estou gastando água mais do que o necessário? Como é feito o tratamento de água? Tratamento inicial Tratamento final Experimento & Questões Para reflexão: Você acha que um dia a água pode acabar? Como você acha que é a qualidade de vida das pessoas que vivem em locais onde não há tratamento de água? O ciclo da água 14 . 10-6 III. as concentrações hidrogeniônicas.4. Calcule a diferença média na concentração de H+ da chuva das duas cidades.0 . Cardoso. As águas subterrâneas também evaporam. Estes grupos de humanos andavam próximos ao curso dos rios.br/sabesp_ensina/basico/ciclo/default.com. Olhe a Figura que mostra o ciclo da água. a maior parte da nossa energia elétrica vem do represamento dos rios. A grande seca que ocorreu na Amazônia em 2005 foi por que o regime de ventos mudou. Breve histórico sobre tratamento de esgoto Este item é baseado no texto do livro “Introdução à Química Ambiental” dos autores. transporte e precipitação (chuva ou neve) fazem parte do chamado ciclo da água. e note que a flecha foi colocada no sentido de transportar as nuvens dos oceanos para o continente. e assim. então o volume de água disponível não mudaria. Se chovesse sempre a mesma quantidade de água que evapora e escoa de cada região.Figura ilustrando o ciclo da água (extraída da página da Sabesp com adaptações) http://www.sabesp. formando os lençóis freáticos. isto é. onde a força das águas move as turbinas das usinas hidrelétricas. viajavam em busca de outro local mais farto. Como todos sabemos. se faltar água. 2004. André H. E se o sentido mudar? E se começar a chover mais sobre os oceanos e menos sobre o continente? Faltará água doce para re-abastecer nossos mananciais. as nuvens também são formadas pelas moléculas de água com origem no solo e plantas. Rosa e Arnaldo A.htm As moléculas de água que evaporam dos oceanos. e assim vai penetrando mais e mais fundo. Estes processos de evaporação. moléculas de água que saíram lá de Santos (litoral) ou do interior do estado de Minas Gerais. Sem as plantas grande parte da água escoa para os rios sem ter tempo de ser armazenada no subsolo. nós aqui em Ribeirão Preto (interior de SP). estes viviam em grupos e eram nômades. As plantas também transpiram. Rocha. Quando poucos homens viviam sobre a Terra. e viajaram com os ventos até aqui. Sendo assim. faltará também energia. Quando abandonavam um local. A água da chuva é percolada para o interior do solo com a ajuda das raízes das plantas. que fornecia água. Mas sabemos que há secas até em cidades como Manaus. Mas se essas nuvens forem transportadas pelos ventos pode chover em outro local. podemos ter na nossa chuva. que transpira. Júlio C. 15 . e deixou de transportar grandes quantidades de ar úmido do Oceano Atlântico para a Amazônia. páginas 29-33. Uma vez que as nuvens ficam pesadas o suficiente pode então chover no mesmo local onde houve a evaporação. No Brasil. pois estas molham o solo. vegetais e animais de um certo lugar e quando a escassez aumentava. onde costuma a chover muito. rios e lagos formam as nuvens. e não tinham moradias fixas. Editora Bookman. se alimentavam de frutas. a natureza degenerava o lixo que produziam. Grandes tubos feitos de argila levavam as águas residuais e os detritos para canais cobertos que corriam pelas ruas e desembocavam nos campos. a disseminação de doenças também aumentou. Não se sabia como as doenças “saíam do lixo e chegavam ao nosso corpo”. Com isso se deu início à manufatura. facilitando a proliferação de ratos e criando sérios problemas de saúde pública – um dos mais graves foi a epidemia da peste bubônica. a população das cidades aumentou muito causando agravamento do acúmulo de lixo e excrementos nas ruas. plantar o que comer. utilizada na limpeza corporal. A primeira medida adotada foi a construção de sistemas de esgotos subterrâneos. como a Toalete de Ephesus do século 1 d.C. A primeira Estação de Tratamento de Água (ETA) foi construída em Londres em 1829 e tinha a função de coar a água do rio Tâmisa em filtros de