Professor (a): Vicente Alves
Turma: 3ª B e C
Disciplina: Química
Canal de resposta: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSf7m_O-tDAd8G7GFmuGcPwe2XOyXBgHl6yTeaQgCWM0ay3msw/viewform
Material utilizado: Texto e questões no google formulários
Tarefas: Leia o texto e responda
as questões.
Orientações: Faça a leitura do texto e responda as
questões através do link que está no final da atividade. Após responder as
questões envie as respostas.
Prof.
Vicente
Composição
do ar
A composição média do ar é 78% de
gás nitrogênio, 21% de gás oxigênio e 1% de outros gases, principalmente o
argônio, o dióxido de carbono e vapor de água.
O ar, também conhecido por
atmosfera, é uma parte extremamente importante do meio ambiente, tanto do ponto
de vista biológico quanto do químico, sendo responsável em grande parte pela
manutenção da vida na Terra. A composição da atmosfera depende não só das
condições iniciais de sua formação, mas também dos processos físicos e químicos
contínuos, que permanecem se desenvolvendo e que podem acrescentar ou retirar
gases dela.
Mas, basicamente, a composição
atual do nosso ar é de 78% do volume em massa de gás nitrogênio (N2),
21% de gás oxigênio e 1% de outros gases, principalmente o gás nobre argônio
(Ar), que está presente em uma porcentagem de quase 1%, e o dióxido de carbono
(CO2), com cerca de 0,035%. Além disso, um componente variável muito importante
da atmosfera é o vapor de água. Existem também vários gases poluentes, sobre os
quais falaremos mais adiante.
Composição média do ar
* Nitrogênio: Muitas pessoas pensam
que o oxigênio é o principal componente da atmosfera; mas, na realidade, o
nitrogênio, na forma de sua molécula diatômica (N2 → N ≡ N), está
presente em uma proporção bem maior do que qualquer outro gás.
Ele é importante porque constitui
as proteínas e o DNA dos seres vivos, sendo obtido da atmosfera. Mas, para tal,
é preciso que ele passe por um processo chamado de fixação de nitrogênio, pois
as plantas e os animais não conseguem utilizá-lo diretamente. Essa fixação é
qualquer processo que transforme o N2 da atmosfera em outros
compostos do nitrogênio.
Na termosfera (altitude maior que
90 km), o N2 pode ser fotolizado ou ionizado, mas é extremamente
estável nas outras partes da atmosfera.
* Oxigênio: É o segundo maior
componente do ar, mas é o mais importante para a manutenção da vida, pois está
presente no processo de respiração dos humanos e animais. Além disso, ele é
necessário para as muitas reações de combustão que produzem energia, propicia o
preparo de alimentos, permite o funcionamento de indústrias onde são produzidos
fármacos e muitos produtos necessários para nossas vidas, contribui para o
aquecimento e iluminação e assim por diante.
Para o oxigênio atingir a
composição de 21% de volume em massa do ar foi necessário 1,5 bilhão de anos,
tendo em vista que praticamente todo oxigênio do ar é resultado da fotossíntese
das plantas.
O oxigênio passa também por reações
importantes na atmosfera, sendo que a principal é a que forma a camada de
ozônio na estratosfera. A radiação UV do Sol causa a decomposição do gás
oxigênio, formando oxigênio livre que reage, em uma segunda etapa, com o gás
oxigênio:
1ª etapa: O2(g) → 2 O(g)
2ª etapa: O(g) + O2(g) →
1 O3(g)
Formam-se, então, um equilíbrio
químico na camada de ozônio:
2 O2(g) ↔ 1 O3(g)
+ O(g) ?H = + 142,35 kJ/mol
Infelizmente, o ser humano lançou
ao longo do tempo alguns compostos poluentes que deslocaram esse equilíbrio no
sentido de decomposição do ozônio, diminuindo a sua concentração na
estratosfera e deixando o planeta mais desprotegido. Entre esses gases lançados
na atmosfera estão os CFCs ((Clorofluorcarbonetos, também conhecidos como
Fréons®), que são compostos formados por átomos de carbono, flúor e cloro. Os
CFCs são lançados na atmosfera principalmente pelo seu uso como propelente de
aerossóis (sprays), em geladeiras e refrigeradores, como agente expansor de
plásticos e em solventes para limpar circuitos eletrônicos.
* Dióxido de carbono: O dióxido de
carbono possui ocorrência natural na atmosfera, sendo proveniente da respiração
de seres vivos e de erupções vulcânicas. Sua presença é importante porque ele é
o principal gás do efeito estufa que mantém o clima terrestre ameno, sem
grandes variações, permitindo que a vida se mantenha.
