CHUVA ÁCIDA
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SAIS
Nos sais, os iões encontram-se ligados
entre si por atracção electrostática e não
por partilha de electrões, como na ligação
covalente. A atracção electrostática
verifica-se em todas as direcções cada
anião fica rodeado de vários catiões e cada
catião fica rodeado de vários aniões,
podendo formar-se uma estrutura
tridimensional, a que se chama “sólido
iónico”.
Estrutura de umsólido iónico
Sólido Iónico
Ligação Iónica
Formação de cloreto de sódio
Arranjo espacial dos iões no cloreto de sódio
A – O empacotamento dos iões individuais na célula unitária.
B – Representação da estrutura em termos de pequenos pontos
que identificam os centros dos iões. As esferas vermelhas
representam catiões (Na+) e as azuis representam aniões (C-).
Na escrita das fórmulas de sais, colocam-se primeiro os símbolos dos
catiões e depois os dos aniões. As fórmulas dos sais escrevem-se de
maneira que as cargas totais, positiva e negativa sejam iguais em módulo,
pois os compostos iónicos são electricamente neutros.
Os nomes dos compostos iónicos formam-se a partir dos nomes do
anião e do catião unidos pela preposição “de”, segundo as regras da IUPAC
(União Internacional de Química Pura e Aplicada).
Nomenclatura de Sais
EXERCÍCIO 1 Completa o quadro seguinte, atribuindo o nome e a fórmula química dos
sais representados:
Fórmula Química Nome
Hidróxido de magnésio
Ca3(PO4)2
Oxalato de sódio
Hidrogenocarbonato de cálcio
A2O3.2H2O
KMnO4
Sulfato de cobre pentahidratato
Na2S2O3
Mg(OH)2
Fosfato de cálcio
Permanganato de potássio
Na2C2O4
Ca(HCO3)2
Óxido de alumínio dihidratado
Tiossulfato de sódio
CuSO4.5H2O
EXERCÍCIO 1
Reacções de Ácido - Base
Ácido forte + Base forte Sal + Água
Reagentes Produtos
Ácido Base Base conjugada
Ácido conjugado
Forte Forte Neutra Neutro
Fraco Forte Fraca Neutro
Forte Fraca Neutra Fraco
À temperatura de 25 ºC:
Um sal obtido a partir de um ácido forte e de uma base forte
origina uma solução aquosa de pH = 7.
Um sal proveniente de um ácido fraco e de uma base forte
origina uma solução aquosa de pH 7, ou seja, uma solução
básica.
Um sal obtido a partir de uma base fraca e de um ácido forte
origina uma solução aquosa de pH 7, ou seja, uma solução
ácida.
Um sal proveniente de um ácido fraco e de uma base fraca
origina uma solução aquosa de pH depende das forças relativas
do ácido e da base.
Sal Característica da solução
Anião Catião
Conjugado
de ácido
forte
Conjugado
de
base forte
Solução neutra
Conjugado
de
ácido fraco
Conjugado
de
base forte
Solução alcalina
Conjugado
de
ácido forte
Conjugado
de
base fraca
Solução ácida
Conjugado
de
ácido fraco
Conjugado
de
base fraca
Ka do catião = Kb do anião Solução neutra
Ka do catião Kb do anião Solução alcalina
Ka do catião Kb do anião Solução ácida
Comportamento ácido – base das soluções de sais
EXERCÍCIO 2
Classifica as soluções aquosas de sais que se
seguem como ácidas, básicas ou neutras.
a) CaCO3
b) NH4C
c) MgSO4
CHUVA ÁCIDA
CHUVA NORMAL
O limite inferior e actual do pH da água da chuva “normal” é 5,6, a 25º C.
A acidez da chuva “normal” deve-se à dissolução do dióxido de carbono atmosférico pela água da chuva:
CO2(g) + H2O() H2CO3 (aq)
H2CO3 (aq) + H2O() HCO3-(aq) + H3O+(aq)
CHUVA ÁCIDA
A chuva ácida tem um pH inferior a 5,6 , a 25º C.
