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MATERIAL DE APOIO AOCURRÍCULO DO ESTADO DE SÃO PAULO
CADERNO DO PROFESSOR
QUÍMICAENSINO MÉDIO
3a SÉRIEVOLUME 2
Nova edição
2014-2017
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
SECRETARIA DA EDUCAÇÃO
São Paulo
Governo do Estado de São Paulo
Governador
Geraldo Alckmin
Vice-Governador
Guilherme Afif Domingos
Secretário da Educação
Herman Voorwald
Secretária-Adjunta
Cleide Bauab Eid Bochixio
Chefe de Gabinete
Fernando Padula Novaes
Subsecretária de Articulação Regional
Rosania Morales Morroni
Coordenadora da Escola de Formação e Aperfeiçoamento dos Professores – EFAP
Silvia Andrade da Cunha Galletta
Coordenadora de Gestão da Educação Básica
Maria Elizabete da Costa
Coordenadora de Gestão de Recursos Humanos
Cleide Bauab Eid Bochixio
Coordenadora de Informação, Monitoramento e Avaliação
Educacional
Ione Cristina Ribeiro de Assunção
Coordenadora de Infraestrutura e Serviços Escolares
Dione Whitehurst Di Pietro
Coordenadora de Orçamento e Finanças
Claudia Chiaroni Afuso
Presidente da Fundação para o Desenvolvimento da Educação – FDE
Barjas Negri
Senhoras e senhores docentes,
A Secretaria da Educação do Estado de São Paulo sente-se honrada em tê-los como colabo-
radores nesta nova edição do Caderno do Professor, realizada a partir dos estudos e análises que
permitiram consolidar a articulação do currículo proposto com aquele em ação nas salas de aula
de todo o Estado de São Paulo. Para isso, o trabalho realizado em parceria com os PCNP e com
os professores da rede de ensino tem sido basal para o aprofundamento analítico e crítico da abor-
dagem dos materiais de apoio ao currículo. Essa ação, efetivada por meio do programa Educação
— Compromisso de São Paulo, é de fundamental importância para a Pasta, que despende, neste
programa, seus maiores esforços ao intensificar ações de avaliação e monitoramento da utilização
dos diferentes materiais de apoio à implementação do currículo e ao empregar o Caderno nas ações
de formação de professores e gestores da rede de ensino. Além disso, firma seu dever com a busca
por uma educação paulista de qualidade ao promover estudos sobre os impactos gerados pelo uso
do material do São Paulo Faz Escola nos resultados da rede, por meio do Saresp e do Ideb.
Enfim, o Caderno do Professor, criado pelo programa São Paulo Faz Escola, apresenta orien-
tações didático-pedagógicas e traz como base o conteúdo do Currículo Oficial do Estado de São
Paulo, que pode ser utilizado como complemento à Matriz Curricular. Observem que as atividades
ora propostas podem ser complementadas por outras que julgarem pertinentes ou necessárias,
dependendo do seu planejamento e da adequação da proposta de ensino deste material à realidade
da sua escola e de seus alunos. O Caderno tem a proposição de apoiá-los no planejamento de suas
aulas para que explorem em seus alunos as competências e habilidades necessárias que comportam
a construção do saber e a apropriação dos conteúdos das disciplinas, além de permitir uma avalia-
ção constante, por parte dos docentes, das práticas metodológicas em sala de aula, objetivando a
diversificação do ensino e a melhoria da qualidade do fazer pedagógico.
Revigoram-se assim os esforços desta Secretaria no sentido de apoiá-los e mobilizá-los em seu
trabalho e esperamos que o Caderno, ora apresentado, contribua para valorizar o ofício de ensinar
e elevar nossos discentes à categoria de protagonistas de sua história.
Contamos com nosso Magistério para a efetiva, contínua e renovada implementação do currículo.
Bom trabalho!
Herman Voorwald
Secretário da Educação do Estado de São Paulo
Os materiais de apoio à implementação
do Currículo do Estado de São Paulo
são oferecidos a gestores, professores e alunos
da rede estadual de ensino desde 2008, quando
foram originalmente editados os Cadernos
do Professor. Desde então, novos materiais
foram publicados, entre os quais os Cadernos
do Aluno, elaborados pela primeira vez
em 2009.
Na nova edição 2014-2017, os Cadernos do
Professor e do Aluno foram reestruturados para
atender às sugestões e demandas dos professo-
res da rede estadual de ensino paulista, de modo
a ampliar as conexões entre as orientações ofe-
recidas aos docentes e o conjunto de atividades
propostas aos estudantes. Agora organizados
em dois volumes semestrais para cada série/
ano do Ensino Fundamental – Anos Finais e
série do Ensino Médio, esses materiais foram re-
vistos de modo a ampliar a autonomia docente
no planejamento do trabalho com os conteúdos
e habilidades propostos no Currículo Oficial
de São Paulo e contribuir ainda mais com as
ações em sala de aula, oferecendo novas orien-
tações para o desenvolvimento das Situações de
Aprendizagem.
Para tanto, as diversas equipes curricula-
res da Coordenadoria de Gestão da Educação
Básica (CGEB) da Secretaria da Educação do
Estado de São Paulo reorganizaram os Cader-
nos do Professor, tendo em vista as seguintes
finalidades:
incorporar todas as atividades presentes
nos Cadernos do Aluno, considerando
também os textos e imagens, sempre que
possível na mesma ordem;
orientar possibilidades de extrapolação
dos conteúdos oferecidos nos Cadernos do
Aluno, inclusive com sugestão de novas ati-
vidades;
apresentar as respostas ou expectativas
de aprendizagem para cada atividade pre-
sente nos Cadernos do Aluno – gabarito
que, nas demais edições, esteve disponível
somente na internet.
Esse processo de compatibilização buscou
respeitar as características e especificidades de
cada disciplina, a fim de preservar a identidade
de cada área do saber e o movimento metodo-
lógico proposto. Assim, além de reproduzir as
atividades conforme aparecem nos Cadernos
do Aluno, algumas disciplinas optaram por des-
crever a atividade e apresentar orientações mais
detalhadas para sua aplicação, como também in-
cluir o ícone ou o nome da seção no Caderno do
Professor (uma estratégia editorial para facilitar
a identificação da orientação de cada atividade).
A incorporação das respostas também res-
peitou a natureza de cada disciplina. Por isso,
elas podem tanto ser apresentadas diretamente
após as atividades reproduzidas nos Cadernos
do Professor quanto ao final dos Cadernos, no
Gabarito. Quando incluídas junto das ativida-
des, elas aparecem destacadas.
A NOVA EDIÇÃO
Leitura e análise
Lição de casa
Pesquisa em grupo
Pesquisa de
campo
Aprendendo a
aprender
Roteiro de
experimentação
Pesquisa individual
Apreciação
Você aprendeu?
O que penso
sobre arte?
Ação expressiva
!?
Situated learning
Homework
Learn to learn
Além dessas alterações, os Cadernos do
Professor e do Aluno também foram anali-
sados pelas equipes curriculares da CGEB
com o objetivo de atualizar dados, exemplos,
situações e imagens em todas as disciplinas,
possibilitando que os conteúdos do Currículo
continuem a ser abordados de maneira próxi-
ma ao cotidiano dos alunos e às necessidades
de aprendizagem colocadas pelo mundo con-
temporâneo.
Para saber mais
Para começo de
conversa
Seções e ícones
SUMÁRIO
Orientação sobre os conteúdos do volume 7
Situações de Aprendizagem 10
Situação de Aprendizagem 1 – A biosfera como fonte de materiais úteis ao ser humano 10
Situação de Aprendizagem 2 – Composição, processamento e usos do petróleo, do gás natural e do carvão mineral 12
Situação de Aprendizagem 3 – Composição, processamento e usos da biomassa 41
Situação de Aprendizagem 4 – A biosfera como fonte de alimentos para o ser humano 47
Situação de Aprendizagem 5 – Desequilíbrios ambientais causados pela introdução de materiais na atmosfera 62
Situação de Aprendizagem 6 – Poluição das águas: conhecendo para saber analisar e agir 81
Situação de Aprendizagem 7 – Perturbações na biosfera 96
Situação de Aprendizagem 8 – Contribuições para a diminuição da poluição no planeta 111
Propostas de Situação de Recuperação 117
Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para a compreensão do tema 118
Considerações finais 121
Quadro de conteúdos do Ensino Médio 122
ORIENTAÇÃO SOBRE OS CONTEÚDOS DO VOLUME
Neste volume, o foco do estudo recairá
sobre a biosfera enquanto fonte de materiais
úteis para a sobrevivência do ser humano.
Biosfera é a região do planeta Terra onde exis-
te vida. Dada a diversidade de materiais que o
ser humano extrai da biosfera (e consideran-
do o tempo disponível nas aulas), optou-se
aqui por estudar o petróleo, o gás natural e
o carvão mineral – obtidos de vegetais e ani-
mais fossilizados –, a biomassa como fonte de
energia e os componentes principais da ali-
mentação humana: proteínas, lipídios e car-
boidratos obtidos de vegetais e animais.
O estudo dos processos a que são sub-
metidos o petróleo, o carvão mineral e o gás
natural retomará conhecimentos sobre as pro-
priedades físicas dos compostos de carbono já
estudados na 2a série do Ensino Médio. Essas
propriedades serão usadas para diferenciar os
compostos e possibilitar a comparação entre
suas estruturas e nomes.
Pesquisas sobre a biomassa permitirão
aos alunos reconhecer transformações quími-
cas envolvidas em processos alternativos de
obtenção de energia e refletir sobre as poten-
cialidades desses recursos e suas aplicações
tecnológicas e de interesse social.
A análise de rótulos de diferentes alimen-
tos industrializados permitirá o reconheci-
mento de diferenças nas suas composições,
relacionando-as, primeiro, com propriedades
organolépticas comuns presentes em cada um
dos grupos estudados (carboidratos, lipídios
e proteínas). Em um segundo momento, será
feito o estudo da estrutura dos compostos
pertencentes a cada um dos grupos e o reco-
nhecimento de suas funções orgânicas.
Além disso, os alunos poderão usar os
conhecimentos químicos já aprendidos ao
longo das três séries do Ensino Médio para
entender melhor alguns problemas relaciona-
dos à poluição, causados pela intervenção do
ser humano no ambiente ao extrair recursos,
transformá-los, utilizá-los e descartar os resí-
duos. Essas ações afetam os equilíbrios bio-
geoquímicos que sustentam a vida no planeta.
São sugeridas, então, atividades que permi-
tem a compreensão e a discussão de alguns
desequilíbrios ambientais.
Serão retomados e ampliados conhecimen-
tos referentes a alguns desequilíbrios ambien-
tais causados pela introdução dos gases SO2,
CO2 e NOx, seus tempos de permanência, suas
solubilidades e seus efeitos, bem como possíveis
mudanças climáticas a eles associadas. Serão
discutidas também as relações entre as concen-
trações de poluentes atmosféricos e os riscos à
saúde, a poluição das águas por esgotos domés-
ticos e seu processo de tratamento e os efeitos
que os íons fosfato podem causar no meio aquá-
tico. Propõe-se, ainda, uma reflexão sobre o des-
carte de plásticos, assim como um estudo sobre
os problemas causados pelo uso de pesticidas.
7
Química – 3a série – Volume 2
Você pode se sentir livre para decidir
com que profundidade vai desenvolver cada
Situação de Aprendizagem com seus alu-
nos. Explicações químicas mais detalhadas
são fornecidas para melhor subsidiar seu
trabalho.
As estratégias propostas ao longo das
Situações de Aprendizagem – pesquisas, aná-
lises de tabelas, leituras de textos e discussões,
entre outras – buscam permitir aos alunos
desenvolver competências e habilidades como:
entender que, com base na nomenclatu-
ra atualmente utilizada para representar
compostos orgânicos, é possível construir
suas estruturas moleculares e que estas
oferecem pistas sobre as propriedades –
tais como temperaturas de fusão e de ebu-
lição – e as reatividades dos compostos em
questão;
compreender que, na Química Orgânica,
fórmulas moleculares oferecem poucas
informações sobre os compostos, dada a
possibilidade de existência de isomeria;
construir e aplicar conceitos da área da
Biologia – como metabolismo e nutrição
– e da área da Física – como ondas, pola-
rização da luz e imagens reais – para reco-
nhecer isômeros ópticos;
aplicar conhecimentos das áreas da
Matemática e da Geografia para avaliar
a importância da jazida de petróleo e gás
natural da Bacia de Santos;
selecionar, organizar, relacionar e inter-
pretar dados e informações de textos,
tabelas e infográficos sobre combustíveis
fósseis brutos – como o petróleo e o carvão
mineral – para compreender os processos
de separação e de refino;
relacionar as propriedades das substân-
cias constituintes dos combustíveis fósseis
com seus usos e processos de separação,
retomando conhecimentos aprendidos em
outros momentos, tais como forças inter-
moleculares e destilação fracionada;
relacionar as informações apresentadas em
rótulos de alimentos com as funções orgâ-
nicas e suas representações estruturais;
recorrer aos conhecimentos adquiridos
sobre as transformações químicas envol-
vidas em processos atualmente utilizados
para a obtenção de combustíveis a par-
tir da biomassa e, também, recorrer aos
conhecimentos pesquisados e discutidos
com os colegas sobre os impactos ambien-
tais causados por esses processos para ava-
liar a importância dessa fonte de energia
na melhoria da qualidade de vida indivi-
dual e coletiva;
reconhecer a biosfera como fonte de mate-
riais úteis ao ser humano;
dominar o uso das linguagens química,
matemática e de outras áreas do conheci-
mento para obter informações e descrever
problemas relacionados com a extração, o
8
processamento, o uso e o descarte de subs-
tâncias, a fim de avaliar seus impactos na
atmosfera, na hidrosfera e na biosfera;
construir e aplicar conceitos das várias
áreas do conhecimento para a compreen-
são de fenômenos decorrentes de processos
naturais e tecnológicos, discutindo possí-
veis alternativas de soluções para preservar
a vida no planeta;
selecionar, organizar, relacionar e inter-
pretar dados e informações contidos em
tabelas, gráficos e textos científicos para
enfrentar situações-problema, como a ela-
boração de uma proposta experimental de
separação de plásticos, usando para isso
dados relativos às densidades;
relacionar informações e conhecimentos
disponíveis sobre poluição do ar, das águas
e do solo a processos naturais – tais como
alterações climáticas, efeito estufa, aque-
cimento global, destruição da camada de
ozônio e outros – para construir argumen-
tações consistentes;
recorrer aos conhecimentos desenvolvidos
durante as aulas para saber fazer escolhas
de consumo conscientes, defendê-las e dis-
cuti-las na comunidade.
O desenvolvimento das Situações de
Aprendizagem apresenta questões abertas,
interpretação de textos, gráficos, tabelas e
representações químicas. As atividades reali-
zadas ao longo do Caderno permitem a você,
professor, o acompanhamento da aprendiza-
gem de conteúdos específicos da Química e o
desenvolvimento do conjunto de competên-
cias e habilidades aqui descritas.
Metodologias e estratégias
Continuando com o propósito de favorecer a
participação efetiva dos estudantes na constru-
ção de seu conhecimento e no desenvolvimento
de competências relacionadas ao aprimoramen-
to de sua cidadania, neste Caderno, como em
todos os outros, procurou-se desenvolver o estu-
do de maneira a organizar e valorizar o que eles
já conhecem do mundo físico. Para isso, foram
relembrados os ciclos do carbono, do oxigê-
nio, do enxofre e da água, para que neles pudes-
sem ser explicitados os impactos causados por
atividades humanas. Pesquisas sobre alguns
impactos já estudados anteriormente, tanto
em anotações de sala de aula quanto em livros
didáticos, são propostas como auxiliares na
organização e no aprofundamento dos conhe-
cimentos. Aulas expositivo-dialogadas, discus-
sões entre pares, em grupos e com toda a classe,
assim como seminários e simulações, são pro-
postos para que os alunos desenvolvam compe-
tências relativas à comunicação e à expressão,
focalizando aspectos argumentativos.
Avaliação
Propõe-se que os alunos sejam avaliados
por sua participação em sala de aula, pela qua-
lidade, consistência, clareza e objetividade de
seus argumentos e pela execução das tarefas
solicitadas.
9
Química – 3a série – Volume 2
SITUAÇÕES DE APRENDIZAGEM
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1A BIOSFERA COMO FONTE DE MATERIAIS ÚTEIS
AO SER HUMANO
Conteúdos e temas: materiais extraídos de recursos animais ou vegetais e de animais e vegetais fossilizados.
Competências e habilidades: reconhecer e valorizar a biosfera como fonte de materiais úteis para o ser humano; conhecer alguns usos cotidianos e algumas aplicações industriais desses materiais.
Sugestão de estratégias de ensino: discussão em grupos desencadeada por associação de palavras.
Sugestão de recursos: artigos de jornais ou revistas.
Sugestão de avaliação: participação e envolvimento nas atividades desenvolvidas.
Esta primeira Situação de Aprendizagem
tem por objetivo problematizar o estudo da
biosfera enquanto fonte de materiais úteis ao
ser humano. Para tanto, procurou-se criar
situações que permitam aos alunos orga-
nizar os conhecimentos e as vivências que já
possuem sobre os produtos provenientes da
biosfera, que são utilizados por eles direta ou
indiretamente, e estabelecer uma ponte entre
esses conhecimentos e os que serão estuda-
dos neste volume. Os alunos terão a oportu-
nidade de reconhecer que o ser humano extrai
materiais da biosfera e desenvolve processos
para utilizá-los, bem como observar a impor-
tância desses materiais na vida cotidiana. A
discussão pretende organizar as informações
que eles já possuem sobre os temas e iniciar o
estudo de algumas funções orgânicas.
Pode-se iniciar a organização das ideias dos
alunos por meio de uma atividade de associa-
ção de palavras. Para isso, pode-se escrever na
lousa cinco conjuntos de palavras, explicitando
os materiais extraídos diretamente da biosfera
(1), suas origens (2), seus derivados (3), seus pro-
cessos de obtenção/extração (4) e suas aplicações
(5). Em grupos, os alunos podem ser solicitados
a associar essas palavras e a explicar as associa-
ções feitas. Outra possibilidade é pedir a eles que
criem frases usando uma palavra de cada grupo.
A cada associação discutida ou frase criada, você,
professor, pode apresentar informações sobre o
uso dos materiais envolvidos e sua procedência e
perguntar aos alunos se conhecem os processos
de separação ou transformações químicas envol-
10
vidos em sua obtenção. As palavras sugeridas a
seguir estão presentes nos estudos a ser realiza-
dos neste volume. Você deve fazer uma seleção e
escolher as palavras que julgar adequadas.
Carvão mineral, gás liquefeito de petróleo
(GLP), gás natural, petróleo, carvão vege-
tal, proteínas, carboidratos e lipídios.
Recursos vegetais, recursos animais e
recursos de vegetais e animais fossilizados.
GLP, gasolina, álcool, diesel, hidrocarbo-
netos, nafta, querosene, ômega-3, gorduras
trans, açúcar, aminas, ácidos e aldeídos.
Destilação fracionada, craqueamento e
poços de perfuração.
Saúde, vida, obesidade, fraqueza, frio,
fome, calor, transporte, eletricidade, ali-
mentação, plásticos, aquecimento, energia,
açúcar, farinha de trigo, indústria siderúr-
gica, gorduras, combustível, vitaminas,
colesterol, produção de ferro-gusa, produ-
ção de cal virgem, roupas e garrafas PET
(polietileno tereftalato).
Um exemplo de frase que poderia ser com-
posta pelos alunos é: “O petróleo foi forma-
do a partir de animais e vegetais fossilizados e
fornece gasolina e diesel, usados no transpor-
te de mercadorias e pessoas”.
Associações esquemáticas podem também
aparecer como respostas. Veja uma possibilida-
de a seguir.
recursos animais e vegetais fossilizados
petróleo gasolina
transporte,aquecimento,energia ecombustível
Para discutir a associação de palavras, ou
mesmo as frases, pode ser pedido inicialmen-
te ao aluno que a formulou que a explique.
Depois, as ideias podem ser discutidas pelos
colegas. É interessante apontar que a gasolina
é um derivado do petróleo e perguntar aos alu-
nos se reconhecem outros derivados do petró-
leo na lista de palavras. Eles podem também
ser questionados se conhecem outros materiais
obtidos de vegetais e animais fossilizados.
Caso os alunos não façam referências às
palavras que indicam funções orgânicas, você
pode perguntar o que eles acham que significa a
palavra hidrocarboneto ou indagar sobre o por-
quê de a palavra hidrocarboneto estar na lousa.
Independentemente da resposta deles, pode-se
adiantar que a gasolina, por exemplo, é uma
mistura formada principalmente por hidrocar-
bonetos, isto é, por uma classe de compostos
constituídos somente de átomos de carbono e
11
Química – 3a série – Volume 2
átomos de hidrogênio, o que será estudado na
próxima Situação de Aprendizagem.
Caso seja possível, peça aos alunos que tra-
gam artigos de jornais ou revistas nos quais
apareçam alguns dos termos apresentados na
atividade e que tratem também da importância
do petróleo – ou de outros combustíveis fósseis –
e da sua influência na economia brasileira. Esse
material pode ser exposto em um mural na sala
de aula para que todos tenham conhecimento
da importância de tais recursos. Uma discussão
mais detalhada sobre esses assuntos será pro-
posta nas próximas Situações de Aprendizagem.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2COMPOSIÇÃO, PROCESSAMENTO E USOS DO PETRÓLEO,
DO GÁS NATURAL E DO CARVÃO MINERAL
Conteúdos e temas: processos de obtenção e purificação do petróleo, do gás natural e do car-
vão mineral e seus derivados; utilização e importância econômica desses materiais; estrutura e
nomenclatura de hidrocarbonetos; isomeria em cadeias abertas e fechadas.
Competências e habilidades: interpretar e analisar textos referentes à descoberta e à exploração
de jazida de petróleo e gás natural; compreender os processos de transformação do petróleo,
do carvão mineral e do gás natural em materiais e substâncias utilizados no sistema produtivo
– refino do petróleo, destilação seca do carvão mineral e purificação do gás natural; estabelecer
relações entre a temperatura de ebulição, a estrutura e a nomenclatura de hidrocarbonetos por
meio de dados apresentados em tabelas; construir estruturas de hidrocarbonetos com base na
fórmula molecular para compreender o conceito de isomeria; analisar fluxograma dos produtos
obtidos do carvão mineral e reconhecer suas diversas aplicações.
Esta Situação de Aprendizagem vai, ini-
cialmente, abordar o petróleo, o gás natural
e o carvão mineral como materiais utilizados
pelo ser humano, sua importância econômica
e formas de obtenção e refino. Essa discussão
servirá como contexto para aprofundar o estu-
do das estruturas dos compostos de carbono e
para relacioná-las com suas propriedades.
Grade de avaliação da Situação de Aprendizagem 1
Esta Situação de Aprendizagem poderá ser
avaliada por meio da participação e do envolvi-
mento dos alunos ao criarem e discutirem as fra-
ses solicitadas. Pode-se também pedir a eles que
registrem, no Caderno do Aluno, um resumo das
ideias discutidas. Não é esperado que eles conhe-
çam os atributos de todas as palavras: o objeti-
vo desta atividade é iniciar o estudo da biosfera
e organizar os conhecimentos que já possuem
sobre os conteúdos e temas a ser discutidos nas
Situações de Aprendizagem que seguem.
