Química Ambiental

A Química Verde pode ser definida como a criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao meio ambiente.

Um recurso de geração de energia que obedeça a esses princípios é:

• Petróleo bruto.

• Carvão mineral.

• Biocombustível.

• Usinas nucleares.

• Usinas termoelétricas.

Grandes quantidades de enxofre são lançadas na atmosfera diariamente, na forma de dióxido de enxofre (SO₂), como decorrência de atividades industriais e de queima de combustíveis fósseis.

Em razão da alta concentração desses compostos na atmosfera, regiões com conglomerados urbanos e polos industriais apresentam ocorrência sazonal de

• precipitação ácida.

• alteração do ciclo hidrológico.

• alteração no ciclo do carbono.

• intensificação do efeito estufa.

• precipitação de íons metálicos tóxicos na superfície.

O Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) estabelece os limites máximos de chumbo, cádmio e mercúrio para as familiares pilhas e baterias portáteis comercializadas no território nacional e os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado. Os estabelecimentos que comercializam esses produtos, bem como a rede de assistência técnica autorizada, devem receber dos usuários as pilhas e baterias usadas para repasse aos respectivos fabricantes ou importadores.

Do ponto de vista ambiental, a destinação final apropriada para esses produtos é:

• direcionar as pilhas e baterias para compostagem.

• colocar as pilhas e baterias em um coletor de lixo seletivo.

• enviar as pilhas e baterias usadas para firmas de recarga.

• acumular as pilhas e baterias em armazéns de estocagem.

• destinar as pilhas e baterias à reutilização de seus componentes.

Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (HX) com base NH₃, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (NH₄X), de acordo com a equação química genérica:

HX (g) + NH₃ (g) → NH₄X (g)

A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por:

• ligações iônicas.

• interações dipolo-dipolo.

• interações dipolo-dipolo induzido.

• interações íon-dipolo.

• ligações covalentes.

As emissões de dióxido de carbono (CO₂) por veículos são dependentes da constituição de cada tipo de combustível.

Sabe-se que é possível determinar a quantidade emitida de CO₂, a partir das massas molares do carbo-no e do oxigênio, iguais a 12 g/mol e 16 g/mol, respectivamente. Em uma viagem de férias, um indivíduo percorreu 600km em um veículo que consome um litro de gasolina a cada 15km de percurso.

Considerando que o conteúdo de carbono em um litro dessa gasolina é igual a 0,6kg, a massa de CO₂ emitida pelo veículo no ambiente, durante a viagem de férias descrita, é igual a:

• 24 kg

• 33 kg

• 40 kg

• 88 kg

• 147 kg

O processo de dessulfurização é uma das etapas utilizadas na produção do diesel. Esse processo consiste na oxidação do enxofre presente na forma de sulfeto de hidrogênio (H₂S) a enxofre elementar (sólido) que é posteriormente removido. Um método para essa extração química é o processo Claus (SO₂) e, então, esse gás é usado para oxidar o restante do H₂S. Os compostos de enxofre remanescentes e as demais moléculas presentes no diesel sofrerão combustão no motor.

O benefício do processo Claus é que, na combustão do diesel, é minimizada a emissão de gases:

• formadores de hidrocarbonetos.

• produtores de óxidos de nitrogênio.

• emissores de monóxido de carbono.

• promotores de acidificação da chuva.

• determinantes para o aumento do efeito estufa.

Os métodos empregados nas análises químicas são ferramentas importantes para se conhecer a com posição dos diversos materiais presentes no meio ambiente. É comum, na análise de metais presentes em amostras ambientais, como água de rio ou de mar, a adição de um ácido mineral forte, normalmente o ácido nítrico (HNO₃), com a finalidade de impedir a precipitação de compostos pouco solúveis desses metais ao longo do tempo.

Na ocorrência de precipitação, o resultado da análise pode ser subestimado, porque:

• ocorreu passagem de parte dos metais para uma fase sólida.

• houve volatilização de compostos dos metais para a atmosfera.

• os metais passaram a apresentar comportamento de não metais.

• formou-se uma nova fase líquida, imiscível com a solução original.

• os metais reagiram com as paredes do recipiente que contém a amostra.

Algumas práticas agrícolas fazem uso de queimadas, apesar de produzirem grandes efeitos negativos.

Por exemplo, quando ocorre a queima da palha de cana-de-açúcar, utilizada na produção de etanol, há emissão de poluentes como CO₂, SO_X, NO_X e materiais particulados (MP) para a atmosfera. Assim, a produção de biocombustíveis pode, muitas vezes, ser acompanhada da emissão de vários poluentes.

Considerando a obtenção e o consumo desse biocombustível, há transformação química quando:

• o etanol é armazenado em tanques de aço inoxidável.

• a palha de cana-de-açúcar é exposta ao sol para secagem.

• a palha da cana e o etanol são usados como fonte de energia.

• os poluentes SO_X, NO_X e MP são mantidos intactos e dispersos na atmosfera.

• os materiais particulados (MP) são espalhados no ar e sofrem deposição seca.

Nos anos 1990, verificou-se que o rio Potomac situado no estado norte-americano de Maryland, tinha em parte de seu curso, águas extremamente ácidas por receber um efluente de uma mina de carvão desativada, o qual continha ácido sulfúrico (H₂SO₄). Essa água, embora límpida, era desprovida de vida. Alguns quilômetros adiante, instalou-se uma fábrica de papel e celulose que emprega hidróxido de sódio (NaOH) e carbonato de sódio (Na₂CO₃) em seus processos. Em pouco tempo observou-se que, a partir do ponto em que a fábrica lança seus rejeitos no rio, a vida aquática voltou a florescer.

A explicação para o retorno da vida aquática nesse rio é a:

• diluição das águas do rio pelo novo efluente lançado nele.

• precipitação do íon sulfato na presença do efluente da nova fábrica.

• biodegradação do ácido sulfúrico em contato com o novo efluente descartado.

• diminuição da acidez das águas do rio pelo efluente da fábrica de papel e celulose.

• volatilização do ácido sulfúrico após contato com o novo efluente introduzido no rio.

Após seu desgaste completo, os pneus podem ser queimados para a geração de energia. Dentre os gases gerados na combustão completa da borracha vulcanizada, alguns são poluentes e provocam a chuva ácida. Para evitar que escapem para a atmosfera, esses gases podem ser borbulhados em uma solução aquosa contendo uma substância adequada.

Considere as informações das substâncias listadas no quadro.

Dentre as substâncias listadas no quadro, aquela capaz de remover com maior eficiência os gases poluentes é o(a):

• fenol.

• piridina.

• metilamina.

• hidrogenofosfato de potássio.

• hidrogenosulfato de potássio.