Química 16 C Flashcards
(11 cards)
D
A principal fonte de energia subutilizada citada é o gás metano, produzido em aterros sanitários pela decomposição de matéria orgânica por bactérias anaeróbias. Conhecido como “gás do lixo”, o metano é um combustível que pode ser canalizado e transformado em energia, embora seu uso ainda seja limitado no Brasil. Além disso, é um gás-estufa que contribui para o aquecimento global, mas seu aproveitamento como combustível é vantajoso. A alternativa correta na questão do Enem 2014 foi a letra D: “Gás metano, obtido pela atividade de bactérias anaeróbias na decomposição de matéria orgânica”.
B
Hidrelétricas: Geram eletricidade com água movendo turbinas. Sem poluição do ar, mas inundam áreas, alteram rios e emitem metano. Alinham-se à química verde por baixa emissão, mas têm impactos socioambientais. Não são gabarito, pois questão foca poluição atmosférica.
Geotérmicas: Usam calor terrestre para produzir vapor e eletricidade. Emissões mínimas (CO2, H2S), quase sem poluição do ar. Sustentáveis, compatíveis com química verde, mas limitadas a regiões geotérmicas. Não gabarito, pois poluem pouco.
Solar: Converte luz solar em eletricidade via painéis fotovoltaicos. Sem poluição do ar na operação, mas fabricação gera resíduos. Renovável, ideal para química verde, que pode melhorar produção. Não gabarito, pois não polui ar.
Eólica: Usa vento para girar turbinas e gerar eletricidade. Sem poluição do ar, mas fabricação e descarte impactam. Renovável, alinha-se à química verde. Não gabarito, pois não emite poluentes.
Termelétricas (gabarito): Queimam combustíveis fósseis, emitindo CO2, SOx, NOx, poluindo o ar. Contrariam química verde, que propõe fontes limpas. Escolhidas por alto impacto atmosférico.
Como a formação e a decomposição do ozônio na estratosfera contribuem para a conversão de radiação ultravioleta em calor, e por que isso torna a estratosfera mais quente que a camada superior da troposfera?
A camada de ozônio, localizada principalmente na estratosfera, tem alta concentração de ozônio (O3), embora também existam pequenas quantidades na troposfera e mesosfera. Na estratosfera, o oxigênio (O2) absorve radiação ultravioleta (UV), que quebra sua ligação, formando dois átomos de oxigênio. Um átomo de oxigênio reage com uma molécula de O2, produzindo O3 e liberando calor (processo exotérmico). O ozônio também pode se decompor ao absorver UV, formando O2 e um átomo de oxigênio. Somando essas reações, o ozônio e o oxigênio se cancelam, mostrando que a radiação UV é convertida em calor. Esse processo contínuo de formação e decomposição do ozônio aquece a estratosfera, tornando-a mais quente que a camada superior da troposfera, apesar de a temperatura geralmente diminuir com a altitude devido ao ar rarefeito.
Qual é a função da camada de ozônio em relação à radiação ultravioleta (UVA, UVB e UVC), e como ela protege a Terra das radiações mais nocivas?
A camada de ozônio, localizada na estratosfera, filtra a radiação ultravioleta (UV) do Sol, que se divide em UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm) e UVC (100-280 nm). A UVC, com menor comprimento de onda, é a mais energética e nociva. A camada de ozônio bloqueia toda a UVC e parte da UVB, enquanto a UVA atravessa completamente. Esse processo ocorre porque o oxigênio (O2) e o ozônio (O3) absorvem a radiação UV: O2 absorve UV para formar O3, e O3 absorve UV ao se decompor, convertendo a energia em calor. Assim, a camada de ozônio protege a Terra das radiações mais perigosas (UVC e parte da UVB), reduzindo danos à saúde e ao meio ambiente. Protetores solares oferecem proteção contra UVA e UVB, já que a UVC não chega à superfície.
O que é o “buraco” na camada de ozônio, por que ele se forma de maneira natural nos polos durante a primavera, e como o cloro atua nesse processo?
O “buraco” na camada de ozônio é uma região na estratosfera, mais rarefeita em ozônio, chamada assim por fins didáticos. É um fenômeno natural nos polos, mais acentuado na primavera. No inverno polar, a escuridão impede reações dependentes de radiação ultravioleta, que formam ozônio e geram calor. A queda de temperatura e o movimento de rotação da Terra criam o vórtice polar, uma massa de ar giratória que isola substâncias como cloro (de fontes naturais). No vórtice, o cloro forma Cl2, inofensivo. Na primavera, a luz solar quebra o Cl2 em cloro radical livre, que catalisa a destruição do ozônio: um radical de cloro reage com O3, formando O2 e outro radical, que ataca mais O3, regenerando o cloro. Isso converte O3 em O2, reduzindo o ozônio rapidamente, formando o “buraco”. Com o aumento da temperatura, o vórtice desaparece, o cloro volta a formas inativas, e a formação de ozônio fecha o buraco, restaurando os níveis normais.
Qual é o problema causado pela ação humana no aumento do buraco na camada de ozônio, e como a proibição dos CFCs impactou esse fenômeno?
