SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
DESEQUILÍBRIOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELA INTRODUÇÃO
DE MATERIAIS NA ATMOSFERA
Atividade 1 – Os ciclos da matéria e a existência de vida no planeta
Página 3
Neste Caderno que encerra o Ensino Médio o que se espera é que os conhecimentos
químicos aprendidos ao longo das três séries do Ensino Médio sejam utilizados pelos
alunos para entender melhor alguns problemas sobre poluição, causados pela intervenção
do ser humano no meio ambiente ao extrair recursos, transformá-los, utilizá-los e
descartar os resíduos. Essas ações afetam os equilíbrios biogeoquímicos que sustentam a
vida no planeta.
Questões para a sala de aula
Páginas 3 - 7
1. A análise da ilustração mostra que:
•
são removidos da atmosfera: o vapor de água, por condensação e precipitação na
forma de chuva; o nitrogênio, por fixação com o auxílio de bactérias fixadoras na
forma de nitratos, nitritos e amônia; e o CO2, pela fotossíntese e pela formação e
dissolução de rochas e sedimentos;
•
são introduzidos na atmosfera: o CO2, resultante da combustão de combustíveis
fósseis, de emanações vulcânicas e da respiração de animais e plantas; o N2, pela
desnitrificação da matéria orgânica; e o vapor de água, pela transpiração que ocorre
nas folhas dos vegetais e pela evaporação da água dos diferentes corpos de água do
planeta, formando nuvens.
Assim, a partir da análise feita, foi possível observar que os gases CO2, N2 e O2 e o
vapor de H2O, formados pelos mesmos átomos que constituem a matéria viva (C, H, N
e O), são continuamente reciclados.
2. O ciclo esboçado a seguir refere-se a algumas das rotas do CO2 na atmosfera.
1
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
O dióxido de carbono presente na atmosfera é daí removido por meio da fotossíntese,
que envolve a sua interação com o vapor de água atmosférico e com a energia solar
absorvida pela clorofila, transformando-se em carboidratos, como, a glicose. Esta, no
decorrer da respiração de animais e plantas, é transformada, liberando energia e CO2,
que é reconduzido à atmosfera.
3. Além das queimadas, outros processos naturais tendem a aumentar a concentração de
CO2 na atmosfera, tais como as erupções vulcânicas, que lançam na atmosfera gases
tóxicos e partículas de cinzas que podem ser transportadas pelo vento. Uma atividade
humana que está associada à emissão de CO2 relaciona-se ao uso de veículos
automotivos. Um exemplo é a queima da gasolina:
2 C8H18(g) + 25 O2(g) → 16 CO2(g) + 18 H2O(g) + energia.
4. A eliminação de árvores reduz a fotossíntese: menos CO2 será removido da troposfera
e, como consequência, sua concentração na atmosfera tende a aumentar.
5. De acordo com a ilustração, bactérias fixadoras e descargas elétricas fixam o
nitrogênio atmosférico, formando compostos nitrogenados. Após sua formação, esses
compostos podem ser arrastados por correntes de ar, dissolver-se na água presente na
atmosfera e atingir solos e águas sob a forma de chuva ácida.
N2(g) + O2(g) 2 NO(g)
2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)
2 NO2(g) + H2O(l) HNO2(aq) + HNO3(aq)
2
GABARITO
6. Numa primeira etapa, o H2S proveniente da decomposição da matéria orgânica ou de
alguma indústria sofre transformação com a formação de SO2(g), que reage com o
oxigênio, formando SO3(g).
2 H2S(g) + 3 O2(g) 2 SO2(g) + 2 H2O(g) (1)
2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)
Este, sendo muito solúvel em água, ao se dissolver, interage com o vapor de água,
formando H2SO4 (equação 3), que, por sua vez, interagindo com a amônia,
proveniente da decomposição da ureia (de urina e excrementos animais), da queima de
biomassa e de perdas durante a produção de fertilizantes, forma o sulfato de amônio
(equação 4), que é reconduzido ao solo pela água da chuva.
