QUÍMICA AMBIENTAL


Em termos de qualidade da água, a eutrofização pode ser definida como o excessivo crescimento de espécies vegetais (produção primária) no meio aquático para níveis em que se considere não apropriada a utilização normal e desejável da água. Sendo assim, podemos relacionar qual elemento químico e seu ciclo biogeoquímico com a eutrofização de um meio aquático?


Oxigênio


Carbono


Fósforo


Água


Nitrogênio

O capim, do tipo elefante, foi importado da África há 100 anos para alimentar o gado em períodos de estiagem. Resistente à seca e capaz de se desenvolver, mesmo em solos pobres, ele foi usado durante décadas por pecuaristas de regiões inóspitas do país. O capim-elefante não precisa necessariamente ser irrigado e é triturado pela mesma máquina que o colhe. Em seguida, o farelo é jogado sem nenhum tratamento prévio diretamente no forno para esse fim. Queimado, produz vapor que movimenta um gerador. A energia resultante é transferida para uma subestação conectada à rede nacional de distribuição elétrica. A conversão de capim-elefante em energia não polui. Mesmo o gás carbônico, CO2, emitido durante a queima da biomassa utilizada, é menor do que o consumido pela gramínea durante todo o seu crescimento. (VARGAS, 2010, p. 112).

 

A relação mencionada entre consumo e produção de gás carbônico pelo capim-elefante pode ser justificada a partir da seguinte afirmativa:


A respiração aeróbica realizada pela planta fixa o CO2 do ambiente, enquanto a fotossíntese o libera como principal resíduo desse processo fotoautótrofo.


A queima do álcool produzido pela fermentação do capim libera uma quantidade menor de CO2, se comparada com a quantidade fixada durante o processo de fotossíntese realizado pela planta.


A queima do capim libera CO2 para o ambiente, enquanto a raiz absorve esse gás junto ao solo durante o processo de obtenção de nutrientes inorgânicos pela planta.


A combustão do capim libera CO2 para o ambiente, enquanto a fotossíntese fixa o CO2 durante a produção de componente orgânico a partir da conversão de energia solar em energia química.


A quebra de moléculas orgânicas pela respiração celular libera CO2 em grande quantidade para a atmosfera, enquanto a queima o utiliza como gás comburente do processo.

Compostos de nitrogênio como NO, N2O e NO2, e compostos orgânicos voláteis têm uma função essencial na formação do conhecido smog fotoquímico. Esse fenômeno ocorre principalmente em regiões industrializadas ou em grandes cidades que possuem tráfego intenso. O termo fotoquímico é utilizado porque a luz desempenha papel fundamental para ativar as reações. Em grandes metrópoles como a cidade de São Paulo, o fenômeno ocorre com maior intensidade em dias de muito sol e pouco vento, quando acidade fica envolta por uma névoa. É como se uma forte neblina cobrisse a cidade. Com relação ao fenômeno citado no texto, é correto afirmar que:


Assim como o NO2, os hidrocarbonetos voláteis recebem energia no visível e dissociam gerando radicais.


Quando o O3 é formado na troposfera não existem mecanismos para destruir o ozônio, sendo tóxico para os seres humanos.


Durante a formação do smog, ocorre também a formação de ozônio troposférico segundo a equação: O*  + O2 --> O3


Na troposfera não forma ozônio porque a energia que chega não é suficiente para dissociar moléculas como o NO2 e formar oxigênio atômico.


Várias moléculas na troposfera absorvem energia e dissociam gerando oxigênio atômico, que por sua vez reagem com moléculas de O2 formando O3.

Embora todo NO seja produzido em abundância na baixa atmosfera por meio da combustão e dos relâmpagos, quanto todo ele é convertido a NO2 que posteriormente é convertido em ácido nítrico e assim removido da atmosfera. Por outro lado, temos o N2O, que embora seja menos abundante, também é muito menos reativo e acaba atingindo a estratosfera. Acima de 300 km, a maior parte do N2O é fotolizado e convertido em N2 e oxigênio excitado.

N2O + hv --> N2 + *O

Porém um pequeno percentual das moléculas de N2O reage com átomos excitados de oxigênio formandos pela equação anterior, produzindo NO. Essa reação de formação de NO, pode ser escrita como:


N2O + *O --> 2NO


N2O + 2O* --> 2NO + O


N2O + *O2 --> 2NO


2N2O + *O --> 3NO


N2O + 2O* --> NO + O2

Sabe-se que a chave para a redução do smog fotoquímico é o controle das emissões de NO, pois os hidrocarbonetos são geralmente abundantes demais para serem reduzidos o suficiente para se tornarem o fator limitante. Atualmente nas usinas de força estacionárias é possível converter o NO em uma substância inerte. Dentre as alternativas abaixo, qual substância a apresenta característica inerte?


N2


N2O


NO


N2O5


NO2

Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) corresponde à quantidade de oxigênio consumido na degradação da matéria orgânica no meio aquático por processos biológicos e seus valores são estabelecidos pela CONAMA 357 para cada classe de meio aquático existentes. Sendo assim, um rio de água doce, classificado como sendo classe 2, pode ter no máximo qual valor de DBO?


120 mg/L


3 mg/L


5 mg/L


6 mg/L


10 mg/L

Ao realizar a análise de DQO, 50 mL de uma amostra de água foram refluxados com 20 mL de solução de dicromato de potássio de 0,02 mol/L, em meio de ácido sulfúrico. O produto da reação foi titulado com 23,4 mL de solução de sulfato de ferroso 0,1 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


10,0 mg/L


6,4 mg/L


12,8 mg/L


6,8 mg/L


9,6 mg/L

A chuva ácida é um fenômeno atmosférico que ocorre especialmente em países com elevado nível de industrialização. Pois consiste na precipitação com elevada acidez, ou seja, quando ocorre a dissolução de óxidos ácidos como o dióxido de enxofre. Sendo assim, podemos considerar a chuva como ácida quando seu pH estiver menor que:


6,6


5,0


6,0


4,2


5,6

Antes de a água chegar às nossas torneiras e ser chamada de água potável, ela passa por uma série de estágios de tratamento, os quais utilizam vários reagentes químicos e processos físicos. Um esquema simplificado para o tratamento de água é:

Assinale a alternativa que indica, CORRETAMENTE, o objetivo das etapas I, II, IV e VII, respectivamente.


remover gases de odores fortes, diminuir a acidez, promover a floculação de precipitado e desinfectar a água.


todas as etapas possuem a mesma função.


oxidar compostos orgânicos a CO2, aumentar a acidez, desinfectar a água, corrigir o pH.


oxidar compostos orgânicos a CO2, diminuir o pH, promover a floculação do precipitado, corrigir o pH.


remover gases de odores fortes, aumentar o pH, oxidar compostos orgânicos a CO2 e desinfectar a água.

Na figura a seguir está indicado um processo do ciclo biogeoquímico da água, que é intensificado com o aumento da temperatura atmosférica. Do ponto de vista biológico, um processo importante que envolve seres vivos, que contribui para o aumento da quantidade de água disponível na atmosfera e que, certamente, aumentará com o aquecimento global é a:

 


Precipitação


Infiltração


Convecção


Condensação


Transpiração

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