QUÍMICA

Conteúdo destinado aos alunos do 2° ano do ensino médio, de acordo com o Currículo do estado de São Paulo e assuntos abordados no ENEM, BNCC e planejamento 2020 da Escola Júlia Lopes de Almeida.

Transformações químicas

Em termos gerais uma transformação química ocorre quando a estrutura da matéria é alterada, desta forma dizemos que ela é irreversível porém, há situações que isso pode ser alterado.

Como podemos identificar uma transformação química?

Tomemos como exemplo o preparo da carne para nossa alimentação, é possível observar alterações na textura, cor, sabor, aroma, indicação de que houve alteração em determinados materiais (componentes da carne).

Quando cortamos uma maçã ou uma banana e as deixamos em algum lugar por um tempo, observamos a mudança de cor na parte exposta, o que ocorreu? Uma transformação química, e como podemos identificar isso? Pela mudança de cor, o indicativo que algum componente das frutas, reagiu com algo que estava no ar e a evidencia é a alteração da cor.

As transformações da matéria, na maioria das vezes, envolvem a interação entre diferentes materiais ou entre materiais e alguma forma de energia. Assim, vale a pena considerar a importância do domínio da produção e manutenção do fogo pelo ser humano desde os tempos mais remotos, nas mais diversas áreas da vida: alimentação, segurança, conforto etc.

As interações que geram transformações na composição química dos materiais de partida são chamadas transformações químicas. Os materiais de partida, necessários para essa transformação, são chamados reagentes, e aqueles que são formados no fim do processo são chamados produtos da transformação química. Em outras palavras, pode-se dizer que nas transformações químicas ocorre a formação de novas substâncias, diferentes dos reagentes em sua composição e suas propriedades.

Existem vários fatores que podem interferir em uma reação química, tais como; tempo de reação e energia necessária para que ocorra a reação.

Combustão

O processo de combustão consiste em interações físicas e químicas ao mesmo tempo, para tanto, este processo recebeu o nome de triângulo da combustão, que é composto por um comburente (O2) uma fonte de calor ou faísca e um combustível (C).

Produção da Cal ( Calcinação do calcário)

A cal é um dos materiais de maior importância para a sociedade atual. Poucas substâncias possuem tantas aplicações quanto ela. Embora seja conhecida pelas civilizações (egípcia, grega e romana) há muito tempo, sua produção e seu uso foram deixados de lado por alguns séculos, sendo redescobertos no fim da Idade Média. Na América colonial, por exemplo, havia produção de cal por meio de processos primitivos de calcinação do calcário em fornos escavados nos barrancos e revestidos de tijolos ou pedras, onde se queimava carvão ou madeira. Esses processos eram, entretanto, muito demorados, levando cerca de três dias para que a cal fosse produzida. Esse período é muito superior ao tempo médio nos fornos modernos, onde a produção da cal consome algumas poucas horas.

Em geral, fornos modernos consomem 1,0 kg de carvão na produção de 3,2 kg de cal. A energia obtida pela queima do carvão é necessária para secagem, aquecimento e decomposição térmica do calcário (CaCO₃). Esse processo, conforme a representação a seguir, necessita de energia e ocorre em temperaturas superiores a 900 ºC:

calcário + energia → cal viva + gás carbônico (processo de calcinação)

CaCO₃+ E.T 900°C → CaO + CO₂

A cal viva (CaO) pode ser assim comercializada ou passar por uma segunda etapa, na qual é adicionada água. Enquanto na calcinação há consumo de energia e diminuição de massa e de volume de material sólido, na hidratação há liberação de energia e aumento de massa e de volume de material sólido. Nesse último processo forma-se como produto a cal extinta ou cal apagada,

Ca(OH)₂ : cal viva + água → cal extinta + energia (processo de hidratação)

CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + E.T

Dependendo do tipo de calcário empregado, a cal obtida poderá ter diferentes aplicações.

Entre as mais comuns e importantes podemos citar:

a) agricultura (correção da acidez do solo);

b) siderurgia (fundente e escorificante);

c) fabricação de papel (agente branqueador e correção da acidez);

d) tratamento de água (correção da acidez e agente floculante);

e) construção civil (agente cimentante). Assim, pode-se perceber que a cal é um material versátil e, por isso, importante em diversos setores da sociedade.

