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Índice
- Introdução...........................................................................................................................
- Fundamentação Teórica......................................................................................................
- 2.1. Oxido........................................................................................................................... - 2.1.1. Formula Geral...................................................................................................... - 2.1.2. Classificação........................................................................................................ - 2.1.3. Nomenclatura dos Óxidos.................................................................................... - 2.1.4. Propriedades químicas......................................................................................... - 2.1.5. Propriedades físicas dos óxidos.......................................................................... - 2.1.6. Aplicação dos óxidos.........................................................................................
- 2.2. Oxiácidos envolvidos na poluição atmosférica......................................................... - 2.2.1. Monóxido de carbono (CO)............................................................................... - 2.2.2. Dióxido de carbono (CO 2).................................................................................
- 2.2.3. Dióxido de enxofre (SO2)...................................................................................
- 2.2.4. Dióxido de nitrogênio (NO2)..............................................................................
- 2.2.5. Chuvas ácidas.....................................................................................................
- 2.2.6. Alterações Climáticas........................................................................................
- 2.2.7. Possíveis soluções possíveis para estes problemas............................................
- Conclusão..........................................................................................................................
- Bibliografia.......................................................................................................................
Introdução O presente trabalho da cadeira de química geral visa retrar acerca dos óxidos na qual focaliza o conceito, nomenclatura, propriedades físicas e químicas, aplicação e por fim faz-se a menção dos oxiácidos envolvido na poluição atmosférica. E temo como objectivo geral de descrever os óxidos nas várias vertentes, e duma forma específica demostra
Os compostos como OF 2 (Fluoreto de oxigénio) e O2F 2 (difluoreto de deoxigénio), não são considerados óxidos, pois o elemento fluor é mais electronegativo que o oxigénio.
1.1. Formula Geral
ou seja Se x for múltiplo de 2, devemos simplificá-lo em geral Exemplos:
Classificação Quanto ao tipo de elemento que se encontra ligado ao oxigénio, o óxido poderá ser:
E 2 Ox
- Óxido ácido ou Oxido não metálicos: São óxidos com baixo ponto de fusão em que, geralmente, o elemento ligado ao oxigênio é um ametal. Possuem estrutura molecular, pois a diferença de eletronegatividade entre o oxigênio e o outro elemento não é tão grande. Resultam da desidratação dos ácidos e, por isso, são chamados anidridos de ácidos e muitas vezes são gasosos. Exemplo: SO2, SO (^) 3, CO2, NO (^) 2, Cl2O, Cl (^) 2O (^) 7, SiO2, CrO (^) 3, MnO3, Mn (^) 2O7. Etc
- Óxido básico ou óxido metálico: São óxidos com elevado ponto de fusão em que o elemento ligado ao oxigênio é um metal com baixo número de oxidação (+1 e +2, exceto Pb, Zn, Al, Sb e Sn, os quais formam sempre óxidos anfóteros). Os óxidos de caráter mais básico são os óxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos. Os óxidos básicos possuem estrutura iônica devido à diferença de eletronegatividade entre o metal (que é baixa) e o oxigênio (que é alta), por terem este caráter iônico apresentam estado físico sólido. Exemplo: MgO, CaO, CuO, Cu (^) 2O Na (^) 2O, FeO, Fe (^) 2O (^) 3, BaO, Na (^) 2O, etc.
- Óxidos Anfóteros
Geralmente se comportam como substâncias oxidantes. Por exemplos: H2O (^) 2, Na (^) 2O (^) 2, K2O (^) 2, BaO 2 etc.
- Superóxidos São composto inorgânicos derivados dos iões O 2 -. Trata-se de uma das principais espécies relativas de oxigénio, que são substâncias químicas encontradas na maior parte dos seres vivos, provenientes da oxidação ou redução do oxigénio molecular. Por exemplos: CaO (^) 4, NaO2, KO (^) 2, etc.
Nomenclatura dos Óxidos A nomenclatura moderna dos óxidos, de um modo geral é feita em função do número de átomos de cada elemento na fórmula do óxido.
- Óxidos metálicos ou básico A nomenclatura nesses tipos de óxido segue a seguinte sequências: Primeiro coloca-se a designação de Oxido de, depois coloca-se o nome do metal, caso o catião apresente somente uma carga (somente um numero de oxidação ou uma valência).
Oxido + nome do metal
Caso o elemento apresente mais de uma Valência (se não tiver numero fixo de oxidação ou valência), pode-se dignar pela seguinte fórmula sequencial: **Óxido de + nome do elemento
- carga do elemento em numeração romana entre parênteses ou** pode se usar o sufixos de da terminação – ico (maior valência) e – oso (menor valência), para caso de o elemento apresentar duas valências.
