QUÍMICA AMBIENTAL


Podemos definir como atmosfera a camada gasosa que recobre a Terra. A atmosfera é de suma importância para o nosso planeta por ser um reservatório de gases. A atmosfera é dividida de acordo com suas propriedades físico-químicas que ocasionam uma mudança de temperatura de uma camada a outra. As quatro camadas da terra são a troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera, de acordo com seus conhecimentos, responda qual das quatro camadas é a região onde podemos encontrar a camada de ozônio?


Estratosfera.


Termosfera.


Mesosfera.


Troposfera.


Tropopausa.

O ozônio é uma molécula metaestável, sua concentração de equilíbrio é extremamente baixa, mas as moléculas isoladas se decompõem muito lentamente. Elas podem, contudo, ser rapidamente destruídas pelas reações catalíticas em cadeia. Nessas reações, o ozônio é convertido em dioxigênio por um condutor de cadeia X que é ele próprio restaurado no processo. As reações gerais são:

X + O3 <----> XO + O2

XO + O <----> X + O2

 

A soma dessas duas reações resulta em:


O3 + O2 <----> 4O


O2 + O <----> O3


O3 + 2O <----> 2O2


O3 + O <----> 2O2


O3 + XO <----> 2O2 + X

Ao realizar a análise de DQO, 100 mL da mesma amostra foram refluxados com 20 mL de solução de dicromato de potássio de 0,01 mol/L, em meio de ácido sulfúrico. O produto da reação foi titulado com 22,10 mL de solução de sulfato de ferroso 0,05 mol/L. Calcule o valor de DQO em mg/L de O2. Dados: O2 = 32 g/mol.

 

Mo + Cr2O72- + H+ <--> 2Cr3+ + CO2 + H2O

Cr2O72- + 14H+ + 6e- <--> 2Cr3+ + 7H2O

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ <--> 4Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

O2 + 4H+ + 4e- <--> 2H2O


9,60 mg/L


5,05 mg/L


6,78 mg/L


8,84 mg/L


7,58 mg/L

A radiação ultravioleta é subdividida em UVC, UVB e UVA, sabendo que a radiação UVA tem o menor comprimento de onda, mostre qual é a faixa de comprimento de onda referente a essa radiação qual é a maior energia fornecida para as reações fotoquímicas nessa faixa em kJ/mol.

Dados:

  • E = hv onde E é a energia relacionada quando uma molécula absorve (em J), v é a frequência (em s-1) e h a constante de Plank (6,626x10-34 J.s).
  • v = C/λ onde C é a velocidade da luz: 3.108 m.s-1 e λ é o comprimento de onda (em metros).

1 mol = 6,02x1023


Faixa 200 a 280 nm e E = 598 kJ/mol


Faixa 320 a 400 nm e E = 374 kJ/mol


Faixa 280 a 320 nm e E = 427 kJ/mol


Faixa 280 a 320 nm e E = 299 kJ/mol


Faixa 320 a 400 nm e E = 427 kJ/mol

Ao iniciar as atividades, um piscicultor mandou analisar a água dos criadouros e o resultado obtido para o teor de oxigênio dissolvido foi de 7 mg/L. Após algum tempo, num período de forte estiagem e muito calor, em um dos tanques ocorreu uma alta mortandade de peixes, onde ele constatou que a concentração do oxigênio dissolvido havia diminuído para 0,8 mg/L e que a água estava contaminada por resíduos provenientes da fossa de uma casa próxima, o que favoreceu uma proliferação de micro-organismos.

Para sanar o problema, o piscicultor instalou nos tanques bombas de aeração e um sistema de circulação constituído por tubulações que permitiam que a água fosse submetida a radiação de alta energia (ultravioleta-UV). Com isso o piscicultor conseguiu equilibrar sua produção de peixes no tanque afetado, e verificou que o teor de oxigênio dissolvido na água havia voltado a níveis próximos aos anteriores.

Sobre o sucesso das medidas adotadas pode-se afirmar que:


O processo de aeração provocou o crescimento exponencial dos microrganismos aeróbicos que auxiliaram na reposição do O2 no tanque.


A luz UV agiu sobre o N2 do ar, levando à formação de N2O, responsável pela destruição dos micro-organismos.


Os microrganismos anaeróbicos, causadores da queda do teor de O2 dissolvido, foram destruídos quando da aeração.