Vocabulário

Fundente: material que facilita a fusão de outro sólido, nesse caso, fusão da sílica (areia) presente nos minérios de ferro.

Escorificante: material que auxilia na purificação de um produto, nesse caso, o ferro.

Exotermia: Exo= para fora + termia= calor

Endotermia: Endo= para dentro + termia=calor

(Elaborado por Fabio Luiz de Souza e Luciane Hiromi Akahoshi especialmente para o São Paulo faz escola).

ATIVIDADE 1

Questões para análise do texto

1. Quais são as matérias-primas empregadas na produção da cal? Quais materiais podem ser formados?

2. Proponha uma explicação para a diminuição e o aumento da massa de material sólido durante os processos de calcinação e hidratação, respectivamente.

3. Comente a importância, em termos de custos, de controlar o tempo de produção nas transformações que ocorrem na indústria e em nosso dia a dia.

4. Na indústria, o tempo de produção é um fator importante a ser considerado. De acordo com o texto, além desse fator, quais outros devem ser levados em conta na produção da cal?

Balanceamento de equações (Reações químicas)

De acordo com a lei de conservação de massa (Lei de Lavoisier (Lei ponderal) ) que diz; “ Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”, de acordo com essa lei, “a soma das massas dos reagentes deve ser igual a soma das massas dos produtos”, desta forma, tudo que temos nos reagentes, deve aparecer nos produtos de uma reação química (elementos), respeitando a premissa que matéria é tudo que possui massa e volume e ocupa um lugar no espaço. Ao analisarmos esta afirmação, podemos concluir que uma transformação química pode ser descrita por:

Estanho (sólido) + gás oxigênio → óxido de estanho (sólido)

Sn + O2 → SnO₂

Para realizarmos o balanceamento químico pela maneira mais simples (método de tentativas), é fácil realizar o acerto dos coeficientes dos reagentes e dos produtos envolvidos em uma transformação (reação) química.

Na produção da amônia, temos a reação N₂ + H₂ → NH₃, observe como podemos fazer o balanceamento dessa equação de modo que a metodologia posa ser aplicada em outas equações, a saber;

1- Inicialmente observamos a quantidade de átomos de cada elemento nos dois lados da equação

2- Para igualar o número de átomos nos dois termos (reagentes e produtos), devemos colocar como índice do primeiro membro o coeficiente do segundo, e o segundo como coeficiente do primeiro.

3- O processo deve ser repetido até que os dois lados da equação estejam com os número de átomos igual.

Detalhe: Se observarmos os dois lados, inicialmente temos: N₂ + H₂ → NH₃

Nos reagentes: 2 átomos de nitrogênio e 2 átomos de hidrogênio

Nos produtos: 1 átomo de nitrogênio e 3 átomos de hidrogênio

Após a execução do balanceamento das equações, podemos definir as proporções de cada reagente e o rendimento das reações (Lei das proporções definidas (Lei de Proust)).

Cálculo de massa molar

Para calcularmos a massa molar de uma reação (equação), basta separar cada um dos compostos (reagentes e produtos) e separar a quantidade de átomos de cada elemento presente, depois consultar sua massa atômica na tabela periódica, fazer uma soma e conferir os valores encontrados nos reagentes e nos produtos, se estiverem iguais, você acabou de comprovar a Lei de conservação de massa. Lembrando que na realidade de experimentação, nem sempre isso é possível.

Atividade 2

1. Produtos de limpeza, indevidamente guardados ou manipulados, estão entre as principais causas de acidentes domésticos. Leia o relato de uma pessoa que perdeu o olfato por ter misturado água sanitária, amoníaco e sabão em pó para limpar um banheiro: A mistura ferveu e começou a sair uma fumaça asfixiante. Não conseguia respirar e meus olhos, nariz e garganta começaram a arder de maneira insuportável. Saí correndo à procura de uma janela aberta para poder voltar a respirar. O trecho em negrito poderia ser reescrito, em linguagem científica, da seguinte forma:

a) As substâncias químicas presentes nos produtos de limpeza evaporaram.

b) Com a mistura química, houve produção de uma solução aquosa asfixiante.

c) As substâncias sofreram transformações pelo contato com o oxigênio do ar.

d) Com a mistura, houve transformação química que produziu rapidamente gases tóxicos.

e) Com a mistura, houve transformação química, evidenciada pela dissolução de um sólido.

