Telecurso 2000 Química Nível Médio - qui42

Telecurso 2000 Química Nível Médio - qui42

AULA 42 lTransformaçªo do nitrogŒnio em fertilizantes lLimpeza de derramamentos de petróleo lSolubilizaçªo do oxigŒnio na Ægua lInteraçªo entre molØculas de Ægua lPontes de hidrogŒnio fiO que Ø petróleo fiFraçıes do petróleo fi`tomos que formam a molØcula de

Ægua fiDensidade de uma substância fiDissoluçªo de uma substância em outra

O petróleo Ø uma das fontes mais importantes de matØria-prima do mundo atual. A separaçªo das substâncias que estªo misturadas no petróleo Ø feita por meio de uma destilaçªo fracionada. As matØrias-primas separadas sªo transformadas numa variedade enorme de materiais: saquinho plÆstico de supermercado, roupas, sapatos, tintas, brinquedos, móveis, colchıes, peças de carros, de ônibus, de aviıes, corantes etc.

O petróleo Ø tambØm muito importante na alimentaçªo porque uma fraçªo dele Ø usado para fabricar fertilizantes.

As plantas precisam de nitrogŒnio mas elas nªo conseguem absorvŒ-lo diretamente. Na indœstria de fertilizantes, o nitrogŒnio do ar Ø transformado em amônia e em nitratos que sªo compostos que as plantas conseguem absorver. Para transformar o nitrogŒnio em amônia, usamos uma fraçªo do petróleo como fonte de hidrogŒnio. É por isso que falamos que atØ para a alimentaçªo o petróleo Ø importante.

Do petróleo, extraem-se combustíveis para aviıes, carros, ônibus e caminhıes e tambØm para cozinhar.

O que vocΠvai aprender

42 A U L A

Isto lhe interessa

Seria bom jÆ saber

Como limpar derramamentos de petróleo?

AULA42

É impossível viver hoje em dia sem petróleo. Muitos países como o Brasil precisam comprar petróleo do exterior, o qual Ø transportado pelos navios petroleiros. Muitas vezes, durante um transporte, acontecem derramamentos de petróleo no mar, que causam problemas graves para peixes e aves marinhas.

A limpeza desse petróleo Ø feita de vÆrias maneiras. Dependendo do tamanho do derramamento, o petróleo pode ser sugado com bombas, ou entªo queimado. Outras vezes a limpeza Ø feita com detergente. É o mesmo detergente utilizado na cozinha para lavar pratos e panelas. Qualquer forma de limpeza sempre acarreta problemas para peixes e aves do mar.

Quando se joga muito detergente nos rios, o oxigŒnio, que normalmente estÆ dissolvido na Ægua, escapa para a atmosfera, entªo os peixes morrem porque nªo conseguem respirar.

lPor que o oxigŒnio escapa quando se coloca detergente na Ægua?

É porque o detergente enfraquece a superfície da Ægua. As molØculas de Ægua que ficam na superfície sªo fortemente atraídas pelas molØculas vizinhas e pelas molØculas que estªo em baixo. É por isso que a gente consegue colocar na superfície da Ægua objetos que tŒm densidade maior que a Ægua.

É por essa razªo que vocŒ consegue colocar, por exemplo, uma folha de papel na superfície da Ægua. Com cuidado, vocŒ consegue colocar atØ uma agulha em cima da Ægua. Experimente.

Coloque Ægua num copo e, com muito cuidado, ponha uma agulha na superfície. Depois molhe um palito com um pouco de detergente, e mergulhe-o perto da agulha e veja o que acontece.

lPor que a agulha vai para o fundo quando se coloca na Ægua o palito molhado com detergente?

Primeiro precisamos entender por que a agulha fica na superfície da Ægua. A molØcula de Ægua tem uma parte positiva e uma parte negativa. Os Ætomos de hidrogŒnio tŒm carga parcial positiva e o Ætomo de oxigŒnio tem carga parcial negativa. Isto faz com que a molØcula da Ægua tenha um polo positivo e um polo negativo. Assim as molØculas de Ægua se atraem umas às outras, formando pontes de hidrogŒnio.

As molØculas de Ægua que estªo no meio do líquido sªo atraídas por outras molØculas de Ægua em todas as direçıes, para baixo, para cima para os lados, etc. Mas as molØculas que estªo na superfície sªo atraídas só pelas molØculas que estªo dos lados e no meio do líquido, porque fora só tem ar. É como se as molØculas formassem uma película fininha na superfície.

Uma molécula de água do meio do líquido é puxada para todos os lados, inclusive para cima e para baixo.

As moléculas de água da superfície são puxadas para baixo e para os lados.

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Essas ligaçıes, chamadas de pontes de hidrogŒnio, sªo ligaçıes fortes. Uma maneira bem simples de verificar a existŒncia dessas pontes de hidrogŒnio Ø entender por que o gelo bóia na Ægua.