Houve um aumento do O2 dissolvido na água devido ao processo de aeração e houve redução dos micro-organismos aeróbicos por ação da luz UV.


A luz UV resfriou a água e favoreceu a solubilização do O2, responsável pela destruição dos micro-organismos.

Apesar do carbono constituir apenas 0,027% da crosta terrestre, é um elemento de extrema importância para os seres vivos, participando de forma direta das reações biológicas ou de forma indireta, como por exemplo, no estudo do efeito estufa. O carbono participa de um equilíbrio que ocorre entre a atmosfera e a hidrosfera pelo processo de difusão. De acordo com a reação a seguir, o que acontece com o aumento da concentração de CO2 atmosférico?

CO2 + H2O --> H2CO3 --> 2H+ + CO32-


Com o aumento de CO2, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando a concentração de CO2 dissolvido e em consequência há um aumento do pH do meio.


Com o aumento de CO2, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando a concentração de CO2 dissolvido e em consequência há um aumento da basicidade do meio.


Com o aumento de CO2, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando a concentração de CO2 dissolvido e em consequência há um aumento da acidez do meio.


Com o aumento de CO2, o equilíbrio se desloca para a direita, diminuindo a concentração de CO2 dissolvido e em consequência há um aumento da acidez do meio.


Com o aumento de CO2, o equilíbrio se desloca para a esquerda, aumentando a concentração de CO2 dissolvido e em consequência há um aumento da acidez do meio.

As reações químicas que ocorrem na atmosfera são controladas pela radiação provinda do sol em diversos comprimentos de onda. Sabendo que a energia fornecida pela radiação eletromagnética é inversamente proporcional ao seu comprimento de onda. Marque a alternativa que representa a radiação de maior energia.


UVB


UVC


Vísivel


UVA


Infravermelho

Atualmente tem se discutido nos meios de comunicação sobre o efeito estufa e ao contrário do que muitas pessoas pensam, o efeito estufa é um fenômeno atmosférico natural, ou seja, é independente da ação do homem. O que acontece é que algumas moléculas absorvem radiação de comprimento de onda infravermelho e essa energia é insuficiente para promover a quebra das ligações ocorrendo apenas uma vibração das mesmas. Quando essas vibrações acontecem e alteram a polaridade da molécula então ocorre o fenômeno de efeito estuda. Sendo assim, marque a alternativa que contenha apenas moléculas responsáveis por esse fenômeno:


CO, N2O, H2O, H2


CO2, N2O, CH4, O3


CO2, H2O, CH4, O2


CO2, N2, CH4, O2


CFCs, NO2, CO2, N2

Os óxidos de nitrogênio e os hidrocarbonetos voláteis são os principais ingredientes da formação do smog fotoquímico, uma condição que aflige um número crescente de cidades e seus arredores. O smog fotoquímico pode se formar sempre que uma grande quantidade de gases de exaustão automotivos e industriais é confinada por uma camada de inversão térmica sobre uma localidade que seja exposta ao sol. Portanto o smog fotoquímico se caracteriza por um acúmulo de fumaça que contém ozônio e outros agentes oxidantes. As reações que caracterizam a formação de ozônio troposférico são:


2NO2 + hv --> N2O + 3O

O2 + O --> O3


NO2 + hv --> NO + O

2O2 + hv --> O3 + O


NO2 + O --> NO + O2

O2 + O --> O3


NO2 + hv --> NO + O2

O2 + O --> O3


NO2 + hv --> NO + O

O2 + O --> O3

A radiação ultravioleta é subdividida em UVC, UVB e UVA, sabendo que a radiação UVB tem o menor comprimento de onda, mostre qual é a faixa de comprimento de onda referente a essa radiação qual é a maior energia fornecida para as reações fotoquímicas nessa faixa em kJ/mol.

Dados:

  • E = hv onde E é a energia relacionada quando uma molécula absorve (em J), v é a frequência (em s-1) e h a constante de Plank (6,626x10-34 J.s).
  • v = C/λ onde C é a velocidade da luz: 3.108 m.s-1 e λ é o comprimento de onda (em metros).
  • 1 mol = 6,02x1023

Faixa 320 a 400 nm e E = 374 kJ/mol


Faixa 200 a 280 nm e E = 427 kJ/mol


Faixa 200 a 280 nm e E = 598 kJ/mol


Faixa 280 a 320 nm e E = 427 kJ/mol


Faixa 280 a 320 nm e E = 299 kJ/mol

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