2. Entre os procedimentos recomendados para reduzir acidentes com produtos de limpeza, aquele que deixou de ser cumprido, na situação discutida na questão anterior, foi:

a) Não armazene produtos em embalagens de natureza e finalidade diferentes das originais.

b) Leia atentamente os rótulos e evite fazer misturas cujos resultados sejam desconhecidos.

c) Não armazene produtos de limpeza e substâncias químicas em locais próximos a alimentos.

d) Verifique, nos rótulos das embalagens originais, todas as instruções para os primeiros socorros.

e) Mantenha os produtos de limpeza em locais absolutamente seguros, fora do alcance de crianças.

3. Os gases liberados pelo esterco e por alimentos em decomposição podem conter sulfeto de hidrogênio (H₂S), gás com cheiro de ovo podre, que é tóxico para muitos seres vivos. Com base em tal fato, foram feitas as seguintes afirmações:

I. Gases tóxicos podem ser produzidos em processos naturais;

II. Deve-se evitar o uso de esterco como adubo porque polui o ar das zonas rurais;

III. Esterco e alimentos em decomposição podem fazer parte no ciclo natural do enxofre (S).

Está correto, apenas, o que se afirma em

a) I

b) II

c) III

d) I e III

e) II e III

4. A formação frequente de grandes volumes de pirita (FeS₂) em uma variedade de depósitos minerais favorece a formação de soluções ácidas ferruginosas, conhecidas como “drenagem ácida de minas”. Esse fenômeno tem sido bastante pesquisado pelos cientistas e representa uma grande preocupação entre os impactos da mineração no ambiente. Em contato com oxigênio, a 25 °C, a pirita sofre reação, de acordo com a equação química:

FeS₂ + O₂ + H₂O → Fe₂ (SO₄)₃ + H₂SO₄

(Adaptado de : FIGUEIREDO, B. R. Minérios e ambiente. Campinas: Unicamp, 2000). Para corrigir os problemas ambientais causados por essa drenagem, a substância mais recomendada a ser adicionada ao meio é o carbonato de cálcio. O balanceamento químico correto para esta reação é:

a) 4:10:2:1:3

b) 4:15:2:2:2

c) 5:15:2:3:2

d) 4:15:2:2:2

e) 5:8:2:3:1

5. Suponha que um agricultor esteja interessado em fazer uma plantação de girassóis. Procurando informação, leu a seguinte reportagem: Solo ácido não favorece plantio Alguns cuidados devem ser tomados por quem decide iniciar o cultivo do girassol. A oleaginosa deve ser plantada em solos descompactados, com pH acima de 5,2 (que indica menor acidez da terra). Conforme as recomendações da Embrapa, o agricultor deve colocar, por hectare, 40 kg a 60 kg de nitrogênio, 40 kg a 80 kg de potássio e 40 kg a 80 kg de fósforo. O pH do solo, na região do agricultor, é de 4,8. Dessa forma, o agricultor deverá fazer a “calagem”. (Folha de S. Paulo, 25/09/1996) Suponha que o agricultor vá fazer calagem (aumento do pH do solo por adição de cal virgem – CaO). De maneira simplificada, a diminuição da acidez se dá pela interação da cal (CaO) com a água presente no solo, gerando hidróxido de cálcio (Ca(OH)2 ), que reage com os ions H+ (dos ácidos), ocorrendo, então, a formação de água e deixando ions Ca2+ no solo.

