2009 volume 2 cadernodoaluno quimica ensinomedio 3aserie caderno do aluno

Upload: rones-dias

Post on 07-Jul-2015

9.136 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Caderno do aluno, disciplina química contendo atividades do currículo da secretaria da educação do estado de São Paulo.Caderno do professor com conteúdo didático de cada bimestre seguindo o currículo de São PauloGabarito dos exercícios dos cadernos do aluno.

TRANSCRIPT

Caro(a) aluno(a),Voc sabia que:A temperatura do corpo de um beija-nor de 40,5 C?O ao inoxidvel resiste mais ao deteriorante do oxignio, ou seja, sofre menos oxidao?O gs lacrimogneo causa tosse, irritao da pele e vmitos e seus efeitos levam de 20 a 45 minutos para passar?O dixido de carbono slido, conhecido como gelo-seco, pode ser obtido quando se resfria o gs carbnico a uma temperatura inferior a -78 C?A cicatrizao, a formao dos dentes, o crescimento de cabelos e unhas resultam de reaes de absoro de energia e o aquecimento do nosso corpo, para proteo contra o frio, resulta de reaes qumicas que liberam energia? Todos esses conhecimentos - e milhares de outros - resultaram de observaes e experimentos cientncos. Movido pela curiosidade, o cientista fez perguntas, estabeleceu hipteses, observou, registrou, relacionou dados etc., para chegar s suas descobertas. Descobertasessasqueviraramconhecimentoeservemparaexplicaranaturezaouo funcionamento das coisas. Evoc,porsertambmmovidopelacuriosidade,temdentrodesiasementede umpesquisador.Bastaquevocfaaperguntasdesanadoraseinicieumprocessode observao sistemtica para conseguir respostas e explicaes. Essa atitude investigativa vai exigir que voc use todos os seus sentidos para recolher as informaes necessrias de maneira direta ou com a ajuda de equipamentos, como termmetros, microscpios, balanas, tubos de ensaio etc. Mantenha viva a sua curiosidade, faa perguntas e procure sistematicamente as res-postas, para ampliar a sua aprendizagem e a sua compreenso do mundo.Coordenadoria de Estudos e Normas Pedaggicas - CENP Secretaria da Educao do Estado de So Paulomatria: Qumica Bimestre: 2a2 prova data: 05/03/09carta quimica.indd 1 22/3/2009 12:00:44QUIM_CAA_2bi_3s.indd 1 6/5/2009 16:16:13QUIM_CAA_2bi_3s.indd 2 6/5/2009 16:16:13Qumica - 3a srie - Volume 23!?SITUAO DE APRENDIZAGEM 1 COMPOSIO DAS GUAS NATURAIS E USOS DA GUA DOCEAlgumas propriedades e caractersticas da gua doce e da gua potvel j foram estudadas na 2a srie. Agora ser ampliada a discusso sobre algumas caractersticas e usos que o ser humano faz da gua doce e a importncia do controle de um parmetro chamado pH. No quadro a seguir esto relacionados alguns usos da gua com as qualidades requeridas. Relao entre usos da gua e sua qualidadeUso geral Uso especfco Qualidade requeridaAbastecimento domsticoIsenta de substncias qumicas prejudiciais sade.Isenta de organismos prejudiciais sade.Baixa agressividade e baixa dureza1.Esteticamente agradvel (baixa turbidez, ausncia de cor, sabor e odor; ausncia de microrganismos).AbastecimentoindustrialA gua incorporada ao produto fnal(ex.: bebidas, remdios).Isenta de substncias qumicas prejudiciais sade.Isenta de organismos prejudiciais sade.Esteticamente agradvel (baixa turbidez, ausncia de cor, sabor e odor).Baixa agressividade e baixa dureza.2A gua entra em conta-to com o produto.Varivel de acordo com o produto fnal.A gua no entra em contato com o produto fnal (ex.: refrigerao, caldeiras).Baixa dureza.Baixa agressividade.IrrigaoHortalias, produtos ingeridos crus ou com casca.Isenta de substncias qumicas prejudiciais sade.Isenta de organismos prejudiciais sade.Salinidade no excessiva.Demais plantaes.Isenta de substncias qumicas prejudiciais ao solo e s plantaes.Salinidade no excessiva.Dessedentao de animaisIsenta de substncias qumicas prejudiciais sade dos animais.Isenta de organismos prejudiciais sade dos animais.Preservao da fora e da faunaVarivel de acordo com os requisitos ambientais.1Agressividade refere-se capacidade de corroer materiais; dureza refere-se ao teor de ons clcio e mag-nsio dissolvidos.2Dependendo do produto fnal, nem todas estas qualidades precisaro ser observadas.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 3 6/5/2009 16:16:13Qumica - 3a srie - Volume 24Recreao e lazerContato primrio(ex.: natao, esqui, surfe).Isenta de substncias qumicas prejudiciais sade.Isenta de organismos prejudiciais sade.Baixos teores de slidos em suspenso, leos e graxas.Contato secundrio(ex.: velejar).Aparncia agradvel.Gerao de energiaUsinas hidreltricas. Baixa agressividade.Usinas nucleares ou termeltricas (ex.: torres de resfriamento).Baixa dureza e baixa agressividade.TransporteBaixa presena de materiais futuantes que possam pr em risco as embarcaes.Diluio de esgotos e ou-tros efuentesGEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera fonte de materiais. Livro do aluno. So Paulo: Edusp, 2005, p. 127.Questes para anlise do quadroAnalise as informaes apresentadas no quadro e responda s questes:1.A gua usada para os diversos fns mencionados precisa ter a mesma qualidade?2.Voc acha que, em nossas residncias, usamos a gua de maneira responsvel? D exemplos de situaes em que a gua usada responsavelmente e de situaes em que h desperdcio.3.Voc acha que seria possvel reutilizar uma parte da gua que consumimos em nossas residn-cias? Para que fns? Teria que ser tratada?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 4 6/5/2009 16:16:13Qumica - 3a srie - Volume 254.A recomendao do Ministrio da Sade de que o pH na gua distribuda deva estar na faixa de 6,0 a 9,5. Voc j ouviu falar de pH? O que esses valores indicam?Consulte os quadros seguintes, que informam sobre a disponibilidade de gua no planeta Terra e sobre o consumo e a quantidade de gua restituda sem qualidade ao ambiente. Localizao da guaVolume(km3)% em relao gua no ocenica% em relao gua total do planetaGelo polar e geleiras 29 x 10675 2gua subterrnea a profundidades de at cerca de 800 m4,2 x 10611 0,3gua subterrnea a profundidades entre cerca de 800 m e 4 000 m5,3 x 10613,6 0,4Lagos, rios e umidade do solo 156 x 1030,39 0,01 Atmosfera13 x 1030,035 0,00094Total em reservatrios no ocenicos39 x 1062,9Reservatrio ocenico 1 350 x 10697,2Total de gua no planeta 1 389 x 106Diferentes utilizaes da guaSetoresConsumo em bilhes de m3/anogua restituda sem qualidade para o consumo em bilhes de m3/anoColetividades (gua potvel) 200 40Indstrias e energia 710 60Agricultura 2 300 1 700Total 3 210 1 800Fonte: MARGAT, Jean-Franois. A gua, ameaada pelas atividades humanas. In: WITKOWSKI, N. (Coord.). Cincia e tecnologia hoje. So Paulo: Ensaio, 1994, p. 57-9.