SO3(g) + H2O(g) H2SO4(aq)
H2SO4(aq) + 2 NH3(g) (NH4)2SO4(aq)
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
(2)
(3)
(4)
sulfato de amônio
reconduzido ao solo
Desafio!
Página 7
Representando a transformação do H2S em SO2 pela sua equação, temos:
2 H2S(g) + 3 O2(g) 2 H2O(g) + 2 SO2(g)
1% de 48 000 m3 = 480 m3 de H2S ou 480 000 L de H2S.
Considerando que a 25 ºC e 1 atm, 1 mol de qualquer gás ocupa o volume de 24 L, tem-
se 480 000/24 = 20 000 mol de H2S.
Pela leitura da equação, 1 mol de H2S produz 1 mol de SO2. Assim, será lançada na
atmosfera uma quantidade de SO2 igual a 20 000 mol de SO2. Como o volume molar é o
mesmo para todos os gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, 20 000 mol
correspondem a 480 000 L de SO2 ou 480 m3 desse gás.
3
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Atividade 2 – Atmosfera terrestre: composição e regiões
Página 8
1. O aluno poderá completar a tabela como a que segue.
Composição do ar atmosférico isento de vapor de água (seco)
Substâncias
Fórmulas
% em
volume
Substâncias
Óxido de
dinitrogênio
(óxido nitroso)
Hidrogênio
Xenônio
Ozônio
Amônia
Dióxido de
enxofre
Monóxido de
carbono
Fórmulas
% em
volume
Nitrogênio
N2
78,1
N2O
2 × 10-5
Oxigênio
Argônio
Dióxido de
carbono
Neônio
Hélio
O2
Ar
CO2
Ne
He
20,9
9,34 × 10-1
3,14 × 10-2
1,80 × 10-3
5,20 × 10-4
H2
Xe
O3
NH3
SO2
5 × 10-5
8 × 10-6
7 × 10-6
---
---
Metano
Criptônio
CH4
Kr
1,5 × 10-4
1,00 × 10-4
CO
---
2. O aluno deverá elaborar um texto próprio. Assim, examinando a tabela, pode, por
exemplo, reconhecer que 99% do ar corresponde aos gases N2 e O2 (componentes em
maiores quantidades). O restante (1%) corresponde a outros gases, chamados
componentes-traço. Os alunos podem mencionar que as espécies H2S, SO2 e CO
provêm de atividades vulcânicas e que CH4, H2S e NH3 provêm da putrefação de
plantas e animais em condições anaeróbias (ausência de oxigênio). Podem mencionar
também que os óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N2O) são produzidos por descargas
elétricas no decorrer das tempestades. Alguns poderão saber que a porcentagem de
vapor de água foi omitida da tabela porque ela depende da temperatura e da taxa de
4
GABARITO
evaporação. Os alunos poderão ainda expor, resumidamente, outras ideias relevantes
sobre a composição da atmosfera.
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Páginas 9 - 10
Os alunos escreverão textos próprios, resultantes de suas pesquisas. O importante é
que apontem alguns aspectos, citados a seguir.
1. Descrição das características das diferentes regiões da atmosfera (extensão,
temperatura, pressão, densidade e outras) e, ainda, observação de que é na estratosfera
que se forma a camada de ozônio, que absorve a radiação ultravioleta (UV),
protegendo, assim, os seres vivos dos efeitos dessa radiação. Descrição sobre a
formação da camada de ozônio (ver Caderno do Professor, página 19).