Considere as seguintes equações:

I. CaO + 2H₂O → Ca(OH)₃

II. CaO + H₂O → Ca(OH)₂

III. Ca(OH)₂ + 2H⁺ → Ca2⁺ + 2H₂O

IV. Ca(OH)₂ + H⁺ → CaO + H₂O

O processo de calagem descrito anteriormente pode ser representado pelas equações:

a) I e II

b) I e IV

c) II e III

d) II e IV

e) III e IV

6. A deterioração de um alimento é resultado de transformações químicas que decorrem, na maioria dos casos, da interação do alimento com microrganismos ou, ainda, da interação com o oxigênio do ar, como é o caso da rancificação de gorduras. Para conservar por mais tempo um alimento deve-se, portanto, procurar impedir ou retardar ao máximo a ocorrência dessas transformações. Os processos comumente utilizados para conservar alimentos levam em conta os seguintes fatores:

I. microrganismos dependem da água líquida para sua sobrevivência.

II. microrganismos necessitam de temperaturas adequadas para crescerem e se multiplicarem. A multiplicação de microrganismos, em geral, é mais rápida entre 25°C e 45°C, aproximadamente.

III. transformações químicas têm maior rapidez quanto maior for a temperatura e a superfície de contato das substâncias que interagem.

IV. há substâncias que acrescentadas ao alimento dificultam a sobrevivência ou a multiplicação de microrganismos.

V. no ar há microrganismos que encontrando alimento, água líquida e temperaturas adequadas crescem e se multiplicam.

Em uma embalagem de leite “longa-vida”, lê-se : “Após aberto é preciso guardá-lo em geladeira” . Caso uma pessoa não siga tal instrução, principalmente no verão tropical, o leite se deteriorará rapidamente, devido a razões relacionadas com

a) o fator I, apenas.

b) o fator II, apenas.

c) os fatores II, III e V, apenas.

d) os fatores I, II e III, apenas.

e) os fatores I, II, III, IV e V.

7. No Brasil, mais de 66 milhões de pessoas beneficiam- -se hoje do abastecimento de água fluoretada, medida que vem reduzindo, em cerca de 50%, a incidência de cáries. Ocorre, entretanto, que profissionais da saúde muitas vezes prescrevem flúor oral ou complexos vitamínicos com flúor para crianças ou gestantes, levando à ingestão exagerada da substância. O mesmo ocorre com o uso abusivo de algumas marcas de água mineral que contêm flúor. O excesso de flúor – fluorose – nos dentes pode ocasionar desde efeitos estéticos até defeitos estruturais graves. Foram registrados casos de fluorose tanto em cidades com água fluoretada pelos poderes públicos como em outras, abastecidas por lençóis freáticos que naturalmente contêm flúor. (Adaptado da Revista da Associação Paulista de Cirurgiões Dentistas – APCD, vol. 53, no 1, jan./fev. 1999) Com base nesse texto, são feitas as afirmações a seguir.

I. A fluoretação da água é importante para a manutenção do esmalte dentário, porém não pode ser excessiva.

II. Os lençóis freáticos citados contêm compostos de flúor, em concentrações superiores às existentes na água tratada.

III. As pessoas que adquiriram fluorose podem ter utilizado outras fontes de flúor além da água de abastecimento público, como, por exemplo, cremes dentais e vitaminas com flúor.

Pode-se afirmar que, apenas:

a) I é correta.

b) II é correta.

c) III é correta.

d) I e III são corretas.

e) II e III são corretas.

8. Fazer o balanceamento das equações, indicar as proporções, as quantidades de matéria, as massas molares, para cada equação que segue.

Água pura

A vida, como a conhecemos, depende da água, a substância mais abundante nos tecidos animais e vegetais, bem como na maior parte do mundo que nos cerca. Três quartos da superfície terrestre são cobertos de água: 97,2% formam os oceanos e mares; 2,11%, as geleiras e calotas polares; e 0,6%, os lagos, os rios e as águas subterrâneas. Esta última é a fração de água aproveitável pelo homem, que pode utilizá-la para abastecimento doméstico, indústria, agricultura, pecuária, recreação e lazer, transporte, geração de energia e outros.