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 5 6/5/2009 16:16:14Qumica - 3a srie - Volume 26Levandoemcontaessasinformaessobreadisponibilidadedeguadocena Terra,sobreo consumo e a quantidade de gua restituda sem qualidade ao ambiente, voc diria que a gua um bem escasso no planeta? Justifque.Lembrando que a gua um recurso natural essencial vida, busque informaes sobre o aces-so de diferentes povos que habitam o planeta Terra a esse bem. Ser que a distribuio de gua no planeta tal que permita que todas as pessoas que nele vivam tenham acesso quantidade diria mnima recomendada pela Organizao Mundial da Sade? E como se d a oferta de gua potvel no Brasil?Uma discusso bastante polmica nos anos de 2007 e 2008 foi o projeto que prev a transpo-sio do Rio So Francisco. Quais so as obras previstas? Quais os prs e contras apontados em pa-receres tcnicos? Quais os possveis impactos ambientais e sociais que essas obras podem acarretar? Quando se comeou a pensar nesse projeto, qual era a sua histria?Escolha juntamente com seu professor uma das perguntas acima, ou outra qualquer que voc ache pertinente, e busque informaes em artigos de jornais, na internet e em livros didticos que deem conta de respond-la.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 6 6/5/2009 16:16:14Qumica - 3a srie - Volume 27QUIM_CAA_2bi_3s.indd 7 6/5/2009 16:16:14Qumica - 3a srie - Volume 28SITUAO DE APRENDIZAGEM 2 ENTENDENDO A ESCALA DE pHAtividade 1 Importncia do controle da acidez de solues e a escala de pHNos trs textos a seguir ser destacada a importncia do controle da acidez de solues em di-ferentes situaes. Esse controle , muitas vezes, realizado por meio de medidas de um parmetro chamado pH. Nesta atividade, vamos ler e discutir os seguintes textos, que tratam da importncia do controle do pH.!?Texto 1 Cultivo de cevadaHebe Ribeiro da Cruz Peixoto e Maria Fernanda Penteado LamasSegundoestudosdaEmbrapa(EmpresaBrasileiradePesquisaAgropecuria),noBrasil, apenas a produo de cevada para malte cervejeiro economicamente competitiva em relao dos demais cereais. O rgo alerta, entretanto, para o fato de que essa produo exige um plane-jamento cuidadoso de plantio, que atente para a escolha da regio, o manejo e a conservao do solo, a adubao, a calagem ou correo da acidez do solo e o controle de plantas daninhas e de pragas, entre outros. Nos primeiros anos de cultivo, quando se recorre ao sistema de plantio direto, necessrio corrigir solos cidos e com baixos teores de fsforo (P) e de potssio (K). Para aumentar o pH, fundamental a aplicao e incorporao de calcrio e, para aumentar os teores de fsforo e potssio, a soluo recorrer aos fertilizantes.Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.Texto 2 Anlise da gua da Comunidade de Miriti Novo, em Alenquer Em julho de 2007, foi realizada a anlise da gua de todas as propriedades que pretendem trabalhar com piscicultura na Comunidade de Miriti Novo (PA). As guas frias de igarap que banham a regio indicaram na sua anlise um grau de acidez com pH mdio de 5,5 a 6,0. Isso ocorreemfunodagrandequantidadedematriaorgnicaprovenientedavegetaoque constantementecaiemsuasguasemargensequedecompostanagua,liberandocidos que contribuem para abaixar o pH. Para possibilitar a piscicultura em um ambiente com essas caractersticas, as medidas iniciais so:limpeza da gua com a remoo de galhos e folhas e toda matria em decomposio que seencontre depositada na gua proveniente da vegetao ciliar, ou seja, da margem do igarap;escolha de espcies de peixes que so naturalmente adaptadas para gua fria e condies deacidez da gua em pH em torno de 6, como, por exemplo, o matrinx;QUIM_CAA_2bi_3s.indd 8 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 29Questes para entendimento dos textosConsiderando seus conhecimentos e os dados apresentados nos textos responda s questes a seguir:1. importante que se conhea a acidez de diferentes sistemas? Cite exemplos que ilustrem sua resposta. 2.Cite um exemplo de material que pode ser adicionado ao solo para diminuir sua acidez.3.Cite exemplos de materiais que, ao ser misturados gua, formam uma soluo cida.Conhecendo melhor a escala de pHComo voc j sabe, a dissoluo de certos materiais em gua altera suas propriedades e o pH uma delas. Verifque os dados de pH para as vrias solues aquosas apresentadas na tabela a seguir e responda s questes.reforestamento das margens dos igaraps para dar maior proteo ao viveiro contra a inci- dncia dos raios solares, evitando o aumento da temperatura da gua, que pode prejudicar as boas condies do ambiente do viveiro.Disponvel em: Centro de Apoio a Projetos de Ao Comunitria (CEAPC). . Acesso em: 2 fev. 2009. Texto 3 A importncia do controle do pH do sangueHebe Ribeiro da Cruz Peixoto e Maria Fernanda Penteado LamasO grau de acidez do sangue habitualmente avaliado pela escala de pH. Nessa escala, a 25 oC, valoresiguaisa7,0indicamsubstnciasneutras,valoresmenoresque7indicamsubstncias cidas e maiores que 7,0 indicam substncias bsicas. Normalmente o pH do sangue ligeira-mente alcalino e apresenta valores entre 7,35 e 7,45. O controle da acidez no sangue muito importante,poispequenasalteraesforadafaixadepHconsideradonormalpodemafetar gravemente muitos rgos.Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 9 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 210Sistemas pH a 25 oCgua pura (sem sais e gases nela dissolvidos) = 7,0Soluo aquosa de cido sulfrico (H2SO4) < 7,0Soluo aquosa de cido clordrico (HCl) < 7,0gua e gs carbnico (CO2) < 7,0gua e dixido de enxofre (SO2) < 7,0Soluo aquosa de cloreto de sdio (NaCl) = 7,0Soluo aquosa de hidrxido de sdio (NaOH) > 7,0gua e amnia (NH3) > 7,0Soluo aquosa de xido de clcio (CaO) >7,04.Algumasdassubstnciasapresentadas,aoserdissolvidasemgua,formamsoluesdepH maior que 7. Quais so elas? Voc diria que essas solues so cidas, bsicas ou neutras? Como voc chegou a essa concluso?5.Qual das substncias apresentadas, ao se dissolver em gua, praticamente no alterou o valor do pH da gua pura? Voc diria que essa soluo cida, bsica ou neutra? Como voc chegou a essa concluso?6.Algumas das substncias apresentadas, ao ser dissolvidas em gua, formam uma soluo de pH menor que 7. Quais so elas? Voc diria que essas solues so cidas, bsicas ou neutras? Como voc chegou a essa concluso?7.Considerando que a escala de pH varia de 0 a 14, qual valor indicaria que uma soluo neutra? So-lues cidas estariam entre quais valores de pH? E solues bsicas (tambm chamadas de alcalinas)?