2.
a) Os alunos devem mencionar que materiais particulados são materiais sólidos ou
líquidos, de origem antrópica ou natural, em suspensão no ar. Podem citar várias
fontes, entre elas, as emanações vulcânicas; o vento que levanta partículas do solo ou
transporta gotículas de água (spray marinho); combustões incompletas em que ocorre
a formação de partículas de carbono; e as indústrias metalúrgicas, que lançam metais
pesados, como Fe, Mn e Pb.
b) Fenômenos
tempestades, neblina, furacões etc., ocorrem na troposfera, a região onde vivemos,
mais próxima do solo, com cerca de 18 km e que corresponde a aproximadamente
75% da massa total atmosférica.
meteorológicos,
como nuvens, ventos, chuvas, relâmpagos,
Questões para a sala de aula
Páginas 11 - 13
1. O tempo de residência pode ser entendido como o tempo médio em que uma espécie
permanece na atmosfera até ser removida. É expresso pela relação entre a
concentração de uma dada espécie química na atmosfera e a velocidade com que é
removida. É importante conhecer o tempo de residência de um poluente porque esse
tempo permite o conhecimento do raio de ação desse poluente, tomando-se por base o
5
GABARITO
local onde ocorreu a sua emissão. Deve ser considerado que o tempo de residência é
um valor médio de referência que pode mudar de acordo com as condições ambientais.
2. O exame das tabelas mostra uma regularidade: os poluentes mais solúveis em água são
os que apresentam menor tempo de residência na atmosfera e, portanto, menor raio de
ação. Assim, por exemplo, o NO2, cujo tempo de residência é de 1 dia, quando
emitido, pode atuar somente nas regiões em que o vento conseguir transportá-lo no
período de 24 horas, ou seja, a alguns quilômetros de distância. O CO2, cujo tempo de
residência é de aproximadamente 4 anos, poderá, em função desse longo tempo,
espalhar-se por toda a atmosfera do planeta, seja qual for o local onde ocorreu a sua
emissão. Por outro lado, o CO, embora também pouco solúvel em água (3,5 cm3/100
cm3 de água), é mais solúvel do que o CO2. Em vista disso, seu tempo de residência é
menor (1 a 4 meses) e, portanto, seu raio de ação também será menor do que o do
CO2. Os clorofluorcarbonos são praticamente insolúveis em água e pouco reativos,
com tempo de residência muito alto.
3. Os materiais podem:
•
dissolver-se nas águas das chuvas, como os óxidos de enxofre e de nitrogênio, ou
simplesmente ser arrastados por elas, retornando à superfície terrestre, como os
materiais particulados;
•
participar de interações na atmosfera que levam à formação de poluentes
secundários, como o ozônio;
•
permanecer na troposfera, sem participar de interações, ou subir à estratosfera.
4.
A – emissão de gases (SO2, NO2, CO e CO2) provenientes da queima de combustíveis
na indústria e no transporte.
B – retorno dos poluentes à superfície terrestre em forma de ácidos dissolvidos na
água de chuva.
C e D – acidificação de águas de lagos e reservatórios, podendo causar a morte de
seres aquáticos e comprometer a qualidade da água para abastecimento.
E – corrosão de estátuas e monumentos.
F – morte de árvores e plantações em decorrência da acidez das chuvas.
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
6
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Página 14
Os alunos produzirão textos próprios. Algumas informações importantes são
apresentadas a seguir.
O ozônio e o PAN (nitrato de peroxiacetila) são considerados poluentes secundários
porque resultam de interações de poluentes primários na atmosfera. Essas interações
envolvem a participação de radicais livres − agrupamentos de átomos com elétrons
livres (não compartilhados). Devido a isso, essas espécies químicas são altamente
reativas.
A formação do ozônio pode ser descrita pelas equações:
NO2(g) + luz NO(g) + O(g)
O(g) + O2(g) O3(g)
NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g)
Em centros urbanos e zonas industrializadas, a queima de combustíveis fósseis pode
causar o smog fotoquímico. Esse termo provém do inglês, da contração das palavras
smoke (fumaça) + fog (neblina). Nesse smog, encontra-se o ozônio. Esses peróxidos
podem ser formados por meio de reações entre compostos orgânicos voláteis (conhecidos
como COV) e oxidantes.
Hidrocarbonetos olefínicos reagem com o radical oxigênio (O•) e com o NO2 por meio
de uma série de transformações, acontecendo a formação do nitrato de peroxiacetila
(PAN).