Para abastecer 19 milhões de habitantes da Grande São Paulo são produzidos 5,8 bilhões de litros de água tratada por dia. Essa água provém dos Sistemas Cantareira, Alto do Tietê e Rio Grande. Embora a ONU recomende o consumo per capita de 110 litros de água, a média da capital tem sido de 221 litros por dia por habitante (dados de 2008). Levando-se em conta não só o consumo, mas também a perda de água por vazamentos, desperdício e outros, o Instituto Socioambiental (ISA) está promovendo uma campanha para combater o desperdício de água. Tanto as águas “doces” como as “salgadas” são imensas soluções aquosas, que contêm muitos materiais dissolvidos. Assim, a água na natureza não se encontra quimicamente pura.

Mesmo as águas da chuva e a destilada nos laboratórios apresentam gases dissolvidos, como o CO₂ , o O₂ e o N₂ , provenientes de sua interação com a atmosfera. É a presença desses gases e também de sais e outros compostos que torna a água capaz de sustentar a vida aquática – os peixes e outros seres não poderiam viver em água pura: eles necessitam do oxigênio dissolvido na água para sua respiração. Uma substância apresenta um conjunto de propriedades específicas que podem ser usadas para a sua identificação.

( Elaborado por Maria Eunice Ribeiro Marcondes e Yvone Mussa Esperidião especialmente para o São Paulo faz escola).

ATIVIDADE 3

Questões para análise do texto

1. Por que se afirma que a vida depende da água? Onde a utilizamos? Qual é sua importância para o ser humano?

2. Compare o consumo de água per capita recomendado pela ONU com o consumo per capita, por dia, na cidade de São Paulo. Cite algumas possíveis causas dessa discrepância.

3. Água tratada e água pura são expressões com o mesmo significado?

A água potável

A palavra potável vem do latim potabilis, que significa “própria para beber”. Para ser ingerida, é essencial que a água não contenha elementos nocivos à saúde. Muitas vezes, as águas superficiais provenientes de rios, lagos ou de afloramentos naturais, destinadas ao consumo humano ou a outros fins, não apresentam a qualidade sanitária exigida. Por essa razão, a água para consumo humano deve passar por tratamento a fim de torná-la potável, isto é, atender a certos requisitos estéticos, tais como ser isenta de cor, sabor, odor ou aparência desagradável, ou seja, ser própria para beber. Também pode ser utilizada no preparo de alimentos ou para lavar louças e roupas. Deve ser também isenta de substâncias minerais ou orgânicas ou organismos patogênicos que possam produzir agravos à saúde. Assim, o critério de potabilidade é diferente do critério de pureza. A potabilidade tem como fim o auxílio da manutenção dos seres vivos, inclusive o ser humano. A pureza indica que a única espécie química existente é H₂O, que tem propriedades específicas que a caracterizam.

Atualmente, grandes problemas estão afetando o suprimento da água, como a poluição dos rios, lagos e lençóis freáticos por resíduos industriais, agrícolas e humanos, além da contaminação por micro-organismos. Muitas vezes, essas águas contaminadas, se ingeridas, podem causar sérios danos à saúde. No entanto, dependendo da finalidade a que se destina, é permitida nas águas a presença de espécies orgânicas e inorgânicas, como o flúor recomendado pelos dentistas. Entretanto, suas quantidades devem ser monitoradas, pois, em represas ou outros tipos de reservatórios, pode ocorrer contaminação por micro-organismos patogênicos, por metais como o chumbo, o zinco e outros, ou por compostos orgânicos em concentrações superiores às estabelecidas pela legislação, como mostra a tabela a seguir.

Uma ocorrência no Rio de Janeiro, no ano 2000, que alarmou a população, foi a série de notícias sobre a contaminação da água por chumbo. Esse metal, na forma de Pb²⁺ (cátion chumbo II), havia sido detectado em amostras de água coletadas em residências onde as tubulações ainda eram constituídas de chumbo. Esse metal, no ser humano, deposita-se nos ossos, na musculatura, nos nervos e rins, provocando estados de agitação, epilepsia, tremores, perda de capacidade intelectual, anemias e, em casos extremos, uma doença chamada saturnismo. Atualmente, minimizou-se esse mal, pois o uso de tubulações de chumbo foi descartado, tornando-se obrigatória a utilização de tubulações fabricadas com cloreto de polivinila (PVC).