areia. A idéia inicial é que vinham do ar. causou a morte de cerca de 25 milhões de pessoas.Com o passar do tempo. com a Revolução Industrial. só foi testada pela primeira vez em 1874 na cidade de Windsor. ou seja. adubando e regando as colheitas. na Alemanha. pois o volume de ar respirado por dia é muito superior ao volume de água ingerido. caracterizados pela morte dos peixes. que só na Europa. e as técnicas de agricultura também foram aprimoradas. Junto com os benefícios se deu início às conseqüências ambientais maléficas como o acúmulo de lixo produzido. Assim. Inglaterra. Isso tornou necessária e urgente a criação de um sistema de esgotos que desse conta da demanda. Porém com a descoberta de que doenças letais da época (como a cólera e a febre tifóide) eram transmitidas pela água. este homem que antes viajava sempre que o alimento acabava. A taxa de lixo gerada era maior do que o tempo que a natureza levaria para degenerá-lo.) foi um período de 10 séculos sem avanços sanitários. pois tinha o que precisava em torno de si. do ecossistema. o que impulsionou o desenvolvimento da microbiologia. Na Inglaterra surgiram as primeiras tentativas de medir e caracterizar a poluição. porém. passou a se fixar em um determinado local. o que ocorreu pela primeira vez em 1843 em Hamburgo. Lixo de todo tipo se acumulava nas ruas. A idéia de tratar o esgoto antes de lançá-lo ao meio ambiente. A primeira rede de distribuição de água e captação de esgoto de forma eficiente foi construída há aproximadamente 4. urbanização e industrialização. A Idade Média (400 a 1400 d. as condições para a proliferação de microorganismos e insetos também aumentaram e devido à proximidade com o homem. Com a correnteza. o homem foi domesticando alguns animais para se alimentar. comprometendo irremediavelmente o ecossistema local. 16 .C. deu-se início à contaminação das águas com o conhecido “esgoto doméstico”. técnicas de filtração e a cloração foram mais amplamente estudadas e empregadas. Hoje sabemos que esta contaminação pode causar a morte de plantas e animais. Com o aumento do lixo acumulado. No final do século XVIII. bem como a transmissão de doenças como a cólera. Cientistas do século XIX concentraram esforços para combater as causas das diferentes doenças surgidas devido à falta de saneamento básico. Os rios passaram a sofrer os efeitos da poluição. A população obtinha água para o abastecimento em fontes públicas e utilizava latrinas comunitárias para as necessidades fisiológicas. os primeiros regulamentos de proteção aos cursos d’água e os primeiros processos de tratamento de águas residuais. caso contrário. Algumas cidades da antiga Grécia e a maioria das cidades romanas também dispunham de sistemas de esgotos.000 anos na Índia. corria-se o risco de deter o progresso industrial pelo surgimento de novas epidemias e conseqüentemente êxodo das cidades. E o que fazer com o lixo produzido? Este era um sério problema enfrentado desde o primórdio das civilizações e a solução mais intuitiva era jogar no rio. Com isso. Sob os assentos havia água corrente para levar os dejetos e para que o usuário lavasse a mão esquerda. De nômade passou a ser sedentário. quando a cidade foi reconstruída após um incêndio. o lixo seria levado para “longe” e se evitariam os problemas. Esse tratamento é feito nas chamadas Estação de Tratamento de Esgoto (ETE). Por essa razão a água é levada do manancial para a Estação de Tratamento de Água (ETA). perto de 3% do volume total existente. a água poder ser re-introduzida no rio minimizando seu impacto ao ambiente. Desses 3% de água doce. o consumo mínimo de água potável diário seria de 50L. ou mesmo averiguar se este elevado consumo não seria por causa de vazamentos. menos de 20% é tratado antes de ser devolvido para os rios e outros mananciais. como o esgoto. Podemos dividir o tratamento de água em duas etapas. tanto na fase líquida. somente processos físicos. industrial ou doméstico. e seus hábitos. Quando pensamos em água tratada normalmente nos vem