12
Sugestão de estratégias de ensino: leitura e interpretação de textos, aulas expositivo-dialogadas e pesquisas.
Sugestão de recursos: textos, artigos e livros.
Sugestão de avaliação: participação, consistência das informações pesquisadas e respostas aos questionários.
Atividade 1 – Petróleo e gás natural como fontes de materiais
Você pode iniciar a atividade solicitando
aos alunos uma pesquisa.
Busque notícias que relacionem as
jazidas de petróleo presentes no lito-
ral brasileiro com a economia brasi-
leira e registre as informações pesquisadas.
Os alunos podem encontrar dados diferentes em jornais
e revistas. A validade das informações dependerá da atua-
lidade da notícia e da fonte dos dados. Muitas vezes, as
notícias se baseiam em suposições de especialistas. Na
página da Agência Nacional do Petróleo, ANP (disponível
em: <http://www.anp.gov.br>, acesso em: 6 jan. 2014), po-
dem-se acessar links sobre as reservas brasileiras de petró-
leo e de gás natural, tanto as reconhecidas como as ainda
não reconhecidas.
Os alunos devem ser orientados a buscar informações que
lhes forneçam subsídios para discutir a importância econô-
mica do petróleo na sociedade atual.
Após pesquisa e discussão promovida por
você, professor, proponha as seguintes questões.
1. Qual é o volume calculado das reservas
brasileiras de petróleo? Em quanto se ava-
lia que essas reservas tenham aumentado
com as recentes descobertas?
Petróleo Gás natural
Milhões de m3 Milhões de barris Milhões de m3
Reservas totais do Brasil em 31/12/2013 4 106 25 829 696 193
Reservas (31/12/2013) ainda não formalmente reconheci-das pela ANP, segundo a Portaria no 9 de 21/1/2000, art. 4.
697 4 384 143 376
Reservas totais do Brasil em 31/12/2007 2 684 16 887 369 958
Reservas (31/12/2007) ainda não formalmente reconheci-das pela ANP, segundo a Portaria no 9 de 21/1/2000, art. 4.
555 3 492 214 513
A análise desses dados permite observar que houve um au-
mento significativo nas estimativas de reservas de petróleo
brasileiras no período de 2007 a 2013. O mesmo ocorreu
com as reservas de gás natural. Caso os alunos se interessem,
podem pesquisar como reservas de petróleo e de gás são
calculadas.
Tabela 1.Fonte: Agência Nacional de Petróleo. Disponível em: <http://www.anp.gov.br/?pg=42906>. Acesso em: 7 mar. 2014.
13
Química – 3a série – Volume 2
2. O que é a camada pré-sal?
Trata-se de uma camada que se localiza abaixo da camada
salina situada no fundo dos oceanos. Na costa sudeste bra-
sileira, na Bacia de Santos, foram encontradas, em 2006, as
primeiras jazidas de petróleo nessa camada.
3. A que profundidade se inicia a camada
pré-sal no litoral brasileiro? Qual é a esti-
mativa de quanto deverá ser perfurado para
que se atinja a reserva de petróleo e gás?
A camada pré-sal inicia-se entre 5 mil e 7 mil metros abaixo
da superfície do mar; logo, as perfurações devem atingir pro-
fundidades maiores que essas.
4. Posicione-se: Neste momento, no qual se
buscam fontes de energia alternativas e
menos poluentes, você investiria na explo-
ração dessas reservas? Busque dados para
subsidiar sua posição.
Os alunos deverão expressar e discutir suas opiniões.
A pesquisa a seguir pode favorecer tanto
o estudo dos materiais derivados do petróleo
como o desenvolvimento de habilidades rela-
tivas à busca de informações.
A unidade de comercialização do
petróleo é o barril. Pesquise qual é
o volume de um barril de petróleo e
qual é a sua cotação e calcule o preço por litro
de petróleo. Pesquise, também, quais produ-
tos são extraídos do petróleo, quais são seus
principais derivados, assim como algumas de
suas aplicações industriais e no dia a dia.
Os alunos não deverão ter dificuldade para achar que um
barril de petróleo equivale a 158,98 L. Por meio dessa pes-
quisa, eles poderão conhecer alguns derivados do petróleo
e ampliar seus conhecimentos em relação aos usos das dife-
rentes frações desse produto. Em geral, conhecem a gasoli-
na, o gás liquefeito de petróleo (GLP) e o óleo diesel. Reco-
nhecem também sua importância nos meios de transporte
(em motores a explosão) e em sistemas de aquecimento.
Apresentamos, a seguir, algumas informações.
síntese de compostos orgânicos e na fabricação de plásticos.
como matéria-prima na síntese de compostos orgânicos e
na fabricação de borracha.
indústria petroquímica.
combustível doméstico e como combustível para aviões.
-
nhões e tratores.
motores.
-
das e cosméticos e na indústria alimentícia.
alimentos, de cosméticos, em impermeabilizações e como
revestimento de papel.
-
dação de encanamentos e paredes, impermeabilização de
cascos de embarcações e como revestimento antioxidante.
refratários, na obtenção do alumínio e como fonte de gás
de síntese.
Com relação ao preço, os alunos poderão encontrar duas
cotações: para o petróleo Brent e para o petróleo WTI. Nes-
te momento, é importante discutir que, como o petróleo é
14
Processos envolvidos na obtenção dos derivados do petróleo
O petróleo é uma fonte de materiais muito
importante para a sociedade moderna por ser
utilizado na produção de inúmeras matérias-
-primas e de diversos combustíveis. O petró-
leo é uma mistura menos densa do que a água,
inflamável, de aspecto oleoso e de cor que pode
variar desde o castanho até o preto, passando
pelo verde; sua cor depende de sua composição
e esta depende da sua região de origem.
Acredita-se que o petróleo tenha sido for-
mado há milhões de anos pela decomposição
de seres vivos acumulados em ambientes com
pouco gás oxigênio e submetidos a altas pres-
sões e temperaturas. Nesses depósitos tam-
bém havia sedimentos que, nessas condições,
formaram rochas chamadas sedimentares.
Acredita-se ainda que o petróleo não seja sem-
pre encontrado na rocha em que foi formado,
pois, dependendo das características do sub-
solo, pode se deslocar até encontrar um local
mais apropriado para acumular-se, formando
jazidas. Nesse local também pode ser encon-
trado gás natural.
O petróleo é uma mistura que contém
principalmente hidrocarbonetos (compos-
tos formados exclusivamente por carbono e
hidrogênio) e, em proporções bem menores,
compostos nitrogenados, oxigenados e sul-
furados. Conforme a composição, o petróleo
uma mistura cuja composição depende do local de onde
é extraído, é necessária uma referência para a sua comer-
cialização. A cotação é feita usando-se como referência os
petróleos Brent e WTI. Também é interessante refletir sobre
como e por quem são feitas as cotações diárias do barril de
petróleo.
-
duzidos no Mar do Norte, oriundos dos sistemas petrolífe-
-
ferência para os mercados de derivados da Europa e Ásia.
Apresenta 39,4 graus API e teor de enxofre de 0,34%. Sua
cotação diária é publicada no Platts Crude Oil Marketwire.
Essa cotação reflete o preço de cargas embarcadas de 7 a 17
dias após a data de fechamento do negócio, no terminal de
-
gião oeste do Texas, nos Estados Unidos, é negociado em Nova
Iorque e serve de referência para os mercados de derivados dos
EUA. Sua cotação é feita diariamente (mercado spot) e reflete
o preço dos barris entregues em Cushing, Oklahoma, nos EUA.
Apresenta entre 38 e 40 graus API e teor de enxofre de 0,3%.
Observações: grau API é uma escala usada para medir a den-
sidade relativa de líquidos; varia inversamente à densidade re-
lativa, isto é, quanto maior a densidade relativa, menor o grau
API. Mercado spot é a cotação de curto prazo e flutuante.
Quais processos estão envolvidos na obtenção dos derivados do petróleo?
Os alunos podem ler o texto a seguir e res-
ponder às questões propostas. Alguns termos
podem ser desconhecidos por eles (por exem-
plo: cadeia aberta, cadeia ramificada, cadeia
cíclica etc.), mas não é necessário que seus sig-
nificados sejam explicados neste momento,
pois serão explorados nas próximas atividades.
15
Química – 3a série – Volume 2
pode ser classificado como petróleo de base
parafínica, de base naftênica e de base inter-
mediária. O primeiro é constituído principal-
mente por hidrocarbonetos de cadeia aberta,
ramificada ou não. O segundo é constituído
principalmente por hidrocarbonetos cíclicos
(ciclanos), como o metilciclopentano, o ciclo-
exano, o dimetilciclopentano etc. O terceiro é
o petróleo cuja composição está entre os de
base parafínica e os de base naftênica.
A composição da mistura varia de acordo
com a formação geológica do terreno onde foi
formada. Conhecê-la é importante para que
sejam determinadas as condições específicas
em que ocorrerá o refino, o qual consiste em
uma série de processos sequenciais para trans-
formar o petróleo bruto em seus derivados. A
primeira etapa desse processo é a destilação
fracionada, na qual são obtidos, entre outros,
a nafta, o gás liquefeito de petróleo (GLP),
o querosene e as principais frações que serão
utilizadas na produção da gasolina e do óleo
diesel.
Conforme foi visto no volume 1 da 3a série,
quanto menor a temperatura de ebulição de
uma substância, maior a tendência de que ela
se condense nas partes mais altas da coluna
de destilação. Dessa forma, os compostos de
menor massa molecular são recolhidos no
topo da coluna, enquanto os outros, de maior
massa molecular, vão sendo recolhidos nos
níveis mais baixos.
Os resíduos dessa destilação são redestila-
dos mediante um processo a vácuo que pos-
sibilita a extração de outras frações, também
utilizadas na indústria petroquímica.
Dependendo do tipo de produto que se
deseja e do tipo de petróleo de que se dispõe,
alguns dos produtos obtidos nos processos de
© C
laud
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Adaptado de: GEPEQ - Grupo de Pesquisa em Educação Química. Interações e transformações III. Química e sobrevivência: atmosfera, fonte de materiais. São Paulo: Edusp, 2000. p. 54.
Figura 1.
Figura 2. Esquema que representa o funcionamento de uma torre de destilação de petróleo.
16
destilação podem ser submetidos ao craquea-
mento, à reforma ou à alquilação.
No craqueamento, as moléculas formadas
por um grande número de átomos (alta massa
molecular) e saturadas (só possuem ligações
simples entre os átomos de carbono) são que-
bradas em outras, com um número menor de
átomos (baixa massa molecular) e insaturadas
(possuem ligações duplas e triplas entre os car-
bonos). As moléculas resultantes do processo de
craqueamento têm mais tendência a sofrer rea-
ções químicas do que as moléculas originais.
Na reforma, moléculas de alta massa mole-
cular são obtidas a partir de outras de baixa
massa molecular.
Na alquilação, obtêm-se moléculas com um
número maior de ramificações. Isso é interessante
especialmente no caso da produção da gasolina,
a qual, para ter uma adequada resistência à com-
pressão, deve conter em sua composição certa
quantidade de hidrocarbonetos ramificados.
Elaborado por Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valença de Sousa Santos e Maria Fernanda Penteado
Lamas especialmente para o São Paulo faz escola.
Questões para análise do texto
1. O que é petróleo? Por que ele é considerado
economicamente importante ?
O petróleo é uma mistura formada principalmente por hi-
drocarbonetos. Estes são compostos formados unicamente
por átomos de carbono e de hidrogênio. O petróleo tem
grande importância econômica por ser uma das principais
fontes de energia utilizadas atualmente e também por se
constituir em fonte de matéria-prima para vários produtos
da indústria.
2. Quais explicações são dadas para o pro-
cesso de formação do petróleo? Você di-
ria que o petróleo faz parte da biosfera?
Explique.
Acredita-se que o petróleo tenha sido formado pela de-
composição de seres vivos submetidos durante milhões de
anos a altas pressões e temperaturas, na presença de pou-
co ou nenhum oxigênio. O petróleo faz parte da biosfera
3. O petróleo é uma mistura? Justifique sua
resposta.
O petróleo é uma mistura pois é composto por várias subs-
tâncias. Por exemplo: metilciclopentano, cicloexano, dime-
tilciclopentano.
4. O que é o refino do petróleo?
O refino pode ser descrito como uma série de operações
de beneficiamento do petróleo bruto para que se obte-
nham produtos específicos. No refino, o petróleo bruto
é submetido à destilação fracionada e os resíduos são re-
destilados. Dependendo do que se deseja, alguns produ-
tos obtidos nessas destilações podem ser submetidos aos
processos de craqueamento, alquilação e reforma.
5. Cite alguns materiais que podem ser obti-
dos a partir do refino do petróleo.
Gás natural, GLP, gasolina, querosene, gasóleo, óleos com-
bustíveis e lubrificantes, parafina, vaselina, asfalto, piche etc.
6. No texto, são citados processos envolvidos
no refino do petróleo: destilação fracionada,
17
Química – 3a série – Volume 2
craqueamento, reforma e alquilação. Expli-
que com suas palavras o que ocorre em cada
um deles e para que são utilizados.
O aluno vai explicar com suas palavras; o importante é ele
perceber que: (1) A destilação fracionada é um processo de
separação de mistura de substâncias que apresentam tempe-
raturas de ebulição próximas. Esse processo é usado para se-
parar as principais frações do petróleo (as que dão origem à
gasolina, ao GLP, ao querosene). (2) No craqueamento, mo-
léculas saturadas e com alta massa molecular são quebradas
e transformadas em outras com massas moleculares menores
e insaturadas. (3) Na reforma, moléculas de baixas massas mo-
leculares são transformadas em outras com altas massas mole-
culares. (4) Na alquilação são obtidas moléculas mais ramifica-
das. (5) Todos esses processos são realizados para obtenção de
produtos com diferentes especificações de consumo.
A tabela a seguir, elaborada a partir de
dados do Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada
do Instituto de Física da Universidade de São
Paulo (USP), apresenta alguns derivados do
petróleo e suas aplicações.
Alguns derivados do petróleo
Produto Utilização Produto Utilização
Eteno Matéria-prima para a fabricação de polietileno, polietileno tereftalato (PET), inseticidas, explosivos, plastificantes, borracha sintética etc.
Lubrificantes básicos
Motores, engrenagens, freios e sistemas de arrefecimento
Propeno Matéria-prima para a fabricação de polipropileno, medicamentos, cosméticos, anticongelantes, tintas etc.
Parafinas Fabricação de velas; indústria de alimentos
Butanos especiais Propelentes Óleos combustíveis
Combustíveis industriais
Gás liquefeito de petróleo (mistura de butano e propano)
Combustível doméstico Asfalto Pavimentação
Gasolinas Combustível automotivo Enxofre Produção de ácido sulfúrico
18
Hexano comercial Solvente; utilizado na extração de óleos e gorduras
Benzeno Solvente; antidetonante em gasolina; matéria-prima na fabricação de compostos orgânicos
Tolueno Solvente para tintas e revestimentos; matéria-prima na fabricação de benzeno e fenol; utilizado para elevar a octanagem da gasolina
Xilenos Solventes; matéria-prima para a fabricação de anidrido ftálico, gasolina de aviação, corantes, inseticidas etc.
Querosene de aviação
Combustível para aviões Óleo diesel Combustível para veículos automotores
Tabela 2.Fonte: Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada (Cepa). Disponível em: <http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/refino.html>. Acesso em: 7 mar. 2014.
O gás natural e sua purificação
O texto a seguir fornecerá mais informa-
ções a respeito do gás natural. Peça aos alu-
nos que grifem as palavras desconhecidas
que, porventura, surjam no texto: seus sig-
nificados serão esclarecidos até o final desta
Situação de Aprendizagem. Antes da leitu-
ra, peça que vejam também as questões para
análise do texto e pensem em possíveis res-
postas. Após a leitura, eles devem responder
por escrito.
O gás natural e sua purificação
O gás natural é um combustível fós-
sil e, assim como o petróleo, foi for-
mado pela decomposição de matéria
orgânica durante milhões de anos. Ele
é encontrado em rochas porosas no
subsolo e, em geral, em uma camada acima
da reserva de petróleo. No entanto, as rochas
porosas que armazenam o gás também
podem estar em locais onde não se encontra
reserva de petróleo.
O principal constituinte do gás natural
é o gás metano (de 50% a 70%), mas outras
substâncias, como o butano, o propano, o
etano, o nitrogênio, o dióxido de carbono
gasoso, a água e o sulfeto de hidrogênio,
também podem estar presentes. Depois de
extraído da jazida, o gás natural precisa pas-
sar por um tratamento para se adequar ao
consumo, tratamento este feito nas unidades
de processamento. Em uma primeira etapa,
são retiradas as frações condensáveis (pro-
pano e butano), que têm interesse industrial.
19
Química – 3a série – Volume 2
Depois, é necessário retirar a água e o sulfeto
de hidrogênio antes de o gás ser enviado para
as linhas de transmissão. Quando a água não
é retirada, as linhas de transmissão sofrem
um intenso processo de corrosão. A remoção
de água pode ser feita pela passagem do gás
por substâncias secantes como alumina, clo-
reto de cálcio, ácido sulfúrico etc. A legisla-
ção também exige a eliminação do gás sulfeto
de hidrogênio (H2S), que, além de causar cor-
rosão nas linhas de transmissão, forma óxi-
dos de enxofre gasosos (SO2 e SO3) quando
queimado. Esses gases, se liberados para a
atmosfera, reagem com águas de chuvas,
aumentando-lhes a acidez.
Elaborado por Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valença de Sousa Santos e Maria Fernanda Penteado
Lamas especialmente para o São Paulo faz escola.
de transmissão? Por que se deve retirar o
vapor-d’água do gás natural?
Sim. Para evitar a corrosão das linhas de transmissão.
4. Que problema ambiental pode ser agrava-
do se o sulfeto de hidrogênio presente no
gás natural não for eliminado?
A combustão do sulfeto de hidrogênio forma óxidos de enxofre,
poluentes atmosféricos que intensificam a acidez das chuvas.
5. Escreva dois parágrafos explicitando o pro-
cesso de formação, a composição média,
os processos de separação e de purificação
e os usos do petróleo e do gás natural.
Os alunos registrarão as ideias que lhes pareceram mais im-
portantes. Os processos estão descritos no texto “O gás natu-
ral e sua purificação”. Professor, avalie as respostas dos alunos
com base nesse texto. Na correção, você pode observar se as
expectativas de aprendizagem foram atingidas.
Grade de avaliação da atividade 1
A pesquisa de notícias sobre as jazidas bra-
sileiras de petróleo e gás natural permite ava-
Questões para análise do texto
1. Como foi formado o gás natural? Onde
pode ser encontrado? Você diria que o gás
natural faz parte da biosfera? Justifique.
O gás natural é um combustível fóssil e foi formado pela de-
composição de matéria orgânica durante milhões de anos.
Ele é encontrado em rochas porosas no subsolo e, em geral,
em uma camada acima da reserva de petróleo. No entanto,
as rochas porosas que armazenam o gás também podem es-
tar em locais onde não se encontra reserva de petróleo. O
gás natural faz parte da biosfera, pois é encontrado na região
2. Quais são os principais constituintes do
gás natural?
O gás natural é constituído principalmente por metano (de
50% a 70%), dióxido de carbono gasoso (de 20% a 25%) e,
em pequena proporção, por água e outros gases, como o
butano, o propano, o etano, o nitrogênio e o sulfeto de hi-
drogênio.
3. O gás natural precisa passar por um trata-
mento antes de ser enviado para as linhas
20
liar os alunos quanto à habilidade de localizar
informações em um texto, além de propiciar
o reconhecimento da importância econômica
do petróleo na economia atual.
As respostas às perguntas referentes aos
textos sobre o petróleo, o gás natural e seus
processos de refinamento podem ser obti-
das diretamente nos textos. A leitura dirigida
busca permitir aos alunos que identifiquem
explicações referentes às composições desses
materiais e aos processos envolvidos nas sepa-
rações de seus componentes e no seu refino.
Além de permitir o desenvolvimento de
habilidades leitoras e escritoras, a leitura e a
análise dos textos e tabelas possibilitam rela-
cionar fatos e notícias atuais com o estudo a
ser desenvolvido, ou seja, a atividade visa à
contextualização do estudo dos compostos
orgânicos no sistema produtivo.
Atividade 2 – Relação entre propriedades, estrutura e nomenclatura de hidrocarbonetos
Nesta atividade, os hidrocarbonetos serão
estudados formalmente, retomando-se o que
foi tratado sobre a composição e o processa-
mento do petróleo. Para iniciá-la, você pode
discutir o significado de alguns termos apre-
sentados no texto da atividade 1, tais como
hidrocarbonetos de cadeia aberta ou fecha-
da, hidrocarbonetos de cadeia ramificada e
compostos saturados ou insaturados. Você
pode ainda estabelecer relações entre as pro-
priedades e as estruturas desses compostos,
considerando também os procedimentos e
as regras envolvidos na sua nomenclatura.
É importante frisar que esta atividade não
pretende detalhar tais regras, mas permitir
ao aluno compreender as bases das regras
da nomenclatura e associar diferentes estru-
turas a diferentes nomes. Dessa forma, não
se deve investir muito tempo em discussões
detalhadas das regras de nomenclatura de
compostos de carbono.
Neste momento, pode-se relembrar o que
foi visto na 2a série (volume 2) a respeito das
relações entre as diferentes temperaturas de
ebulição dos hidrocarbonetos não ramifica-
dos e os tamanhos de suas cadeias e de como
isso reflete na destilação fracionada do petró-
leo (como visto na atividade 1). Para introduzir
algumas regras de nomenclatura dos hidro-
carbonetos, pode ser feita a análise da tabe-
la a seguir (reproduzida também no Caderno
do Aluno), que apresenta algumas tempera-
turas de ebulição desses compostos. Para isso
são propostas algumas questões que permitem
aos alunos associar os prefixos met-, et-, prop-
e but- ao número de carbonos que compõem a
cadeia. Caso ache interessante, mencione tam-
bém os outros prefixos. As questões ainda per-
mitirão aos alunos concluir que, nos diferentes
grupos de hidrocarbonetos (alcanos, alcenos e
alcinos), há regularidades envolvendo os núme-
ros de átomos de carbono e hidrogênio. Elas
também possibilitam apresentar as definições
21
Química – 3a série – Volume 2
Temperaturas de ebulição e massas molares de alguns hidrocarbonetos
Hidrocarboneto Temperatura de ebulição a 1 atm (oC)
Massa molar (g · mol�1)
Alcanos
Metano (CH4) – 161,5 16
Etano (C2H6) – 88,6 30
Propano (C3H8) – 42,1 44
Butano (C4H10) – 0,48 58
Pentano (C5H12) 36,1 72
Hexano (C6H14) 68,7 86
Alcenos
Eteno (C2H4) – 103,7 28
Propeno (C3H6) – 47,7 42
But-1-eno (C4H8) (ou 1-buteno) – 6,3 56
Pent-1-eno (C5H10) (ou 1-penteno) 30,0 70
Hex-1-eno (C6H12) (ou 1-hexeno) 63,5 84
Alcinos
Etino (C2H2) – 84,0 26
Propino (C3H4) – 23,2 40
But-1-ino (C4H6) (ou 1-butino) 8,1 54
Pent-1-ino (C5H8) (ou 1-pentino) 40,1 68
Hex-1-ino (C6H10) (ou 1-hexino) 71,3 82
Tabela 3.Elaborado pelas autoras especialmente para o São Paulo faz escola.
de alcanos, alcenos e alcinos: os alcanos podem
ser definidos como os compostos de carbo-
no que apresentam somente ligações simples
entre carbonos e sua fórmula geral é CnH(2n+2);
os alcenos apresentam uma ligação dupla entre
carbonos e sua fórmula geral é CnH2n; os alci-
nos apresentam ligação tripla entre carbonos e
sua fórmula geral é CnH(2n�2).