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 10 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 211Atividade 2 Entendimento do valor 7 da escala de pH, a 25 oC, como neutro, usando as ideias de ArrheniusNesta atividade, vamos procurar entender melhor por que o valor de pH = 7 da gua pura a 25 oC considerado neutro. Para tanto, vamos relembrar o que foi estudado no 1o bimestre da 2a srie, respondendo s questes a seguir.1.O que deve existir nas solues para que haja conduo da corrente eltrica?2.A gua pura capaz de conduzir corrente eltrica? Voc classifcaria a gua pura como boa ou m condutora de corrente?3.Se a gua pura, qual a explicao possvel para a origem dos ons?4.A equao de autoionizao da gua dada por:H2O(l)H+(aq) + OH(aq)Quando a gua se ioniza, formam-se ctions H+ e nions OH. Considerando que a autoioni-zao da gua um equilbrio qumico, em um recipiente contendo 20 mols de gua, por que no so formados 20 mols de H+ e 20 mols de OH?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 11 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 212Entendendo a escala de pHAnalise a tabela a seguir e responda.Soluo [H+(aq)] (mol.L1) pHA 0,1 (ou 1.101) 1B 0,01(ou 1.102) 2C 0,001 (ou 1.103) 3D 0,0001(ou 1.104) 41.O que ocorre com o pH de uma soluo quando aumenta sua concentrao de H+? E quando esta diminui?2.Escreva a equao matemtica que relaciona valores de pH com a concentrao de ons H+.3.A poluio atmosfrica pode aumentar a acidez da chuva. Considere que foi medido o pH da chuva em duas cidades, A e B. Na cidade A, o valor encontrado foi 4 e na cidade B, 3. Em qual cidade a chuva mais cida? Nessa cidade, a concentrao de ons H+ quantas vezes maior do que na outra?4.Considerando o que foi estudado at aqui, complete a tabela a seguir e classifque as solues como cidas, bsicas ou neutras, de acordo com os valores de pH e pOH. Solues _________ Solues ____ Solues ___________pH(a 25 oC)0 1 2 3 4 5 6 7 14pOH(a 25 oC)14 7 6 5 4 3 2 1 0QUIM_CAA_2bi_3s.indd 12 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 2131.Faa uma sntese das ideias de Arrhenius sobre cidos, bases e solues neutras. Desafo!(Fuvest, 2005) O indicador azul de bromotimol fca amarelo em solues aquosas de con-centraohidrogeninica(concentraodeH+(aq))maiordoque1,0.106mol/Leazulem solues de concentrao hidrogeninica menor do que 2,5.108 mol/L. Considere as trs solues seguintes, cujos valores de pH so dados entre parnteses: suco de tomate (4,8), gua da chuva (5,6) e gua do mar (8,2). As cores apresentadas por essas solues so, respectivamente: a)amarelo, amarelo, amarelo.b)amarelo, amarelo, azul.c)amarelo, azul, azul.d)azul, azul, amarelo.e)azul, azul, azul.Explique suaresposta: QUIM_CAA_2bi_3s.indd 13 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 2142.A seguir esto as equaes que representam a dissoluo de algumas substncias em gua. Iden-tifque se cada uma destas substncias possui carter cido, bsico ou neutro. Justifque.a)Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2 OH(aq)b)NaHCO3 (s) + H2O Na+ (aq) + OH (aq) + H2O(l) + CO2 (g)c)HCl(g) H+(aq)+ Cl(aq)Atividade3Transformaesentrecidosebases:reaesdeneutralizao e formao de saisQuando cidos e bases interagem podem se formar solues neutras. A este tipo de transforma-o se d o nome de reao de neutralizao. Responda s questes a seguir para que voc possa compreender mais sobre essas interaes.1.Considere a reao entre 10 mL de uma soluo 0,1 mol.L1 de HCl e 10 mL de uma soluo de NaOH 0,1 mol.L1, representada na equao qumica a seguir:HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(aq)a)Utilizando os volumes citados de cada uma das solues e as suas respectivas concentraes, calcule as quantidades de matria (mol) de cada um dos reagentes envolvidos na reao.b)Tomando como base os clculos feitos no item a, haver excesso de algum dos reagentes? Qual ser o pH da soluo resultante?2.Considere a mistura entre 20 mL de uma soluo 0,2 mol.L1 de HCl e 10 mL de uma soluo de NaOH 0,1 mol.L1. a)Calcule as quantidades de matria (mol) de cada um dos reagentes envolvidos na reao.guaguaQUIM_CAA_2bi_3s.indd 14 6/5/2009 16:16:15Qumica - 3a srie - Volume 215b)Tomando como base os clculos feitos no item anterior, haver excesso de algum dos reagentes? A soluo resultante ser cida, bsica ou neutra?c)Calcule o pH da soluo obtida. Lembre-se de que, para calcular o pH, voc deve calcular a concentrao em mol/L de H+ depois da reao.3.Considere a mistura entre 10 mL de uma soluo 0,1 mol.L1 de HCl e 10 mL de uma soluo de NaOH 0,3 mol.L1. Calcule o pH da soluo resultante, indicando se ela cida, bsica ou neutra.4.Discuta a afrmao: Sempre que misturamos uma soluo aquosa de um cido com uma so-luo aquosa de uma base ocorre uma reao de neutralizao e a soluo resultante neutra.Refita sobre algumas prticas comuns no nosso dia-a-dia e relacione-as com os conheci-mentos estudados sobre cidos e bases. Se possvel, tente escrever uma equao qumica relacio-nada aos processos citados. Pessoas com azia costumam ingerir leite de magnsia suspenso de hidrxido de magnsio(Mg(OH)2) em gua. Agricultores utilizam calcrio (CaCO 3) para corrigir a acidez de solos. Em pias de mrmore podem se formar pequenos buracos, caso haja derrame constante devinagre ou de suco de limo.Pedreiros evitam contato direto com cimento, pois isso pode causar queimaduras.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 15 6/5/2009 16:16:16Qumica - 3a srie - Volume 216QUIM_CAA_2bi_3s.indd 16 6/5/2009 16:16:24Qumica - 3a srie - Volume 217SITUAO DE APRENDIZAGEM 3 COMO SABER AS QUANTIDADES DE PRODUTOS E DEREAGENTES QUE COEXISTEM EM EQUILBRIO QUMICOSer que o pH depende do tipo de cido que foi adicionado gua ou s da sua concentrao? Em outras palavras, se tivermos concentraes iguais de solues de cidos diferentes, o pH ser o mesmo? Nesta Situao de Aprendizagem, vamos encontrar a resposta para essa questo.Atividade 1 Como a presena de alguns solutos modifca o pH da gua?!?Segundo Arrhenius, quando os cidos reagem com a gua formam-se os ctions H+, junta-mente com outros nions. Considere dois sistemas: em um foi dissolvido 0,1 mol de HCl(g) em 1 litro de gua e no outro, 0,1 mol de HF(g) em 1 litro de gua, a 25 oC. HCl(g)gua H+(aq)+Cl(aq)HF(g)guaH+(aq)+F(aq) Levando em conta somente a estequiometria dessas transformaes, seria esperada a formao de 0,1 mol/L de H+ e de Cl na ionizao do HCl, e de 0,1 mol/L de H+ e F- na ionizao do HF. Dessa forma, o pH resultante de cada uma dessas solues deveria ser o mesmo e igual a 1.Entretanto, a medida dos pHs mostrou os seguintes valores: Solues de concentrao 0,1 mol/L pH a 25 oCHCl(aq) 1,0HF(aq) 2,1Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.Questes 1.Os valores de pH encontrados foram os que voc esperava? Como voc explica esses valores?