O gelo bóia na Ægua porque sua densidade Ø menor do que a densidade da

Ægua líquida. A densidade do gelo Ø menor do que a da Ægua líquida por causa das pontes de hidrogŒnio que ligam as molØculas de Ægua umas às outras. No gelo elas se ligam de forma mais aberta. Isso provoca uma expansªo no gelo.

lMas, voltando à experiŒncia da agulha no copo com Ægua, o que aconteceu quando foi colocado o palito molhado no detergente?

Quando se coloca detergente, algumas molØculas de Ægua da superfície sªo substituídas por molØculas de detergente. Isso enfraquece a força da superfície da Ægua. Porque a atraçªo entre duas molØculas de Ægua Ø mais forte do que a atraçªo entre molØcula de Ægua e molØcula de detergente. Por isso, quando as molØculas de detergente se misturam com as molØculas de Ægua da superfície, a superfície da Ægua fica mais fraca. Foi por isso que a agulha afundou na Ægua.

Com a superfície da Ægua mais fraca, o oxigŒnio que estava dissolvido escapa da Ægua, provocando a morte dos peixes que nªo tŒm oxigŒnio suficiente para respirar. Algumas vezes a superfície dos rios fica coberta de espuma. Ela se forma quando se agita uma Ægua que tem sabªo ou detergente. Quando vocŒ agita, na verdade estÆ pondo ar dentro do líquido. Como o detergente enfraqueceu a superfície da Ægua, o ar sai facilmente de dentro da Ægua, formando as bolhas.

Com as substâncias que extraímos do petróleo fabricamos grande parte dos combustíveis que consumimos, em casa e na indœstria. Do petróleo tambØm sªo extraídas matØrias-primas para a fabricaçªo de plÆsticos, que sªo produtos muito importantes para a vida moderna. O Brasil precisa importar petróleo, que Ø transportado em navios-tanque. Quando hÆ derramamento de petróleo no mar, muitas vezes a limpeza Ø feita com o uso de detergentes. Misturando detergente na Ægua, o oxigŒnio que estava dissolvido escapa, o que provoca a morte dos peixes.

AULA42 VocŒ precisa saber lPetróleoPetróleoPetróleoPetróleoPetróleo Ø matØria-prima de muitos materiais, como, por exemplo, de plÆsticos para saquinhos, de enchimento de colchıes, de tintas.

lAdubosAdubosAdubosAdubosAdubos sªo fabricados de petróleo. Do petróleo extrai-se primeiro o hidrogŒnio, com o hidrogŒnio fabrica-se amônia, e com a amônia, adubo. Com a amônia podem-se fabricar nitratos, que tambØm sªo usados como adubo.

petróleo fi hidrogŒnio fi amônia fi nitrato fi adubo lMolØcula polarMolØcula polarMolØcula polarMolØcula polarMolØcula polar Ø aquela que tem um lado com carga elØtrica positiva e outro com carga elØtrica negativa. A Ægua Ø uma molØcula polar porque os Ætomos de hidrogŒnio ficam com carga positiva e o de oxigŒnio, com carga negativa.

lPonte de hidrogŒnioPonte de hidrogŒnioPonte de hidrogŒnioPonte de hidrogŒnioPonte de hidrogŒnio Ø a ligaçªo entre molØculas de Ægua devido à sua polaridade.

lNo interior da Ægua, uma molØcula Ø atraída em todas as direçıes pelas molØculas de Ægua que estªo ao seu redor. Na superfície da Ægua, uma molØcula Ø atraída só pelas molØculas que estªo ao seu lado e pelas molØculas que estªo no interior da Ægua.

lTensªo superficialTensªo superficialTensªo superficialTensªo superficialTensªo superficial Ø uma propriedade dos líquidos que impede que um objeto passe facilmente pela sua superfície. Isto acontece porque as molØculas da superfície de um líquido se atraem de forma diferente das molØculas no interior do líquido.

lDetergenteDetergenteDetergenteDetergenteDetergente Ø uma substância que tem a propriedade de remover óleos e gorduras.

lUm detergente fica na superfície da Ægua. Com isso mudam as forças de atraçªo entre as molØculas de Ægua na superfície e diminui a tensªo superficial.

lSe a tensªo superficial Ø menor, um objeto pode passar mais facilmente pela superfície do líquido.

Tensªo superficialTensªo superficialTensªo superficialTensªo superficialTensªo superficial Ø uma propriedade que vocŒ pode observar facilmente.

VocŒ viu a agulha na superfície da Ægua. Se tiver a mªo bem firme, pode tentar colocar uma tachinha, com a ponta para cima, na Ægua; ela nªo afunda.