Questões para a sala de aula
1. Ao comparar os compostos pertencentes
ao grupo dos alcanos, é possível relacio-
nar o número de átomos que compõem as
moléculas e suas temperaturas de ebulição?
Justifique. Faça a mesma análise para os
alcenos e os alcinos.
ebulição dos compostos. Pode-se mostrar exemplos numéricos.
22
Desafio!
Usando o que estudou na 2a série sobre
forças interpartículas, você saberia explicar
as relações observadas entre o número de
átomos que compõem as moléculas e suas
temperaturas de ebulição?
Os alunos devem perceber que, aumentando o
tamanho da molécula (o número de carbonos em
uma cadeia aberta), aumenta também a tempera-
tura de ebulição. Isso pode ser explicado pela maior
possibilidade de interações intermoleculares (for-
ças de London) entre elas. Para que uma molécula
passe a constituir o estado gasoso, essas forças de-
vem ser vencidas. Assim, quanto maiores as intera-
ções entre as partículas, maior a energia necessária
para que elas sejam superadas e maior a tempera-
tura de ebulição.
Observação: até este momento, estamos traba-
lhando com cadeias lineares, o que deve ser apon-
tado para os alunos. Seria desejável sinalizar que, ao
trabalharmos com a Tabela Temperaturas de ebuli-
ção e massas molares de alguns hidrocarbonetos,
veremos que ramificações nas moléculas isômeras
também influenciam suas propriedades.
2. Cite os nomes do alcano, do alceno e do
alcino que possuem dois átomos de car-
bono em suas moléculas. Qual regulari-
dade você observa em suas nomenclatu-
ras (seus nomes)? Faça o mesmo para os
alcanos, alcenos e alcinos cujas molécu-
las possuem três, quatro, cinco e seis áto-
mos de carbono.
Todos os alcanos apresentam o sufixo -ano, todos os alcenos,
o sufixo -eno e todos os alcinos, o sufixo -ino. Todos os com-
postos lineares com dois carbonos apresentam o prefixo et-;
os com três carbonos, o prefixo prop-; os com quatro, o sufi-
xo but-; os com cinco, o sufixo pent-; e os com seis, o sufixo
hex-. Professor, apesar de a Tabela Temperaturas de ebulição
e massas molares de alguns hidrocarbonetos mencionar a
posição da insaturação na cadeia carbônica, sugerimos que
você não se detenha em tal questão neste momento. Men-
cione que a posição é indicada por um número que repre-
senta determinado átomo de carbono, mas que essa discus-
são será realizada posteriormente.
3. É possível estabelecer alguma relação ma-
temática entre os números de átomos de
carbono e de hidrogênio dos compostos
pertencentes ao grupo dos alcanos? Qual?
E para os alcenos e os alcinos?
Sim. Nos alcanos, o número de hidrogênios nas moléculas
é igual ao dobro do número de carbonos mais dois, ou seja,
sua fórmula genérica pode ser representada por CnH
(2n�2). Já
nos alcenos, o número de hidrogênios corresponde ao do-
bro do número de carbonos; podem ser representados por
CnH
2n. Nos alcinos, o número de hidrogênios corresponde
ao dobro do número de carbonos menos dois; podem ser
representados por CnH
(2n�2).
No de carbonos Alcano Alceno Alcino
2 Etano Eteno Etino
3 Propano Propeno Propino
4 Butano Buteno Butino
5 Pentano Penteno Pentino
6 Hexano Hexeno Hexino
Tabela 4.
23
Química – 3a série – Volume 2
A Tabela 3 mostra a nomenclatura segundo
as regras propostas pela União Internacional
de Química Pura e Aplicada (Iupac, em inglês),
em 1993, e também as formas utilizadas antes.
Como as regras antigas ainda são frequen-
temente aplicadas, é importante que os alu-
nos tenham acesso aos dois procedimentos.
Há mais detalhes em: RODRIGUES, José
Augusto R. Recomendações da Iupac para
a nomenclatura de moléculas orgânicas (dis-
ponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/
qnesc13/>; acesso em: 19 nov. 2013).
Desafio!
1. Lembre-se de que o processo de craqueamento envolve a produção de compostos insatu-
rados. Um exemplo é a estrutura a seguir:
Observe as estruturas do but-1-eno e do propeno. Como o seu professor já informou, esses
compostos são alcenos, pois contêm duplas ligações entre átomos de carbono. Procure expli-
car por que a fórmula genérica dos alcenos é CnH2n e a dos alcanos é CnH(2n+2).
Na formação de uma dupla ligação, dois átomos de hidrogênio são eliminados; logo, o número de hidrogênios diminui em dois,
o que é indicado na fórmula genérica CnH
2n. Como os alcanos possuem dois hidrogênios a mais, apresentam a fórmula C
nH
(2n�2).
2. Os alcinos apresentam a fórmula geral CnH(2n�2). Tente então escrever as fórmulas estru-
turais dos seguintes alcinos:
but-1-eno propenoheptano
+H H H H H H H
H H H H H H H
C HH C C C C C CH H H
H H H
HH C C C CH
H H H
H H2H C C C +
C2H2 (etino) C6H10 (hex-1-ino) C6H10 (hex-2-ino)
H C C H H C C C C C C H
H H H H
H H H H
H C C C C C C H
H H H H
H H H H
Na correção do exercício, os alunos podem
ser informados de que a reatividade dos com-
postos que contêm ligações duplas ou triplas
(ou ambas) é diferente da reatividade dos com-
postos que só possuem ligações simples em sua
estrutura. Dependendo do tipo de ligação pre-
sente no hidrocarboneto, pode-se classificá-lo
como saturado ou insaturado. Podem ser tam-
Tabela 5.
24
Nome do composto Fórmula estrutural estendida Fórmula estrutural condensada
Etano
Etino
Pent-2-eno
Hex-3-ino
Pent-2-ino
H3C CH3
H H
H H
C C HH
bém apresentadas as estruturas que caracte-
rizam os grupos dos alcanos, alcenos, alcinos
e alcadienos e a associação entre os sufixos
-ano, -eno, -ino e -dieno e as estruturas desses
hidrocarbonetos. É interessante apontar que os
compostos estudados até esta etapa podem ser
classificados como compostos de cadeia aber-
ta (principais constituintes do petróleo de base
parafínica) e que também há os que podem
ser classificados como compostos de cadeia
fechada, chamados hidrocarbonetos cíclicos
(principais constituintes do petróleo de base
naftênica). Neste momento, é conveniente mos-
trar as estruturas que caracterizam os ciclanos,
os ciclenos e os compostos aromáticos.
Os alunos podem ter dificuldade para
compreender a mudança de representação
que ocorre quando se deixa de usar a fór-
mula estrutural estendida dos compostos e
se passa a representar os átomos de hidro-
gênio de forma condensada. Para auxiliá-
-los, pode-se lançar mão de exercícios nos
quais seja feita essa passagem e, também, o
raciocínio inverso, como os apresentados a
seguir.
1. Observe as fórmulas estruturais
estendidas e condensadas do etano
e complete a tabela fornecendo as
fórmulas estruturais dos compostos.
H C C H HC CH
H C C C
ou
C C H
H H H H
H HH H
H C C C C C H
H H HH H
H H H
H3C CH CH CH
2CH
3
H C C C C C C
H H H
H H H
H
H
H H3C CH
2CH
2C C CH
3
H C C C C C H
H H
H H
H
H
H3C C CH
2C CH
3
Tabela 6.
25
Química – 3a série – Volume 2
Observação: neste momento, o aluno ainda não estudou
isomeria cis-trans. Sugere-se retomar este exercício depois
da discussão sobre isomeria geométrica e perguntar aos alu-
nos se mudariam algo nas estruturas que desenharam.
2. Analise as fórmulas moleculares das subs-
tâncias do exercício anterior. Observe os
átomos nelas presentes. Sabendo que são
denominadas hidrocarbonetos, como você
definiria um hidrocarboneto? Depois, pes-
quise em um livro didático e compare sua
definição com a do livro. São semelhantes?
Ao apresentar as respostas na sala de aula,
discuta-as com seus colegas e com seu pro-
fessor para chegarem a um consenso.
Para responder a essa questão, os alunos deverão analisar as
estruturas e perceber que elas têm em comum o fato de ser
formadas unicamente por átomos de carbono e de hidrogê-
nio. Assim, poderão concluir que hidrocarbonetos são subs-
tâncias formadas exclusivamente por átomos de carbono e
de hidrogênio. A definição pode ser encontrada em qualquer
livro didático de 3ª série. Caso os alunos não a encontrem,
poderão aprender por meio de discussões em sala de aula. O
objetivo é que analisem as estruturas dos compostos e perce-
bam as semelhanças entre eles, pois a análise de estruturas é
essencial no estudo da química denominada orgânica.
É extremamente importante que os alunos
compreendam que os átomos de hidrogênio
estão ligados aos átomos de carbono e que as
duas representações significam a mesma coi-
sa. Pode-se pedir a eles que representem as
estruturas estendidas e condensadas de cada
um dos alcanos cujas propriedades foram
estudadas, explicitando seus nomes.
Para aprofundar o estudo sobre as estru-
turas dos hidrocarbonetos, sugere-se a dis-
cussão de um problema que envolva a
construção das diferentes estruturas pos-
síveis para uma mesma fórmula molecular
(como a questão 4, a seguir). Desse modo,
podem ser trabalhados conceitos relaciona-
dos à nomenclatura e à existência de isome-
ria nos compostos de carbono.
Questões para a sala de aula (continuação)
4. Considerando que o átomo de carbono
faz quatro ligações covalentes e o átomo
de hidrogênio faz uma ligação covalente,
construa todas as estruturas possíveis para
o composto de fórmula C4H8.
Trans-but-2-eno
H
H
C C
H3C 1
32
CH3
4
1 2
3 4
But-1-eno
H
H
C C
H
CH2
CH3
1 2
3
Metilpropeno
H
C C
H
CH3
CH3
1
2 3
4
Cis-but-2-eno
C C
H
CH3
H3C
H
26
O professor fornecerá os dados de algu-
mas propriedades dos compostos cons-
truídos para o preenchimento da tabela
a seguir.
Composto Temperatura de fusão a 1 atm (oC)
Temperatura de ebulição a 1 atm (oC)
Densidade a 25 oC (g · mL–1)
But-1-eno 0,5951
Cis-but-2-eno 3,73 0,6213
Trans-but-2-eno 0,96 0,6042
Metilpropeno 0,5942
Tabela 7.
Os alunos podem resolver essa questão em
grupos e expor para a sala as estruturas encon-
tradas. Possíveis dificuldades serão minimiza-
das se forem utilizados modelos tridimensionais
feitos com bolas de isopor (cerca de 15 cm de
diâmetro), que podem ser pintadas com tinta
guache de cores diferentes e montadas com pa-
litos de churrasco para representar as ligações.
Os modelos podem ser construídos consideran-
do-se aproximações dos ângulos esperados (li-
gações simples: 104,9o; ligações duplas: 120o;
ligações triplas: 180o).
Primeiro, você pode considerar os compos-
tos de cadeia aberta que foram encontrados
pelos alunos. A nomenclatura dos compos-
tos de cadeia fechada poderá ser discutida em
seguida.
5. Considerando as estruturas encontradas,
você diria que elas representam compostos
diferentes? Justifique sua resposta com base
nas propriedades físicas desses compostos.
É importante que seus nomes sejam dife-
rentes?
São compostos desiguais, pois suas propriedades são diferen-
-
sam ser diferenciados.
6. Compare as estruturas do but-1-eno e do
cis-but-2-eno. Em seguida, compare as es-
truturas do but-1-eno e do trans-but-2-eno.
Por que foram utilizados os números 1 e 2
nesses nomes?
Foram utilizados números para indicar a posição da dupla
ligação na cadeia carbônica, isto é, onde os átomos de car-
bono estão unidos por ligação dupla.
7. Compare as estruturas do cis-but-2-eno e
do trans-but-2-eno. Sabendo que os termos
cis e trans vêm do latim e que cis significa
“do mesmo lado” e trans significa “do ou-
tro lado”, explique os nomes cis-but-2-eno e trans-but-2-eno.
No cis-but-2-eno os hidrogênios e os grupos CH3 (grupos
metil) encontram-se do mesmo lado em relação à dupla li-
gação. No trans-but-2-eno encontram-se em lados opostos.
8. Observe as estruturas que você construiu na
questão 4. Procure justificar por que uma
27
Química – 3a série – Volume 2
delas é denominada metilpropeno. (Dica:
procure a maior sequência de carbonos que
contenha as ligações duplas em cada com-
posto. Para isso, imagine uma linha que pas-
sa sobre os carbonos. Para traçar essa linha,
você não pode tirar o lápis do papel. Obser-
ve o número de carbonos que foi englobado
pela linha em cada um dos compostos.)
Na estrutura denominada metilpropeno a cadeia principal
pode ter no máximo três carbonos; portanto, seu nome deve
se iniciar com o prefixo prop-.
Podem ainda ser introduzidos os conceitos
de cadeia principal e de ramificações. A cadeia
principal pode ser considerada a maior sequên-
cia de carbonos que, no caso dos compostos insa-
turados, contenha as ligações duplas e triplas. Se
houver duas sequências com o mesmo número de
carbonos, a cadeia principal será a que contém o
maior número de ramificações (carbonos que não
fazem parte da cadeia principal). No caso dos com-
postos cíclicos, a cadeia principal será o ciclo.
A resposta à questão 5 auxiliará os alunos
a compreender como se numera uma cadeia
principal. A numeração é iniciada, prioritaria-
mente, pela extremidade mais próxima à dupla
ligação e deve ser feita de forma que as ramifica-
ções fiquem com os menores números possíveis.
Pode-se deixar claro que esse tipo de isome-
ria ocorre em dois casos:
quando houver uma ligação dupla entre os
átomos de carbono e os ligantes de cada áto-
mo de carbono forem diferentes entre si (não
pode existir isomeria geométrica quando qual-
quer dos átomos de carbono de ligação dupla
estiver ligado a grupos idênticos);
quando os átomos de carbono formarem uma
cadeia fechada e pelo menos dois carbonos do
ciclo possuírem ligantes diferentes entre si.
Um exemplo do segundo caso é apresenta-
do na questão a seguir.
9. Observe as estruturas dos compostos a seguir,
assim como a sua resposta para a questão 7.
4 carbonos 4 carbonos
3 carbonos 4 carbonos
Trans-but-2-eno
H
H
C C
H3C 1
32
CH3
4
1 2
3 4
But-1-eno
H
H
C C
H
CH2
CH3
1 2
3
Metilpropeno
H
C C
H
CH3
CH3
1
2 3
4
Cis-but-2-eno
C C
H
CH3
H3C
H
A construção de diferentes estruturas para
uma mesma fórmula molecular possibilita que
os alunos verifiquem a existência de isômeros.
Esse conceito deve ser formalizado.
É interessante também mostrar a eles que
os alcanos não apresentarão a isomeria cis-
-trans, pois as ligações simples permitem a
rotação dos átomos de carbono no próprio
eixo.
28
H
H
H
HH
H
HH
CH3CH3
H
H
H
HH
H H
H
CH3
CH3
composto 1 composto 2
a) Qual composto você diria que é o cis-
-1,2-dimetilciclopentano? Explique sua
resposta.
O composto 1 é o cis-1,2-dimetilciclopentano, pois os gru-
pos metil (CH3) encontram-se do mesmo lado do anel; o
mesmo se dá com os hidrogênios.
b) Como você nomearia o outro compos-
to?
O nome do composto 2 é trans-1,2-dimetilciclopentano.
10. Os compostos construídos a partir da fór-
mula C4H8 são ditos isômeros. Escreva
uma definição para compostos isômeros.
Depois, busque em um livro a definição de
isômero. A sua definição e a do livro são
coerentes? Se não, discuta com seu profes-
sor e com seus colegas até chegarem a um
consenso.
-
tante mencionarem que compostos isômeros são com-
postos de mesma fórmula molecular e diferentes fórmulas
estruturais.
11. Complete a tabela apresentando a fórmu-
la molecular de cada um dos compostos.
Identifique também a cadeia principal e
as ramificações nas estruturas de cada um
dos compostos.
Na coluna “Estrutura” da tabela, a resposta é indicada pelos
traços azuis. Em alguns casos, há mais de uma maneira de
-
nos que essa diferença de representação não significa dife-
rença entre as estruturas.
Alcano Estrutura Temperatura de ebulição a 1 atm (oC)
Fórmula molecular
Hexano H3C CH3
H
H
CH
H
CH
H
CH
H
C
69 C6H
14
29
Química – 3a série – Volume 2
2-metilpentano
CH2
CH3
H3CHC CH2 CH3
CH2
CH3
H3CHC CH2 CH3
60 C6H
14
3-metilpentanoCH2 CH3CHH3C CH2
CH3
63 C6H
14
2,2-dimetilbutano 50 C6H
14
1
1
1
3 42
1
2 3 411
3 4 5
2
2
3 4 5
2 4 53
CH2
CH3
CH3
H3C C CH3
CH2
CH3
CH3
H3C C CH3
CH2
CH3
CH3
H3C C CH3432
1
30
Tabela 8.
2,3-dimetilbutano
CH
CH3
CH3
H3C CH CH3
CH
CH3
CH3
H3C CH CH3
CH
CH3
CH3
H3C CH CH3
CH
CH3
CH3
H3C CH CH3
58 C6H
14
2 3 4
1
1
1
2
2
2 3
3
3
4
4
4
1
12. Sabendo que a ramificação -CH3 é chama-
da metil, explique a utilização dos nomes
2-metilpentano e 3-metilpentano. Existe a
necessidade desses números? Justifique.
Sim, os números são para indicar em qual carbono se loca-
liza o radical metil.
13. Observe as estruturas dos compostos
2,2-dimetilbutano e 2,3-dimetilbutano.
Explique a necessidade do uso desses nú-
meros e do prefixo di-.
O prefixo di- indica que há dois grupos metil no composto;
os números mostram a quais carbonos os grupos metil estão
ligados.
14. Observe as estruturas do 2-metilpenta-
no e do 2,2-dimetilbutano. Explique por
que um deles é chamado de pentano e o
outro de butano, se ambos possuem seis
átomos de carbono.
No 2-metilpentano, de qualquer maneira que se conte
o número de átomos de carbono da cadeia principal,
chega-se a uma cadeia com, no máximo, cinco carbo-
nos, e no 2,2-dimetilbutano, a maior cadeia é de quatro
carbonos.
15. Compare as temperaturas de ebulição
dos compostos sem ramificação com as
temperaturas de ebulição dos compostos
com uma ramificação e com duas ramifi-
cações. Que relação há entre o número de
ramificações e a temperatura de ebulição
desses isômeros? Como você explicaria
essa relação?
31
Química – 3a série – Volume 2
-
compostos com o mesmo número de carbonos, pois, caso
fosse mudado o tamanho da cadeia, ter-se-ia mais de uma
variável a ser observada ao se comparar as temperaturas de
ebulição e, consequentemente, não se poderia chegar a
uma conclusão.
Os compostos em questão são apolares; portanto, as forças
interpartículas que aparecem entre eles são do tipo dipolo
instantâneo. Compostos mais lineares são mais polarizáveis,
além de apresentarem maiores superfícies de contato; as for-
ças atuantes entre eles são, portanto, maiores. Para que essas
forças sejam vencidas é necessário mais energia; por isso, as
temperaturas de ebulição de compostos menos ramificados
são maiores.
Em seguida, podem ser apresentadas
outras ramificações, como o etil (H3C-CH2-),
o propil (H3C-CH2-CH2-) ou o isopropil
(H3C-CH-CH3).
Você pode explicitar também a importân-
cia de localizar as ramificações em relação aos
carbonos da cadeia principal, de modo que
sejam utilizados os menores números possí-
veis. Pode ser deduzido que isômeros apre-
sentam a mesma fórmula molecular, porém,
são compostos diferentes e com proprieda-
des diferentes (por exemplo, temperatura de
ebulição), e que suas estruturas podem ser
conhecidas por meio da nomenclatura.
Para finalizar a abordagem dos hidrocar-
bonetos, você pode ainda ressaltar alguns
pontos relativos à nomenclatura para melho-
rar a compreensão do processo de localização
e de numeração da cadeia principal.
-Desafio!
Existe um composto de nome 4-metil-
pentano? E but-3-eno (ou 3-buteno)? E
2-etilbutano? Explique.
Não se pode denominar um composto de 4-metil-
pentano, pois a numeração da cadeia principal, no
caso dos alcanos, deve ser iniciada pelo carbono
mais próximo ao carbono mais ramificado. Não se
pode denominar um composto de but-3-eno (ou
3-buteno), pois a numeração da cadeia principal
deve ser iniciada pelo carbono mais próximo ao da
dupla ligação. Não se pode denominar um compos-
to de 2-etilbutano, pois a cadeia principal deve ser a
maior possível e englobar o maior número possível
de carbonos ramificados. O nome do composto a
que se faz referência deve ser 3-metilpentano.
Compostos cíclicos são formados por
átomos de carbono ligados em forma
de anel. Nesses compostos, os átomos
de carbono continuam fazendo quatro ligações.
Tente construir isômeros cíclicos do C4H8.
H
H H
H
H
H
ciclobutanometilciclopropano
H
H
H H
H
H
CH3
H
Neste momento, você pode falar da repre-
sentação condensada dos compostos cíclicos
(exemplificada a seguir), explicando que os
vértices de cada figura representam os átomos
de carbono e os de hidrogênio ligados a ele.
metilciclopropano ciclobutano
CH3
32
Grade de avaliação da atividade 2
Nas Questões para a sala de aula 1 a 3, os
alunos devem entender a relação entre tama-
nho das moléculas e propriedades como a tem-
peratura de ebulição e saber como utilizar os
prefixos met-, et-, but- etc. e os sufixos -ano,
-eno e -ino com alcanos, alcenos e alcinos. Nas
questões 4 a 8, é construída a ideia de isomeria.
Espera-se que os alunos percebam que com-
postos com as mesmas fórmulas moleculares
podem apresentar estruturas diferentes, cons-
tituindo, portanto, compostos diferentes, com
propriedades distintas. As questões permitem
também que aprendam a identificar a cadeia
principal, numerá-la e localizar as posições das
ligações duplas e triplas. A questão 9 permite
que entendam o que são isômeros cis e trans.