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 17 6/5/2009 16:16:24Qumica - 3a srie - Volume 2182.Qual dos cidos estar mais ionizado em gua?3.Considerando que o fuoreto de hidrognio no se ionizou totalmente em gua, quais espcies devem estar presentes na soluo aquosa de cido fuordrico? Voc diria que esse sistema est em equilbrio qumico?Escreva um pargrafo que relacione valores de pH com a [H+(aq)] e com a acidez de solues aquosas.Desafo!OcidoacticoH3CCOOH(aq)encontradonovinagrenaconcentrao0,7mol/L. Considerando que, das molculas dissolvidas desse cido, apenas 3% sofrem ionizao (dizemos que o grau de ionizao 3%), calcule o pH do vinagre.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 18 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 219Atividade 2 Construo emprica da constante de equilbrio qumicoO cido actico em gua no se ioniza totalmente e entra em equilbrio qumico. Na tabela a seguir so apresentadas as concentraes das espcies em equilbrio em solues aquosas preparadas a partir de diferentes concentraes iniciais de cido actico a 25 oC.H3CCOOH(aq) H+(aq)+ H3CCOO(aq)SoluoConcentrao inicial de cido actico (mol.L-1)Concentraes no equilbrio (mol.L-1)[H3CCOOH(aq)] [H3CCOOH(aq)] [H+(aq)] [H3CCOO(aq)]1 0,1000 0,09870,00133 0,001332 0,01000 0,00958 0,000415 0,0004153 0,200 0,198 0,00188 0,001881.Calcule o valor da relao [H+(aq)].[H3CCOO(aq)] / [H3CCOOH(aq)] para cada soluo e complete a tabela abaixo. Note que essa expresso permite avaliar a proporo entre as espcies em equilbrio. Soluo [H+(aq)].[H3CCOO(aq)] / [H3CCOOH(aq)]1232.Essa relao constante? Escreva a expresso da constante de equilbrio para essa reao.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 19 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 2201.Escreva a expresso da constante de equilbrio para as reaes: H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)2 HI(g) H2(g) + I2(g)2.Escreva um pargrafo explicando por que a concentrao de gua no escrita na constante de equilbrio de ionizao da gua.Atividade 3 Relao entre o valor da constante de equilbrio e a extenso de uma transformaoSer que possvel relacionar o valor da constante de equilbrio com a extenso de uma trans-formao, ou seja, com a quantidade de produtos formados em relao quantidade de reagentes? Nestaatividade,vamosbuscararespostaparaessaquestopormeiodaanlisedeexpressesde constantes de equilbrio.1.Analise os equilbrios qumicos envolvendo a formao de solues cidas apresentados a seguir e responda s questes propostas:I.H2SO3(aq) H+(aq) + HSO 3(aq) Ka = 1,7.102II.HF(aq) H+(aq) + F(aq)Ka = 6,7.104III. C6H5COOH(aq) H+(aq) + C6H5COO(aq)Ka = 6,6.105IV. HClO(aq) H+(aq) + ClO(aq) Ka = 3,7.108QUIM_CAA_2bi_3s.indd 20 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 221a)Escreva a expresso que representa a constante de equilbrio qumico em funo das concen-traes em mol.L1 para cada um dos sistemas apresentados.b)Considerandoasexpressesescritasnoitemaeosvaloresparacadaumadasconstantes apresentadas nas equaes acima, qual das solues apresentar maior extenso no processo de formao de produtos?2.Analise agora os equilbrios qumicos envolvendo a formao de solues bsicas apresentados a seguir e responda s questes propostas:I.LiOH(s) gua Li+(aq) + OH(aq)Kb = 6,6.101II.NaOH(s) gua Na+(aq) + OH(aq)Kb = 4III. Ca(OH)2(s) gua CaOH+(aq) + OH(aq)Kb = 4.102Qual dessas transformaes ocorre em maior extenso? Escreva as expresses para ajudar a fun-damentar a sua resposta. Obs.: no se esquea de que h materiais no estado slido.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 21 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 222Analise a tabela e responda s questes a seguir.cido Reao de ionizao Constante de equilbriosulfuroso H2SO3(aq) H+(aq) + HSO 3(aq) 1,7.102frmico HCOOH(aq) H+(aq) + HCOO(aq)1,8.104hipocloroso HClO(aq) H+(aq)+ClO(aq) 3,0.108fuordrico HF(aq) H+(aq)+F(aq) 3,5.104a)Qualdoscidosapresentadossofremaiorionizao?Escrevaasconstantesdeequilbriopara cada cido e baseie sua resposta nessas expresses.b)Considerandoassolues0,1mol/Ldessescidos,qualapresentaomenorpH?Calculeesse valor.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 22 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 223SITUAO DE APRENDIZAGEM 4 INFLUNCIA DAS VARIAES DE TEMPERATURA E PRESSO EM SISTEMAS EM EQUILBRIO QUMICOComo se pode aumentar a quantidade de produtos formados, ou seja, como se pode aumentar a extenso de uma transformao qumica que j se encontra em um estado de equilbrio qumico? Como foi visto na Situao de Aprendizagem anterior, muitas solues aquosas cidas consti-tuem-se em sistemas que se encontram em equilbrio qumico. Dado que a acidez de solues est diretamente ligada manuteno da vida como, por exemplo, sobrevivncia de espcies animais em ambientes aquticos e manuteno do pH sanguneo, o controle dessa acidez sua manuten-o ou modifcao muito importante.Nesta atividade sero discutidas perturbaes em equilbrios qumicos causadas por mudanas de temperatura ou de presso. Infuncia da temperaturaQuestes1.Escreva a equao que representa o equilbrio de autoionizao da gua, assim como a expresso de sua constante de equilbrio (Kw). 2.Usando a expresso que permite o clculo do pH, calcule o pH das guas nas temperaturas es-pecifcadas na tabela a seguir, completando-a com os valores calculados. Temperatura (oC) Kw (mol2.L-2) pH0 0,11.10-1410 0,30.10-1420 0,68.10-1425 1,00.10-1450 5,47.10-14100 51,3.10-14!?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 23 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 2243.O pH da gua mudou? O que foi alterado para que isso acontecesse? A gua continua neutra? Explique.4.Verifque os valores de energias (entalpias) das transformaes envolvidas no equilbrio de au-toionizao da gua.H2O(l) H+(aq) + OH(aq)H = +58 kJ (transformao endotrmica)H+(aq) + OH(aq) H2O(l)H = 58 kJ (transformao exotrmica) Sabendo que essas transformaes acontecem simultaneamente e com a mesma rapidez (esto emequilbrioqumico),econsiderandoosvaloresdeKwapresentadosnatabela,estabelea algumarelaoentreoaumentodatemperaturacomofavorecimentodatransformaode ionizao da gua ou de formao da gua.5.A transformao descrita por CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) admite os seguintes valores para a constante de equilbrio Kc:T (oC) 225 625 995Kc 0,007 0,455 1,76Sabendo-se que a transformao CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) endotrmica, o aumen-to da temperatura do sistema favorece ou desfavorece a formao de CO2? Para responder, es-creva a expresso da constante de equilbrio qumico para essa transformao e analise os dados apresentados na tabela. 