Nomes Propriedades Fontes
SOx
SO2
Gás tóxico, cheirointenso, incolor
-Produção de energia-Processos industriais-Transportes-Vulcões
SO3
Gás tóxico, incolor
NOx
NOGás tóxico, incolor -Transportes
-Produção de energia -Processos industriais-Fogos florestaisNO2
Gás tóxico de coravermelhada
Deposição seca / deposição húmida
- deposição húmida: como chuva, nevoeiro e neve
- deposição seca: como deposição de matéria particulada
A combinação destas duas formas de precipitação sobre asuperfície da Terra é conhecida por chuva ácida.
Óxidos de enxofre, SOx
Depois de ser lançado para a atmosfera, o dióxido de enxofre(SO2), tanto pode ser depositado na superfície terrestreatravés da deposição seca como combinado com a água,incorporando a deposição húmida
SO2(g) + H2O() H2SO3(aq) forma-se o ácido sulfuroso
Equações químicas que ocorrem:
SO3(g) + H2O() H2SO4(aq) forma-se o ácido sulfúrico
Óxidos de azoto, NOx
A produção de monóxido de azoto resulta da reacção entre oazoto e o oxigénio existentes na atmosfera. Esta reacçãoocorre no interior de motores de veículos motorizados e emmotores industriais:
N2(g) + O2(g) 2 NO(g)
O ácido nitroso e o ácido nítrico, formam-se pelas reacçõesdos óxidos de azoto com a água, que são aceleradas pela luzsolar, o que se traduz pelas seguintes equações químicas:
NO(g) + ½ O2(g) NO2(g)
2 NO2(g) + H2O(g) HNO2(aq) + HNO3(aq)
NO2(g) + HO-(g) HNO3(g)
Efeitos causados pelas chuvas ácidas
- destruição de florestas;
- acidificação da água de lagos e de rios, provocando a morte
de peixes, plantas aquáticas e microorganismos;
- aumento da lixiviação de solos alcalinos por reacção de
ácido - base;
- reacção com alguns metais, deteriorando construções
metálicas e pinturas de automóveis;
- reacção com mármores e materiais calcários, provocando a
deterioração do património natural e/ou edificado.
Deterioração de estátuas e monumentos
Os ácidos que entram na composição da chuva ácida, reagem coma calcite do mármore e com o calcário das estátuas e/oumonumentos, corroendo-os:
CaCO3(s) + H2SO4(aq) H2O() + CO2(g) + CaSO4(s)
O sulfato de cálcio que se forma por ser pouco solúvel em água,leva à formação de depósitos sólidos nas fendas e poros daspedras, provocando a sua deterioração.
Deterioração de metais
Os ácidos sulfúrico e nítrico presentes nas chuvas ácidas
atacam também alguns metais, fazendo aumentar a velocidade
de corrosão de estruturas metálicas, libertando-se hidrogénio:
Equações químicas:
H2SO4(aq) + Fe(s) FeSO4(s) + H2(g)
2 HNO3(aq) + Mg(s) Mg(NO3)2(s) + H2(g)
Efeitos das chuvas ácidas no mundo
1) No Sul da Noruega, cerca de 80% dos lagos estão“mortos”.
2) Na Suécia, há cerca de 20000 lagos acidificados, dosquais 4000 se encontram sem peixe.
3) Na China, chuvas com pH inferior a 4,5 amarelecem osarrozais.
4) Nos Estados Unidos, gastaram-se milhões de dólares areparar a Estátua da Liberdade.
5) No Brasil, a chuva no estado de São Paulo tem um pHanual médio inferior a 4,5.
Minimização/ controlo dos efeitos da chuva ácida
A nível pessoal: deve ser divulgado, ampliado e apoiado o
esforço para a utilização de energias renováveis e menos
agressivas para o ambiente (geotérmica, das marés, solar,
eólica e hidroeléctrica em pequenas barragens).