Uma vez que os alunos costumam apresentar
dificuldades na visualização desse tipo de iso-
meria, pode-se sugerir a construção de mode-
los com bolas de isopor para que percebam a
diferença entre os dois tipos de compostos. Nas
questões 11 a 14, os alunos aprendem a tra-
duzir fórmulas estruturais em fórmulas mole-
culares, exercitam a identificação de cadeias
principais e verificam a necessidade de nume-
rar a posição de radicais.
Atividade 3 – O carvão mineral como fonte de materiais
É importante iniciar a atividade retomando
alguns conceitos discutidos no volume 1 da 1a série.
O texto a seguir fornece mais informações
a respeito do carvão mineral. Peça aos alu-
nos que grifem as palavras desconhecidas que,
porventura, surjam no texto: seus significados
serão esclarecidos até o final desta Situação de
Aprendizagem. Peça também que, antes da lei-
tura, vejam as questões para análise do texto e
pensem em possíveis respostas. Depois de lerem
o texto, eles devem respondê-las por escrito.
O carvão mineral como fonte de materiais
O carvão mineral, além de ser um combustí-
vel importante, divide com as substâncias petro-
químicas o fornecimento de matérias-primas
utilizadas em indústrias de corantes, remédios,
pesticidas, elastômeros e plásticos, entre outras.
Por isso, considera-se que o carvão mineral
constitui a maior reserva mundial de matéria-
-prima orgânica (compostos de carbono) con-
centrada; é bom lembrar que, apesar de levar o
nome de mineral, trata-se de um fóssil.
Quando o carvão sofre pirólise térmica (des-
tilação destrutiva), converte-se em diversos pro-
dutos sólidos, líquidos e gasosos. Pirólise é a
degradação de qualquer material orgânico pelo
calor na ausência parcial ou total de oxigênio.
A falta de oxigênio tem como objetivo evitar a
combustão. Os produtos obtidos por esse pro-
cesso dependem da temperatura e do tipo de
carvão utilizado. Normalmente, a pirólise do car-
vão é conduzida a temperaturas que variam de
454 oC a 982 oC; nas temperaturas baixas,
obtêm-se maiores quantidades de produ-
tos líquidos, enquanto nas temperaturas mais
33
Química – 3a série – Volume 2
altas a quantidade de produtos gasosos é maior.
Os produtos líquidos são água, alcatrão e óleo cru
leve. Os produtos gasosos são hidrogênio, metano,
etileno, monóxido de carbono, dióxido de car-
bono, sulfeto de hidrogênio, amônia e nitrogênio.
As reservas de carvão brasileiras estão loca-
lizadas principalmente no Rio Grande do Sul e
em Santa Catarina. Visto que o carvão brasileiro
apresenta altos teores de cinzas e de enxofre, baixo
poder calorífico, que seu processo de beneficia-
mento é difícil e que os custos envolvidos na remo-
ção de poluentes nele presentes são elevados, ele
não é explorado muito intensamente no Brasil.
O fluxograma a seguir mostra os principais
produtos que podem ser obtidos na pirólise do
carvão mineral.
Figura 3.
Carvão
Fração líquida Fração gasosaFração sólida
Coque Alcatrão
Carvão de retortaPiches Estireno Sulfato de amônia
Piridina Benzeno
Naftaleno Tolueno
Fenol Orto, meta e paraxileno
Óleo cru Gás combustível
Questões para análise do texto
1. Qual é a diferença entre carvão mineral e
carvão vegetal? Reveja o texto sobre o car-
vão estudado no volume 1 da 1a série.
Os dois são obtidos a partir da madeira. O carvão vegetal
é obtido por meio da carbonização da madeira e o carvão
mineral é formado pelo processo de fossilização da madeira
durante milhões de anos.
2. Como é formado o carvão mineral na
natureza? Reveja o texto sobre o carvão
estudado no volume 1 da 1a série.
Acredita-se que o carvão mineral seja produto da fossilização
de troncos, raízes, galhos e folhas de árvores gigantes que
cresceram há 250 milhões de anos em pântanos rasos. Após
morrer, essas partes vegetais se depositaram no fundo lodoso
e ficaram encobertas. O tempo e a pressão da terra, ao agirem
jazidas de carvão.
3. Cite algumas aplicações do carvão mineral.
Exemplos: uso como combustível e fonte de matérias-primas
utilizadas em indústrias de corantes, remédios, pesticidas,
elastômeros e plásticos.
Elaborado por Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valença de Sousa Santos e Maria Fernanda Penteado Lamas especialmente para o São Paulo faz escola.
34
4. O que é pirólise térmica? Para que ela é uti-
lizada?
Pirólise é a degradação de qualquer material orgânico pelo
calor, realizada na ausência parcial ou total de oxigênio (a fal-
ta de oxigênio tem como objetivo evitar a combustão). Ela é
utilizada para obtenção de materiais com melhores proprie-
dades do que os componentes do carvão mineral, que po-
dem ser empregados como matérias-primas em diferentes
setores industriais.
5. Por que o carvão mineral não é muito ex-
plorado no Brasil?
Porque o carvão mineral brasileiro apresenta altos teores de
cinzas e de enxofre, baixo poder calorífico, processo de benefi-
ciamento difícil e elevados custos para remoção de poluentes.
6. Qual é a principal utilização do carvão mi-
neral no Brasil? Por quê?
Como combustível. Seu uso como fonte de matérias-primas
se torna difícil por causa da sua baixa qualidade, o que torna
seu processo de beneficiamento difícil e caro.
O estudo pode ser completado solicitando-
-se uma pesquisa aos alunos. Eles podem ser
divididos em grupos, ficando cada grupo res-
ponsável por pesquisar a utilização de uma
substância orgânica obtida do carvão. Para
essa pesquisa, pode-se levar para a sala de aula
alguns livros, revistas, textos da internet etc. A
intenção, neste momento, não é que os alunos
se preocupem com as fórmulas ou nomes, mas
que se familiarizem com algumas substâncias
orgânicas e suas aplicações.
Tanto para a pesquisa quanto para a cons-
trução da tabela, pode ser realizada uma rápi-
da atividade que enfatize o relacionamento
das aplicações das substâncias obtidas do
carvão mineral com materiais que os alunos
conhecem de seu cotidiano.
De acordo com as orientações de
seu professor, pesquise sobre a uti-
lização das substâncias obtidas a
partir do carvão mineral. Essa pesquisa pode-
rá ser realizada em livros, revistas, jornais e
textos da internet. Utilize a tabela a seguir
para organizar as informações obtidas.
Algumas substâncias obtidas a partir do carvão mineral e algumas de suas aplicações
Fração Substância Fórmula estrutural Fórmula molecular Usos
Fração
líquida
Naftaleno C10H8
Matéria-prima para a produção de medi-camentos, corantes, herbicidas, inseticidas, fluidizantes e poliésteres
Piridina C5H
5N
Matéria-prima para a síntese de fungicidas, vitaminas e medicamentos; usada também como solvente e como auxiliar para tingi-mento têxtil
Fenol C6H
6O
Desinfetante; matéria-prima na produção de medicamentos, tensoativos, defensivos agrícolas, resinas sintéticas e corantes
N
OH
35
Química – 3a série – Volume 2
Fração
líquida
Estireno C8H
8
Matéria-prima na fabricação de poliestire-no, borracha sintética, resinas e poliésteres
Tolueno C7H
8
Solvente para tintas e revestimentos; ma-téria-prima na fabricação de benzeno e fenol; utilizado para elevar a octanagem da gasolina
Benzeno C6H
6
Solvente; antidetonante em gasolina; ma-téria-prima na fabricação de compostos orgânicos
Xilenos
C8H
10
Solvente para resinas; matéria-prima para a fabricação de anidrido ftálico, gasolina de aviação, corantes, inseticidas; constituinte de asfalto e nafta
C8H
10
Intermediário para corantes e sínteses or-gânicas; solvente; inseticida
C8H
10
Usado na fabricação de medicamentos e de inseticidas, como matéria-prima para o ácido tereftálico (usado na produção de co-rantes, sacarina, perfumes etc.) e na indús-tria de polímeros sintéticos e de poliésteres
Fração sólida
Coque –
O componente principal do carvão é o carbono. A quantidade de carbo-no varia dependendo do tempo de petrificação (no caso do carvão mine-ral) ou de como a pirólise é conduzida (no caso do carvão vegetal). Costu-ma-se representar o car-vão por C, mas ele não é uma substância simples, e sim uma mistura.
Usado na produção industrial do ferro e como combustível
Carvão de retorta
– Usado na produção de eletrodos
Tabela 9.
CH3
H3COrtoxileno
CH3
H3CMetaxileno
Paraxileno
CH3H3C
CH3
Questões para a sala de aula
Observe a tabela da página seguinte, em
que estão explicitadas algumas propriedades
dos xilenos, e reveja algumas de suas aplica-
ções discutidas anteriormente.
1. Pode-se dizer que o ortoxileno, o metaxile-
no e o paraxileno são a mesma substância?
Justifique sua resposta.
Os compostos têm a mesma fórmula molecular, mas pos-
suem propriedades diferentes (e suas aplicações também o
são); portanto, devem ser substâncias diferentes.
36
Tabela 10.
Nome Temperatura de ebulição (oC)
Temperatura de fusão (oC)
Densidade (g · mL�1)
Fórmula molecular
Ortoxileno 144,4 – 25,5 0,880 C8H10
Metaxileno 139,1 – 47,9 0,864 C8H10
Paraxileno 138,3 13,3 0,861 C8H10
2. Exponha suas conclusões a respeito da iso-
meria quando uma molécula apresenta um
anel benzênico.
O aluno apresentará um texto próprio. Deve, entretanto,
mencionar que a mudança da posição do grupo metil ligado
ao anel faz que as propriedades dos compostos mudem, ca-
racterizando compostos isômeros.
Você pode explicar aos alunos que cha-
mamos de composto orto aquele que pos-
sui duas ramificações ligadas em posições
consecutivas ou vizinhas no anel benzêni-
co; de para aquele cujas duas ramificações
estão em posições opostas no anel benzêni-
co; e de meta aquele que possui duas rami-
ficações em posições que não são vizinhas
nem opostas no anel benzênico.
Com essa explicação, poderá ser retoma-
da a ideia de que diferenças nas proprieda-
des das substâncias podem ser resultantes
de diferenças nas posições das ramificações
em compostos que têm a mesma fórmu-
la molecular. Assim, você poderá retomar
também o conceito de isomeria anterior-
mente estudado.
Seria interessante desenhar na lousa duas
estruturas que podem parecer diferentes, mas
que são iguais se considerarmos as posições
das ramificações em relação ao anel benzêni-
co. Depois, pode-se perguntar aos alunos se
as estruturas são iguais ou diferentes e pedir a
eles que justifiquem as respostas.
Essa discussão deve levá-los a perceber que
não existe a posição 1,5 porque esse compos-
to é igual ao de posição 1,3 (meta), pois o anel
benzênico é um ciclo.
Dando continuidade à atividade, podem
ser sistematizados os grupos funcionais a que
pertencem os compostos de carbono, apresen-
tando as estruturas que os caracterizam.
De acordo com a orientação de
seu professor, pesquise em um
livro a estrutura característica, a
solubilidade em água e a acidez ou a basicida-
de das soluções aquosas preparadas com
substâncias pertencentes a diferentes grupos
(funções orgânicas). Pesquise também alguns
usos dessas classes de compostos.
37
Química – 3a série – Volume 2
Tabela 11.
Nome da função Estrutura do grupo característico
Solubilidade em água
Acidez ou basicidade da
solução aquosa
Usos e propriedades
Álcool
A solubilidade dos alcoóis diminui com o aumento da cadeia carbô-nica (metanol e etanol são solúveis em qualquer proporção); podem ser sólidos ou líquidos à temperatura ambiente dependendo do ta-manho da cadeia carbônica; os alcoóis líquidos são usados como solventes e aplicados em várias reações na indústria química.
Aldeído
Os aldeídos que apresentam massas molares pequenas são solúveis em água (as soluções assim formadas apresentarão caráter básico); apresentam odores desagradáveis; são bastante reativos; são usa-dos como solventes e como matéria-prima na fabricação de vários materiais, como plásticos e resinas, na fabricação de espelhos, na indústria de material fotográfico.
Ácido carboxílico
Os ácidos carboxílicos produzem soluções ácidas e reagem com al-coóis gerando ésteres; apresentam odor característico (os que têm até 12 átomos de carbono possuem cheiro desagradável); podem ser usados na indústria como matéria-prima para a fabricação de polímeros, ésteres, fibras têxteis etc.
CetonaAs cetonas têm solubilidade mediana em água; sua principal aplica-ção é como solvente, mas também são usadas para a fabricação de pólvora, medicamentos hipnóticos, na extração de óleo de gordu-ras e sementes; suas soluções aquosas apresentam caráter básico.
Éster
Os ésteres têm solubilidade mediana em água (os mais solúveis possuem massa molecular baixa); podem ser utilizados como sol-ventes; têm odores característicos; são importantes na indústria de perfumaria e essências artificiais e são empregados na produção de sabões.
Éter Os éteres são pouco solúveis em água e pouco reativos; são usados principalmente como solventes.
Amina
As aminas têm solubilidade mediana em água e produzem solu-ções básicas; têm grande importância biológica, pois compostos como a adrenalina, a noradrenalina, a mescalina e os aminoácidos são aminas; são usadas na indústria para o preparo de várias subs-tâncias sintéticas, a vulcanização da borracha e como tensoativos.
Amida
As amidas produzem soluções praticamente neutras; são bastante solúveis em água em decorrência de seu caráter polar, sendo mui-to utilizadas em sínteses em laboratórios, na produção de medica-
-nais com até cinco carbonos são solúveis em água.
Fenol
Os fenóis são, em geral, pouco solúveis ou insolúveis em água; pos-suem cheiro forte e característico; formam soluções aquosas com caráter ácido, mas são ácidos mais fracos do que os ácidos carbo-xílicos; são usados como desinfetantes e na produção de resinas e polímeros.
R CH2
OH
C O
H
R
O
OH
R C
C
R1
R
O
O
R1
O
R C
R CH2 NH
2
R O R1
O
NH2
R C
OH
38
É importante enfatizar que essa classifica-
ção permite um estudo mais aprofundado dos
diferentes grupos de substâncias e que os com-
postos que pertencem a cada um desses grupos
apresentam algumas propriedades comuns.
Questões para a sala de aula
Considere os dois compostos representa-
dos a seguir e responda às questões.
butan-1-ol butan-2-ol
CH2
OH
CH2 2CHCH3 CH2
OH
CHCH3 CH3
1. Dê a fórmula molecular de cada um dos
compostos.
Os dois compostos têm a mesma fórmula molecular: C4H
10O.
2. Identifique a função orgânica presente nes-
ses compostos.
Função álcool.
3. Esses compostos podem ser considerados
isômeros? Por quê?
Sim, pois possuem a mesma fórmula molecular, mas são
substâncias diferentes, visto que a mudança de posição do
grupo OH faz que esses compostos tenham propriedades
distintas.
4. Faria sentido nomear um composto como
butan-3-ol ou como butan-4-ol? Justifique.
Não. Pode-se perceber que o composto butan-3-ol é igual
ao composto butan-2-ol e o butan-4-ol é igual ao butan-
distintos para compostos diferentes e, por convenção, usa-se
o nome no qual a numeração do grupo funcional é a menor
possível.
Essas questões recordam que compos-
tos diferentes possuem nomes diferentes e
que a numeração das cadeias é iniciada pelo
carbono mais próximo ao grupo que carac-
teriza a função. Caso os alunos tenham difi-
culdade para perceber que, por exemplo, o
composto butan-3-ol é igual ao butan-2-ol
ou que o butan-4-ol é igual ao butan-1-ol,
pode-se recorrer aos modelos tridimensio-
nais feitos com bolas de isopor. Quando
montarem as estruturas, eles perceberão
que os compostos são iguais.
O álcool etílico (etanol) e o éter dime-
tílico (metoximetano) apresentam calores
de combustão diferentes; isso se deve ao
fato de os átomos estarem arranjados de
maneira diferente apesar de terem a mesma
quantidade de carbono, hidrogênio e oxigê-
nioa. São, portanto, substâncias diferentes.
Os alunos podem ser solicitados a consul-
tar seus livros e a responder às questões a
seguir.
a Essas relações foram estudadas no volume 1 da 2a série.
39
Química – 3a série – Volume 2
5. A qual função orgânica pertence o etanol? E o
metoximetano? Eles são isômeros? Justifique.
O etanol pertence à função orgânica álcool e o metoxime-
tano pertence à função orgânica éter. Sim, eles são isômeros:
o etanol tem fórmula molecular (C2H
6O) igual à do éter; no
entanto, são substâncias diferentes. Isso fica claro quando se
observa que eles pertencem a funções orgânicas diferentes.
6. Escreva a fórmula estrutural do propan-1-ol
e do metoxietano. A que funções orgâ-
nicas pertencem esses compostos? Eles
são isômeros? Justifique.
CH3CH
2CH
2OH CH
3OCH
2CH
3
propan-1-ol metoxietano
álcool éter
Os compostos são isômeros, pois possuem a mesma fórmu-
la molecular (C3H
8O), mas pertencem a funções orgânicas
diferentes.
7. Discuta a afirmação: “um álcool sempre
tem um éter que é seu isômero e vice-versa”.
Um álcool com dois ou mais átomos de carbono terá um éter
como isômero. Isso é possível, pois sempre se pode rearranjar
os átomos de maneira a formar um éter e vice-versa.
As respostas às questões mostrarão aos alu-
nos possíveis isomerias de função entre alcoóis
e éteres e os ajudarão a perceber que um éter
tem sempre um álcool que é seu isômero. Para
que eles compreendam outras isomerias de
função, você pode fornecer uma lista conten-
do vários compostos orgânicos, como ácido
etanoico e metanoato de metila, propanona e
propanal. Na Lição de casa a seguir, será soli-
citado que os alunos construam a estrutura
desses compostos. Caso não consigam realizar
essa atividade em casa, pode-se recorrer aos
modelos tridimensionais com bolas de isopor,
já citados na atividade 2.
1. Preencha a tabela a seguir, inserin-
do as estruturas de cada composto.
Isômeros
Fórmula molecular Estrutura e função orgânica Estrutura e função orgânica
C2H4O2
Ácido etanoico
Função: ácido carboxílico
Metanoato de metila
Função: éster
C3H6O
Propanal
Função: aldeído
Propanona
Função: cetona
O
OH
H3C C
O
CH3C
CH3O
H
CH2
H3C C
O
O
HC
CH3
Tabela 12.
40
CH2
CH2
CH2
OHH3C
butan-1-ol
CH2
CH3
CH
OH
H3C
butan-2-ol
b) Escreva a estrutura dos compostos que
são isômeros desse álcool, mas pertencem
a outra função da Química Orgânica.
CH3CH
2CH
2 3 (metoxipropano)
CH3CH
2 2CH
3 (etoxietano)
Defina isômeros de cadeia, de po-
sição e de função e discuta as
limitações de fórmulas químicas
moleculares em se tratando de Química
Orgânica.
-
rém, que abordem os seguintes conceitos: isômeros de
cadeia são aqueles compostos que apresentam a mesma
fórmula molecular e cadeias carbônicas diferentes; isôme-
ros de posição diferem entre si apenas pela mudança de
posição de um grupo ligado à cadeia principal; isômeros de
função apresentam também a mesma fórmula molecular,
mas pertencem a funções orgânicas distintas. Professor, é
importante não exigir dos alunos uma resposta memori-
zada, mas estimulá-los a escrever com suas palavras essas
diferenças.
Grade de avaliação da atividade 3
O estudo dos compostos isômeros permite
aos alunos construir o conceito de que isômeros
são aqueles compostos que apresentam a mesma
fórmula molecular, porém diferentes proprieda-
des, reatividades e fórmulas estruturais, poden-
do ou não pertencer à mesma função orgânica.
Também é importante que, após esta atividade,
eles saibam representar as fórmulas estruturais
com base na nomenclatura e vice-versa.
Nesta Situação de Aprendizagem será
proposto o estudo da biomassa como
alternativa energética aos combustíveis
fósseis.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3COMPOSIÇÃO, PROCESSAMENTO E USOS DA BIOMASSA
2. Considere o composto butan-1-ol.
a) Escreva a estrutura e o nome do compos-
to que é isômero desse álcool pela mu-
dança na posição do grupo hidroxila.
Conteúdos e temas: processos de transformação, usos sociais da biomassa e questões ambientais.
Competências e habilidades: reconhecer a biomassa (e exemplos de materiais a ela pertencentes) como recurso alternativo ao uso de combustíveis fósseis; valorizar conhecimentos químicos como
41
Química – 3a série – Volume 2
instrumentos para a busca de alternativas energéticas; avaliar a biomassa como fonte de energia alternativa; aplicar conceitos de nomenclatura orgânica para melhor entender as informações rela-tivas à biomassa; desenvolver atitudes como saber ouvir, dialogar e argumentar.
Sugestão de estratégias de ensino: aulas expositivo-dialogadas; levantamento de ideias que os alunos já possuem sobre biomassa; pesquisa orientada por perguntas; discussão de informações pesquisa-das em roda de conversa.
Sugestão de recursos: livros, material de outras séries, jornais, revistas e internet.
Sugestão de avaliação: apresentação do material de pesquisa solicitado; apresentação dos resul-tados das pesquisas; síntese das informações pesquisadas; participação.
Tem sido amplamente divulgada na mídia
a necessidade de se usarem combustíveis que
não sejam derivados de materiais fósseis. Uma
dessas fontes – chamadas alternativas – para a
geração de energia é a biomassa. Esta Situação
de Aprendizagem propõe uma pesquisa sobre
esse tema e sua importância na sociedade atual.
A sensibilização pode ser feita pelo levan-
tamento das ideias que os alunos já possuem
sobre biomassa.
Questão para a sala de aula
1. Leia a definição de biomassa a seguir e for-
neça exemplos de materiais pertencentes à
biomassa e de combustíveis que deles po-
dem ser obtidos.
Pode ser considerado biomassa todo
recurso renovável que provém de matéria
orgânica – de origem vegetal ou animal
– tendo por objetivo principal a produ-
ção de energia. A biomassa é uma forma
indireta de aproveitamento da luz solar:
ocorre a conversão da radiação solar em
energia química por meio da fotossíntese,
base dos processos biológicos de todos os
seres vivos.
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Biomassa. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/clima/
energia/energias-renovaveis/biomassa>. Acesso em: 18 nov. 2013.
A Tabela 13 traz exemplos de respostas possíveis.
Matérias-primas provenientes da biomassa Biocombustíveis
Biodiesel
Cana-de-açúcar, beterraba, uva; milho e outros cereais Etanol ou bioálcool
Biogás
Tabela 13.
42
Em seguida, pode ser solicitada uma pes-
quisa sobre a importância do uso da biomas-
sa nas sociedades atuais, os possíveis materiais
que podem ser utilizados como biomassa, os
combustíveis que a biomassa pode fornecer e
as vantagens e desvantagens desse uso. Os alu-
nos, divididos em grupos, pesquisarão diferen-
tes temas. A pesquisa será realizada na internet
ou, se isso não for possível, será feita com
material e livros didáticos fornecidos por você
ou material solicitado em aula anterior. Nesse
caso, as questões orientadoras da pesquisa
devem ser apresentadas ao se fazer a solicita-
ção do material.