Porém, a concentração do dióxido de
carbono na atmosfera vem crescendo cada vez mais, sendo proveniente também das
reações de combustão completas, tais como as dos combustíveis fósseis.
* Argônio: A sua maior parte vem do
decaimento radioativo de um isótopo do potássio, o potássio-40, em minerais que
o contêm. Assim, o gás argônio produzido vai migrando lentamente das rochas
para a atmosfera. Ele e outros gases nobres que estão presentes também em menor
quantidade no ar são todos inertes.
* Vapor de água: A sua concentração
é variável, sendo proveniente da evaporação de rios, lagos, mares, da água do
solo, de dejetos, como urina e fezes, da transpiração das plantas e da respiração
dos seres vivos. A umidade do ar é importante para uma melhor respiração, bem como
para a formação de nuvens.
Um aspecto preocupante do
aquecimento global é que ele provoca uma maior evaporação das águas, o que
aumenta a concentração de vapor de água no ar.
As atividades humanas,
principalmente nos últimos 150 anos, vêm causando modificações nas porcentagens
de gases presentes no ar. A poluição causada pelo ser humano resulta em muitos
outros gases lançados no ar, tais como outros gases-estufa, como o monóxido de
carbono (CO), os óxidos de enxofre (SO2 e SO3), os óxidos de nitrogênio (NO e
NO2), alguns hidrocarbonetos, como o metano e os HPAs (hidrocarbonetos
policíclicos aromáticos, que são cancerígenos), além de macromoléculas sólidas
e líquidas, como a fuligem. A maioria deles vem da combustão incompleta de
combustíveis fósseis como o carvão e os derivados do petróleo.
Poluição atmosférica causada por
queima de combustíveis fósseis em fábrica
Poluição atmosférica causada por
queima de combustíveis fósseis em fábrica
Esses gases, além de intensificarem
o efeito estufa, levando ao aquecimento global, também podem causar outros
problemas ambientais. É o caso, por exemplo, dos óxidos de enxofre e nitrogênio
que reagem com a água e causam a chuva ácida.O ar é composto de vários gases,
sendo que os principais são o nitrogênio e o oxigênio
O ar é composto de vários gases,
sendo que os principais são o nitrogênio e o oxigênio
Destilação fracionada do ar
Destilação fracionada é um método
usado para separação de misturas homogêneas (conjunto de substâncias solúveis
entre si). Exemplos de misturas homogêneas: petróleo, mistura de água e sal,
água com álcool, líquidos miscíveis com pontos de fusão diferenciados, entre
outras.
Todas estas misturas citadas podem
ter seus componentes isolados através da Destilação fracionada, assim como o ar
que respiramos. O ar atmosférico é uma mistura de vários gases, estes podem ser
obtidos a partir de uma coluna de fracionamento que você passa a conhecer
agora.
A obtenção dos principais
componentes do ar constitui um método industrial, vejamos como este processo é
possível:
- Primeiramente o ar seco é
convertido em ar líquido através do resfriamento a - 200 °C;
- O ar liquefeito é então
transferido para a coluna de fracionamento;
- Na coluna existem compartimentos
com diferentes temperaturas onde cada componente é fracionado de acordo com sua
T. E (temperatura de ebulição). Os produtos resultantes do processo são:
Oxigênio líquido (O2)
T.E. = 183 °C
Gás Argônio (Ar) T.E. = 186 °C
Gás nitrogênio (N2) T.E. = 196 °C
Utilização: O Nitrogênio é usado na
obtenção de fertilizantes e é componente da amônia (NH3), o Argônio é o gás
presente no filamento das lâmpadas fluorescentes e o Oxigênio preenche os balões
de respiração artificial.
O método permite obter os três
produtos, mas, como sabemos, o ar seco é constituído ainda por dióxido de
carbono (CO2), ozônio (O3) e outros gases nobres: Neônio (Ne), Hélio
(He), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe), Radônio (Rn).
Atividades
1) Escolha a alternativa correta.
O ar atmosférico é
formado por:
a) Somente
oxigênio e argônio
b) Somente nitrogênio
c) Oxigênio,hidrogênio ,nitrogênio e gases nobres
2) A Composição média do ar é
a) 22% de O2 ,78% de N2 e gases
nobres e vapores de água.
b) Somente oxigênio
c) Somentegás Hélio.
3) O processo de separação dos gases chamamos de :
a ) destilação
simples
b) filtração
c) destilação fracionada
2) Para que é usado o nitrogênio?
Acesse o Link e responda as
questões citadas acima :
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