O problema do buraco na camada de ozônio é intensificado pela ação humana ao liberar CFCs (clorofluorcarbonos), compostos de cloro, flúor e carbono, usados em refrigerantes, condicionadores de ar e aerossóis. Altamente inertes, os CFCs chegam à estratosfera, onde a radiação ultravioleta quebra suas ligações, liberando cloro radical livre. Esse cloro catalisa a destruição do ozônio: reage com O3, formando O2 e outro radical, que ataca mais O3, regenerando o cloro. Na primavera, quando o buraco natural se forma, o cloro extra dos CFCs intensifica a destruição do ozônio, fazendo o buraco crescer a cada ano. Como o buraco fechava com menos ozônio, a camada ficava mais rarefeita. A proibição dos CFCs reduziu suas emissões, permitindo que o buraco voltasse a níveis próximos do natural, aparecendo apenas como o fenômeno sazonal original na primavera.
Quais são as etapas do tratamento de água em uma Estação de Tratamento de Água (ETA), e como elas se classificam como processos físicos ou químicos?
Na Estação de Tratamento de Água (ETA), a água de rios ou lagos passa por etapas para se tornar potável. Gradeamento: filtração física que retém sólidos grosseiros (ex.: garrafas, madeira). Coagulação: química, adiciona sulfato de alumínio e cal virgem, formando hidróxido de alumínio (precipitado gelatinoso). Floculação: física, sujeira em suspensão adere aos coágulos, formando flocos. Sedimentação ou flotação: física, flocos decantam ou são levados por bolhas à superfície para remoção. Filtração: física, em tanque com areia, brita e carvão ativado, que absorve moléculas indesejáveis (odores, toxinas). Desinfecção: química, cloro forma ácido hipocloroso, eliminando microrganismos, mas acidifica a água. Correção de pH: química, cal virgem neutraliza acidez. Fluoretação: física, adiciona fluoreto (ex.: NaF) para formar fluorapatita nos dentes, prevenindo cáries. A água potável, própria para consumo, vai a reservatórios e residências. Classificação: Gradeamento, floculação, sedimentação/flotação, filtração e fluoretação são físicas; coagulação, desinfecção e correção de pH são químicas.
Quais são as etapas do tratamento de esgoto em uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), e como elas contribuem para a purificação da água antes de sua devolução à natureza?
Na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), o esgoto doméstico é tratado para remoção de poluentes. Gradeamento: filtração física grosseira retém sólidos maiores (ex.: plásticos). Tanque de areia: sedimentação física (decantação primária) remove areia ao reduzir a velocidade do fluxo. Aeração: injeção de ar promove proliferação de bactérias aeróbias, que consomem matéria orgânica, formando flocos biológicos (floculação biológica, não química). Sedimentação: física, os flocos decantam, formando lodo. A água tratada, não potável, pode ser devolvida a rios ou usada para reuso (ex.: irrigação, lavagem de ruas). O lodo, rico em matéria orgânica, pode ser recirculado ao tanque de aeração para maior purificação ou, após atingir pureza máxima, é seco, digerido e enviado a aterros. Classificação: Gradeamento, sedimentação e floculação biológica são físicas; aeração envolve processos biológicos.
A questão do ENEM 2014 aborda a destruição do ozônio (O3) na estratosfera por clorofluorcarbonos (CFCs). A radiação ultravioleta quebra o CFC, liberando cloro radical livre (Cl). Esse cloro reage com O3, formando monóxido de cloro (ClO) e oxigênio (O2). O ClO reage com outro átomo de oxigênio, regenerando Cl e formando mais O2. Nesse ciclo, o cloro atua como catalisador, pois é consumido e regenerado, convertendo O3 em O2. A alternativa correta (letra D) descreve a produção de oxigênio molecular a partir do ozônio, catalisada por cloro. Outras opções erram ao sugerir substituição de oxigênio por cloro, oxidação de ClO, clivagem direta do ozônio ou reação direta entre CFC e ozônio.
A questão do ENEM 2014 (primeira aplicação) aborda gases atmosféricos e seus impactos, com base na Rio+20, que discutiu sustentabilidade e poluição. CH4 (metano) e CO2 (dióxido de carbono) contribuem para o efeito estufa, retendo calor. O3 (ozônio) na estratosfera absorve radiação ultravioleta, protegendo contra danos biológicos. NOx (óxidos de nitrogênio), como NO2, reagem com água, formando ácidos (HNO2 e HNO3), causando chuva ácida. A alternativa correta (D) associa: O3 à radiação ultravioleta, CH4 e CO2 ao efeito estufa, e NOx à chuva ácida. Outras opções erram ao vincular CH4 ou CO2 à radiação ultravioleta, NOx ao efeito estufa, ou O3 à chuva ácida. A questão exige interpretação dos papéis dos gases na atmosfera.
A questão do ENEM 2012 (primeira aplicação) aborda o uso de isobutano, butano e propano como propelentes em desodorantes aerosol, substituindo CFCs. CFCs, como o diclorodifluorometano, liberam cloro radical livre (Cl) sob radiação UV, que destrói o ozônio (O3) na estratosfera, formando O2 e ClO, reduzindo a proteção contra radiação ultravioleta prejudicial. Isobutano, butano e propano não reagem com o ozônio, sendo alternativas seguras para a camada de ozônio. Eles aumentam a pressão interna do aerosol, expelindo o produto (propelentes). A alternativa correta (E) indica que substituem CFCs, não reagindo com O3 e funcionando como propelentes. Outras opções erram ao sugerir reações espontâneas com ar, captura de CFCs, ou formação de CO2 e H2O. Apesar de menos danosos ao ozônio, esses gases contribuem para o efeito estufa e poluição troposférica.