Sob a orientação do seu professor,
vocês vão realizar uma pesquisa
sobre o tema “biomassa”. A seguir,
algumas sugestões de questões que podem
ajudá-los no desenvolvimento da pesquisa.
Álcool combustível: Quais materiais da bio-
massa podem ser utilizados para a obten-
ção de álcool combustível? Quais produtos
são obtidos da cana-de-açúcar? Os pro-
cessos de obtenção de açúcar e de álcool a
partir da cana-de-açúcar são os mesmos?
Quanto etanol é produzido da cana-de-
-açúcar no Brasil? Qual é o processo de
obtenção do etanol usado como combus-
tível? Quais subprodutos são obtidos nes-
se processo? Quais são as vantagens e as
desvantagens do uso do etanol como com-
bustível automotivo quando comparado à
gasolina e ao gás natural?
Biogás: O que é um biodigestor? Quais
tipos de biomassa podem ser usados em
biodigestores? Quais são os produtos
obtidos no processo de biodigestão? Por
que se deve controlar o pH e a tempera-
tura do meio reacional? Por que os resí-
duos sólidos da biodigestão podem ser
considerados bons fertilizantes? Analise o
processo de obtenção do biogás e aponte
as principais dificuldades que podem ser
encontradas. Os seguintes pontos podem
ser considerados: a) a possibilidade de
interrupção do processo; b) a possibilida-
de de armazenamento; c) a distância entre
os locais de produção e de consumo; d) o
tratamento de resíduos.
Biodiesel: O que é biodiesel? Como é
obtido? Quais matérias-primas podem
ser utilizadas? Como podemos descrever
a obtenção de um biodiesel por meio de
equação química? Onde está sendo uti-
lizado/consumido? Quais são os aspec-
tos positivos e negativos que podem ser
apontados na produção e no uso do
biodiesel?
Vejam a seguir endereços de algumas pági-
nas que contêm informações sobre o tema.
(Acessos em: 18 nov. 2013.)
<http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/
pdf/05-Biomassa(2).pdf>;
<http://cenbio.iee.usp.br>;
43
Química – 3a série – Volume 2
<http://www.mme.gov.br/programas/
biodiesel>;
<www.cetesb.sp.gov.br/biogas/biogas/
220-pagina-inicial>;
<http://www.cepea.esalq.usp.br/especialagro/
EspecialAgroCepea_4.doc>;
<http://www.inovacao.unicamp.br/report/
entre-cortez.shtml>.
Com relação ao álcool combustível, é desejável que os alu-
nos aprendam que a cana-de-açúcar é a principal matéria-
-prima utilizada no Brasil para esse fim, mas que em outros
países são bastante utilizados outros vegetais, como milho,
beterraba e batata-doce.
Os caules da cana-de-açúcar, após ser esmagados, fornecem
o caldo e o bagaço. No caldo há um grande teor de sacarose
(dímero da glicose e da frutose).
As principais reações envolvidas na fermentação alcoólica são
a inversão da sacarose e a fermentação do monossacarídeo. As
equações adiante são representações simplificadas do proces-
so industrial de obtenção do álcool. A fermentação industrial
é certamente mais complicada do que a representada a seguir,
envolvendo diferentes intermediários. A vinhaça (subproduto
na produção do álcool) pode ser usada como fertilizante.
C12
H22
O11
� H2O C
6H
12O
6 � C
6H
12O
6
sacarose(dissacarídeo)
d-glicose(monossacarídeo)
d-frutose(monossacarídeo)
C6H
12O
6 2 C
2H
5OH � 2 CO
2
monossacarídeo etanol
invertase
zimase
Para a produção do açúcar, o caldo é coado e tratado com
cal para retirar impurezas e corrigir o pH; depois, fosfato é
adicionado, para melhorar o processo de clarificação, e o
caldo é aquecido com vapor-d’água a alta pressão. Ocorre
então a decantação seguida de filtração a vácuo. O filtrado
é evaporado (contém aproximadamente 85% de água) até se
obter um xarope amarelado, que contenha cerca de 40% de
água. Esse xarope é novamente filtrado a vácuo até atingir
um estado de supersaturação. Adicionam-se núcleos de açú-
car para que ocorra o crescimento dos cristais de açúcar. A
mistura de xarope e cristais é transferida para um cristalizador,
onde é colocada uma quantidade adicional de sacarose so-
-
as usinas de refinamento. A massa é centrifugada para a re-
moção do xarope (que é reciclado para outras cristalizações).
O líquido residual das reciclagens do açúcar é chamado de
melaço e pode ser usado como fonte de carboidratos e na
ração de gado. As tortas (resíduos) que ficam nos filtros usados
na filtração a vácuo do lodo são usadas como adubo. O baga-
ço pode ser utilizado na fabricação de papel, compensado ou
material isolante e como combustível em usinas termoelétri-
cas. O caldo da cana também pode ser consumido diretamen-
te como garapa. Como se pode perceber, praticamente todos
os resíduos da agroindústria canavieira são reaproveitados.
biogás, é um combustível gasoso semelhante ao gás
natural, constituído principalmente pelos gases metano (CH4) e
carbônico (CO2). Sua composição varia de acordo com o ma-
terial orgânico utilizado como matéria-prima e com o tipo de
tratamento anaeróbio a que é submetido. Pode conter, além
do metano (de 50% a 70%) e do gás carbônico (de 25% a 50%),
pequenas quantidades dos gases hidrogênio (H2), sulfídrico (ou
sulfeto de hidrogênio gasoso, H2S), oxigênio (O
2), nitrogênio
(N2) e amônia (NH
3).
44
O biogás é obtido pela digestão anaeróbica (realizada na au-
sência de oxigênio) de carboidratos, lipídios e proteínas en-
contrados em materiais como fezes (humanas e de animais),
palhas, bagaço de vegetais e lixo orgânico.
Esse processo é realizado por micro-organismos e pode
ocorrer em regiões pantanosas, em aterros e em outras re-
giões que apresentem condições adequadas à sobrevivência
e à atividade deles, tais como ausência de oxigênio, tempe-
raturas entre 15 °C e 45 °C, pH entre 6 e 8 (a faixa ideal está
entre 7,0 e 7,2) e umidade do material entre 90% e 95% em
massa, além da presença de nutrientes. Esses parâmetros são
necessários tanto nos locais em que o processo ocorre de
forma natural quanto nos equipamentos biodigestores; caso
contrário, a biodigestão cessará por morte ou inatividade dos
micro-organismos envolvidos.
Pode-se conduzir esse processo em equipamentos chama-
dos biodigestores, que são sistemas fechados e isolados com
aquecimento controlado, nos quais existem câmaras vedadas
para impedir a entrada de ar. Eles possuem agitadores que
permitem melhor homogeneização do substrato, o que pro-
picia maior contato deste com os micro-organismos, melhor
distribuição do calor na biomassa e maior uniformidade dos
produtos intermediários e finais da biodigestão. Existem dois
tipos principais de biodigestor: o de batelada e o contínuo
(indiano); no Brasil, o modelo contínuo foi o mais difundido
por sua simplicidade e funcionalidade.
A biodigestão, além de oferecer o biogás como produto, vem
sendo utilizada também para saneamento rural e como fonte
de biofertilizantes. Por se tratar de um processo anaeróbio, des-
trói organismos patogênicos e parasitas aeróbicos presentes nos
resíduos orgânicos sem, entretanto, reduzir seu valor fertilizante.
Muitos biodigestores são construídos em zonas rurais com
o objetivo de aproveitar resíduos vegetais e animais para a
obtenção de gás e para sanear resíduos, obtendo-se assim
biofertilizantes limpos. Nessas regiões, porém, nem sempre
a demanda de combustível é compatível com a produção
do biogás. A distribuição e o armazenamento do biogás são
processos caros e tais questões devem ser pensadas ao se
planejar a construção de biodigestores. O biogás produzido
em biodigestores construídos em aterros sanitários próximos
a centros urbanos e em estações de tratamento de esgoto
não apresenta essas desvantagens.
Com relação ao biodiesel, é importante que os alunos per-
cebam que ele é obtido principalmente pela reação de tran-
sesterificação de óleos ou gorduras. A transesterificação é a
reação do óleo ou da gordura com um álcool, em geral, eta-
nol ou metanol. Um exemplo dessa reação é representado
a seguir.
H3C
C O
O
O
CH2
CH + +3 CH3OH 3 H
3C
biodieselCH
2
O
C
O
O
C
H3C
H3C
O
OC CH3
HO
HO
HO
CH2
CH
CH2
Os óleos usados para a produção do biodiesel são obtidos
principalmente a partir de vegetais, como babaçu, palma, ma-
mona, girassol etc. O biodiesel atualmente é utilizado no Brasil
como combustível para motores de caminhões, tratores, ca-
mionetes e automóveis, entre outros, e também em motores
estacionários, como geradores de eletricidade e de calor. O
biodiesel pode substituir total ou parcialmente o óleo diesel
de petróleo.
Não se espera que os alunos obtenham todas as informações
que foram descritas aqui sobre álcool combustível, biogás e
45
Química – 3a série – Volume 2
biodiesel, mas você pode, com elas, enriquecer a discussão
em sala de aula.
Se for possível o acesso à internet, você,
professor, pode orientar a pesquisa, aju-
dando os alunos a realizar buscas mediante
palavras-chave, como biomassa, biocombus-
tível, biodiesel, biodigestor e biogás, ou por
meio de combinações de palavras-chave para
refino da pesquisa, como álcool etílico fer-
mentação processo usinas resíduos. É tam-
bém desejável que os alunos sejam alertados
quanto ao fato de que nem todas as fontes
da internet são confiáveis e, por isso, devem
restringir a pesquisa a páginas ligadas a ins-
tituições, como agências de pesquisa, uni-
versidades, associações, jornais e revistas,
entre outras. Páginas pessoais, páginas em
que todos podem escrever suas opiniões e
páginas de perguntas e respostas não são
confiáveis. Uma sugestão útil seria consul-
tar sempre mais de uma fonte e comparar as
informações obtidas.
Para que o objetivo dessa pesquisa seja
alcançado, os alunos podem também ser orien-
tados a anotar as principais informações solici-
tadas sem se preocupar em escrever ou copiar
textos. Devem anotar o endereço eletrônico,
fornecendo inclusive a data do acesso. Caso
não haja disponibilidade de computadores
com acesso à internet, a pesquisa poderá ser
iniciada utilizando-se textos retirados da inter-
net ou de outras fontes trazidos por você e
pelos alunos.
Esta Situação de Aprendizagem pode
ser finalizada com uma roda de conversa
em que cada grupo apresentará aos cole-
gas as respostas pesquisadas. Sugere-se
também que as questões que envolvam
aspectos positivos e negativos, vantagens e
desvantagens da produção e uso das dife-
rentes fontes de energia sejam discutidas
pela turma toda. Uma discussão bastan-
te atual gira em torno de possíveis impac-
tos no abastecimento mundial de alimentos
por causa da substituição de áreas antes
destinadas à produção de alimentos por
áreas de cultivo de vegetais que serão utili-
zados na produção de biocombustíveis. As
apresentações podem ser acompanhadas
por registros na lousa das principais ideias
pesquisadas.
Caso a escola permita, pode ser proposta uma intervenção na comunidade por meio da cons-
trução de um biodigestor. Essa construção, se acompanhada de relatos de experiências reais de
obtenção de gás combustível, pode permitir a revalorização da escola como espaço para apren-
dizagens úteis, além de promover condições para uma alfabetização científica em sua dimensão
prática.
46
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4A BIOSFERA COMO FONTE DE ALIMENTOS
PARA O SER HUMANO
Nesta Situação de Aprendizagem serão
retomadas as noções de nutrição estudadas no
Caderno de Biologia da 3a série (volume 1), no
que se refere às necessidades energéticas diárias
de indivíduos com características diferentes. Os
alunos ainda identificarão e farão uma aná-
lise quantitativa dos valores energéticos dos
componentes presentes em diferentes alimen-
tos. Serão identificadas algumas características
organolépticas comuns aos principais grupos
de alimentos (carboidratos, lipídios e proteí-
nas) e, além disso, serão estudadas as funções
orgânicas presentes nesses grupos de compos-
tos, retomando o que foi visto nas Situações de
Aprendizagem anteriores.
Espera-se também que os alunos consigam
usar os conhecimentos referentes às funções
que esses nutrientes desempenham no organis-
mo humano para fazer escolhas e tomar deci-
sões de consumo mais conscientes em relação a
dietas alimentares.
Grade de avaliação da Situação de Aprendizagem 3
Espera-se que, ao final dessas atividades,
os alunos sejam capazes de compreender a
importância da biomassa como fonte alter-
nativa de energia. É desejável que sejam esti-
muladas atitudes de tolerância e respeito a
opiniões alheias durante a roda de conversa.
Também é importante que se incentive a fun-
damentação das opiniões com base nas pes-
quisas realizadas.
Conteúdos e temas: componentes nutricionais dos alimentos; propriedades e funções orgânicas encontradas em carboidratos, lipídios e proteínas; nutrição e saúde.
Competências e habilidades: reconhecer as funções orgânicas presentes nos diferentes grupos de ali-mentos; reconhecer polímeros, assim como os monômeros que os compõem.
Sugestão de estratégias de ensino: retomada da análise de rótulos de alimentos realizada em Biologia, focalizando os valores energéticos de cada componente e sua relação com as respectivas estruturas; discussões relacionadas às funções de cada grupo de alimentos na manutenção da vida.
Sugestão de recursos: questões; observação de estruturas; livro didático.
Sugestão de avaliação: participação em aula; realização das atividades; respostas aos exercícios.
47
Química – 3a série – Volume 2
Presunto de peru cozido: valor nutricionalPor unidade de peso médio, porção de 40 g (2 1/2 fatias), tal qual exposto à venda VD*
Valor calórico 38 kcal = 160 kJ 2%
Carboidratos 0,5 g 0%
Proteínas 6,4 g 9%
Gorduras totais 1,2 g 2%
Gordura saturada 0,4 g 2%
Gordura monoinsaturada 0,5 mg **
Gordura poli-insaturada 0,4 g **
Gordura trans 0 g **
Colesterol 17 mg 6%
Fibra alimentar 0 g 0%
Sódio 433 mg 18%
Atividade 1 – Estudo da composição de alimentos
A contextualização do estudo pode ser
feita com uma sondagem inicial, pedindo-se
aos alunos que citem alimentos ricos em
carboidratos, em proteínas e em lipídios.
Para a continuação da atividade, os alu-
nos podem ser divididos em três grandes gru-
pos (10 a 15 componentes), apenas para que
possam se organizar para trazer o material
necessário para a próxima aula. O primeiro
grupo estudará alimentos ricos em carboi-
dratos; o segundo estudará alimentos ricos
em proteínas; e o terceiro estudará alimentos
ricos em lipídios. Portanto, você pode pedir
a cada aluno do primeiro grupo que traga
para a aula uma embalagem de um alimento
como farinha de trigo, açúcar, macarrão ou
arroz; a cada aluno do segundo grupo, que
traga uma embalagem de um alimento como
atum, peito de peru ou presunto magro; e a
cada aluno do terceiro grupo, que traga uma
embalagem de um alimento como óleo, azei-
te ou margarina.
Como nem sempre é fácil para os alunos
conseguirem rótulos de peito de peru ou de
presunto – produtos comprados geralmente
a granel –, segue a composição média desses
dois produtos.
Tabela 14. Valores nutricionais de presunto de peru cozido. Elaborado especialmente para o São Paulo faz escola a partir de rótulo de produto encontrado no mercado.* % de valores diários (VD) com base em uma dieta de 2 000 kcal ou 8 400 kJ; seus valores diários podem ser maiores ou
menores, dependendo de suas necessidades energéticas.** VD não estabelecido.
48
Presunto tipo tender: valor nutricionalPor unidade de peso médio, porção de 100 g (2 1/2 fatias), tal qual exposto à venda VD*
Valor calórico 105 kcal = 441 kJ 5%
Carboidratos 0 g 0%
Proteínas 23 g 31%
Gorduras totais 1,2 g 2%
Gordura saturada 0,4 g 2%
Gordura trans 0 g **
Colesterol 20 g 7%
Fibra alimentar 0 g 0%
Sódio 679 mg 28%
Tabela 15. Valores nutricionais de presunto tipo tender. Elaborado especialmente para o São Paulo faz escola a partir de rótulo de produto encontrado no mercado.* % de valores diários (VD) com base em uma dieta de 2 000 kcal ou 8 400 kJ; seus valores diários podem ser maiores ou
menores, dependendo de suas necessidades energéticas.** VD não estabelecido.
Na aula seguinte, os alunos podem ser sepa-
rados em grupos de três ou quatro integrantes,
de forma que todos os membros de cada grupo
tenham trazido alimentos do mesmo tipo.
Questões para a sala de aula
1. Qual é o valor energético citado na emba-
lagem que você trouxe? A qual massa de
alimento esse valor se refere? Qual é o va-
lor energético de 100 g desse alimento?
Cálculo do valor energético:
2. Quais são as porcentagens de carboidra-
tos, proteínas e lipídios (gorduras totais)
presentes no alimento analisado por
você?
O aluno deve calcular a porcentagem dos macronutrientes
a partir dos dados das embalagens. Em alguns rótulos, esses
valores já aparecem calculados.
3. Copie, na tabela a seguir, as informações
de alimentos pertencentes ao mesmo grupo
que você pesquisou, com base em diferen-
tes rótulos de embalagens.
O preenchimento da tabela dependerá dos alimentos pes-
quisados pelos alunos.
Alimentos com o mesmo componente predominante
Alimento % do componente predominante
Valor energético por 100 g do alimento
Tabela 16.
49
Química – 3a série – Volume 2
Alimentos com componentes predominantes diferentes
Alimento rico em % do componente predominante Valor energético por 100 g do alimento
Carboidratos
Proteínas
Lipídios
Tabela 17.
4. Compare os valores nutricionais explicita-
dos no rótulo do alimento que você trouxe
com os valores dos alimentos dos seus co-
legas que pesquisaram o mesmo grupo de
alimentos. São parecidos?
Os alunos precisam perceber que os alimentos de um mes-
mo grupo apresentam determinado macronutriente em
maior quantidade na sua composição; por exemplo, o grupo
da proteína terá a presença de proteína em maior quantida-
de, embora possa apresentar certas quantidades de gorduras
e carboidratos.
Depois de consultar os colegas que pes-
quisaram os outros dois grupos de alimentos,
os alunos podem responder a mais algumas
questões:
5. Compare as composições dos alimentos
pesquisados pelo seu grupo com as compo-
sições dos outros dois grupos de alimentos.
Quais são as diferenças nas composições dos
três grupos de alimentos estudados? Quais
são as semelhanças? Quais são os compo-
nentes predominantes em cada grupo?
Os alunos terão de concluir que os alimentos de grupos di-
ferentes possuem sempre um componente em maior quan-
tidade; por exemplo, o grupo dos alimentos de origem ani-
mal tem as proteínas como componente predominante; no
grupo das farinhas, esses componentes são os carboidratos;
e, no grupo dos óleos e das gorduras, os lipídios são predo-
minantes.
6. Complete a tabela a seguir com as informa-
ções obtidas.
Os alunos completarão a tabela com diferentes informações.
Dependendo do alimento, a porcentagem do componente
predominante pode variar, assim como o valor energético.
Espera-se, entretanto, que percebam alguma regularidade
nos valores energéticos, de acordo com o componente pre-
dominante (carboidrato, proteína ou lipídio).
7. Em uma dieta para emagrecimento, que
tipos de nutriente devem ser evitados? Jus-
tifique.
Levando-se em conta somente a quantidade de calorias dos
produtos pesquisados, deve-se evitar a ingestão excessiva de
gorduras, pois alimentos mais ricos em gorduras são em geral
mais calóricos (1 g de gordura tem valor calórico de cerca
de 9 kcal). Os alimentos ricos em carboidratos ou ricos em
proteínas são menos energéticos do que os ricos em gor-
duras (1 g de carboidrato ou de proteína tem valor calórico
aproximado de 4 kcal). Os alunos deverão concluir que todos
os alimentos devem ser ingeridos em proporções adequadas
às necessidades diárias de cada indivíduo, considerando-se
massa corpórea, tipo de atividade, idade etc.
50
Você, professor, pode também propor aos
alunos a seguinte questão:
Os diferentes tipos de alimentos têm dife-
rentes funções na manutenção da vida.
Relacione o que você estudou no volume 1
de Biologia e busque em livros quais são as
principais funções no organismo de cada
grupo de alimentos pesquisados. Pode-se eli-
minar totalmente o consumo de algum dos
grupos de alimentos? Quais as recomenda-
ções para a ingestão de cada um deles?
A análise dos dados que foram utilizados
para preencher a segunda tabela permitirá
que os alunos percebam diferenças nas carac-
terísticas dos alimentos e as relacionem com
sua classificação (o grupo cujo componen-
te predominante são os carboidratos abrange
alimentos como cereais, pães, massas e açúca-
res; o grupo cujo componente predominante
são as proteínas abrange produtos de origem
animal; e o grupo cujo componente predomi-
nante são os lipídios abrange alimentos como
óleos e gorduras).
Além disso, perceberão que o valor energé-
tico dos alimentos ricos em gordura está em
torno de 9 kcal · g�1 (37,6 kJ · g�1) e que o
valor energético dos alimentos ricos em car-
boidratos ou em proteínas está em torno de
4 kcal · g�1 (16,7 kJ · g�1).
É importante salientar que os diferentes
tipos de alimento têm diferentes funções na
manutenção da vida. Pode ser dito que, além
de servirem como fonte de energia, eles pos-
suem outras funções, como proteção e isola-
mento (no caso das gorduras) ou constituição
e manutenção das estruturas celulares (no caso
das proteínas), conforme estudado no volume
2 de Biologia (3a série).
Observe os rótulos das embalagens
dos alimentos que você costuma
consumir quando faz um passeio
ou quando come fora de casa. Compare os
valores nutricionais com os valores calóri-
cos. Você considera essa refeição (ou esse
lanche) adequada tanto em termos nutriti-
vos como energéticos? Explique. O que você
poderia modificar nessa refeição para que
ela fosse nutritiva e não excessivamente
calórica?
Os alunos deverão buscar saber qual é a quantidade caló-
rica aconselhada para seu peso e altura, dependendo das
atividades físicas desempenhadas. Devem compreender que
seu lanche faz parte do cardápio diário e avaliar se a quanti-
dade calórica inferida nesse lanche é razoável. Nos rótulos
das embalagens geralmente há informações nutricionais e
os valores diários de referência de cada componente. Deve-
rão também buscar conhecer as orientações para uma dieta
saudável e decidir se esse lanche contribui para essa dieta ou
dieta ideal, pois as pessoas são diferentes e suas necessidades
nutricionais também o são, e que há dietas que passam longe
de ser saudáveis.
O objetivo dessa atividade é conscientizar os alunos a respei-
to da alimentação saudável. Eles podem modificar suas dietas
buscando consumir diferentes tipos de alimento, com dife-
rentes valores nutricionais e quantidades calóricas adequadas
às suas necessidades específicas.