à cabeça o tratamento de uma água que estava poluída. atmosfera). Certamente a água nunca vai acabar. Porém. Infelizmente no Brasil. podem conter microorganismos causadores de várias doenças como a diarréia. para beber. grande parte está na forma de gelo. 17 . para a agricultura e para tantas outras necessidades que muitas vezes nem nos damos conta. peneiramento: elimina as sujeiras maiores. uma vez contaminados. No Brasil. O consumo médio por indivíduo deveria ser de cerca de 300L por dia. O fato é que a quantidade de água doce disponível para tudo o que fazemos é muito pequena. A questão é que quanto mais poluída for a água. Necessitamos da água para um simples banho. para uma que volte a ser limpa. Como eu posso saber se estou gastando água mais do que o necessário? Estamos tão habituados com a abundância de água que esquecemos que ela é fundamental à vida de todos os seres humanos e à manutenção de todos os ecossistemas. Se o resultado for entre 150 e 300L é sinal de que vocês estão no limite do bom senso. cólera e febre tifóide. Se o resultado em sua casa for menor que 150L por pessoa. hepatite. partículas em suspensão e microorganismos. Do esgoto coletado. levando-se em conta que este vive em uma sociedade desenvolvida. é adotado como consumo de água necessário para uma vida confortável numa residência. 62% da população não tem saneamento básico. A quantidade mínima de água necessária para a vida de um ser humano varia de acordo com seu padrão de vida. de 150 a 200 litros por pessoa por dia. pois esta fica recirculando entre os reservatórios (rios. portanto apenas 1% está acessível para a população de todo o planeta. Já o tratamento de esgoto é feito a partir de esgotos residenciais ou industriais para. o local em que mora. pois os outros 97% é de água salgada. precisa ser tratado antes de ser lançado nos mananciais para minimizar seu impacto no meio ambiente e para a saúde humana. oceanos. significa que vocês devem refletir sobre a utilização da água na sua casa. após o tratamento. Como é feito o tratamento de água? Quase toda água potável que consumimos se transforma em esgoto que é re-introduzido nos rios e lagos. Cabe aqui fazer uma distinção entre tratamento de água e tratamento de esgoto: o tratamento de água é feito a partir da água doce encontrada na natureza que contém resíduos orgânicos. Daí a necessidade de se tratar a água para que esta volte a ser propícia para o consumo humano. Para saber se você e os membros de sua casa são consumidores moderados de água. para levar uma vida saudável. significa que vocês praticam a economia de água. como na fase gasosa ou sólida. é consenso que o esgoto (efluente ou águas residuais). as quais chamamos de tratamento inicial e tratamento final: Tratamento inicial: Não há reações químicas envolvidas. as águas dos rios e lagos contêm muitas partículas que também precisam ser removidas antes do consumo humano. sedimentação ou decantação: pedaços de impurezas que não foram retirados com o peneiramento são depositados no fundo dos tanques. mais caro será seu tratamento. Estes mananciais. a água de qualidade poderá ser privilégio de poucos. metais pesados. segundo a Organização Mundial da Saúde. faça o desafio 1. Mas se passar de 300L. Além dos microorganismos. sais dissolvidos.Atualmente. e no futuro. envolvido no tratamento de água e discutir questões ligadas ao uso da água tratada e o ciclo da água. 3. com a colher seca. como por exemplo o hipoclorito de sódio (água sanitária. 2. 18 . Objetivos Promover reflexões sobre a utilização da água em nosso cotidiano e o papel de cada um no uso racional deste bem de consumo. dissolução: Al2(SO4)3(s) → 2 Al3+(aq) + 2 SO43-(aq) precipitação: Al3+(aq) + 3 OH-(aq) → Al(OH)3(s) sedimentação: os flocos formados vão sedimentando no fundo do tanque “limpando” a água. adicione 2 colheres rasas de sulfato de alumínio e misture muito bem. adiciona-se o sulfato de alumínio. Lave a colher tomando cuidado para não colocar os dedos na parte que tocou na solução de soda cáustica e enxugue com um pedaço de papel. substâncias voláteis. Tratamento final: coagulação ou floculação: neste processo as partículas sólidas se aglomeram em flocos para que sejam removidas mais facilmente. NaClO). 