O = radical oxigênio
7
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Página 14
Trabalho realizado pelo aluno para avaliar a qualidade do ar de uma região de sua
cidade. Tabela no Caderno do Aluno, página 14, e Caderno do Professor, página 21.
Desafio!
Páginas 14 - 17
1. A hemoglobina, representada por Hb, forma com o oxigênio um complexo, a oxi-
hemoglobina, representada por HbO2.
Hb + O2
hemoglobina
(vermelho arroxeado)
(vermelho)
Considerando-se o equilíbrio representado em (1), se a concentração de O2 tornar-se
muito baixa, a reação inversa será favorecida, o que causará aumento na quantidade de
O2 livre e diminuição da concentração de HbO2, desfavorecendo a função da
hemoglobina como transportadora de oxigênio no processo respiratório.
2. Se no ar existir CO em elevada concentração (700 a 800 ppm), haverá no sangue uma
competição entre o CO e o O2 pelas moléculas de hemoglobina.
Hb + CO
Sendo maior a tendência da hemoglobina reagir com o CO do que com o O2, o
equilíbrio (2) será favorecido, e a hemoglobina perderá a sua função de transportadora
do O2. Devido a essa interferência na concentração de O2, as células ficarão com
menos oxigênio do que o necessário e o indivíduo poderá ser levado à morte.
3. Com a presença do azul de metileno, haverá competição entre essa substância e a
hemoglobina pela interação com as moléculas de CO. Como o azul de metileno tem
mais tendência a interagir com o CO do que a hemoglobina, a formação de HbCO será
desfavorecida, deixando a hemoglobina livre para formar HbO2 e transportar o
oxigênio às células, impedindo, dessa forma, a morte do indivíduo.
4. Correlacionando a quantidade de CO com a porcentagem de hemoglobina desativada,
o aluno, utilizando os dados da tabela, poderá concluir que, quando a concentração de
CO for de 250 ppm, a de hemoglobina desativada será 33%. Nessa situação, o
indivíduo que respirar esse ar poderá apresentar sintomas como inconsciência.
HbO2
(equilíbrio 1)
oxi-hemoglobina
HbCO
(equilíbrio 2)
8
GABARITO
Observação: considerando as informações apresentadas no gráfico, espera-se que os
alunos correlacionem a quantidade de CO com a porcentagem de hemoglobina
desativada e, assim, possam prever os sintomas usando os dados da tabela. Espera-se
também que respondam que quando a concentração de CO for de 250 ppm, a de
hemoglobina desativada deverá ser de cerca de 33%. O professor pode, também,
advertir os alunos a respeito dos efeitos tóxicos do azul de metileno (peça para
consultarem
, acesso em:
20 maio 2010).
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
o
site:
9
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS: CONHECENDO PARA SABER
ANALISAR E AGIR
Questões para a sala de aula
Página 18
1. Os alunos poderão apontar diferentes materiais. Alguns exemplos foram citados no
Caderno do Professor, à página 31, e reproduzidos a seguir.
Materiais introduzidos no ambiente Possíveis problemas
• Dissolução na água de SO2 e de óxidos
de nitrogênio, provenientes da queima de • Aumento da acidez de lagos e reservatórios.
combustíveis fósseis.
• Despejo no solo de materiais não
solúveis em água e que podem ser por ela • Contaminação do solo e da água.
transportados.
• Formação de chuva ácida.
• Aumento da acidez do “solo” (da água contida).
• Alagamentos por entupimentos.
• Acúmulo de certos materiais que apresentam
tempo longo de degradação (plásticos, metais,
inseticidas).
• Aumento da DBO (demanda bioquímica de
(detergentes, água sanitária, bebidas, íons oxigênio)* da água de rios e de reservatórios
naturais.
metálicos etc.) na água de abastecimento.
• Variação de pH da água de rios.
• Dissolução de materiais solúveis
• Aumento da concentração dessas espécies,
podendo ultrapassar o limite permitido por lei.
Isso pode ocasionar problemas de saúde e
desequilíbrios ecológicos.
