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2. Reações em sistemas aquosos
1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
SUMÁRIO: Acidez da chuva normal e da chuva ácida.
Consequências da chuva ácida.
Formas de minimizar a chuva ácida: redução da emissão de
poluentes atmosféricos.
Resolução de exercícios e problemas para consolidação dos
conteúdos lecionados.
ACIDEZ DA ÁGUA DA CHUVA
A chuva normal apresenta um valor de pH de aproximadamente 5, 6, a 25 ºC, por
causa do dióxido de carbono, que se dissolve para formar o ácido carbónico:
H2O(ℓ) + CO2(g) ⇌ H2CO3(aq)
O ácido carbónico, H2CO3, sofre ionização parcial em água, provocando o aumento
da concentração de H3O+ na água da chuva e, consequentemente, a diminuição de
pH:
H2CO3(aq) + H2O(ℓ) ⇌ HCO3
-(aq) + H3O+(aq)
A reação global é traduzida por:
CO2(g) + 2 H2O(ℓ) ⇌ HCO3
-(aq) + H3O+(aq)
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
CHUVA ÁCIDA
A chuva ácida é caracterizada por apresentar um valor de pH inferior a 5,0, devido
à presença de poluentes antropogénicos na atmosfera que, quando dissolvidos
pelas gotículas de água das nuvens, dão origem a ácidos, com níveis de
concentração não desprezáveis, mais fortes do que o ácido carbónico.
Vídeo EV:
• Chuvas ácidas
Os principais poluentes responsáveis pela chuva ácida são:
Óxidos de nitrogénio
(NO e NO2) que dão
origem ao ácido nítrico,
(HNO3).
Óxidos de enxofre
(SO2 e SO3) que dão
origem ao ácido
sulfuroso (H2SO3) e ao
ácido sulfúrico (H2SO4).
A presença dos ácidos fortes H2SO4 e HNO3 torna a chuva muito mais ácida do que
em condições normais, podendo ter efeitos devastadores em muitos equilíbrios do
ecossistema.
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
Vídeos YouTube:
• Whatever happened to
acid rain?
• Acid Rain Environmental
Chemistry (Fuse School)
CONSEQUÊNCIAS DA CHUVA ÁCIDA
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
Os monumentos de calcário e mármore, materiais essencialmente
constituídos por carbonato de cálcio, são facilmente atacados pelos
ácidos nítrico e sulfúrico, presentes na chuva ácida.
Reação dos ácidos com o calcário:
a efervescência observada durante a reação
deve-se à libertação do gás dióxido de carbono.
• utilização de conversores catalíticos dos gases de escape dos veículos
motorizados, que convertem cerca de 90 % dos gases nocivos libertados em
gases bem menos poluentes (dióxido de carbono, vapor de água e nitrogénio).
• utilização de fontes energéticas menos
poluentes;
• melhoria da eficiência energética;
• utilização de transportes coletivos;
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
Formas de minimizar a chuva ácida
• utilização de filtros nas chaminés das industrias e centrais produtoras de energia,
humedecidos com substâncias alcalinas como CaO, Ca(OH)2 ou CaCO3 que
fazem uma retenção química dos gases emitidos;
• substituição dos motores de combustão
tradicionais por motores elétricos ou
íbridos.
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
Formas de minimizar a chuva ácida
Correção dos efeitos da chuva ácida
Uma alternativa para reduzir os efeitos da chuva ácida consiste na sua
neutralização já depois de a precipitação ter ocorrido.
Esta neutralização pode ser feita, por exemplo, por pulverização das superfícies
atingidas com cal viva (CaO) ou carbonato de cálcio (CaCO3) em pó, num processo
denominado calagem.
CaCO3(s) + 2 H3O+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + 3 H2O(ℓ)
CaO(s) + 2 H3O+(aq) → Ca2+(aq) + 3 H2O(ℓ)
1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
Vídeo Youtube:
• Reducing acid rain or its
effects (Fuse School)
A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em
condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor
pode ser significativamente inferior quando estão presentes
poluentes de origem antropogénica que originam, em solução
aquosa, ácidos fortes.
1. Identifique o principal componente atmosférico responsável
pela acidez natural da água das chuvas e escreva a equação
química representativa da reação desse composto com a água.
1. O principal componente atmosférico responsável pela acidez natural da água das chuvas é o
dióxido de carbono.
1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em
condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor
pode ser significativamente inferior quando estão presentes
poluentes de origem antropogénica que originam, em solução
aquosa, ácidos fortes.
2. Vários poluentes de origem antropogénica contribuem para a
diminuição do pH da água das chuvas. Dois dos poluentes com
um impacto mais significativo na acidificação da água das
chuvas são:
1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
(A) CO2 e NO2 (C) CO2 e SO2
(B) NO2 e SO2 (D) CH4 e CO2
A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em
condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor
pode ser significativamente inferior quando estão presentes
poluentes de origem antropogénica que originam, em solução
aquosa, ácidos fortes.
3. Indique a designação que se atribui a uma chuva com um pH
inferior a 5,0.
1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
3. “Chuva ácida”.
A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em
condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor
pode ser significativamente inferior quando estão presentes
poluentes de origem antropogénica que originam, em solução
aquosa, ácidos fortes.
4. O contributo dos óxidos de enxofre, SOx, e dos óxidos de
nitrogénio, NOx, para o fenómeno das chuvas ácidas prende-se
com o aumento da sua concentração de origem ___________
e com o facto de originarem, em solução aquosa, ácidos
___________.
1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
(A) antropogénica … fortes (C) antropogénica … fracos
(B) natural … fracos (D) natural … fortes
2. Reações em sistemas aquosos
1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base

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  • 1. 2. Reações em sistemas aquosos 1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
  • 2. 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base SUMÁRIO: Acidez da chuva normal e da chuva ácida. Consequências da chuva ácida. Formas de minimizar a chuva ácida: redução da emissão de poluentes atmosféricos. Resolução de exercícios e problemas para consolidação dos conteúdos lecionados.