51
Química – 3a série – Volume 2
Atividade 2 – Estudo das estruturas de lipídios, carboidratos e proteínas
Nesta atividade serão identificadas as fun-
ções orgânicas que podem ser encontradas
nos carboidratos, nos lipídios e nas proteínas
a partir da observação de suas estruturas.
O estudo pode ser iniciado com o grupo dos
carboidratos. Para tanto, sugere-se que os alunos
observem as estruturas da glicose e da frutose.
Questões para a sala de aula
Observe a estrutura da glicose e a da fruto-
se e responda às questões propostas.
OH
C
H
OH
OH
OH
H
HO
H
H
H
C
C
C
C
C
H
HO
Glicose(cadeia aberta)
Frutose(cadeia aberta)
OH
H
O
H
OH
OH
H
HO
H
H
C
C
C
C
C
OHH C
H
2. Identifique nas estruturas as funções or-
gânicas presentes. São as mesmas para as
duas substâncias? Justifique.
As duas estruturas possuem a função álcool; no entanto, uma
(a da glicose) possui a função aldeído e a outra (a da frutose)
possui a função cetona.
3. Comente a frase: “Cada substância pode
apresentar somente uma função orgânica”.
Observando-se a estrutura da glicose e da frutose percebe-
-se que cada uma delas possui duas funções orgânicas di-
ferentes, o que mostra que uma substância pode apresentar
mais de um grupo funcional em sua estrutura.
4. Lembre-se do que foi estudado na 2a série
sobre interações intermoleculares. Você di-
ria que esses compostos tendem a ser solú-
veis ou insolúveis em água? Justifique.
Esses compostos tendem a ser solúveis, pois apresentam gru-
pos OH que podem formar ligações de hidrogênio com a
água, facilitando a solubilização.
Neste momento, pode ser introduzido o
conceito de polímero. Inicialmente, pode-se
perguntar aos alunos se já ouviram falar de
polímeros e se conhecem algum exemplo des-
se tipo de material.
5. “Polímero é um material de alta massa
molecular cuja estrutura consiste na repe-
tição de unidades chamadas monômeros.”
Considerando essa definição e as estru-
turas a seguir, pode-se dizer que o amido
é um polímero? Justifique.
1. A que grupo de alimentos estudado per-
tencem a glicose e a frutose?
Grupo dos carboidratos.
52
Lipídio A:trilaurato de glicerina ou triundecanato de glicerina
Lipídio B: α-cis-oleato β-trans-elaidiato
ν-estearato de glicerina
H3C
H3C
H3C
O
H
H
H
H
C O CH2OC O CHOC O CH2
O
C O CH2H3C
H3C
H3C
O
C O CH
O
C O CH2
Glicose (cadeia fechada)
H OH
H
H
OH
CH2 OH
OH
H
OH
HO
Amido
H
H
OH
CH2 OH
OH
OHH H
O H
O
H
H
OH
CH2 OH
OH
OHH
H
OH
HO
H
HH
H
CH2 OH
OH
OHHO
H
CH2
OH
OHHO
O
HH
H
O
O amido é considerado um polímero, pois é formado pela
repetição de unidades de glicose.
O polietileno e o poliéster são
polímeros. Busque a estrutura des-
ses compostos e reconheça os
monômeros que lhes dão origem.
Diversas informações podem ser obtidas nesta pesquisa. O
importante é que os alunos reconheçam que se trata de po-
límeros, ou seja, que há uma estrutura que se repete.
Questões para a sala de aula (continuação)
6. Observe as estruturas a seguir e responda:
a) Qual é a função orgânica presente nes-
ses lipídiosa?
Função éster.
b) Considerando o que foi estudado na 2a
série sobre interações intermoleculares,
os lipídios devem ser solúveis ou insolú-
veis em água? Justifique.
a Esses lipídios são chamados de triacilgliceróis (ou triglicérides). Há também outros tipos de lipídios, como os glicerofosfolipídios (ou fosfolipídios), os glicolipídios e os esteroides.
53
Química – 3a série – Volume 2
Os lipídios devem ser insolúveis, pois apresentam lon-
gas cadeias carbônicas − que são apolares − e, portan-
é polar.
c) Observando as representações, você di-
ria que o lipídio A é saturado ou insatu-
rado? E o lipídio B? Justifique.
O lipídio A é saturado, pois só possui ligações simples entre
carbonos; já o lipídio B é insaturado, pois possui ligações du-
plas entre carbonos.
A isomeria cis-trans pode ser relembrada
e relacionada à gordura trans, atualmente em
grande evidência.
Se possível, faça o experimento da produ-
ção do sabão. Um procedimento é detalhado
no livro: SÃO PAULO (Estado). Secretaria da
Educação/Coordenadoria de Estudos e Normas
Pedagógicas. Subsídios para a implementação da
proposta curricular de Química para o 2o grau.
Coordenação Marcello de Moura Campos. São
Paulo: SE/CENP/Funbec, 1979.
Antes de prosseguir, pode-se dizer que as
proteínas são polímeros formados por cente-
nas de aminoácidos.
7. Observe as estruturas a seguir e responda
às questões propostas.
a) Identifique as funções orgânicas pre-
sentes nos aminoácidos representados.
Amina e ácido carboxílico.
b) Com base na resposta anterior, procure
explicar o porquê do nome aminoácido.
Os aminoácidos possuem esse nome porque neles sempre
estão presentes as funções amina e ácido carboxílico ligadas
a um mesmo carbono.
Para que os alunos construam o conheci-
mento de como os aminoácidos se ligam para
formar as proteínas, há de se discutir as ligações
peptídicas. Inicialmente, pode ser abordada a
formação de um peptídeo. Os alunos deverão
perceber que o grupo carboxila de um amino-
ácido interage com o grupo amino de outro
aminoácido, ocorrendo a eliminação de uma
molécula de água.
Você pode apresentar a ligação peptídica
entre os aminoácidos alanina e lisina – antes de
generalizar a equação – e mostrar que o gru-
po carboxila da alanina pode interagir com o
grupo amino da lisina, formando uma ligação
peptídica com a eliminação de uma molécula
54
de água. Pode então apontar que é possível que
o grupo amino da alanina interaja com o gru-
po carboxila da lisina, também formando uma
ligação peptídica, e que o peptídeo formado
neste caso é diferente do anterior.
Deve ser ressaltado que os peptídeos assim
formados apresentam em suas estruturas pelo
menos um grupo amino e um grupo ácido ter-
minais, que podem, por sua vez, reagir com
outros aminoácidos e formar cadeias polipep-
tídicas contendo centenas ou mesmo milha-
res de aminoácidos, ou ainda, como ressaltam
os professores Marzzoco e Torresb, contendo
até milhares de resíduos de aminoácidos, visto
que, a cada ligação peptídica formada, uma
molécula de água é eliminada.
8. Explique o que é uma ligação peptídica.
Os alunos explicarão com suas palavras. Precisam notar que
ligação peptídica é a ligação de um grupo carboxila de um
aminoácido que interage com o grupo amino de outro ami-
noácido, ocorrendo a eliminação de uma molécula de água.
9. As ligações peptídicas ocorrem sempre
entre dois aminoácidos. Nesse tipo de li-
gação, o grupo amino ligado ao carbono
� de um aminoácido reage com o grupo
carboxílico ligado ao carbono � de outro
aminoácido liberando uma molécula de
água. Os aminoácidos alanina (Ala) e lisi-
na (Lys) podem formar os compostos Ala-
-Lys e Lys-Ala, que diferem apenas quan-
to à ordem dos aminoácidos. Sabendo que
o grupo carboxílico do aminoácido escrito
em primeiro lugar liga-se ao grupo amino
do aminoácido escrito em segundo lugar,
escreva as equações que podem represen-
tar a formação dos compostos Ala-Lys e
Lys-Ala. As fórmulas da alanina e da lisi-
na foram apresentadas na questão 7.
As representações solicitadas são apresentadas a seguir.
b MARZZOCO, Anita; TORRES, Bayardo Baptista. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. p. 17.
+
+
alanina
H2O
H2O
alanina
lisina
lisina
C CO
O- CH3
H3N
H
CH3
C CO
O-H3N+
H
ligação peptídica
CH2
CH2
CH2
CH2
C
H3N
CH3
C C
O
CO
O-H3N N
= –
H+
+
H
CH2
CH2
C CO
O-H3N+
+
+H
CH2
CH2
H3N
ligação peptídica
CH2
CH2
C CN
H
C
O
CO
O-CH3
H3N
+
H
H
H
CH2
CH2
H3N
CH2
C CO
O-H3N+ + +
+
H
CH2
CH2
CH2
H3N
55
Química – 3a série – Volume 2
Desafio!
Os polímeros formados no exercício 9 são
chamados dipeptídios, pois neles se encontram
dois aminoácidos ligados por ligação peptídica.
Quando o número de aminoácidos de um pep-
tídio é igual a três, dizemos que se trata de um
tripeptídio e assim por diante. Polipeptídios são
polímeros formados por vários aminoácidos.
Repare que, independentemente do número de
aminoácidos que formam os peptídios, estes
apresentam, em cada uma de suas extremida-
des, um grupamento amino e um grupamento
ácido livres. Proteínas são formadas por uma
ou mais cadeias polipeptídicas e desempenham
funções específicas no nosso organismo.
Considere, como você estudou nas aulas de
Biologia da 2a série (Situação de Aprendizagem
-H+
+H+C H
COOH
R
+ C H
COO-
R
NH+3 C H
COO-
R
NH2
-H+
+H+NH3
+H N+3 C
R1
H
O-C
O
R2
HH
H
H N+ C O-C
OH2O
C C N C C
R1 H R2
H HO
H3N+
O
O-
ligação peptídica
Os alunos poderão então ser informados
de que as proteínas encontradas nos seres
vivos são formadas por uma ou mais cadeias
polipeptídicas que contêm diferentes combi-
nações de 20 aminoácidos diferentes. Uma
molécula de proteína pode conter de 50 até
milhares de combinações distintas desses
20 aminoácidos. Esses 20 aminoácidos dife-
rem entre si pela estrutura das cadeias late-
rais ligadas ao carbono , que é o carbono ao
qual se ligam o grupo amino e o grupo carbo-
xila. Caso haja interesse, as estruturas dos 20
aminoácidos podem ser facilmente encontra-
das em livros didáticos de Biologia, em livros
de Bioquímica e em páginas da internet. As
funções e, consequentemente, a importância
das proteínas nos organismos vivos são estu-
dadas em Biologia.
Seria também conveniente mostrar aos alu-
nos que os grupos amino e carboxila ligados
ao carbono dos aminoácidos podem se apre-
sentar protonados ou não, dependendo do
pH do meio. A síntese proteica ocorre em
ambientes com valores de pH por volta de
7,4. Os aminoácidos, nessas condições, apre-
sentam-se como íons dipolares. Mais infor-
mações podem ser encontradas em livros de
Bioquímica.
56
4 do volume 2), que as proteínas são sintetiza-
das nos organismos vivos de acordo com um
código determinado pelos genes. Considere
também as equações que você escreveu na res-
posta à questão 9.
Agora, comente a frase dos professores
Anita Marzzoco e Bayardo Torres:
“[...] Nos seres vivos, a união dos aminoáci-
dos por ligação peptídica não é feita por reação
direta entre eles, mas através de um complexo
aparato de síntese proteica, que inclui ribosso-
mos, ácidos ribonucleicos, várias proteínas e enzi-
mas. A equação é apenas um esquema didático
para descrever a formação da ligação peptídica.”
MARZZOCO, Anita; TORRES, Bayardo Baptista. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2007. p. 17.
que percebam que a produção de proteína em um orga-
nismo vivo não acontece por reação direta entre aminoá-
cidos. Uma proteína só é produzida nos organismos vivos
por meio do processo de síntese proteica, que envolve
proteína é uma estrutura muito mais complexa do que
apenas ligações peptídicas entre aminoácidos.
Como atividade, você pode apresentar
algumas estruturas de diferentes compostos,
pertencentes a diferentes funções orgânicas,
e pedir aos alunos que as identifiquem e que
apontem os grupos funcionais característicos.
Procure em livros de Biologia,
Bioquímica ou mesmo na internet a
estrutura de outros aminoácidos
diferentes da alanina e da lisina. Escolha três
desses aminoácidos e escreva duas equações
químicas que representem possíveis intera-
ções entre eles que formem um peptídio. Não
se esqueça de colocar o nome dos aminoáci-
dos que você escolheu.
Para responder a essa questão existem várias possibilidades,
tendo em vista a existência de 20 aminoácidos diferentes. Uma
das possibilidades está descrita a seguir, na forma não ionizada.
57
Química – 3a série – Volume 2
Atividade optativa – Isomeria óptica
A compreensão desse tipo de isomeria nem sempre é fácil, pois exige certa habilidade de visuali-
zação espacial. Caso se decida por esse estudo, ele pode ser contextualizado a partir da informação
de que existem duas conformações do gliceraldeído e que, por algum motivo não muito bem escla-
recido, somente uma delas, o D-gliceraldeído,
participa e intervém na composição e no meta-
bolismo das células de muitos seres vivos1. Os
alunos podem ser informados de que as duas
conformações do gliceraldeído apresentam as
mesmas propriedades, como temperaturas de
fusão e de ebulição, densidade, solubilidade etc.
Fica a pergunta: no que diferem? D-gliceraldeído
CH2OH
H O
H
C
C OH
CH2OH
H O
HO
C
C H
L-gliceraldeído
1 Pode também ser lembrado o problema causado pelo medicamento talidomida. Esse fármaco foi comercializado nos anos 1960 com o objetivo de tratar náuseas, comuns no período inicial da gravidez. O medicamento era composto por uma mistura dos dois isômeros ópticos em proporções iguais (mistura racêmica). O que não se sabia na época era que apenas um dos isômeros (a conformação dextrógira) tinha as propriedades terapêuticas desejadas, e o outro (a conformação levógira) era teratogênico, ou seja, causava má-formação em fetos. O uso da talidomida levou ao nascimento de milhares de crianças com má-formação, principalmente em braços e pernas.
Para finalizar a Situação de Aprendizagem,
pode-se estimular os alunos a refletirem sobre
as pirâmides alimentares e as decisões relati-
vas à nossa nutrição.
A professora Sonia Tucunduva
Philippi, do Departamento de Nu-
trição da Faculdade de Saúde
Pública da USP, é contra a pirâmide proposta
pela Universidade de Harvard, na qual as
gorduras estariam na base. O clínico-geral
Paulo Olzon Monteiro da Silva, chefe da clí-
nica médica da Universidade Federal de São
Paulo (Unifesp), é a favor; e Marcio Mancini,
presidente da Sociedade Brasileira de
Endocrinologia e Metabologia, concorda em
termos com a posição dos especialistas de
Harvard. (Veja reportagem disponível em:
<http://www1.folha.uol.com.br/folha/equili
brio/noticias/ult263u4125.shtml>; acesso em:
18 nov. 2013.) O que precisamos conhecer
para tomar decisões relativas à nossa nutri-
ção? Como tomar decisões sobre o consumo
de alimentos? Esse tipo de discussão, quando baseada em informações,
permite aos alunos perceber que o conhecimento científico
é construído pelo ser humano, sofrendo, portanto, influên-
cias de sua cultura, do momento histórico em que vive, do
meio em que vive, do conhecimento disponível na época e
do que cada um acredita. Espera-se que este tipo de discus-
são permita aos alunos entender que o conhecimento cien-
tífico não é sinônimo de conhecimento verdadeiro, absoluto
e imutável. Em face de situações-problema, cidadãos críticos
devem aplicar conhecimentos para julgar, fazer escolhas e
propor alternativas. Isso é feito em conjunto com outras pes-
fundamentadas, por vezes, em conhecimentos conflitantes
com os nossos, mas que nem por isso têm menos valor.
58
Pode-se mostrar que esses compostos são como
imagens um do outro em um espelho, não podendo
ser superpostas.
Para que entendam que os L isômeros desviam a
luz polarizada para a esquerda e que os D isômeros
a desviam para a direita, os alunos terão de enten-
der o que é uma luz polarizada. Esse entendimento
pode ser concretizado por meio de uma demons-
tração usando duas ripas de madeira coladas de
maneira a formar uma fenda vertical não muito
larga (veja a figura ao lado) e um barbante ou cordi-
nha com um diâmetro muito parecido com a largura
da fenda. A cordinha deve ser colocada através da
fenda e balançada na mesma direção da abertura.
Os alunos poderão verificar que as ondas atraves-
sarão a fenda formada entre as ripas. A cordinha deve então ser balançada em outras direções,
para que se possa verificar que as ondas que não coincidem com a direção da fenda não passam
para o outro lado. Lembre-os de que a luz pode ser entendida como ondas e que fontes lumino-
sas irradiam essas ondas em todas as direções; caso se deseje que as ondas se propaguem em uma
só direção, devem ser polarizadas. Figuras sobre polarímetros e representações de ondas lumino-
sas incidindo sobre eles podem ser apresentadas; tais figuras são encontradas em muitos livros
de Física e de Química para o Ensino Médio.
Os alunos poderão entender que, ao se incidir uma luz polarizada no D-gliceraldeído, esse plano
é desviado para a direita. O L-gliceraldeído desvia o plano de luz polarizada para a esquerda.
Elaborado por Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valença de Sousa Santos e Maria Fernanda Penteado Lamas especialmente para o São Paulo faz escola.
Tábuas formandouma fenda
Barbante oucordinha
© A
ndré
Sal
vati
erra
S. S
anto
s
Figura 4.
Grade de avaliação da Situação de Aprendizagem 4
É desejável que os alunos, realizando as
atividades propostas, consigam identificar
as funções orgânicas presentes nos compos-
tos pertencentes aos grupos dos carboidratos,
das proteínas e das gorduras. As respostas das
questões propostas foram discutidas ao longo
do texto.
Neste momento do curso, podem-se reto-
mar os assuntos já abordados, por meio dos
exercícios a seguir.
59
Química – 3a série – Volume 2
1. (Fuvest – 1991) Na vitamina K
(fórmula a seguir) reconhece-se o
grupo funcional:
H3C
CH3
OH
H
C
H
H
C C
maturação. Para isso, sintetizam substân-
cias voláteis que os atraem. Um exemplo
desse tipo de substâncias é o 3-penten-2-ol,
encontrado em algumas variedades de man-
ga, morango, pêssego, maçã, alho, feno e até
mesmo em alguns tipos de queijo como, por
exemplo, o parmesão. Alguns dos seus isô-
meros atuam também como feromônios de
agregação de certos insetos. Sabendo que o
3-penten-2-ol apresenta isomeria cis-trans,
desenhe a fórmula estrutural da forma trans.
A estrutura que representa o aminoácido
valina é:
a) (CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH.
b) (CH3)2CHCH(NH2)COOH.
c) HOCH2(CH3)CHCH(NH2)COOH.
d) CH3CH(CH3)CHCH(NH2)COOH.
e) CH3CH(NH2)COOH.
CH3
O
O
a) ácido carboxílico.
b) aldeído.
c) éter.
d) fenol.
e) cetona.
2. (Comvest/Vestibular Unicamp – 2005 –
adaptada) As plantas necessitam se comu-
nicar com insetos e mesmo com animais
superiores na polinização, frutificação e
3. (Vunesp – 2005) As proteínas constituem a
maior parte dos componentes não aquosos
e apresentam uma variedade de funções nas
células. As ligações peptídicas possíveis en-
tre os 20 aminoácidos são responsáveis pela
formação das proteínas. Esse tipo de liga-
ção ocorre na reação química seguinte, que
representa a síntese de um dipeptídeo:
60
4. (Enem – 2000) Para compreender o proces-
so de exploração e o consumo dos recursos
petrolíferos, é fundamental conhecer a gê-
nese e o processo de formação do petróleo
descritos no texto a seguir.
“O petróleo é um combustível fóssil, ori-
ginado provavelmente de restos de vida
aquática acumulados no fundo dos ocea-
nos primitivos e cobertos por sedimentos.
O tempo e a pressão do sedimento sobre
o material depositado no fundo do mar
transformaram esses restos em massas vis-
cosas de coloração negra denominadas
jazidas de petróleo.”
Adaptado de: TUNDISI, Helena da Silva F. Usos de
energia. São Paulo: Atual, 1991. p. 11.
As informações do texto permitem afirmar
que:
a) o petróleo é um recurso energético reno-
vável em curto prazo, em razão de sua
constante formação geológica.
b) a exploração de petróleo é realizada
apenas em áreas marinhas.
c) a extração e o aproveitamento do petró-
leo são atividades não poluentes dada
sua origem natural.
d) o petróleo é um recurso energético dis-
tribuído homogeneamente, em todas
as regiões, independentemente da sua
origem.
e) o petróleo é um recurso não renovável
em curto prazo, explorado em áreas
continentais de origem marinha ou em
áreas submarinas.
5. (Fuvest – 1980) Quantos compostos dife-
rentes estão representados pelas seguintes
fórmulas estruturais?
Br
BrBr
Br
Br
Br
Br
Br
Br
Br
BrBr BrBr
Br
Br
BrBr
a) 6.
b) 5.
c) 4.
d) 3.
e) 2.
61
Química – 3a série – Volume 2
Conteúdos e temas: ciclos biogeoquímicos; regiões da atmosfera e suas características; poluentes at-mosféricos e tempo de residência – seus efeitos sobre o ambiente e sobre os seres vivos; transformações químicas na atmosfera.
Competências e habilidades: buscar, selecionar e organizar informações em fontes diversas sobre proble-mas de poluição; aplicar conhecimentos sobre fontes de emissão de gases poluentes e problemas por eles causados para promover ações solidárias.
Sugestão de estratégias de ensino: pesquisa de informações em periódicos, livros didáticos e paradidáti-cos; aulas expositivo-dialogadas.
Sugestão de recursos: livros didáticos e paradidáticos; materiais de outras séries.
Sugestão de avaliação: apresentação de tarefas; participação nas aulas.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5 DESEQUILÍBRIOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELA INTRODUÇÃO
DE MATERIAIS NA ATMOSFERA
Nesta Situação de Aprendizagem serão
retomados e aprofundados conhecimentos
relativos aos impactos causados na atmosfera
por atividades humanas, já estudados em mo-
mentos anteriores. Consequências como a in-
tensificação do efeito estufa, a chuva ácida e
a diminuição da espessura da camada de
ozônio serão relacionadas à introdução de
determinadas substâncias químicas na at-
mosfera. Algumas transformações químicas
envolvidas serão retomadas e outras serão
estudadas pela primeira vez. Destaca-se aqui
o papel ecológico do ar atmosférico como
distribuidor, para todos os recantos do pla-
neta, dos componentes indispensáveis à vida:
o gás oxigênio, utilizado na respiração dos
seres vivos; o dióxido de carbono, utilizado
na fotossíntese; o nitrogênio, presente na
composição das proteínas; e a água, presente,
em seu ciclo natural, no ar atmosférico sob a
forma de vapor.
Com esse estudo, pretende-se subsidiar os es-
tudantes com conhecimentos que os tornem ap-
tos a ver, de uma nova óptica, a intervenção do
ser humano na natureza, em busca de seu bem-
-estar e de sua sobrevivência, levando em con-
ta também os impactos ambientais decorrentes
dessa intervenção; mostrar a necessidade de mu-
dança de estilo de vida e estimular a compreen-
são de que não se deve pensar somente no bem-
-estar e na sobrevivência da espécie humana,
mas também na sobrevivência do próprio pla-
neta. Com isso, a intenção é alcançar certo grau
de conscientização que permita aos estudantes
avaliarem por si mesmos os diferentes proble-
mas a ser enfrentados e a contribuição que cada
um pode e deve dar para as suas soluções.