• Variação da tensão superficial da água.
• Despejo de materiais pouco solúveis em • Aumento da DBO da água de rios.
água (óleo comestível, gorduras, restos
de alimentos, dejetos etc.) na água de
abastecimento.
* Quantidade de oxigênio requerida por uma população mista de microrganismos para a
oxidação dos compostos orgânicos contidos em uma amostra de água.
• Variação de pH da água de rios.
• Presença de microrganismos na água.
10
GABARITO
2. Texto próprio do aluno ou de um grupo. A elaboração desta resposta é uma atividade
importante de reflexão, podendo levar a questionamentos das ações individuais e
coletivas em relação ao ambiente.
Caderno do Aluno
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Página 19
Das ações apresentadas, a I e a III podem contribuir para a redução da poluição dos
rios, uma vez que esta é causada por resíduos industriais e domésticos.
Questão para a sala de aula
Página 19
As substâncias orgânicas presentes nos esgotos lançados nos rios interagem com o
oxigênio dissolvido na água, causando, por exemplo, a diminuição da quantidade de O2
disponível para a respiração de peixes e de outros seres aquáticos.
Questões para a sala de aula
Páginas 20 - 21
1. Espera-se que os alunos apontem que o tratamento preliminar do esgoto tem a
finalidade de remover materiais sólidos grosseiros, areia e materiais que se encontram
em sua superfície com a utilização de uma grade e de uma caixa que retém a areia.
2. Com relação ao tratamento primário, os alunos devem apontar que sua finalidade é a
remoção de sólidos de menores dimensões do que os retirados no tratamento
preliminar, presentes na água. São utilizados tanques de decantação, nos quais parte
desses sólidos se deposita no fundo dos tanques (lodo primário) e o líquido é
decantado, seguindo o tratamento. Podem mencionar também outros processos
empregados no tratamento primário, como a floculação, utilizada para a remoção de
sólidos de menores dimensões. Para que esse processo ocorra, são adicionados ao
tanque de decantação sais de alumínio ou de ferro (mesmo princípio da floculação no
tratamento da água de abastecimento).
11
GABARITO
3. Os alunos deverão apresentar uma síntese das aulas e de suas pesquisas. O principal é
que percebam que esta etapa (tratamento secundário) tem a função de remover, por
meio de transformações químicas, a matéria orgânica em suspensão na água que não
foi removida nos tratamentos anteriores. Essas transformações necessitam da presença
de microrganismos para acontecer. A degradação das substâncias orgânicas pode se
dar por um processo aeróbio ou anaeróbio. Caso o professor tenha apresentado as
equações químicas em sala de aula, os alunos podem escrevê-las.
4. As respostas dependerão das informações obtidas nas pesquisas realizadas. Espera-se
que os alunos mencionem que o tratamento terciário tem por objetivo a remoção de
poluentes específicos e, principalmente, de substâncias que contêm nitrogênio e
fósforo.
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Páginas 22 - 23
1. O aluno completará o quadro com suas próprias palavras. Um exemplo é apresentado a
seguir.
Tratamento
preliminar
Tratamento
primário
Remoção de
areia e sólidos
grosseiros.
Remoção de materiais
sólidos em suspensão
por sedimentação e
floculação.
Tratamento
secundário
Degradação de
substâncias
orgânicas por
processos aeróbios
ou anaeróbios.
Tratamento
terciário
Remoção de
fosfato, de
substâncias
orgânicas
dissolvidas e de
metais.
2.
a) Sequência: (3), (2), (4), (5) e (1). Com o lançamento de grande quantidade de
esgoto com resíduos orgânicos, ocorre aumento da matéria orgânica disponível (3) e
proliferação intensa de microrganismos (2). A destruição desse material orgânico
consome oxigênio, o que causa redução na quantidade de oxigênio disponível (4),
morte de seres aquáticos (5) e proliferação de seres anaeróbicos (1), que não
necessitam de oxigênio para se manter vivos.