6.Concluindo:oaumentodatemperaturaatransformao endotrmicadeumequilbrioqumicoedatemperatura favorece a transformao exotrmica de um equilbrio qumico. QUIM_CAA_2bi_3s.indd 24 6/5/2009 16:16:25Qumica - 3a srie - Volume 225Infuncia da pressoPara estudar a infuncia da presso no equilbrio qumico, vamos considerar a dissoluo do gs oxignio em gua. A quantidade de gs oxignio dissolvido na gua essencial para todas as espcies que vivem no ambiente aqutico. A tabela a seguir mostra diferentes concentraes desse gs dissolvido em gua, a 25 oC, a diferentes presses. Essa dissoluo pode ser representada por: O2(g)guaO2(aq) Presso (atm) Concentrao mol/L de O2(aq)1,05 0,001234,60 0,005295,91 0,006748,55 0,009519,86 0,01082QuestoObservando a tabela, voc diria que a presso afeta a concentrao de oxignio que se encontra dissolvido na gua? Como?No processo de produo de ferro-gusa em usinas siderrgicas ocorre a reao:FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g), cuja constante de equilbrio K varia com a temperatura, conforme mostra a tabela a seguir:T (oC) 700 800 900 1000K 0,678 0,552 0,466 0,403QUIM_CAA_2bi_3s.indd 25 6/5/2009 16:16:26Qumica - 3a srie - Volume 226a)Escreva a expresso da constante de equilbrio para esta transformao.b)O aumento da temperatura favorece ou desfavorece a obteno de ferro metlico. Justifque.Mergulhadores costumam utilizar misturas dos gases oxignio e nitrognio em seus cilindros. Essas misturas so conhecidas como nitrox ou como EAN (Enriched Air Nitrox). As mais comuns so as EAN32 32% de oxignio e 68% de nitrognio e EAN36 36% de oxignio e 64% de nitrognio. Para alguns tipos de mergulho, que fogem do recreacional ou esportivo, so tambm usadas outras misturas de gases, como o trimix, na qual, alm do oxignio e do nitrognio, tambm usado o gs hlio. Mergulhadores tambm usam misturas chamadas heliox, que no contm nitro-gnio, somente oxignio e hlio. A escolha da mistura vai depender da profundidade do mergulho e do seu tempo de durao. Independentemente da mistura de gases escolhida, mergulhos a grandes profundidades devemlevar em conta o tempo de descompresso. Por qu? Leve em conta que, a cada 10 metros abai-xo da superfcie do mar, a presso aumenta em cerca de 1 atm e que a solubilidade de gases em gua varia com a presso.Para responder a essa pergunta, analise um exemplo de um planejamento de mergulho que de-ver permitir a explorao durante 25 minutos de um navio naufragado a 73 metros de profundida-de. Na tabela esto explicitados o tempo de parada que os mergulhadores devero fazer a diferentes profundidades durante a subida desse mergulho.Profundidade (m)30 27 24 21 18 15 12 9 6 3Tempo de parada (min)1 1 2 3 4 6 8 13 16 27QUIM_CAA_2bi_3s.indd 26 6/5/2009 16:16:26Qumica - 3a srie - Volume 227Observe que, neste mergulho, para que os mergulhadores possam explorar o navio naufragado por 25 minutos, devero levar quase 1 hora e meia para retornar superfcie, a fm de que a des-compresso possa ser feita de maneira adequada.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 27 6/5/2009 16:16:26Qumica - 3a srie - Volume 228SITUAO DE APRENDIZAGEM 5 COMO O SER HUMANO USA A GUA DO MAR PARAA SUA SOBREVIVNCIA?Atividade 1 Obteno do cloreto de sdio (sal de cozinha) a partir da gua do mar e sua utilizao como matria-prima em processos produtivosTipo de sal EstadoProduo anual/103 tContribuio na produo (%)MarinhoPiau 100,15Cear 741,1Rio de Janeiro 120 1,8Rio Grande do Norte 4 91873,0Total de sal marinho 5 12275,9Gema Alagoas e Bahia 1 62324,1Total geral de sal 6 745100,0Tabela construda a partir de dados sobre o consumo brasileiro de sal marinho em 2006, apresentados no documento Sal marinho, de Jorge Luiz da Costa, do Departamento Nacional de Produo Mineral DNPM/RN. Disponvel em: . Acesso em: 28 jan. 2009.1.Quais so os principais produtores brasileiros do sal de cozinha (sal com grande teor de cloreto de sdio)?2.O que sal-gema?!?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 28 6/5/2009 16:16:26Qumica - 3a srie - Volume 2293.As guas do mar contm em mdia 35 gramas de sais em cada quilograma de gua. Na tabela esto discriminados os ons que aparecem em maior proporo nessas guas.Composio mdia das guas superfciais do Oceano Atlntico: ons mais abundantesons dissolvidos na gua do marg on/kg gua do mar Quantidade de matria (mol)Cloreto (Cl) 19,353 0,545Sdio (Na+)10,76 0,47Sulfato (SO4 ) 2,712 0,028Magnsio (Mg2+) 1,297 0,053Clcio (Ca2+) 0,413 0,01Potssio (K+) 0,3840 0,0098Hidrogenocarbonato (HCO3 ) 0,1420 0,0023Brometo (Br) 0,0670 0,00085Obs.: esses ons representam mais de 99% (em massa) dos ons presentes.a)Caso uma certa quantidade de gua do mar seja aquecida at que toda a gua seja evaporada, quais sais poderiam ser formados?b)Qual o tipo de ligao formada entre os ons (ctions e nions)?c)Qual sal deve aparecer em maior proporo? Justifque.2QUIM_CAA_2bi_3s.indd 29 6/5/2009 16:16:26Qumica - 3a srie - Volume 2304.Sabe-sequeosalmarinhoconstitudopreponderantementeporcloretodesdio(NaCl). Como se obtm um sal marinho constitudo principalmente por cloreto de sdio a partir da guadomar?Analiseasinformaessobreasdiferentessolubilidadesdossaiserespondas questes que se seguem para tentar explicar a afrmao acima. Solubilidade de alguns solutos da gua do mar a 25 oCSoluto Frmula qumicaSolubilidade(g/100 g de H2O)Cloreto de magnsio MgCl254,1Sulfato de clcio CaSO42,2.101Carbonato de clcio CaCO31,3.103Cloreto de sdio NaCl 36,0Brometo de sdio NaBr 1,2.102Sulfato de magnsio MgSO436,0a)Se iguais quantidades de cada um desses sais forem adicionadas em gua sufciente para que se dissolvam completamente e se a gua for sendo gradativamente evaporada, qual deles se cristalizar primeiro? Justifque.b)Aponte a ordem de precipitao (cristalizao) dos diferentes sais de acordo com suas solu-bilidades.c)Agora, responda: como se pode obter sal marinho constitudo principalmente por cloreto de sdio a partir da gua do mar?QUIM_CAA_2bi_3s.indd 30 6/5/2009 16:16:26Qumica - 3a srie - Volume 2315.Os quase 80% do sal que no so consumidos diretamente na alimentao so utilizados nos setores indicados no esquema. a)Que processos de separao ou de transformao voc reconhece nesse