A nível social, a utilização de transportes colectivos,
sobretudo de tracção eléctrica, além de aumentar o nível de
qualidade de vida, reduz o gasto de combustíveis e, portanto,
diminui a poluição e em especial as chuvas ácidas e o efeito de
estufa.
Minimização/controlo dos efeitos da chuva ácida
A nível industrial, existem muitas soluções, tais como:
- usar carvão sem enxofre;
- proceder à “limpeza” dos efluentes gasosos;
- utilizar diferentes processos tecnológicos;
- usar fontes de energias alternativas;
- diminuir os consumos de energia;
- reduzir as emissões de certos poluentes, nomeadamente dos
óxidos de enxofre e de azoto.
1) Uma forma de reduzir as emissões de SOx é usarcombustíveis com baixo teor de enxofre.
Juntando calcário durante a combustão: o enxofre reage como calcário e a formação de sulfito de cálcio origina a retençãodo enxofre. Com excesso de oxigénio produz-se tambémgesso:
CaCO3(s) + SO2(g) CaSO3(s) + CO2(g)
CaSO3(s) + ½ O2(g) CaSO4(s)gesso
A remoção de enxofre pode ainda ser feito apenas no final dacombustão, e neste caso, os gases são lavados com umasuspensão de carbonato de cálcio.
2) Podem ainda ser instalados filtros especiais nas chaminés das fábricas.
3) Cerca de 90% dos óxidos de azoto poderão sertransformados, não indo para a atmosfera, se os automóveisusarem conversores catalíticos nos tubos de escape.
Os catalisadores químicos contidos nos tubos de escapepermitem a reacção entre os óxidos de azoto, monóxido decarbono e combustível não queimado.
Equação química:
NOx + CHx + CO CO2 + H2O + N2
4) Por forma a controlar os prejuízos causados pela chuvaácida, são adicionadas grandes quantidades de cal aos lagosafectados de forma a neutralizar a água daqueles lagos.
A reacção em causa é:
Ca(OH)2(s) + 2H3O+(aq) Ca2+(aq) + 4H2O()
Os agricultores também adicionam cal aos solos como forma de minorar a sua acidez.
A chuva ácida é considerada um problema global, poisatravessa as fronteiras de quem polui (transnacionalidade dapoluição) devido aos ventos dominantes da região poluidora.
Transnacionalidade da poluição / chuva ácida
A chuva ácida pode ocorrer a grandes distâncias das fontespoluidoras do ar. As enormes chaminés, com as quais sepretende evitar a poluição local, contribuem para que issoaconteça, pois lançam os fumos nas correntes altas de vento.
Medidas para minorar os efeitos das chuvas ácidas
- Em 1956, estabeleceu-se em Londres a chamada Lei de ar puro, depois demilhares de pessoas terem morrido num terrível smog que se estendeu pelacidade durante vários dias, em Dezembro de 1952.
- Em 1950, estabeleceu-se em Pittsburgh, nos EUA, um programa idêntico aoanterior, dado que dois anos antes se tinha verificado ali uma situação decalamidade análoga.
- Em 1979, em Genebra, celebrou-se um acordo envolvendo de início 35países, regulando as medidas destinadas a diminuir a poluição.
- Em 1984, os representantes de dez dos países mais industrializados fundamno Canadá o “Clube dos 30%”, ao qual aderem depois outros países (finalidadede reduzir no mínimo de 30% até 1993, as emissões de óxidos de enxofre, e,em seguida, as dos óxidos de azoto).
Para muita gente, a degradação do ambiente é inaceitável eluta-se cada vez mais por um melhor resultado no combate àpoluição.
“ A Terra é demasiado importante para que o seu futuroseja deixado só a cargo dos políticos ou dos ecologistas. Aresponsabilidade é de todos nós…”
Para reduzir as emissões e/ou os efeitos dos contaminantesatmosféricos, é necessário não só identificá-los, comotambém conhecer a sua origem e o modo como reagem. Sóassim poderão ser seleccionados os processos químicosmais adequados, no sentido de melhorar o ambiente.
Conclui-se pois que é fundamental o conhecimentoquímico na resolução de problemas ambientais.