3. Alternativa c.
12
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Questões para análise do texto
Páginas 24 - 25
1. As principais fontes de compostos de fósforo nos rios brasileiros são os agrotóxicos e
as fezes despejadas nos rios, sem tratamento, pelos esgotos domésticos. Os detergentes
também contribuem para o aumento da quantidade de fósforo nas águas.
2. 64 toneladas/dia × 365 dias = 23 360 toneladas.
3. Redução da concentração de fósforo em 1,5% na fórmula dos sabões e detergentes em
pó.
4. Redução de 64 toneladas para 46 toneladas/dia. Em um ano, redução de 23 360
toneladas para 16 790 toneladas.
5. Conforme o texto, o fósforo em excesso pode levar à eutrofização, ou seja, pode
enriquecer a água com nutrientes que favorecem a proliferação de algas tóxicas. Além
de servir de criadouros para vetores de doenças, dar gosto ruim e mudar a coloração da
água, essas plantas podem afetar turbinas e hélices de motores e atrapalhar a
navegação.
6. Agrotóxicos e fezes.
7. Está respondida no início da resposta à questão 5.
8. Tripolifosfato de sódio.
13
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3
PERTURBAÇÕES NA BIOSFERA
Questões para a sala de aula
Páginas 26 - 27
1. As plantas, ao absorverem nutrientes do meio, absorvem DDT, que é bioacumulativo.
Os animais que se alimentam dessas plantas ingerem o DDT nelas acumulado. Quanto
mais plantas forem ingeridas, mais DDT esses animais estarão ingerindo e
acumulando. Um animal carnívoro, ao se alimentar de animais herbívoros
contaminados com DDT, ingerirá quantidades ainda maiores de DDT e o acumulará.
Dessa maneira, a concentração de DDT aumenta a cada nível.
2 e 3. Alguns alunos podem achar que sim, por analogia com o nome. Após a leitura do
texto, os alunos deverão responder que o DDT não é usado, já que foi proibido. Como
o DDT foi um pesticida muito difundido e utilizado, este nome ficou sendo usado
como sinônimo de pesticida.
Página 28
A substância DDT é bastante solúvel em gordura e pouco solúvel em água. Devido a
isso, animais que se alimentam de plantas contaminadas com o DDT o bioacumulam em
sua gordura. Um carnívoro, ao se alimentar de animais herbívoros contaminados com
DDT, ingerirá o DDT neles acumulado e também o bioacumulará. Dessa maneira, pode-
se explicar por que as concentrações de DDT encontradas em animais que ocupam as
posições mais altas da cadeia alimentar são maiores.
Desafio!
Páginas 28 - 30
Sendo um sistema em equilíbrio químico, coexistem nesse sistema clorobenzeno,
cloral e DDT. Os dados da tabela mostram que, ao se adicionar água ao sistema em
equilíbrio e resfriá-lo até a temperatura ambiente (25 °C), o DDT irá se precipitar por ser
14
GABARITO
praticamente insolúvel em água e por apresentar uma TF de 106,5 °C. O cloral hidratado
é bastante solúvel em água e o clorobenzeno estará no estado líquido a esta temperatura.
Assim, o DDT poderá ser decantado e separado das outras substâncias.
1 e 2. Os alunos poderão apresentar diferentes pontos de vista com base nas informações
relativas ao DDT. Esta atividade permite que os alunos debatam os prós e os contras
do uso do DDT e que tomem uma posição. (Professor, caso você ache adequado, os
alunos podem pesquisar mais sobre o assunto, procurando conhecer possíveis
alternativas para o combate à malária.)
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Questões para análise do texto
Página 31
1. Para calcular o volume mínimo que o plástico pode representar, usa-se o maior valor
da densidade, ou seja, 1,4 g/cm3. Como a massa de plástico é de 2 340 toneladas e a
densidade é dada em g/cm3, pode-se transformar tonelada em grama:
1 t = 106 g
1 tonelada equivale a 106 g
1 m3 = 106 cm3
O volume correspondente a essa massa é:
2 340 10 6 g
1671 10 6 cm 3 1 671 m 3
3
1,4 g / cm
Vmínimo
Poucos alunos terão uma ideia do volume contido em 1 671 m3, mas todos,
certamente, já viram uma caixa-d’água com capacidade de 1 000 L, que corresponde a
1 m3. Logo, 1 671 m3 corresponderão a 1 671 caixas-d’água com capacidade de
1 000 L cheias de plásticos que levarão mais de 100 anos para ser degradados.