62
Atividade 1 – Os ciclos da matéria e a existência de vida no planeta
Esta é uma atividade introdutória, cujo
objetivo é desenvolver ideias capazes de
oferecer aos alunos certo grau de conscien-
tização que lhes permita compreender o im-
portante papel do ar na troposfera (camada
da atmosfera mais próxima da superfície
terrestre) nos chamados ciclos biogeoquí-
micos – ciclos simultaneamente biológicos,
geológicos e químicos –, os quais formam
os pilares básicos da vida e da sobrevivência
do ser humano.
A figura a seguir ilustra o acoplamento dos
ciclos do carbono, do nitrogênio e da água.
Como se pode observar, não foram estabele-
cidas todas as relações, mas fez-se um recor-
te para que o ciclo do nitrogênio pudesse ser
mais bem compreendido.
Com a intenção de criar condições para que
os alunos assumam o centro da atividade educa-
tiva, como agentes de seu aprendizado, pode-se
iniciar a discussão do que a figura representa,
propondo-lhes que a analisem e procurem cor-
relacionar as informações ali fornecidas, respon-
dendo às questões formuladas para esse fim.
© C
laud
io R
ipin
skas
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Figura 5. Acoplamento dos ciclos do carbono, do nitrogênio e da água.
calcário
fotossíntese
H2O
CO2(g)
CO2(g)
H2O
N2(g)
transpiração
amôniaamônia
nitritos
evaporação
transpiração
queimadas
respiração
organismos em decomposição
respiração
fotossíntese
bactériasdenitri cantes
uréia
bactériasadoras
nitratos
decompositores
ureia
petróleo
bactérias
63
Química – 3a série – Volume 2
A classe pode ser dividida em grupos e
cada um deles responderá a uma ou duas das
questões propostas, em um limite de tempo
estabelecido. Após esse tempo, você poderá
iniciar uma discussão, solicitando a cada gru-
po que apresente suas respostas e esclarecen-
do o que for necessário. A análise da figura e
a discussão das questões visam permitir que
os alunos organizem suas ideias a respeito de
alguns ciclos biogeoquímicos e que percebam
que eles se inter-relacionam, o que possibili-
tará melhor compreensão das consequências
da emissão de gases para o equilíbrio entre os
ciclos.
Questões para a sala de aula
1. A vida, pode-se dizer, está continuamente
sendo recriada a partir dos mesmos áto-
mos – carbono (C), hidrogênio (H), oxigê-
nio (O) e nitrogênio (N) –, presentes nos
principais constituintes da matéria viva:
água, carboidratos, gorduras, proteínas e
ácidos nucleicos. Assim, esses átomos fa-
zem parte de um ciclo permanente. Ana-
lise a Figura Acoplamento dos ciclos do
carbono, do nitrogênio e da água e iden-
tifique, observando o sentido das setas, os
materiais que são removidos da atmosfera
e os que são a ela reconduzidos. Identifi-
que também as suas fontes e os processos
envolvidos. Nessas trocas, o que foi possí-
vel observar? Que espécies químicas cons-
tituem esses materiais?
A análise da ilustração mostra que:
-
densação 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;
2, resultante da com-
bustão de combustíveis fósseis, de emanações vulcânicas e
da respiração de animais e plantas; o N2, pela desnitrificação
da matéria orgânica; e o vapor-d’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 ga-
ses CO2, N
2 e O
2 e o vapor de H
2O, formados pelos mesmos
átomos que constituem a matéria viva (C, H, N e O), são con-
tinuamente reciclados.
2. Os processos mostrados na ilustração a
seguir podem ser inseridos na figura que
apresenta o acoplamento dos ciclos do
carbono, do nitrogênio e da água. Preen-
cha adequadamente os retângulos em
branco, identificando os processos envol-
vidos. O que mostra essa ilustração? A
partir dela, descreva um dos processos de
transporte do dióxido de carbono (CO2) e
explique como ele é absorvido e recondu-
zido à atmosfera.
O ciclo esboçado a seguir refere-se a algumas das rotas do
CO2 na atmosfera. O dióxido de carbono presente na atmos-
fera é removido dela por meio da fotossíntese, que envolve
a sua interação com o vapor-d’água atmosférico e com a
energia solar absorvida pela clorofila, transformando-se em
carboidratos, como a glicose. No decorrer da respiração de
animais e plantas, a glicose é transformada, liberando energia
e CO2, que é reconduzido à atmosfera.
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Dióxido de carbono na atmosfera
Hidrosfera
Morte
Formação de materiais usados como combus-tíveis: madeira, carvão, petróleo, gás natural
Decomposição de matéria orgânica
Chuva ácida
Chuva ácida e fotossínteseRespiração
vegetalRespiração animal
Combustão da madeira
Figura 6.
3. Quais processos naturais podem estar as-
sociados à produção de dióxido de car-
bono e podem contribuir para alterar a
concentração desse gás na atmosfera?
Que atividades humanas podem estar
associadas à emissão de CO2 e também
contribuir para alterar a composição da
atmosfera? Como? Utilize uma equação
química capaz de representar o processo
de produção desse gás.
Além das queimadas, outros processos naturais tendem a au-
mentar a concentração de CO2 na atmosfera, como as erupções
vulcânicas, que lançam na atmosfera gases tóxicos e partículas de
-
dades humanas associadas à emissão de CO2, os alunos podem
-
dos em motores automotivos e no aquecimento em indústrias e
em termoelétricas. Um exemplo é a queima da gasolina:
2 C8H
18(g) � 25 O
2(g) 16 CO
2(g) � 18 H
2O(g) � energia.
4. Analisando a figura da questão 2, discuta
o que pode acontecer se forem destruídas
grandes áreas florestais. Como isso pode
afetar a composição da atmosfera?
A eliminação de árvores reduz a fotossíntese: menos CO2 será
removido da troposfera e, como consequência, sua concen-
tração na atmosfera tende a aumentar.
5. Descargas elétricas na atmosfera forne-
cem a energia necessária para a ocorrência
de transformações químicas que resultam
na fixação do nitrogênio na forma de ni-
tratos. Localize, na Figura Acoplamento
dos ciclos do carbono, do nitrogênio e da
água, esse trajeto do nitrogênio e repre-
sente, por equações químicas, as transfor-
mações envolvidas nesse processo.
De acordo com a ilustração, bactérias fixadoras e descar-
gas elétricas fixam o nitrogênio atmosférico, formando
65
Química – 3a série – Volume 2
compostos nitrogenados. Após sua formação, esses com-
postos 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) � O
2(g) 2 NO(g)
2 NO(g) � O2(g) 2 NO
2(g)
2 NO2(g) � H
2O(l) HNO
2(aq) � HNO
3(aq)
6. O esquema a seguir representa uma das rotas
do elemento enxofre (S) na atmosfera. Des-
creva o trajeto do elemento enxofre, presen-
te no composto sulfeto de hidrogênio (H2S),
quando ele é introduzido na atmosfera, sofre
transformações e é reconduzido ao solo. Uti-
lize equações químicas quando necessário.
Figura 7.Nota: O (NH4)2SO4 forma-se pela interação entre H2SO4 e NH3 presentes na atmosfera. As fontes de NH3 atmosférico são a decomposição enzimática da ureia (urina, excrementos), a queima de biomassa e as perdas durante a aplicação e a produção de fertilizantes.
Atmosfera
H2S SO2 SO3 H2SO4 (NH4)2SO4
H2S da indústria
Decomposição de matéria orgânica
SO2 da indústria
SO2 vulcânico
SO2 na água da chuva
SO2 nas folhas
H2SO4 na água da chuva
(NH4)2SO4 na água da chuva
Superfície terrestre
Numa primeira etapa, o H2S proveniente da decomposição da ma-
téria orgânica ou de alguma indústria sofre transformação com a
formação de SO2(g), que reage com o oxigênio, formando SO
3(g).
2 H2S(g) � 3 O
2(g) 2 SO
2(g) � 2 H
2O(g) (1)
2 SO2(g) � O
2(g) 2 SO
3(g) (2)
O SO3, sendo muito solúvel em água, ao se dissolver, inte-
rage com o vapor-d’água, formando H2SO
4 (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) + H
2O(g) H
2SO
4(aq) (3)
H2SO
4(aq) + 2 NH
3(g) (NH
4)
2SO
4(aq) (4)
É bem provável que os alunos tenham difi-
culdades em responder às questões. O que se
pretende é que eles percebam que a atmosfera,
em razão da concentração de gás oxigênio, é
um ambiente propício à ocorrência de transfor-
mações de oxidação, em que os gases nitrogê-
nio, oxigênio e dióxido de carbono são produ-
zidos e reconduzidos para lá. Ou seja, há uma
troca contínua das moléculas desses gases entre
66
a atmosfera, o solo, os oceanos e os organismos
vivos, porém essa troca ocorre de tal maneira
Desafio!
O gás natural pode conter pequena quanti-
dade de gás sulfeto de hidrogênio (gás sulfídrico,
H2S). Este deve ser retirado antes de o gás ser dis-
tribuído, pois, além de acelerar a corrosão dos
tubos de distribuição, também produz dióxido
de enxofre (SO2) ao ser queimado. Considere
48 000 m3 de gás natural contendo 1% (em
volume) de H2S. Que volume de SO2 será liberado
para a atmosfera na combustão total desse gás?
Escreva a equação química da queima do gás sul-
fídrico. Leve em conta que, nas condições dessa
queima, 1 mol de gás ocupa 24 L.
Representando a transformação do H2S em SO
2 pela sua
equação, temos:
2 H2S(g) � 3 O
2(g) 2 H
2O(g) � 2 SO
2(g)
1% de 48 000 m3 = 480 m3 de H2S ou 480 000 L de H
2S.
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 SO
2.
Assim, será lançada na atmosfera uma quantidade de SO2
igual a 20 000 mol de SO2. Como o volume molar é o mes-
mo para todos os gases, nas mesmas condições de tempera-
tura e pressão, 20 000 mol correspondem a 480 000 L de SO2
ou 480 m3 desse gás.
Grade de avaliação da atividade 1
Nesta atividade é importante que o aluno
compreenda a troposfera como a camada at-
mosférica mais próxima da Terra, onde ocor-
rem os ciclos biogeoquímicos (do carbono,
do nitrogênio e da água), e que reconheça
os principais constituintes da matéria viva,
como a água, os carboidratos, as gorduras,
as proteínas e os ácidos nucleicos.
que as respectivas quantidades desses gases no
ar permanecem praticamente constantes.
O ciclo esboçado na questão 2 corresponde
a algumas das rotas do CO2 na atmosfera. Os
alunos podem identificar na figura o processo
de respiração animal e vegetal, a combustão
da madeira e a decomposição da matéria orgâ-
nica, bem como associá-los aos ciclos biogeo-
químicos. Para que a troca de moléculas na at-
mosfera seja bem compreendida, ao discutir a
questão, podem-se tomar a fotossíntese e a res-
piração como exemplos. Algumas informações
sobre esses processos encontram-se a seguir.
Fotossíntese e respiração
A fotossíntese é um processo celular realizado por algas, por plantas e por certas bactérias, o qual
consiste na obtenção de açúcares a partir de CO2 e H2O, usando a energia solar absorvida pela clorofila.
A equação da fotossíntese pode ser assim representada:
67
Química – 3a série – Volume 2
6 CO2(g) + 6 H2O(l) luz solar C6H12O6(aq) + 6 O2(g) H = +2820 kJ � mol�1
Na fotossíntese ocorre uma transformação de oxidorredução, em que o carbono é reduzido e o oxi-
gênio é oxidado a dióxido de carbono. Ela pode ser descrita pelas etapas:
Oxidação da água: 2 H2O(l) O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e�
Redução do dióxido de carbono que não necessita de luz solar:
CO2(g) + 4 H+(aq) + 4 e� [CH2O](aq) + H2O(l)
Observação: [CH2O] representa a unidade básica do açúcar (exemplo: glicose = [CH2O]6).
A respiração dos animais e das plantas envolve a oxidação do açúcar, formando CO2 e H2O e libe-
rando energia.
[CH2O]n(aq) + O2(g) n CO2(g) + n H2O(l) H = �2820 kJ � mol�1
Concluindo: o carbono é removido da troposfera, fazendo parte do CO2, e é transformado em açúcar
(por exemplo, a glicose: C6H12O6) no decorrer da fotossíntese. A glicose interage com o oxigênio na respira-
ção, formando CO2 e H2O. O dióxido de carbono é reconduzido à atmosfera. Com a fotossíntese, portanto,
sua concentração tende a decrescer e, com a respiração, a aumentar. Esses processos, inversos em termos de
reagentes e de produtos, são biologicamente complementares: enquanto a fotossíntese consome CO2 e energia
e produz O2, a respiração consome O2 e produz CO2 e energia. Assim, por meio dessa discussão, podem-se
relacionar conhecimentos estudados em Biologia com conhecimentos químicos, ou seja, pode-se promover a
integração dos saberes disciplinares relativos ao entendimento e à preservação da vida no planeta.
Na questão 3, você pode, como exemplo, re-
ferir-se à erupção do vulcão Chaitén, na região
dos rios ao sul do Chile, ocorrida em maio de
2008. Naquele episódio, além de gases tóxicos,
foram lançadas para a atmosfera partículas de
cinzas. Houve contaminação da água potável,
algumas escolas foram fechadas e muitos casos
de irritação dos olhos e de problemas respirató-
rios foram relatados. Transportadas pelo vento,
as partículas de cinzas alcançaram a Argentina.
Atividade 2 – Atmosfera terrestre: composição e regiões
Esta atividade tem por objetivo recuperar
conhecimentos que os alunos já possuem so-
68
bre a composição do ar atmosférico e ampliá-
-los, para que possam refletir sobre os impac-
tos ambientais causados por ações humanas.
Os alunos devem relembrar a composição
atmosférica, já apresentada no volume 1 desta
série, e você pode acrescentar outros dados.
Composição do ar atmosférico isento de vapor-d’água (seco)
Substâncias Fórmulas % em volume Substâncias Fórmulas % em volume
Nitrogênio N278,1
Óxido de dinitrogênio
N2O 2,00 � 10�5
Oxigênio O220,9 Hidrogênio H2
5,00 � 10�5
Argônio Ar 9,34 � 10�1 Xenônio Xe 8,00 � 10�6
Dióxido de carbono
CO2 3,14 � 10�2 Ozônio O3 7,00 � 10�6
Neônio Ne 1,80 � 10�3 Amônia NH3 –
Hélio He 5,20 � 10�4Dióxido de enxofre
SO2 –
Metano CH4 1,50 � 10�4 Monóxido de carbono
CO –
Criptônio Kr 1,00 � 10�4
Questões para a sala de aula
1. Complete a tabela a seguir.
Se considerar necessário, recorra ao volu-
me 1 desta série e pesquise qual é a compo-
sição do ar atmosférico.
2. Elabore um texto sobre a composição at-
mosférica, resumindo as ideias discutidas
em aula.
O aluno deverá elaborar um texto próprio. Examinando
a tabela, pode, por exemplo, reconhecer que 99% do ar
corresponde aos gases N2 e O
2 (componentes em maiores
quantidades). O restante (1%) corresponde a outros gases,
chamados componentes-traço. Pode mencionar que as
espécies H2S, SO
2 e CO provêm de atividades vulcânicas;
que CH4, H
2S e NH
3 provêm da putrefação de plantas e
animais em condições anaeróbias (ausência de oxigê-
nio); e que os óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N
2O) são
produzidos por descargas elétricas no decorrer das tem-
pestades. Alguns poderão saber que a porcentagem de
vapor-d’água foi omitida da tabela porque ela depende
da temperatura e da taxa de evaporação. Na atmosfera
existem materiais sólidos chamados particulados, de ori-
gem antropogênica ou de origens naturais, constituídos
por partículas sólidas em suspensão, como partículas
do solo levantadas pelo vento, carbono resultante das
Tabela 18.
69
Química – 3a série – Volume 2
combustões incompletas e metais pesados, como Fe, Mn e
Pb, provenientes de indústrias metalúrgicas, entre outras.
Podem ser apresentadas outras ideias relevantes sobre a
composição da atmosfera.
Se achar conveniente, trabalhe a conver-
são de unidades, levando em consideração
que a Iupac recomenda a unidade mol � L�1
e que os meios de comunicação e a legislação
brasileira utilizam unidades como ppm, ppb
ou μg � m�3.
1. Observe a ilustração das regiões
que compõem a atmosfera. Quais
são as características das diferentes
regiões atmosféricas em relação à densida-
de, a temperaturas médias e a espécies quí-
micas que apresentam?
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Figura 8. Regiões da atmosfera.Fonte: GEPEQ (Grupo de Pesquisa em Educação Química). Interações e transformações: Química para o Ensino Médio, v. III. Guia do professor. Química e sobrevivência: atmosfera, fonte de materiais. São Paulo: Edusp, 2001.
Os alunos escreverão textos próprios, resultantes de suas
pesquisas. O importante é que descrevam as característi-
cas das diferentes regiões da atmosfera (extensão, tem-
peratura, pressão, densidade e outras) e observem que na
estratosfera se forma a camada de ozônio, que absorve a
efeitos dessa radiação. Descrição sobre a formação da
camada de ozônio:
2 em átomos isolados sob a
2(g)
h
UV 2 O(g)
2, re-
sultando em O3: O(g) + O
2(g) O
3(g)
-
violeta, reconstituindo o O2: 2 O
3(g) 3 O
2(g)
70
O2 e O
3 coexistem em contínua interação e de maneira
tal que suas concentrações se mantêm constantes na es-
tratosfera.
Mais informações sobre as diferentes camadas podem
ser encontradas em livros didáticos e paradidáticos,
como: TOLENTINO, Mario; ROCHA-FILHO, Romeu C.;
A atmosfera terrestre. São Paulo:
Moderna, 2004.
2. De acordo com a orientação de seu profes-
sor, faça uma das seguintes pesquisas:
a) Na atmosfera existe também o chama-
do material particulado, isto é, partícu-
las sólidas em suspensão que podem
acarretar contaminação ou poluição.
Pesquise o que são essas partículas e
quais são suas possíveis fontes.
Os alunos devem mencionar que materiais particulados são
materiais sólidos ou líquidos, de origem antropogênica ou
natural, em suspensão no ar. Podem citar várias fontes, entre
elas, as emanações vulcânicas; o vento que levanta partícu-
las do solo ou transporta gotículas de água (spray marinho);
combustões incompletas em que ocorre a formação de par-
tículas de carbono; e as indústrias metalúrgicas, que lançam
metais pesados, como Fe, Mn e Pb.
b) Pesquise em que região da atmosfera
ocorrem fenômenos meteorológicos,
como nuvens, ventos, chuvas, relâm-
pagos, tempestades, neblina, fura-
cões etc.
Fenômenos meteorológicos, como nuvens, ventos, chuvas,
relâmpagos, 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 atmosférica total.
Grade de avaliação da atividade 2
A aula expositivo-dialogada introduz e re-
toma dados importantes sobre a atmosfera.
Podem-se avaliar competências relacionadas à
compreensão e à comunicação de ideias. Nes-
ta atividade será importante o aluno compre-
ender as características das diferentes regiões
da atmosfera, os materiais particulados en-
contrados em suspensão e também a ocorrên-
cia de fenômenos meteorológicos.
Atividade 3 – Poluentes atmosféricos: tempo de permanência, solubilidade e interações na atmosfera
Alguns problemas da poluição atmosfé-
rica já foram tratados anteriormente. Nesta
atividade, outros aspectos serão abordados
com a intenção de contribuir para a amplia-
ção e o aprofundamento dos conhecimentos
dos alunos, visando subsidiar suas decisões
sobre os problemas ambientais. Você pode
iniciar questionando: Quais são os poluentes
atmosféricos que vocês conhecem? Por que são
chamados poluentes?
O objetivo das perguntas é conhecer as
ideias que eles têm sobre um problema fre-
quentemente abordado pelos meios de comu-
nicação: a agressão ao meio ambiente causa-
da pelo lançamento de poluentes. As questões
apresentadas dão abertura para contextuali-
zar o tema desta atividade e iniciar o estudo
de alguns problemas que afetam os seres hu-
manos, os materiais, a vegetação, a economia;
enfim, a vida no planeta.
71
Química – 3a série – Volume 2
Embora a composição média da atmos-
fera tenha se mantido constante desde os
primórdios da humanidade, ela vem sofren-
do alterações significativas em decorrência
de atividades humanas (atividades antro-
pogênicas), como o lançamento de mate-
riais gasosos e particulados em quantidades
consideráveis – monóxido de carbono (CO),
dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitro-
gênio (NOx), óxidos de enxofre (SO2 e SO3),
ozônio (O3) e componentes voláteis orgâ-
nicos (hidrocarbonetos, HC) –, impondo
ameaças à saúde humana e degradando o
meio ambiente.
Você pode discutir quais são, de maneira
geral, as fontes de emissão desses materiais,
lembrando as atividades produtivas, a quei-
ma de combustíveis etc. Se julgar conveniente,
pode apresentar alguns exemplos de episódios
agudos provocados pela contaminação do ar,
como os citados a seguir.
Ano Local HistóricoNo de
mortes
1930Bélgica –Vale do Rio Meuse
Em uma região com numerosas indústrias, a alta concentração de poluentes provocou congestão de vias respiratórias, especialmente em crianças e pessoas idosas.
60
1948Estados Unidos – Donnora
Em uma região com muitas indústrias metalúrgicas, a alta concentração de poluentes provocou congestão de vias respiratórias.
17
1950México –Poza Rica
A concentração de compostos de enxofre na região provocou a internação de 320 pessoas acometidas por problemas respiratórios e nervosos.
32
1952Brasil – Bauru
Doenças respiratórias agudas em 150 pessoas causadas por alergia ao pó da semente de mamona, usada na fabricação de óleo.
9
1957 Inglaterra Smog (mistura de fumaça com neblina) 1000
1960 Inglaterra Smog 800
1962 Inglaterra Smog 700
Tabela 19.Fonte: DERISIO, J. C. Introdução ao controle de poluição ambiental. 4. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2012. p. 115.
72
Você pode comentar que os diversos materiais
diretamente lançados na atmosfera (chamados
de poluentes primários) podem ser transporta-
dos a diferentes regiões, com velocidades que va-
riam de acordo com a topografia, com os ventos,
com a temperatura e com a pressão; esses fatores
tempo de residência na atmosfera = concentração de determinada espécie química
velocidade com que a espécie é removida
influem no chamado tempo de residência.
Questões para a sala de aula
1. O tempo de residência pode ser estimado
pela equação:
Defina tempo de residência.
O tempo de residência pode ser entendido como o tempo
médio em que uma espécie permanece na atmosfera até ser
determinada espécie química na atmosfera e a velocidade
com que é removida.