O alumínio é outro contaminante que tem causado temor à população. Alguns pesquisadores acreditam que sua presença na água potável pode ser aumentada caso em seu tratamento seja utilizado o alume. O uso de panelas de alumínio também pode aumentar a quantidade desse contaminante nos alimentos nelas processados. As pesquisas indicam que o consumo de água potável com mais de 100 ppb (0,1 mg · L–1) 1 de alumínio pode causar danos neurológicos, como perda de memória, e contribuir para agravar a incidência do mal de Alzheimer. Além desses contaminantes, deve-se considerar ainda os nitratos. O excesso de nitratos na água que bebemos pode causar, tanto em bebês recém-nascidos quanto em adultos com certa deficiência enzimática, a doença conhecida como “metemoglobinemia” ou “síndrome do bebê azul”. Bactérias presentes no estômago do bebê ou em mamadeiras mal lavadas e mal esterilizadas podem reduzir o nitrato a nitrito, como mostra a equação:

Interagindo com a hemoglobina, o nitrito a oxida impedindo, dessa forma, a absorção e o transporte adequados de oxigênio às células do organismo. Em razão da falta de hemoglobina, na sua forma reduzida e que dá a cor vermelha ao sangue, o bebê é acometido de insuficiência respiratória, perdendo a sua cor natural para uma cor azul-arroxeada. Nos adultos, essa doença pode ser controlada, pois a hemoglobina oxidada pode retornar com facilidade à sua forma reduzida, transportadora de oxigênio, e o nitrito se oxidar novamente a nitrato. A Portaria no 2.914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde, estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e à vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Alguns desses dados são mostrados nas tabelas a seguir

De acordo com a legislação brasileira vigente, a água potável deve estar em conformidade com o padrão microbiológico aqui apresentado.

As instituições responsáveis pelo controle da qualidade da água em termos de potabilidade realizam periodicamente análises bacteriológicas para verificar a existência e a quantidade de micro-organismos, identificando-os como prejudiciais – ou não – à saúde, bem como análises físico- -químicas para determinar a existência e a quantidade das espécies químicas dissolvidas em água.

Lembrando o que ocorreu em Caruaru, no Estado de Pernambuco, em 1996, quando muitas mortes foram causadas em razão do tratamento inadequado da água usada em hemodiálises, é, portanto, dever do cidadão estar atento à qualidade da água que usa e exigir monitoramento contínuo de espécies que possam afetar a saúde humana e a sobrevivência de outras espécies animais e vegetais.

Elaborado especialmente para o São Paulo faz escola. Fonte das tabelas: Portaria no 2.914, de 12 de dezembro de 2011. Disponível em: . Acesso em: 27 maio 2013.

ATIVIDADE 4

Questões para análise do texto

1. O que é água potável? O critério de potabilidade significa o mesmo que o critério de pureza?

2. O que é água contaminada? Por que não é própria para beber?

3. Que danos à saúde pode causar a presença de chumbo na água potável? Qual é a concentração máxima permitida para esse elemento na água potável, segundo a legislação brasileira? Quais são suas fontes?

4. Por que atualmente não se considera recomendável o uso de panelas de alumínio?

5. Que malefícios à saúde pode causar a presença de nitratos na água que bebemos?

Bibliografia:

S239m - São Paulo (Estado) Secretaria da Educação

Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: caderno do professor; química, ensino médio, 1ª série / Secretaria da Educação; coordenação geral, Maria Inês Fini; equipe, Denilse Morais Zambom, Fabio Luiz de Souza, Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valença de Sousa Santos, Luciane Hiromi Akahoshi, Maria Eunice Ribeiro Marcondes, Maria Fernanda Penteado Lamas, Yvone Mussa Esperidião. - São Paulo: SE, 2014. v. 1, 128 p

Quimica – Ciscato, Pereira, Chemello e Proti – 1Ed. – São Paulo Moderna 2016.

Sardella. A. Química- Série novo ensino médio – Ática 320p. São Paulo 2004

FTD – Material de apoio - Soluções educacionais; Recursos para complementar o aprendizado em sala de aula , FTD 2017.