No final de um ano, esse número chega a 609 915 caixas-d’água (de 1 000 L) cheias
de plásticos (1 671 caixas-d’água de 1 000 L × 365 dias). Considerando agora que uma
piscina olímpica (de 50 m de comprimento) tem capacidade de 2 500 m3 de água, a
quantidade de plásticos jogados no lixo por ano, somente na cidade de São Paulo,
corresponde a cerca de 244 piscinas olímpicas cheias de plásticos.
2. A incineração diminui o volume de lixo e pode ser usada como fonte de energia. Por
outro lado, a incineração lança CO2 na atmosfera, além de fuligem e outros gases.
Muitos materiais, inclusive alguns tipos de plástico, produzem vapores e gases tóxicos
ao ser incinerados.
15
GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Páginas 32 - 33
Os alunos podem propor vários procedimentos. O importante é que eles percebam que
têm de utilizar a diferença de densidade que os plásticos apresentam, colocando-os em
líquidos de diferentes densidades em que não sejam solúveis. Como há dois materiais que
apresentam densidade menor do que a da água (PP e PEAD), pode-se separá-los
utilizando esse líquido. Para diferenciá-los, deve-se escolher um líquido que tenha uma
densidade intermediária entre as deles, como uma mistura de etanol e água. Para separar
PET e PS, deve-se utilizar um líquido cuja densidade seja um valor intermediário entre a
desses dois plásticos, como uma solução de NaCl.
Os alunos podem colocar as amostras de plástico em três recipientes, contendo
líquidos de diferentes densidades. Esses recipientes podem conter:
Recipiente 1: colocar 100 mL de água (d = 1g/cm3); adicionar as amostras dos quatro
plásticos a ser identificados. Deverão flutuar somente aqueles que apresentarem
densidades menores do que a da água, ou seja, o polipropileno (PP) e o polietileno de alta
densidade (PEAD).
Recipiente 2: colocar uma solução de água e álcool, contendo uma quantidade de
aproximadamente 38 a 48 g de álcool e água suficiente para que a massa total seja de
100 g. A solução preparada apresentará uma densidade entre 0,92 g/cm3 e 0,94 g/cm3.
Deverá flutuar somente o plástico cuja densidade é menor do que 0,92 g/cm3, ou seja, o
polipropileno (PP).
Recipiente 3: colocar uma solução aquosa de cloreto de sódio, contendo entre 16 e
20 g de sal e água suficiente para se obter uma massa de 100 g. A solução apresentará
densidade entre 1,11 e 1,15 g/cm3. Colocar nessa solução os dois plásticos que afundaram
na solução do recipiente 1. Deverá afundar somente o polietilenotereftalato (PET).
Caso não se tenha uma balança, sugere-se ao professor que vá colocando álcool no
recipiente 1, deixando os alunos perceberem que em determinado momento o polietileno
de alta densidade afundará. Nesse momento, pode-se apontar para os alunos que a
densidade da solução deve ser menor do que a densidade do PEAD. Pode-se fazer o
mesmo com o sal. Sugere-se preparar pelo menos 200 g de cada solução para que se
16
GABARITO
possa observar melhor a flutuação. Os pedaços de plástico devem ser pequenos, porém,
bem visíveis.
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Página 33
1.