Oxido + nome do metal + carga do elemento em numeração romana entre parênteses. Ou Oxido + nome do metal com terminação -ico (menor valência) ou - oso (maior valência)
Exemplos:
Catião metálico Anião óxido Óxido formado Nome do óxido K+^ K2O Óxido de potássio -
O 2-
Zn-^ ZnO Óxido de zinco - Al 3+^ Al (^) 2O 3 Óxido de alumínio - Fe 2+^ FeO Óxido de ferro (II) Óxido ferroso Fe 3+^ Fe (^) 2O 3 Óxido de ferro (III) Óxido férrico Cu +^ Cu (^) 2O Óxido de cobre (I) Óxido cuproso Cu 2+^ CuO Óxido de cobre (II) Óxido cúprico Sn2+^ SnO Óxido de estanho (II) Óxido estanoso Sn4+^ SnO 2 Óxido de estanho (IV) Óxido estânico Pb2+^ PbO Óxido de chumbo (II) Óxido plumboso Pb4+^ PbO 2 Óxido de chumbo (IV) Óxido de plúmbico
- Oxido acido ou não metálico A nomenclatura nesses tipos de óxido segue a seguinte sequências: Primeiro indica-se o número de átomos de oxigénio no óxido usando prefixos gregos ( mono, di, tri, tetra, penta, …), depois acrescenta-se a palavra óxido. Seguidamente, indica-se o número de átomos do não-metal no óxido usando prefixos gregos acima mencionado. Finalmente cria-se o nome do não ametal.
Prefixo (quantidade/No^ de oxigénio) + óxido + nome do não-metal
Exemplos:
Átomos não metálicos Oxido formado Nome do óxido C CO Monóxido de carbono C CO 2 Dióxido de carbono S SO 2 Dióxido de enxofre S SO 3 Trióxido de enxofre N NO Monóxido de nitrogénio N NO 2 Dióxido de nitrogénio N NO 3 Trióxido de nitrogénio
Estes oxido têm outra particularidade: reagem com acido formando um sal e agua, isto é, neutralizam o ácido, por isso são designado de reacção de neutralização.
Oxido básico + ácido sal + água Na (^) 2O + 2HNO 3 2NaNO 3 + H2O BaO + H2SO 4 BaSO 4 + H2O CaO + HCl CaCl 2 + H2O
- Oxido ácido Os óxidos ácidos são óxido não metálico que ao reagirem com água forma soluções ácidas, isto é, soluções que contem iões H+^ que conferem as propriedades acidas à solução. Alguns óxidos ácidos resultam da desidratação (perda de água) dos respetivos ácidos e, por isso, são chamado de anidridos de ácidos. Exemplo: H2SO 3 SO 2 + H2O H2CO 3 CO 2 + H2O
Desta feita pode se verificado que os óxidos ácidos podem ser obtido de ácidos oxigenados. Então, é fácil concluir que tais óxidos reagem com agua formando um ácido oxigenado, como por exemplo:
Oxido ácido + Água Ácido oxigenado SO 2 + H2O H (^) 2SO 3 P2O 5 + H2O 2H (^) 3PO 4 N2O 3 + H2O 2HNO (^2) CO 2 + H (^) 2O H2CO (^3)
Os óxidos ácidos também pode reagir com base. Neste caso, forma-se um sal e água. Enquanto os óxidos básico são neutralizados pelos ácidos, os óxidos ácidos neutralizam as bases ( reacção de neutralização ).
Óxido ácido + base sal + Água
SO 2 + 2KOH K2SO 3 + H2O
P2O 5 + 6LiOH 2Li3PO 4 + H2O N2O 3 + Ba(OH) 2 2HNO 2 + H (^) 2O CO 2 + Ca(HO) 2 H2CO 3 + H2O
- Óxidos anfóteros Os óxidos anfóteros só reagem com outras substâncias de caracter químico pronunciado (acido forte ou base forte). E quando reagem com ácidos forte ele funcionam como base é formam sal e água (o metal do óxido torna-se o catiões do sal), e com bases forte ele funcionam como ácido e formam sal e água também (neste caso o metal formador do óxido e o oxigênio formam o aniões do sal).