esquema?b)Quais seriam os produtos diretamente obtidos a partir do cloreto de sdio?c)Olhando o esquema, que indstrias utilizam matrias-primas obtidas a partir do cloreto de sdio?d)Qual a diferena entre NaCl fundido e salmoura?Participao do cloreto de sdio em processos produtivos. Extrado de: GEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera fonte de materiais. Livro do aluno. So Paulo: Edusp, 2005, p. 89.cloreto de sdiofundido dissolvido (salmoura)eletrlise da salmouraeletrlise gnea processo Solvaysdio clorohidrxido de sdiohipoclorito de sdiocidoclordricohidrogniocarbonato de sdiohidrogenocarbonato de sdioamnia+N2(g)vidro tecidosperxidossnteses orgnicassolues bactericidas (gua sanitria)alvejantes cloretos inorgnicosplsticos desinfetantes praguicidas indstria txtilfertilizantes explosivos HNO3QUIM_CAA_2bi_3s.indd 31 6/5/2009 16:16:27Qumica - 3a srie - Volume 2321.O cloreto de magnsio (MgCl2) muito higroscpico. Tente explicar por que saleiros costu-mam entupir quando est ameaando chover.2.Em um supermercado, nos setores de limpeza e de alimentao, observe rtulos de produtos que indiquem se em seu processo de obteno foram utilizadas matrias-primas provenien-tes do cloreto de sdio.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 32 6/5/2009 16:16:27Qumica - 3a srie - Volume 233Em grupos, busquem informaes que lhes permitam conhecer por que obrigatria a adio de iodo ao sal comestvel.O texto da Lei no 6.150 de 1974 determina a obrigatoriedade de iodao de todo o sal para consumo humano e animal produzido no pas. Segundo a lei, cada quilograma de sal deveria conter de 10 a 30 mg de iodo. Em maro de 1999, por meio da Portaria no 218, o Ministrio da Sade estabeleceu que somente ser considerado prprio para consumo humano o sal que contiver teor igual ou superior a 40 (quarenta) miligramas at o limite de 100 (cem) miligramas de iodo por qui-lograma de produto. Em fevereiro de 2003, foi feita nova adequao na faixa de 20 a 60 ppm.Vocs podem procurar conhecer: quais problemas de sade podem ser causados em crianas, mulheres grvidas e adultos pelaingesto insufciente de iodo; alguns impactos sociais e econmicos que podem estar associados a esses problemas de sade; quais as recomendaes relativas s necessidades dirias de ingesto de iodo; as quantidades de iodo disponveis em 100 g de peixe de gua salgada e em 100 g de peixe degua doce, assim como em outros alimentos, para calcular a quantidade que uma lactante teria que ingerir em um dia;se h algum rgo que controle a quantidade de iodo no sal exigida por lei. Sugestes para a pesquisa:entrevista com um nutricionista; buscas em pginas da internet: Em (acesso em: 28 jan. 2009). Pgina da Anvisa (Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria). Em (acesso em: 28 jan. 2009), h uma apresentao bem completa, objetiva e com linguagem acessvel sobre os problemas causados pela carncia de iodo na alimentao.Em (acesso em: 28 jan. 2009). Pgina do Instituto da Tiroide, onde podem ser encontrados dados sobre a legislao pertinente iodao do sal no Bra-sil, s necessidades dirias de iodo para o ser humano e problemas de sade causados pela carncia de iodo no organismo humano. QUIM_CAA_2bi_3s.indd 33 6/5/2009 16:16:27Qumica - 3a srie - Volume 234QUIM_CAA_2bi_3s.indd 34 6/5/2009 16:16:27Qumica - 3a srie - Volume 235Atividade 2 Obteno do hidrxido de sdio, do gs cloro e do sdio a partir do cloreto de sdio processos eletrolticosObserve o esquema da clula de Downs. Nessa clula ocorre uma eletrlise gnea.Questes1.Para que o sdio metlico seja obtido atravs de uma eletrlise, o cloreto de sdio deve ser fun-dido. Por qu?2.Quais so as substncias obtidas por eletrlise gnea do cloreto de sdio? Escreva as semiequaes que representam a formao dessas substncias. Pea ajuda ao seu professor para balance-las.3.Identifque no esquema da cuba de Downs o ctodo e o nodo. Esquema de uma clula de Downs para obteno do sdio metlico. Trata-se de uma clula eletroltica; nos polos negativos (ctodos), ocorre a reduo dos ons de sdio e, no polo positivo (nodo), ocorre a oxidao dos ons cloreto, havendo a formao do gs cloro.Adaptado de: GEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera - fonte de materiais. Li vro do aluno. So Paulo: Edusp, 2005, p. 94. Na0 (l)Cl2(g)Na+ (l)Cl (l)QUIM_CAA_2bi_3s.indd 35 6/5/2009 16:16:29Qumica - 3a srie - Volume 236O cloro gasoso obtido em escala industrial atravs da eletrlise da salmoura.Clula de diafragma para eletrlise da salmoura. Extrado de: GEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera fonte de materiais. Livro do aluno. So Paulo: Edusp, 2005, p. 101.4.Quais so as substncias obtidas por eletrlise da salmoura? Escreva as semiequaes que ocor-rem no ctodo e no nodo da clula de diafragma acima esquematizada.5.Pea a ajuda de seu professor (ou procure em livros) e tente balancear essas semiequaes e es-crever a equao global.salmoura gs clorogshidrogniosoluo da clulactodo de aodiafragmanodo de titnioQUIM_CAA_2bi_3s.indd 36 6/5/2009 16:16:29Qumica - 3a srie - Volume 237Atividade3Ocloretodesdiocomofontedematria-primaparaa obtenodocarbonatodesdio(processoSolvay):infunciadaalteraoda concentrao em sistemas em equilbrio qumicoHebe Ribeiro da Cruz Peixoto e Maria Fernanda Penteado LamasO processo SolvayO carbonato de sdio (Na2CO3), tambm chamado de soda ou de barrilha, pode ser in-dustrialmenteobtidopeloprocessoSolvay,desenvolvidonofnaldosculoXIXporErnest Solvay,qumicoindustrialbelganascidoem1838.Em1863,juntocomseuirmoAlfred, construiu sua primeira fbrica. Dez anos depois, a Solvay j havia instalado fbricas em vrios pases do mundo e, em 1900, respondia por 95% da produo mundial de soda. Esse mtodo, patenteado pela primeira vez em 1861, e a inveno da torre Solvay garantiram a Solvay riqueza considervel.OprocessoSolvayutilizacomomatrias-primasocloretodesdio(NaCl)eocalcrio (CaCO3).Oamonaco(NH3)participadafabricaodocarbonatodesdio,masnopode serconsideradomatria-prima,umavezqueregeneradoereciclado,retornandoposterior-mente ao processo. Nele evidenciada a importncia de se conhecer e de se conseguir alterar equilbrios qumicos. Fica tambm evidente a infuncia da adio de uma substncia em um equilbrio qumico preexistente.O processo Solvay se d em quatro etapas:1aetapa:preparaodasoluodehidrogenocarbonatodesdio,fazendo-seborbulhar CO2 em soluo aquosa de cloreto de sdio (salmoura).NaCl(s) gua Na+(aq) + Cl(aq) (equao 1)CO2(g) + H2O H2CO3(aq) H+(aq) + HCO 3(aq) (equao 2)2a etapa: o que se deseja a precipitao do NaHCO3, mas essa precipitao no acontece, poisareaorepresentadapelaequao2entraemequilbrioeaquantidade(concentrao) de HCO 3 disponvel no sufcientemente grande para ultrapassar o limite de solubilidade do NaHCO3. Lembrando: NaHCO3(s) gua Na+(aq) + HCO 3(aq)(equao 3)Ks = [Na+(aq)].