ATIVIDADE 5

Fermentação alcoólica na produção do etanol

O Brasil é um dos poucos países do mundo que utilizam álcool (etanol) como combustível automotivo. Esse fato garante ao país não apenas a posição de um dos maiores produtores de etanol do mundo, mas também de detentor da melhor tecnologia de produção de álcool a partir da cana-de-açúcar. Mas você sabe como é produzido o álcool a partir da cana-de-açúcar?

A cana-de-açúcar é a principal matéria-prima usada na produção de álcool no Brasil. A partir de 1 ha (um hectare, ou seja, 10 000 m2 ) de plantação, pode-se obter cerca de 3 mil litros de etanol. A cana-de-açúcar passa inicialmente pelo processo de moagem, em que o suco da cana, a garapa, é separado do bagaço, que pode ser queimado como combustível ou usado na alimentação do gado. Em seguida, a garapa é aquecida até que boa parte da água evapore e se forme um líquido viscoso e rico em açúcares, chamado melaço. Esse material é acidificado para que esteja em condições ideais para o desenvolvimento das leveduras (micro-organismos que possuem substâncias denominadas enzimas, capazes de acelerar a transformação de açúcares em álcool etílico e gás carbônico). É na presença das leveduras que o melaço passará pelo processo de fermentação alcoólica, que dura cerca de 50 horas, ocorrendo a formação do etanol.

A mistura obtida na fermentação apresenta cerca de 14% em volume de álcool, mas, após o processo de destilação, obtém-se álcool com 96° GL (4% de água e 96% de etanol). Para obter etanol puro (100%) pode-se adicionar cal viva ao álcool 96° GL. Nesse caso, haverá interação entre a cal e a água, formando um composto pouco solúvel em água e em etanol, o hidróxido de cálcio ou cal extinta, conforme as representações a seguir:

óxido de cálcio + água hidróxido de cálcio + energia

Embora tenhamos tratado aqui da produção do álcool a partir da cana-de-açúcar, essa não é a única matéria-prima da qual se pode obtê-lo. Além disso, o uso do álcool etanol não se restringe ao mercado de combustíveis, pois ele apresenta inúmeras outras aplicações na indústria e no dia a dia.1

A produção do ferro nas siderúrgicas

O ferro é o metal mais utilizado no mundo, principalmente por seu baixo custo de produção e resistência à tração. Quando misturado a pequenas quantidades de carbono e outros metais, produz-se o aço. O ferro raramente é encontrado na natureza na forma metálica. Em geral, ele está presente na composição química de outras substâncias. A hematita, por exemplo, é formada basicamente de óxido de ferro (Fe₂O₃) e é um minério relativamente abundante na natureza.

O Brasil possui uma das maiores reservas desse minério no mundo. Nas siderúrgicas, a hematita é misturada ao carvão, que é um reagente e também o combustível que fornece a energia necessária para que ocorra a transformação química para a produção do ferro metálico (Fe):

Além do oxigênio do ar e do carvão, para a produção de ferro mistura-se calcário ou cal viva, que tem a função de retirar impurezas, principalmente areia, presentes no minério. O calcário decompõe-se e forma cal viva, que reage com as impurezas, resultando em escória derretida (silicato de cálcio, CaSiO₃ ). Essa escória líquida é depois facilmente separada do ferro – que também sai do forno na forma líquida.

1. O teor alcoólico do álcool comercial é atualmente expresso em o INPM (porcentagem em massa de álcool).

Elaborado por Fabio Luiz de Souza e Luciane Hiromi Akahoshi especialmente para o São Paulo faz escola

Questões para análise dos textos

1.Leia os textos, destacando as ideias principais abordadas e responder às questões propostas por seu professor. Anote também os termos desconhecidos para procurar seu significado.

2.Faça um resumo das principais ideias que surgiram durante a leitura.

atividade 6

inserido em: 04-06-20

Exercicio:

1- Por que se afirma que a vida depende da água? Onde a utilizamos? Qual é sua importância para o ser humano?

2- O que é água contaminada? Por que não é própria para beber?