Óxido anfótero (base) + ácido sal + água ZnO + 2HCl ZnCl 2 + H2O óxido base ácido forte cloreto de zinco água
Al2O 3 + 3H2SO 4 Al (^) 2(SO4) 3 + 3H2O óxido base ácido forte sulfato de zinco água
Óxido anfótero (ácido) + base sal + água
ZnO + 2KOH K2ZnO 2 + H2O óxido ácido base forte Zincato de sódio água
Al2O 3 + 2NaOH 2NaAlO 2 + H (^) 2O _óxido ácido base forte Aluminato de sódio água _
- Óxidos duplos, mistos ou salinos
Os óxidos mistos reagem como se fossem a mistura de dois óxidos:
Óxido de cálcio também conhecida vulgarmente como cal viva. A cal viva é muito conhecida pela aplicação que tem na construção civil, na indústria de vidro e na agricultura como reguladora da acidez dos solos. Este oxido é básico porque é uma substancia iónica que quando misturada com a agua, conduz à formação de OH-^ , os quais conferem as propriedades básicas à emulsão que forma. Esta emulsão, designada por cal apagada , é muitas vezes usada para caiar paredes na construção civil. BaO (oxido de bário ou barita): é muito utilizado na produção de detergentes. Na2O (oxido de sódio): é utlizado em vidrarias e em matérias cerâmicos. CO 2 (dióxido de carbono ou gás carbónico): é muito usado na indústria de produdos de refrigerantes de extintores. É um gás incolor, inodoro, mais denso que o ar. Não é combustível e nem comburente, por isso, é usado como extintor de incêndio. O CO2 não é tóxico, por isso não é poluente. O ar contendo maior teor em CO2 que o normal (0,03%) é impróprio à respiração, porque contém menor teor em O2 que o normal. O CO2 é o gás usado nos refrigerantes e nas águas minerais gaseificadas. Aqui ocorre a reação: CO 2 + H2O H (^) 2CO 3 (ácido carbônico)
O CO2 sólido, conhecido por gelo seco, é usado para produzir baixas temperaturas. Atualmente, o teor em CO2 na atmosfera tem aumentado e esse fato é o principal responsável pelo chamado efeito estufa.
2. Oxiácidos envolvidos na poluição atmosférica A poluição atmosférica é o efeito provocado na atmosfera por diferentes elementos sólidos, líquidos, ou gasosos, provenientes sobretudo da actividade do Homem. Os problemas mais graves de contaminação do ar surgem nas cidades e áreas com um grande nível de industrialização, embora cada vez mais se generalizem por todo o planeta, facto que merece a nossa preocupação. As chaminés das fábricas e os escapamentos dos veículos automotores são os grandes responsáveis pela poluição do ar e lançam continuamente no ar uma grande quantidade de substâncias, geralmente os oxiácidos como óxidos de enxofre (SO2 e SO3), óxidos de nitrogênio (NO e NO2), material particulado, dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos (CXHY). Essas substâncias constituem os poluentes primários. Alguns deles reagem entre si ou com os componentes do ar, formando os poluentes secundários.
Figura 2: Representação esquemática de três tipos de fontes poluidoras e tipos de poluentes.
Monóxido de carbono (CO) O monóxido de carbono (CO) é formado na queima de combustível dos veículos e se tornam um grave agente poluidor na atmosfera. Trata-se de um gás “traiçoeiro”, pois, sendo incolor, inodoro, sua presença pode não ser percebida. É extremamente tóxico, sendo desta forma um seríssimo poluente do ar atmosférico, forma-se na queima incompleta de combustíveis como álcool (etanol), gasolina, óleo, diesel, etc. A quantidade de CO lançada na atmosfera pelo escapamento dos automóveis, caminhões, etc. cresce na seguinte ordem em relação ao combustível usado: álcool <gasolina <óleo diesel. A gasolina usada como combustível contém um certo teor de álcool (etanol), para reduzir a quantidade de CO lançada na atmosfera e, com isso, diminuir a poluição do ar, ou seja, diminuir o impacto ambiental. Usado para obter certos produtos químicos e na metalurgia do aço. É normalmente o principal poluente da atmosfera das zonas urbanas; Quando inalado combina com a hemoglobina dos glóbulos vermelhos do sangue, reduzindo sua capacidade de transporte do
Figura 3: ilustração do efeito estufa.
Dióxido de enxofre (SO2) É um gás incolor, tóxico, de cheiro forte e irritante, Forma-se na queima do enxofre e dos compostos do enxofre: S + O2(ar) ⇒ SO (^2) O SO 2 é um sério poluente atmosférico. É o principal poluente do ar das regiões onde há fábricas de H (^) 2SO4. Uma das fases da fabricação desse ácido consiste na queima do enxofre.