[HCO 3(aq)]QUIM_CAA_2bi_3s.indd 37 6/5/2009 16:16:29Qumica - 3a srie - Volume 238Borbulha-seentoamnia.EstareagecomonsH+(aq)presentesnoequilbrioqumico representado pela equao 2.NH3(g) NH3(aq)(equao 4)NH3(aq) + H+(aq) NH4(aq)(equao 5)Ao retirar ons H+(aq) da soluo, as quantidades de H2CO3(aq), H+(aq) e HCO3(aq) se modifcam para que Kc se mantenha constante (como a temperatura e a presso permaneceram constantes, o valor de Kc no se altera).Kc =[H+(aq)] [HCO 3(aq)][H2CO3 (aq)]Sea[H+(aq)]diminui,paraqueoequilbriorepresentadonaequao2sejamantido, preciso que mais H2CO3 se ionize. Assim mais CO2 reagir com a gua. Como os ons H+ esto sendo continuamente consumidos, a [HCO 3(aq)] vai aumentando at ultrapassar o limite de solubilidade do NaHCO3 e este comear a se precipitar. Na+(aq) + Cl(aq) + NH+ 4(aq) + HCO 3(aq) NaHCO3(s) + NH+ 4(aq) + Cl(aq)3a etapa: o hidrogenocarbonato3 de sdio fltrado e aquecido a 300 oC, formando o car-bonato de sdio, que o produto a ser comercializado.2 NaHCO3(s) + calor Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)OCO2produzidoreaproveitadonaetapa1paraaformaodohidrogenocarbonato (HCO 3(aq)).4a etapa: para que o ction amnio NH+ 4(aq) produzido na etapa 2 seja reaproveitado, deve ser transformado novamente em amnia. Para tal, colocado para reagir com cal hidratada (Ca(OH)2(g)), produzindo amnia gasosa, que enviada para a instalao onde ocorre a segunda etapa. 2 NH+ 4(aq) + Ca(OH)2 2 NH3(g) + 2 H2O + Ca2+(aq)De onde vm a cal hidratada usada na 4a etapa e o dixido de carbono usado na 1a etapa? Normalmente, as indstrias que produzem carbonato de sdio (barrilha) tambm calcinam o carbonato de clcio (calcrio), resultando em cal viva e dixido de carbono (gs carbnico), respec-tivamente. O CO2(g) enviado para a instalao onde ocorre a 1a etapa (juntamente com o CO2 obtido na 3a etapa) e a cal viva hidratada e utilizada no reaproveitamento do ction amnio.CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)CaO(s) + H2O Ca(OH)2Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.3No mais recomendado o uso do termo bicarbonato de sdio.+ QUIM_CAA_2bi_3s.indd 38 6/5/2009 16:16:30Qumica - 3a srie - Volume 239 1.Por que necessria a adio de amnia na 2a etapa?2.Por que indstrias que produzem barrilha tambm costumam produzir cal virgem?Esquema do processo Solvay de produo do carbonato de clcio.GEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera fonte de materiais. Livro do professor. So Paulo: Edusp, 2005, p 78.4(s) (s) (g)(g)(g)(g)QUIM_CAA_2bi_3s.indd 39 6/5/2009 16:16:30Qumica - 3a srie - Volume 240 O exerccio a seguir permitir que se prevejam mudanas no estado de equilbrio qumico que existe no sangue pela eliminao excessiva de gs carbnico, ou seja, pela mudana da concentrao do CO2 no sangue.1.O diagrama abaixo representa a faixa do pH normal do sangue e suas principais alteraes. No sangue h o seguinte equilbrio qumico:CO2 + H2O H+(aq) + HCO3(aq)Uma maneira de mudar o pH do sangue por meio da respirao. O sangue transporta o di-xido de carbono (gs carbnico, CO2) at os pulmes, onde expirado. Os centros de controle da respirao localizados no crebro regulam a quantidade de dixido de carbono expirado por meio do controle da velocidade e da profundidade da respirao. Uma pessoa, em uma crise de ansieda-de, pode respirar muito rapidamente, eliminando pela expirao mais CO2 do que deveria. Assim, observe o equilbrio acima descrito e responda:a)O pH do sangue dessa pessoa deve aumentar ou diminuir? O sangue deve fcar mais cido ou menos cido? A pessoa entraria em acidose ou em alcalose? Explique utilizando a equao de equilbrio qumico e a expresso que permite o clculo do pH. sangue venoso sangue arterial morte celular morte celularacidosealcalose6,85 7,35 7,40 7,45 7,95pH do sanguefaixa normal- QUIM_CAA_2bi_3s.indd 40 6/5/2009 16:16:30Qumica - 3a srie - Volume 241b)Para controlar a crise e fazer com que o pH do sangue dessa pessoa volte faixa da normali-dade, deve-se acalmar a pessoa e faz-la respirar dentro de um saco plstico. Voc teria uma explicao para isso?Atividade 4 Obteno de gua doce e de magnsio a partir da gua do marNeste bimestre, j foram estudados alguns materiais que o ser humano extrai da gua do mar. Mas existem mais.Nesta Situao de Aprendizagem, voc ter a oportunidade de fazer pesquisas e conhecer mais materiais extrados da gua do mar, os processos utilizados para faz-los, assim como os custos e os benefcios sociais, econmicos e ambientais envolvidos na extrao, transformao e, eventualmen-te, utilizao e descarte de alguns deles. As escolhas dos temas, assim como a orientao das pesquisas, devero ser decididas pelo seu professor. Seguem sugestes:Texto 1Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto e Maria Fernanda Penteado LamasO magnsio muito abundante na natureza, principalmente em minerais rochosos como do-lomita, olivina, magnesita e serpentina. Encontra-se tambm na gua do mar, em guas salinas sub-terrneas e em leitos salinos. Sais de magnsio podem ter diferentes utilizaes medicinais (leite de magnsia e sal de Epson) e industriais (vulcanizao da borracha, fabricao de materiais isolantes e refratrios, carga para tintas). O magnsio metlico usado na indstria metalrgica na fabricao de ligas metlicas. O esquema a seguir mostra alguns usos do magnsio e de seus compostos. Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 41 6/5/2009 16:16:30Qumica - 3a srie - Volume 242Esquema da utilizao do magnsio e de seus compostos.GEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera fonte de materiais. Livro do aluno. So Paulo: Edusp, 2005, p. 120.Pesquise o processo de obteno do magnsio metlico e de seus sais a partir da gua do mar. Equacione as reaes envolvidas. cermicasgua do marMg(OH)2MgCO3MgO MgCl2leite de magnsiacal (CaO)Ca(OH)2(aq)HCl CO2H2SO4 sal de Epson (MgSO4.7 H2O)magnsio metlicoligas, aviescargas para tintas e vernizes vulcanizaodaborracha matria-primapara compostosde magnsio materiaisisolantese refratriosQUIM_CAA_2bi_3s.indd 42 6/5/2009 16:16:30Qumica - 3a srie - Volume 243Explique a dessalinizao da gua do mar pelo processo da destilao. Discuta custos e benef-cios econmicos e ambientais envolvidos nesse processo. Texto 2Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto e Maria Fernanda Penteado LamasUsina de dessalinizao da gua do marCom a inteno de atrair mais turistas, a cidade de Conde (PB) precisou contornar a de-fcincianofornecimentodeenergiaeltricaegarantiraofertadeguapotvel.Paratanto foi proposta a instalao de uma usina-escola de dessalinizao da gua, acoplada a uma usina termeltrica. A termeltrica utiliza como combustvel resduos orgnicos como cascas de coco, abundante na regio. O calor produzido permite a destilao da gua do mar.Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 43 6/5/2009 16:16:31Qumica - 3a srie - Volume 244Questes para avaliaoEste enunciado dever ser usado para responder s questes 1 e 2:Uma comunidade resolveu criar peixes. Construram viveiros de trutas, carpas e piabas. Aps algum tempo, as trutas e as carpas comearam a morrer. Os moradores consultaram um piscicultor e este sugeriu que se levasse a gua para analisar sua acidez. Dados:Espcie de peixepH mnimo de sobrevivnciaTrutas 5,2Carpas 5,4Piabas 4,51.Caso tenham comeado a morrer somente as trutas e as carpas, o pH deve:a)estar acima de 5,4.b)entre 5,2 e 5,4.c)abaixo de 5,2 e acima de 4,5.d)abaixo de 5,2.e)abaixo de 4,5.2.O resultado da anlise indicou uma concentrao de H+ de 105 mol.L1. Quais espcies podero ser criadas nessas condies?3.(Fuvest - 1992, adaptada) Na tabela abaixo esto indicadas as concentraes e os respectivos pH de solues aquosas de trs cidos:cido Concentrao/mol.L-1pHclordrico (HCl) 0,10 1,0actico (CH3COOH) 0,10 2,9ciandrico (HCN) 0,10 5,1QUIM_CAA_2bi_3s.indd 44 6/5/2009 16:16:31Qumica - 3a srie - Volume 245Sabendo que os cidos so monoprticos (s possuem um hidrognio ionizvel), como voc explicaria os valores diferentes de pH?4.Considerando os valores do produto inico da gua pura em funo da temperatura:Temperatura (oC)Kw0 0,11.10-1425 1,00.10-1450 5,47.10-14Pode-se afrmar que para a gua pura:a)[H+(aq)] = [OH(aq)], a qualquer temperatura;b)[OH(aq)] > 1.107, a 25 oC;c)[H+(aq)] < 1.107, a 25 oC;d)pH = 7, a qualquer temperatura;e)a gua pura se torna cida a temperaturas superiores a 25 oC.5.Considere o equilbrio qumico em soluo aquosa:2 H+ + 2 CrO2- 4 Cr2O2- 7 + H2OPara alterar o equilbrio de modo a aumentar a [Cr2O2- 7], ser necessrio adicionar:a)hidrxido de potssio;b)hidrxido de clcio;c)gua deionizada;d)cido clordrico;e)soro fsiolgico.QUIM_CAA_2bi_3s.indd 45 6/5/2009 16:16:31Qumica - 3a srie - Volume 246QUIM_CAA_2bi_3s.indd 46 6/5/2009 16:16:39Qumica - 3a srie - Volume 247LivrosBRANCO, S. M. gua: origem, uso e preservao. So Paulo: Moderna, 1999. (Polmica).GEPEQ. Qumica e sobrevivncia: hidrosfera fonte de materiais. So Paulo: Edusp, 2005.SKINNER, B. J.; TUREKIAN, K. K. O homem e o oceano. Traduo e adaptao: K. Suguio. SoPaulo:EdgardBlcher/Edusp,1996.(TextosBsicosdeGeocincias).Nestelivro podem-seencontrarinformaessobrerecursosmarinhosecomopodemserextradose utilizados. Trazumcaptulosobreasreservaseosrecursosdomarterritorialbrasileiro. Aborda tambm o problema da poluio. VONSPERLING,M. Introduoqualidadedasguaseaotratamentodeesgotos.Belo Horizonte: DESA/UFMG, 1996. SitesAnvisa .Disponvelem:. Acesso em: 29 jan. 2009. A Anvisa (Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria) apresenta as especifcaes legais dos teores de iodo no sal comestvel. Associao Brasileira de Profssionais Especializados na Frana Consultoria Legislativa da Cmarados Deputados. Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Neste site encontra-se um parecer publicado em fevereiro de 2005, escrito por Jos de Sena Pereira Jr., sobre processos de dessalinizao da gua, custos de dessalinizao da gua com-parados com o custo da gua transportada do rio So Francisco, os efeitos da transposio sobre a vazo do So Francisco e a viabilidade econmica da implantao de estaes de dessalinizao de gua no litoral do Nordeste setentrional. O autor deixa claro que seu pare-cer puramente tcnico e que no levou em conta problemas sociais e ticos envolvidos na transposio do rio So Francisco.CentrodeInvestigacionesGeolgicasdaUniversidadNacionaldeLaPlataArgentina . Disponvelem:.Acessoem: 29jan.2009.Nestesitepode-seencontrarumaapresentaodoDr.LuizA.Sapaletti, quediscuteaformaodeevaporitasmarinhas,mostrandoaordemdeprecipitaodos saismarinhoscombaseemsuassolubilidades.apresentadaumatabelaqueindicaas condies de precipitao mais comuns da gua do mar. QUIM_CAA_2bi_3s.indd 47 6/5/2009 16:16:39Qumica - 3a srie - Volume 248Chemistry Department of Iowa State University EUA . Disponvel em: .Acessoem: 29 jan. 2009. Neste site encontra-se uma animao que mostra o equilbrio dinmico da autoionizao da gua. Chemistry Department of Iowa State University EUA . Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Neste site mostrada uma animao da ionizao do HCl. Chemistry Department of Iowa State University EUA . Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Neste site h uma simulao que permite a preparao de solues com diferentes concentraes de cidos, bases e sais neutros, sais cidos e sais bsicos. A leitura simulada em um peagmetro. E-educacional a Internet na Educao. Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Na matria Transposio do Rio So Francisco: salvao ou equvoco?, Csar Munhoz faz um apanhado da polmi-ca quanto a fazer ou no a transposio e apresenta alternativas para enfrentar a crise do abastecimento de gua para a regio.Folha de S. Paulo . Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Neste site h uma matria com opinies de leitores sobre a transposio do rio So Francisco (matria de 18 dez. 2007). Fundao Joaquim Nabuco . Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Pgina mantida pela Fundao Joaquim Nabuco, na qual h diversos pareceres e artigos sobre a transposio do rio So Francisco. Ministrio da Integrao Nacional . Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Neste site h uma explicao sobre o que sepretendefazernorioSoFrancisco;aindaapontaquaisbaciasserointerligadasede que maneira, indica quais os benefcios almejados e traz um imenso relatrio de impacto ambiental. Notcias Uol . Disponvel em: . Acesso em: 29 jan. 2009. Este artigo discute os custos dos processos de des-salinizao por osmose reversa e por destilao.QumicaNet .Disponvelem:. Acesso em: 29jan. 2009.Neste site encontra-se o texto Os recursos do oceano, com traduo do prof. Emiliano Chemello, extrado do livro de WHITTEN, Kenneth W.; DAVIS, Raymond E.; PECK, Larry M. General Chemistry: with qualitative analysis. 7 ed. Belmont: Books/Cole, 2004. O texto curto, de fcil leitura, rico em informaes sobre a gua do mar como fonte de recursos. QUIM_CAA_2bi_3s.indd 48 6/5/2009 16:16:39