Vamos pensar mais

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HÆ insetos que andam em cima da Ægua. A agulha, a tacha e os insetos sªo mais densos do que a Ægua e deveriam afundar como uma pedra. Nªo afundam porque na superfície da Ægua as forças de atraçªo entre as molØculas estªo desbalanceadas. As molØculas sªo atraídas para os lados e para o interior do líquido, mas nªo para fora. No interior do líquido, as molØculas sªo atraídas em todas as direçıes. Essas forças desbalanceadas dªo origem à tensªo superficial.

Um objeto mais pesado, uma pedra, por exemplo, vence a tensªo superficial e afunda. A agulha, a tacha e os insetos sªo muito leves e nªo vencem a tensªo superficial. Nªo bóiam, como, por exemplo, madeira, que fica na superfície da Ægua porque Ø menos densa. Nªo se pode confundir os dois fenômenos: o objeto que nªo afunda na Ægua porque nªo vence a tensªo superficial e o objeto que nªo afunda porque tem densidade menor que a Ægua.

A tensªo superficial tambØm aparece em outros fenômenos. VocŒ jÆ deve ter observado uma gota de Ægua sobre uma superfície oleosa, um assoalho encerado, por exemplo. A gota nªo se espalha porque a tensªo superficial mantØm as molØculas de Ægua todas juntas.

Outro fenômeno que se pode observar: o vento espalha areia seca, mas nªo leva areia molhada. Por quŒ? Entre os grªos da areia molhada hÆ uma camada de Ægua muito fina. Como a tensªo superficial mantØm todas as molØculas de Ægua juntas, tambØm os grªos de areia tŒm de ficar juntos.

O que acontece, na gota de Ægua sobre o assoalho encerado, quando se espeta um palito de dente com a ponta molhada em detergente? A gota se espalha. O motivo Ø o mesmo da agulha que afunda na Ægua quando se coloca detergente na superfície. O detergente diminui a tensªo superficial.

Por que detergente espuma? Por que dÆ para fazer bolhas de sabªo? As bolhas sªo formadas por camadas muito finas de Ægua, cheias de ar. Estas camadas muito finas só podem existir se houver um detergente ou sabªo para reduzir a tensªo superficial. Sem detergente a tensªo superficial Ø alta e a camada de Ægua transforma-se numa gota de Ægua, onde as molØculas estªo mais juntas.

oComo o nitrogŒnio Ø absorvido pelas plantas. oComo o nitrogŒnio do ar se transforma em adubo. oComo se limpa derramamentos de petróleo no mar. oPor que os peixes morrem quando hÆ espuma no rio. oComo as molØculas de Ægua se ligam. oPor que o gelo bóia na Ægua. oO que Ø ponte de hidrogŒnio.

Agora eu sei

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Vamosexercitar

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmaçıes a seguir:

a)a)a)a)a)()Numa soluçªo de oxigŒnio em Ægua, o oxigŒnio Ø o soluto e a Ægua Ø o solvente.

b)b)b)b)b)()A molØcula de Ægua Ø formada por dois Ætomos de hidrogŒnio e um Ætomo de oxigŒnio.

c)c)c)c)c)()Na respiraçªo, os peixes usam o oxigŒnio da molØcula de Ægua. d)d)d)d)d)()A interaçªo entre molØculas de Ægua chama-se ponte de hidrogŒnio. e)e)e)e)e)()A densidade do gelo Ø maior que a da Ægua líquida. f)f)f)f)f)()Detergentes sªo usados para limpar a Ægua quando ocorre derramamento depetróleo.

Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 Como o petróleo Ø usado na fabricaçªo de fertilizantes?

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3 A tabela a seguir mostra as solubilidades de algumas substâncias em Ægua, a 20”C.

a)a)a)a)a)O que significa dizer que a solubilidade do sal de cozinha em Ægua Ø de 36 g, a 20”C? b)b)b)b)b)O que Ø mais solœvel em Ægua, oxigŒnio ou dióxido de carbono? Explique a sua resposta.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

A molØcula de Ægua tem dois pólos, um positivo e outro negativo. Explique como as molØculas de Ægua se atraem, formando as pontes de hidrogŒnio.

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5 O que Ø ponte de hidrogŒnio?

Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6 Por que a superfície da Ægua líquida Ø forte?

Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7 A superfície do Ælcool Ø mais fraca que a da Ægua. Como vocŒ explicaria este fato?

Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8

Por que os peixes morrem quando se usa detergente para limpar a Ægua suja de petróleo?

Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9 O que Ø espuma?

Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10 Por que a espuma Ø um problema para o meio ambiente?

SUBSTNCIASUBSTNCIASUBSTNCIASUBSTNCIASUBST´NCIA areia sal de cozinha açœcar oxigŒnio dióxido de carbono

SOLUBILIDADESOLUBILIDADESOLUBILIDADESOLUBILIDADESOLUBILIDADE ( g/100ml de Ægua) ( g/100ml de Ægua) ( g/100ml de Ægua) ( g/100ml de Ægua) ( g/100ml de Ægua) insolœvel

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