A gasolina, óleo diesel e outros combustíveis derivados do petróleo contêm compostos do enxofre. Na queima desses combustíveis, forma-se o SO 2 que é lançado na atmosfera. O óleo diesel contém maior teor de enxofre do que a gasolina e, por isso, o impacto ambiental causado pelo uso do óleo diesel, como combustível, é maior do que o da gasolina. O álcool (etanol) não contém composto de enxofre e, por isso, na sua queima não é liberado o SO2. Esta é mais uma vantagem do álcool em relação à gasolina em termos de poluição atmosférica.
O SO 2 lançado na atmosfera se transforma em SO 3 que se dissolve na água de chuva
constituindo a chuva ácida, causando um sério impacto ambiental e destruindo a vegetação: 2SO 2 + O 2 (ar) ⇒ 2SO (^3)
É usado para a obtenção de ácido sulfúrico e no branqueamento de óleos alimentícios, entre outras aplicações. É um dos principais poluentes atmosféricos; em dias húmidos, combina-se com o vapor de água da atmosfera e origina a chamada chuva ácida. SO 3 + H2O ⇒ H2SO
Dióxido de nitrogênio (NO2) É um gás de cor castanho-avermelhada, de cheiro forte e irritante, muito tóxico. Nos motores de explosão dos automóveis, caminhões, etc., devido à temperatura muito elevada, o nitrogênio e oxigênio do ar se combinam resultando em óxidos do nitrogênio, particularmente NO2, que poluem a atmosfera.
O NO2 liberado dos escapamentos reage com o O2 do ar produzindo O3, que é outro sério oluente atmosférico.
NO 2 + O 2 ⇒ NO + O 3
Os automóveis modernos têm dispositivos especiais que transformam os óxidos do nitrogênio e o CO em N2 e CO2 (não poluentes).
Os óxidos do nitrogênio da atmosfera dissolvem-se na água dando ácido nítrico, originando assim a chuva ácida, que também causa sério impacto ambiental.
NO 2 + H2O ⇒ HNO 3
Chuvas ácidas O vapor da água (H (^) 2O) da atmosfera reage com o dióxido de enxofre (SO (^) 3), formando o
ácido sulfúrico (H (^) 2SO4), com dióxido de carbono (CO2), formando H (^) 2CO 3 e com os dióxidos de nitrogênio (NO2), formando o ácido nítrico (HNO (^) 3). As gotas de chuva, absorvendo esses ácidos, passam a apresentar alto índice de acidez.
Ao se precipitarem sobre o solo, ocorre o que se convencionou chamar de chuva ácida, responsável pelo desaparecimento de várias espécies aquáticas, pela destruição da cobertura vegetal e pela corrosão de metais e outros materiais, como os de que são feitos os monumentos e outras obras de arte pública expostos ao ar livre. Muitas vezes esses gases responsáveis pela chuva ácida são carregados pelo vento para regiões distantes daquela em que foram lançados, onde, mesmo não havendo poluição do ar, pode ocorrer a precipitação de chuvas ácidas.
Possíveis soluções possíveis para estes problemas Os cientistas têm vindo a apelar para a intervenção dos governantes e das populações em geral, devido ao agravamento dos problemas relacionados com a atmosfera.
Para combater o smog, as chuvas ácidas, o aumento do efeito de estufa, a destruição da camada de ozono e alterações climáticas, foram adoptadas medidas de preservação da Natureza, tais como:
▲ (^) A redução das emissões de dióxido de carbono para a atmosfera; ▲ A utilização de filtros nas chaminés das fábricas; ▲ A promoção de energias alternativas, não poluentes; ▲ A eliminação da utilização de CFC; ▲ A utilização de tecnologias “limpas”. ▲ A promoção da reciclagem; ▲ A reutilização de determinados produtos, por exemplo a utilização de garrafas de vidro em substituição das de plásticos descartáveis; ▲ A redução na utilização de determinados produtos mais poluentes, como o plástico.
Conclusão
Com este trabalho pretendi dar a conhecer as consequências da poluição atmosférica, assim como soluções para atenuar os seus efeitos.
A poluição atmosférica provoca o smog, as chuvas ácidas, o efeito de estufa, a destruição da camada de ozono e alterações climáticas. Estes problemas têm vindo a agravar-se, devido à constante emissão de dioxido de carbono proveniente dos automóveis, das fábricas, dos incêndios e da utilização de pesticidas.
Se este problema se continuar a agravar, provavelmente haverá a destruição da camada de ozono, o que vai terminar com a vida no planeta Terra.