  • 3. ACIDEZ DA ÁGUA DA CHUVA A chuva normal apresenta um valor de pH de aproximadamente 5, 6, a 25 ºC, por causa do dióxido de carbono, que se dissolve para formar o ácido carbónico: H2O(ℓ) + CO2(g) ⇌ H2CO3(aq) O ácido carbónico, H2CO3, sofre ionização parcial em água, provocando o aumento da concentração de H3O+ na água da chuva e, consequentemente, a diminuição de pH: H2CO3(aq) + H2O(ℓ) ⇌ HCO3 -(aq) + H3O+(aq) A reação global é traduzida por: CO2(g) + 2 H2O(ℓ) ⇌ HCO3 -(aq) + H3O+(aq) 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
  • 4. 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base CHUVA ÁCIDA A chuva ácida é caracterizada por apresentar um valor de pH inferior a 5,0, devido à presença de poluentes antropogénicos na atmosfera que, quando dissolvidos pelas gotículas de água das nuvens, dão origem a ácidos, com níveis de concentração não desprezáveis, mais fortes do que o ácido carbónico. Vídeo EV: • Chuvas ácidas
  • 5. Os principais poluentes responsáveis pela chuva ácida são: Óxidos de nitrogénio (NO e NO2) que dão origem ao ácido nítrico, (HNO3). Óxidos de enxofre (SO2 e SO3) que dão origem ao ácido sulfuroso (H2SO3) e ao ácido sulfúrico (H2SO4). A presença dos ácidos fortes H2SO4 e HNO3 torna a chuva muito mais ácida do que em condições normais, podendo ter efeitos devastadores em muitos equilíbrios do ecossistema. 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base Vídeos YouTube: • Whatever happened to acid rain? • Acid Rain Environmental Chemistry (Fuse School)
  • 6. CONSEQUÊNCIAS DA CHUVA ÁCIDA 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base
  • 7. 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base Os monumentos de calcário e mármore, materiais essencialmente constituídos por carbonato de cálcio, são facilmente atacados pelos ácidos nítrico e sulfúrico, presentes na chuva ácida. Reação dos ácidos com o calcário: a efervescência observada durante a reação deve-se à libertação do gás dióxido de carbono.
  • 8. • utilização de conversores catalíticos dos gases de escape dos veículos motorizados, que convertem cerca de 90 % dos gases nocivos libertados em gases bem menos poluentes (dióxido de carbono, vapor de água e nitrogénio). • utilização de fontes energéticas menos poluentes; • melhoria da eficiência energética; • utilização de transportes coletivos; 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base Formas de minimizar a chuva ácida
  • 9. • utilização de filtros nas chaminés das industrias e centrais produtoras de energia, humedecidos com substâncias alcalinas como CaO, Ca(OH)2 ou CaCO3 que fazem uma retenção química dos gases emitidos; • substituição dos motores de combustão tradicionais por motores elétricos ou íbridos. 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base Formas de minimizar a chuva ácida
  • 10. Correção dos efeitos da chuva ácida Uma alternativa para reduzir os efeitos da chuva ácida consiste na sua neutralização já depois de a precipitação ter ocorrido. Esta neutralização pode ser feita, por exemplo, por pulverização das superfícies atingidas com cal viva (CaO) ou carbonato de cálcio (CaCO3) em pó, num processo denominado calagem. CaCO3(s) + 2 H3O+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + 3 H2O(ℓ) CaO(s) + 2 H3O+(aq) → Ca2+(aq) + 3 H2O(ℓ) 1.6 Aspetos ambientais das reações ácido-base Vídeo Youtube: • Reducing acid rain or its effects (Fuse School)
  • 11. A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor pode ser significativamente inferior quando estão presentes poluentes de origem antropogénica que originam, em solução aquosa, ácidos fortes. 1. Identifique o principal componente atmosférico responsável pela acidez natural da água das chuvas e escreva a equação química representativa da reação desse composto com a água. 1. O principal componente atmosférico responsável pela acidez natural da água das chuvas é o dióxido de carbono. 1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base
  • 12. A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor pode ser significativamente inferior quando estão presentes poluentes de origem antropogénica que originam, em solução aquosa, ácidos fortes. 2. Vários poluentes de origem antropogénica contribuem para a diminuição do pH da água das chuvas. Dois dos poluentes com um impacto mais significativo na acidificação da água das chuvas são: 1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base (A) CO2 e NO2 (C) CO2 e SO2 (B) NO2 e SO2 (D) CH4 e CO2
  • 13. A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor pode ser significativamente inferior quando estão presentes poluentes de origem antropogénica que originam, em solução aquosa, ácidos fortes. 3. Indique a designação que se atribui a uma chuva com um pH inferior a 5,0. 1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base 3. “Chuva ácida”.
  • 14. A água das chuvas é naturalmente ácida, apresentando, em condições normais, um valor de pH próximo de 5,6. Este valor pode ser significativamente inferior quando estão presentes poluentes de origem antropogénica que originam, em solução aquosa, ácidos fortes. 4. O contributo dos óxidos de enxofre, SOx, e dos óxidos de nitrogénio, NOx, para o fenómeno das chuvas ácidas prende-se com o aumento da sua concentração de origem ___________ e com o facto de originarem, em solução aquosa, ácidos ___________. 1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base (A) antropogénica … fortes (C) antropogénica … fracos (B) natural … fracos (D) natural … fortes
  • 15. 2. Reações em sistemas aquosos 1.6. Aspetos ambientais das reações ácido-base