PEAD (polietileno de alta densidade) e PEBD (polietileno de baixa densidade)
PP (polipropileno)
PS (poliestireno)
PVC (policloreto de vinila)
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GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
PET (polietilenotereftalato)
2. Algumas propriedades podem auxiliar na identificação de plásticos, sua estrutura e
suas aplicações. Analisando o comportamento do plástico, os alunos poderão verificar
que a queima é uma alternativa para sua identificação, porém, se a intenção for a
reciclagem, a queima está fora de questão. Informações sobre os diferentes plásticos
estão organizadas a seguir para subsidiar o trabalho do professor.
Aspecto visual
Aplicações
principais
Incolor, opaco
Comportamento
quanto à
inflamabilidade
Queima lenta, chama
amarela com odor de vela
Estrutura
Tampas,
vasilhames,
utilidades
domésticas e
frascos para
produtos de
limpeza
Incolor, de translúcido
a opaco
Sacos de lixo e
embalagens
flexíveis
Queima lenta, chama
amarela com odor forte de
vela
Incolor, opaco
Autopeças
(para-choques)
e potes
Queima lenta, chama
amarela com odor forte de
vela
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GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
Incolor, transparente
Embalagens duras,
brinquedos e
indústria
eletroeletrônica*
Queima rápida, chama
amarela alaranjada com
odor de estireno
Incolor, transparente
Tubos e conexões e Queima difícil, com
frascos de água
mineral
carbonização e chama
amarelada com toques
verdes
Incolor, transparente a
opaco
Fibras têxteis,
frascos de
refrigerantes e
mantas de
impermeabilização
Queima razoavelmente
rápida, com chama amarela
fuliginosa
* O poliestireno expandido, conhecido mundialmente pela marca Isopor®, é obtido pela
polimerização do poliestireno por meio do emprego de um gás de expansão.
Páginas 34 - 35
Os assuntos tratados nas propostas sugeridas para pesquisa foram discutidos ao longo
do Caderno.
1 – Poluição atmosférica: causas, efeitos e intervenções sociais
Os termos sugeridos são facilmente encontrados em livros didáticos e na internet. As
soluções ou ações para tentar resolver ou minimizar os problemas nem sempre
constam nos livros didáticos, mas é sempre possível encontrar material na internet. As
soluções que os alunos apresentarem poderão ser discutidas em sala de aula.
2 – Pesticidas
Informações sobre pesticidas podem ser obtidas também mediante entrevistas com
especialistas nos referidos assuntos. Os livros didáticos de Biologia podem conter
informações úteis aos alunos. O objetivo dessa pesquisa é que os alunos percebam que
19
GABARITO
há vantagens e desvantagens nas soluções propostas para os problemas ambientais, às
vezes de natureza tecnocientífica, às vezes decorrentes de interesses de grupos.
3 – Lixo e poluição: o que se pode fazer?
Ter informações sobre a quantidade de lixo do município e sobre sua destinação pode
ser um importante instrumento de cidadania, pois a situação do município ou da região
e as ações individuais e coletivas que buscam solucionar os possíveis problemas
podem ser discutidas em sala de aula.
4 – Poluição do Rio Tietê: analisando a situação atual e propondo soluções
Informações podem ser obtidas na internet, em órgãos responsáveis pelo tratamento de
água, como a Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de São
Paulo (Cetesb), e nas Secretarias de Estado do Meio Ambiente.
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
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GABARITO
Caderno do Aluno
Química – 3a série – Volume 4
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4
CONTRIBUIÇÕES PARA A DIMINUIÇÃO DA POLUIÇÃO NO
PLANETA
Páginas 36 - 39
1. As concentrações de fósforo nas amostras 1 e 3 são iguais (0,014 mg/L). A
concentração de fósforo na amostra 2 é de 0,125 mg/L e está fora do limite previsto pela
legislação.
2. Alternativa a.
3. Alternativa b.
4.
a) No instante zero e bem próximo a ele.
b) A atividade anaeróbica prevalece no intervalo de 1,2 a 10,5 porque a produção de
CO2 e CH4 diminui bruscamente e a produção de O2 e N2 recomeça.
c) O melhor intervalo de tempo seria entre 5 e 10, quando ocorre a maior produção
de gás metano. A equação é: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + energia.
5. Alternativa a.