4. Este processo consiste na formação e precipitação de hidróxido de alumínio (Al2(OH)3) que é insolúvel em água e “carrega” as impurezas para o fundo do tanque. etc). ou de um sal básico conhecido como barrilha (carbonato de sódio): base: NaOH(s) → Na+(aq) + OH-(aq) sal básico: Na2CO3(s) → 2 Na+(aq) + CO32-(aq) CO32-(aq) + H2O(l) → HCO3-(aq) + OH-(aq) Após o ajuste do pH. desinfecção: é adicionado na água um composto bactericida e fungicida. sedimentação e filtração. o pH da água tem que ser elevado pela adição ou de uma base diretamente. Experimento Duração: aproximadamente 30 minutos. Coloque água da torneira até cerca de 2/3 do volume do vidro. Adicione uma colher rasa de soda cáustica (NaOH) e agite a solução cuidadosamente com a colher. Adicione uma “pitada” de terra (só para a água ficar turva). 5. Em seguida. conhecido como ‘cloro’. Deixe em repouso em torno de 10 minutos. filtração: a água da parte superior do tanque de sedimentação passa por um filtro que contém várias camadas de cascalho e areia. Primeiramente. MATERIAS vidro (como os de maionese ou café solúvel) colher de plástico de sobremesa sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) hidróxido de sódio (soda cáustica NaOH) solo filtro de areia e carvão preparado com garrafa pet PROCEDIMENTO 1. e assim retiram as impurezas menores. Reproduzir em pequena escala no laboratório o processo de coagulação.aeração: borbulha-se ar com o intuito de retirar substâncias responsáveis pelo mau cheiro da água (ácido sulfídrico. Anote suas observações. que irá dissolver na água e depois precipitar na forma de hidróxido de alumínio. em litros. Para que pudéssemos consumir a água do experimento. Enrole um tecido na boca da garrafa e preencha com carvão e areia. então faça os cálculos com a conta abaixo considerando que duas pessoas morem nesta residência. corte a garrafa ao meio e inverta a parte superior. o consumo diário por pessoa na sua casa e compare com os valores dados no item 1. 6. c. Filtre o sobrenadante e recolha o filtrado. Se você mora em condomínio e não tem a conta de água de sua residência. Para preparar o filtro. b.43 com o valor da água. Só então esta poderá ser descartada na pia. O hidróxido de alumínio produzido no experimento poderá ser recuperado ou a solução poderá ser diluída com água da torneira até que se atinjam níveis aceitáveis pela legislação. encaixando-a na base. A Legislação Brasileira permite que a água tratada tenha no máximo 0. Gastando apenas R$ 11. NO FINAL DO EXPERIMENTO Deposite o precipitado presente no vidro (Al(OH)3) em um recipiente fornecido pelo professor. o volume. Lave todo material e organize sua bancada. quais os outros tratamentos que seriam necessários fazer? 4. estes são cidadãos conscientes de seu consumo? 19 . Por que devemos evitar o desperdício de água? Dê algumas sugestões para evitar o desperdício. Por que não se pode adicionar Al(OH)3 diretamente na água durante o tratamento? 3.4. Tabela de resultados: Observações água contendo solo água no término do experimento QUESTÕES PARA DISCUSSÃO 1. Desperdiçar água significa que você está contribuindo mais para a emissão de CO2 na atmosfera? Desafio 1: Calcule seu consumo doméstico de água e veja se você é um cidadão de bem com a natureza. Quando você toma um banho gelado em casa. Veja o exemplo abaixo de uma conta de água.1mg/L de alumínio. A água pode acabar? 5. o volume de água utilizado na sua casa diariamente. levando em consideração o período de leitura. de água indicado na sua conta (1m3 = 1000L). você gasta energia? 8. Pegue uma conta de água de sua casa e calcule: a. Qual o nome dos processos químicos utilizados no experimento? 2.6. Lavar (e varrer) a calçada com uma mangueira lhe parece uma boa prática ambiental? 7. http://www.usp.br/qambiental 20 .