É importante conhecer o tempo de residên-
Imagens de satélite mostram que o monóxi-
do de carbono expelido na cidade de São Paulo
pode, dependendo da direção dos ventos, avan-
çar rumo ao interior por cerca de 600 km ou
ir para o litoral. Dessa maneira, poluentes pro-
duzidos na região metropolitana de São Paulo
afetam regiões distantes, mesmo áreas rurais, o
que pode explicar parte da nota ruim dada pela
Cetesb ao ar de cidades do interior, pois, além
dos poluentes que produzem, elas recebem a
poluição da capital.
Segundo dados de pesquisas realizadas pelo
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, mes-
mo pequenas comunidades da Mantiqueira, fa-
mosas pela pureza de seus ares, não estão livres
de poluentes atmosféricos. Em São Francisco
Xavier, povoado turístico na Serra da Man-
tiqueira, foram realizados testes com plantas
usadas para monitorar a poluição do ar e foram
verificadas alterações similares às observadas
somente em centros urbanos. Os pesquisadores
sugerem que uma das possíveis causas para essa
alteração é o transporte de poluição produzida
pelos dois maiores centros urbanos do país: as re-
giões metropolitanas de São Paulo e do Rio de
Janeiro.
Texto adaptado de: CREDENDIO, José Ernesto; BALAZINA, Afra. Poluição de SP “viaja” mais de
600 km. Folha de S.Paulo, 2 mar. 2009.
cia de um poluente porque esse tempo permite
conhecer seu raio de ação, tomando-se por base
o local onde ocorreu sua emissão. Deve ser con-
siderado que o tempo de residência é um valor
médio de referência que pode mudar de acordo
com as condições ambientais. Em seguida, você
pode mostrar à turma o resumo de uma notícia
veiculada na mídia, apresentado a seguir.
73
Química – 3a série – Volume 2
2. Utilizando o conceito de tempo de residên-
cia, seus conhecimentos sobre solubilidade
de gases e as informações das tabelas a se-
guir, procure explicar os diferentes tempos
de residência de alguns desses poluentes.
O exame das tabelas mostra uma regularidade: os poluentes mais
solúveis em água são os que apresentam menor tempo de resi-
dência na atmosfera e, portanto, menor raio de ação. Assim, por
exemplo, os óxidos de nitrogênio, cujo tempo de residência é de
4 dias, quando emitidos, podem atuar somente nas regiões em
que o vento conseguir transportá-los durante esse período. 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 cm de água), é mais solúvel do que o
CO2. Em vista disso, seu tempo de residência é menor (1 a 4 me-
ses) 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.
Alguns poluentes, possíveis fontes e tempos de residência na atmosfera
Material Fonte antropogênica Fonte naturalTempo de residência
Dióxido de carbono (CO2)
Queima de combustíveisDegradação de matéria orgânica, respiração
4 anos
Monóxido de carbono (CO)
Veículos motorizados, combustões incompletas
Incêndios florestais 1 a 4 meses
HidrocarbonetosVeículos motorizados, evaporação de solventes, indústrias, combustão
Processos biológicos 3 a 16 anos
Dióxido de enxofre (SO2)Queima de combustível fóssil, centrais termoelétricas, fábricas de ácido sulfúrico
Erupções vulcânicas 3 a 7 dias
Metano (CH4) Agricultura, indústria e mineração
Decomposição bacteriana, jazidas de hulha, gás natural e petróleo
8 a 10 anos
Sulfeto de hidrogênio (H2S)
Indústria químicaErupções vulcânicas, processos biológicos
2 dias
Óxidos de nitrogênioCombustão, processos industriais, incêndios florestais etc.
Processos biológicos, decomposição de compostos nitrogenados
4 dias
CFC-11 e CFC-12(clorofluorcarbonetos)
Aerossóis, refrigeradores, solventes
CFC-11,65 anos;CFC-12,130 anos
Tabela 20.Elaborado especialmente para o São Paulo faz escola.
74
Solubilidade de gases em cm3 � 100 cm�3 de água em determinada temperaturaPoluentes Temperatura Solubilidade
NH3 (amônia) 15 ºC 727
CO2 (dióxido de carbono) 25 ºC 0,003
CO (monóxido de carbono) 25 ºC 3,5
SO2 (dióxido de enxofre) 0 ºC 47
SO3 (trióxido de enxofre) – Muito solúvel, forma H2SO4
NO (monóxido de nitrogênio) 0 ºC 7,34
N2O3 (trióxido de dinitrogênio) – Muito solúvel, forma HNO3
CH4 (gás metano) 17 ºC 3,5
H2S (sulfeto de hidrogênio) 0 ºC 437
CFC-11 (triclorofluormetano) – Insolúvel
CFC-12(diclorodifluormetano) – Insolúvel
Você pode pedir aos alunos que tentem ex-
plicar o tempo de residência de alguns poluen-
tes. Como já sabem que os óxidos de nitrogênio
e enxofre, por exemplo, sofrem transformações
(formando a chuva ácida), eles podem atribuir
o baixo tempo de residência a essas interações.
Assim, você pode sintetizar, informando-os
de que esse tempo de residência depende das
interações e transformações químicas que os
materiais podem sofrer durante o seu trans-
porte e da sua absorção por sorvedouros, isto
é, processos de consumo desses materiais, como
a chuva que dissolve os gases solúveis, o vento
que arrasta os poluentes em direção ao solo ou,
ainda, um sorvedouro em que o material sofre
transformação química, ocorrendo a formação
de outras espécies (poluente secundário) etc.
3. De acordo com o que foi discutido em aula
e com outras informações que você possui,
descreva o que poderá acontecer com os
materiais lançados na atmosfera.Os materiais podem:
-
fre e de nitrogênio, ou simplesmente ser arrastados por elas, re-
tornando à superfície terrestre, como os materiais particulados;
-
ção de poluentes secundários, como o ozônio;
subir à estratosfera.
4. Analise a figura que representa alguns
danos causados pela precipitação ácida.
Quais danos correspondem às letras A, B,
C, D, E e F?
Tabela 21.Elaborado especialmente para o São Paulo faz escola.
75
Química – 3a série – Volume 2
A
A
B
C
DE
F
© C
laud
io R
ipin
skas
/R2
Cri
açõe
s
Figura 9.
2, NO
2, CO e CO
2) provenientes da
queima de combustíveis na indústria e no transporte.
ácidos dissolvidos na água de chuva.
-
dendo causar a morte de seres aquáticos e comprometer a
qualidade da água para abastecimento.
das chuvas.
Procure saber por que o ozônio
(O3) e o PAN (nitrato de peroxia-
cetila) são considerados poluen-
tes secundários e como eles são formados.
Utilize seu caderno ou uma folha avulsa para
registrar sua pesquisa.
Os alunos produzirão textos próprios.
O ozônio e o PAN (nitrato de peroxiacetila) são considera-
dos poluentes secundários porque resultam de interações de
poluentes primários na atmosfera. Algumas dessas interações
envolvem a participação de radicais livres − agrupamentos
torna essas espécies químicas altamente reativas.
O texto “Ozônio na troposfera”, apresentado adiante, oferece
informações mais detalhadas sobre o assunto.
A Companhia de Tecnologia de Sa-
neamento Ambiental do Estado de
São Paulo (Cetesb) estabelece parâ-
metros para medir a qualidade do ar em nosso
Estado. No site <http://sistemasinter.cetesb.
sp.gov.br/Ar/php/ar_resumo_hora.php>
(acesso em: 7 mar. 2014), você pode encontrar
as condições diárias da qualidade do ar. Tente
interpretar essa qualidade em termos de con-
centração de poluentes, de acordo com os pa-
râmetros estabelecidos pela Cetesb.
Trabalho realizado pelo aluno para avaliar a qualidade do
ar de uma região de sua cidade. A Cetesb mede a quan-
tidade de material particulado inalável de tamanhos infe-
riores a 10 μm (MP10
), SO2, CO, NO
2 e O
3.
76
Classificação da qualidade do ar
Qualidade ÍndiceMP10
(μg � m�3)SO2
(μg � m�3)O3
(μg � m�3)CO
(ppm)NO2
(μg � m�3)
Boa 0 – 40 0 – 50 0 – 20 0 – 100 0 – 9 0 – 200
Moderada 41 – 80 > 50 – 100 > 20 – 40 > 100 – 130 > 9 – 11 > 200 – 240
Ruim 81 – 120 > 100 – 150 > 40 – 365 > 130 – 160 > 11 – 13 > 240 – 320
Muito ruim 121 – 200 > 150 – 250 > 365 – 800 > 160 – 200 > 13 – 15 > 320 – 1130
Péssima > 200 > 250 > 800 > 200 > 15 > 1130
Qualidade do ar e efeitos à saúde
Qualidade Índice Significado
Boa 0 – 40
Moderada 41 – 80 Pessoas de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas) podem apresentar sintomas como tosse seca e cansaço. A população, em geral, não é afetada.
Ruim 81 – 120
Toda a população pode apresentar sintomas como tosse seca, cansaço, ardor nos olhos, nariz e garganta. Pessoas de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas) podem apresentar efeitos mais sérios.
Muito ruim 121 – 200
Toda a população pode apresentar agravamento dos sintomas como tosse seca, cansaço, ardor nos olhos, nariz e garganta e ainda falta de ar e respiração ofegante. Efeitos ainda mais graves à saúde de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas).
Péssima > 200Toda a população pode apresentar sérios riscos de manifestações de doenças respiratórias e cardiovasculares. Aumento de mortes prematuras em pessoas de grupos sensíveis.
Tabela 22.Fonte: Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb). Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/ar/Informações-Básicas/22->. Acesso em: 7 mar. 2014.
Tabela 23. Fonte: Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb). Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/ar/Informações-Básicas/22->. Acesso em: 7 mar. 2014.
As informações a seguir estão bastante de-
talhadas e foram escritas para facilitar o seu
trabalho, caso queira aprofundar o estudo da
formação do ozônio na troposfera.
77
Química – 3a série – Volume 2
Ozônio na troposfera
O ozônio na troposfera pode agravar sintomas
de doenças respiratórias, além de provocar na popu-
lação em geral ardência nos olhos, nariz e garganta,
dores de cabeça, tosse seca e cansaço. Segundo a
Cetesb, em 2007, as concentrações de ozônio ultra-
passaram os níveis aceitáveis na Grande São Paulo
por 72 vezes, 56% a mais do que em 2006. Outras
regiões do Estado também apresentaram níveis de
concentração de ozônio considerados sérios, entre
elas São José dos Campos e Paulínia; outras ainda
foram classificadas com nível de ozônio moderado,
como Americana, Ribeirão Preto e Sorocaba.
O ozônio detectado na troposfera pode advir
da estratosfera, de onde é transportado por con-
vecção ou por fortes correntes de ar causadas por
frentes frias, pela transformação fotoquímica de
hidrocarbonetos emitidos pela vegetação e tam-
bém por ações antropogênicas, como a queima
de combustíveis fósseis, principalmente em zonas
urbanas, e a queima de biomassa nas zonas rurais.
A formação do ozônio na troposfera pode ser
assim explicada: em centros urbanos e zonas indus-
trializadas, a queima de combustíveis fósseis pode
causar o smog fotoquímico. Esse termo provém do
inglês, da contração das palavras smoke (fumaça) e
fog (neblina). Nesse smog, encontra-se o ozônio, cuja
formação pode ser descrita pelas equações a seguir.
NO2(g) + luz NO(g) + O(g)
O(g) + O2(g) O3(g)
A concentração de ozônio permanece cons-
tante, pois o NO formado na primeira etapa reage
com o ozônio formado na segunda, regenerando
NO2. Isso está descrito na equação a seguir.
NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g)
O acúmulo de ozônio na troposfera pode ocorrer
se esse equilíbrio for perturbado, e isso pode aconte-
cer por meio da reação do NO com peróxidos.
NO + RO2 NO2 + RO
RO2 ou ROO = radical peróxido
Esses peróxidos podem ser formados por
meio de reações entre compostos orgânicos vo-
láteis (conhecidos como COV) e oxidantes.
Hidrocarbonetos olefínicos, como o propeno,
reagem com o oxigênio e com o NO2 por meio
de uma série de transformações, acontecendo a
formação do nitrato de peroxiacetila (PAN). Um
mecanismo possível para a formação do PAN
está descrito nas etapas a seguir.
Elaborado por Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Maria Eunice Ribeiro Marcondes e Yvone Mussa Esperidião
especialmente para o São Paulo faz escola.
R – C – O – O 2 R – C – O – O – 24: =O
R – CH = CH – R + O3 R – C 1: =O
H+ RO HCO
R – C 3:= =O O
+ O2 R – C – O – O
R – C 2: = =O O
H+ O + luz R – C + OH
=O
78
Desafio!
Quais são as consequências da presença
do monóxido de carbono (CO) no ar que
respiramos?
Para responder a essa pergunta, resolva
as questões1 a seguir.
1. O transporte de oxigênio (O2) dos pul-
mões às células do organismo dos verte-
brados é uma das principais funções da
hemoglobina do sangue. Esse transporte
é feito por meio da interação da hemo-
globina (Hb) com o O2 do ar inspirado. A
hemoglobina forma com o oxigênio um
complexo, a oxi-hemoglobina (HbO2).
Chegando às células do organismo, o oxi-
gênio é liberado e o sangue arterial (ver-
melho) transforma-se em venoso (verme-
lho-arroxeado). A hemoglobina livre pode
ser reutilizada no transporte de oxigênio.
Considerando o equilíbrio 1, que efeito
será causado em um indivíduo se a con-
centração de O2 tornar-se muito baixa?
Justifique.
Considerando-se o equilíbrio 1, se a concentração de
O2 tornar-se muito baixa, a reação inversa será favore-
cida, o que causará aumento na quantidade de O2 livre
e diminuição da concentração de HbO2, desfavorecen-
do a função da hemoglobina como transportadora de
oxigênio.
2. Pessoas podem morrer envenenadas se exis-
tir CO em elevada concentração no ar (700 a
800 ppm), pois esse gás forma com a hemo-
globina a carboxi-hemoglobina (HbCO).
Hb + CO HbCO (equilíbrio 2)
Essa transformação tem maior tendência
a ocorrer do que a do O2 com a Hb. Sen-
do assim, como a formação de HbCO
(equilíbrio 2) pode interferir no processo
respiratório e na concentração de HbO2 a
ponto de levar o indivíduo à morte?
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.
Sendo maior a tendência de a 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. Por causa dessa interferência na concentração de O
2,
as células ficarão com menos oxigênio do que o neces-
sário e o indivíduo poderá morrer.
Hb + O2 HbO2 (equilíbrio 1) hemoglobina oxi-hemoglobina(vermelho-arroxeado) (vermelho)
1 GEPEQ (Grupo de Pesquisa em Educação Química). Interações e transformações: Química para o Ensino Médio, v. II. Livro do aluno. Reelaborando conceitos sobre transformações químicas: cinética e equilíbrio. São Paulo: Edusp, 2005. p. 129.
Para que os alunos possam entender melhor
os problemas causados pelo aumento da concen-
tração de CO, são sugeridas algumas atividades.
Para iniciá-las, pode-se retomar o texto adapta-
do da matéria “Poluição de SP ‘viaja’ mais de
600 km” e propor um desafio aos alunos.
79
Química – 3a série – Volume 2
Relacione as concentrações de CO a
possíveis sintomas apresentados pelos seres
humanos e responda: Qual é a porcentagem
de hemoglobina desativada quando a con-
centração de CO no ar for igual a 250 ppm?
Que sintomas deve apresentar uma pessoa
que respira esse ar?
Correlacionando a quantidade de CO com a porcentagem
de hemoglobina desativada e utilizando os dados da tabela,
pode-se concluir que, quando a concentração de CO for
de 250 ppm, a de hemoglobina desativada será de aproxi-
madamente 33%. Nessa situação, o indivíduo que respirar
esse ar poderá apresentar inconsciência, vômito, tontura,
fraqueza, dor de cabeça e diminuição da capacidade visual.
3. A formação de HbCO pode ser des-
favorecida quando se injeta azul de
metileno diretamente na corrente san-
guínea do indivíduo. Essa substância
tem maior afinidade com o CO do que
com a hemoglobina. De que modo o
azul de metileno poderá interferir nos
equilíbrios 1 e 2, impedindo a morte
do indivíduo?
Com a presença do azul de metileno, haverá competi-
ção 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 hemoglo-
bina, 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. Considere as informações apresentadas
a seguir:
Porcentagem de hemoglobina
desativadaSintomas
Figura 10. Relação entre a porcentagem de hemoglobina desativada e a concentração de CO.
0 – 1,9 Nenhum
2 – 7,9Diminuição da capacidade visual
8 – 13,9 Dor de cabeça
14 – 26,9Tontura, fraqueza muscular
27 – 32,9 Vômito
33 – 64,9 Inconsciência
Acima de 65 Morte
Tabela 24. Relação entre a porcentagem de hemoglo-bina desativada e os sintomas apresentados por seres humanos.
Fonte: GEPEQ (Grupo de Pesquisa em Educação Química). Interações e transformações: Química para o Ensino Médio, v. III. Guia do professor. Química e sobrevivência: atmosfera, fonte de materiais. São Paulo: Edusp, 2001. p. 33.
80
Grade de avaliação da atividade 3
Espera-se que os alunos reconheçam os
poluentes lançados na atmosfera, seu tem-
po de permanência e as fontes poluidoras.
É importante analisar os efeitos causados à
saúde humana, à vegetação, à economia, ou
seja, à vida no planeta. Entre esses efeitos,
destaca-se que os poluentes presentes na at-
mosfera podem acidificar a água da chuva
e tornar os rios e reservatórios mais ácidos,
comprometendo a vida de seres aquáticos e
possivelmente levando árvores e plantações à
morte. Outro fator considerado é a corrosão
do mármore que constitui as estátuas. É im-
portante que os alunos organizem os conhe-
cimentos adquiridos e proponham ações que
visem minimizar ou solucionar esses desequi-
líbrios ambientais causados pelos poluentes.
Quanto à solubilidade dos poluentes em
água, os alunos deverão perceber que os gases
mais solúveis são o NH3, o SO3, o N2O3 e o H2S
e que os menos solúveis são CO, CO2 e CH4.
Conteúdos e temas: poluição das águas; tratamento de esgotos domésticos; DBO; fosfatos em águas; ciclo da água.
Competências e habilidades: reconhecer como as atividades humanas podem contribuir para a poluição das águas; reconhecer a importância da coleta e do tratamento de esgotos para a qualidade das águas; avaliar as consequências do uso de materiais que introduzem fosfato nas águas; buscar informações, interpretá-las e tirar suas próprias conclusões sobre aspectos da poluição das águas.
Sugestão de estratégias de ensino: aulas expositivo-dialogadas; trabalho em grupo; elaboração de painéis.
Sugestão de recursos: textos; pesquisa bibliográfica.
Sugestão de avaliação: respostas às questões; elaboração de texto.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6 POLUIÇÃO DAS ÁGUAS: CONHECENDO PARA SABER
ANALISAR E AGIR
Esta Situação de Aprendizagem tem como
objetivo ampliar os conhecimentos dos alunos
sobre problemas de poluição da água, dando sub-
sídios para que possam avaliá-los, construir suas
próprias opiniões e refletir sobre formas de ações
individuais e coletivas para a busca de soluções ou
a mitigação de tais problemas. Lembre-os de que
a questão da qualidade da água foi abordada no
volume 1 da 2a série, tendo sido enfatizados os pa-
râmetros que definem a água potável e os aspec-
tos da legislação brasileira sobre os tipos de água
e os respectivos padrões de qualidade. Na 3a série,
outras informações serão apresentadas e discuti-
das, ampliando os conhecimentos dos alunos.
81
Química – 3a série – Volume 2
Atividade 1 – Perturbações no ciclo da água
Os conhecimentos que os alunos já têm sobre
problemas ambientais que alteram a qualidade
da água serão recuperados e ampliados, de ma-
neira que possam construir uma visão mais in-
tegrada, baseada em conhecimentos científicos,
e refletir sobre possíveis formas de intervenção
para enfrentar tais problemas. Propõe-se que
essa construção se inicie pelo ciclo da água, já es-
tudado por eles, analisando-se agora como esse
ciclo é afetado pela presença de certos materiais.
Para retomar o ciclo da água, você pode uti-
lizar um quadro ilustrativo (como um mapa, se
a escola dispuser de um), desenhá-lo na lousa
ou pedir aos alunos que o elaborem. Pode, se
preferir, fazer apenas um esquema contendo as
etapas que o constituem. É importante que na
ilustração feita sejam focalizadas uma região
urbana e uma rural. Para despertar a atenção
dos alunos e a evocação de seus conhecimen-
tos, peça que descrevam e localizem na figura
as etapas de evaporação, precipitação, con-
densação e transpiração. A seguir, você pode
problematizar, questionando-os sobre como as
atividades que a sociedade realiza hoje intro-
duzem no ambiente materiais que podem in-
teragir com a água, modificando suas proprie-
dades. Para organizar as possíveis sugestões
apresentadas pelos alunos, você pode focar,
inicialmente, as cidades, apontando materiais
que são introduzidos na água, provenientes de
atividades realizadas em centros urbanos. Em
seguida, pode focar as áreas rurais, questionan-
do quais são os materiais envolvidos nas ativi-
dades agrícolas e pecuárias que podem pertur-
bar o ambiente aquático. No desenho feito na
lousa, peça aos alunos que anotem suas suges-
tões, considerando as zonas urbana e rural.
Questões para a sala de aula
Você já pensou como as atividades que a so-
ciedade realiza podem poluir o meio aquático?
Dejetos animais
Fertilizantes
Agrotóxicos
Lixo doméstico
Embalagens
Dejetos industriais
Esgotos domésticos
Plásticos, restos de construções, lixo
Detergentes, produtos de
limpeza
Fuligem, gás carbônico
Chuva ácida
© C
laud
io R
ipin
skas
/R2
Cri
açõe
s
Figura 11.
1. Aponte materiais que são introduzidos
no ambiente e que interagem com a água,
provenientes de atividades domésticas, de
transporte, industriais, agrícolas e outras.
Aponte, também, possíveis problemas de-
correntes dessas interações.
82
Não se esperam respostas completas, mas,
com base em conhecimentos anteriormente dis-
cutidos (1a e 2a séries), é possível mencionar a pos-
sibilidade de que vários desses materiais se dis-
solvam e interajam com a água presente no solo;
além disso, espera-se que os alunos reconheçam
que os materiais não dissolvidos podem ficar na
superfície de rios e lagos ou afundar e também
que pode ocorrer diminuição da quantidade de
oxigênio dissolvida na água etc., podendo levar
ao comprometimento de sua qualidade. O esque-
ma apresentado a seguir, que pode ser elabora-
do em diálogo com os alunos, representa uma
síntese sobre os materiais presentes nas águas.
Materiais que podem estar contidos na água
ESTADOS FÍSICOS
ESPÉCIES QUÍMICAS
ESPÉCIES BIOLÓGICAS
Sólidos Líquidos Gases
Substâncias inorgânicas
Substâncias orgânicas
Seres vivos
Matéria em decomposição
Suspensos
Dissolvidos
Solúveis
Pouco solúveis
Animais
Vegetais
Protistas
Como? Quais?Quais?
Figura 12. Adaptado de: VON SPERLING, Marcos. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. In: Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental/UFMG, 1995. v. 1, p. 22.
Tabela 25.
Materiais introduzidos no ambiente Possíveis problemas
2 e de óxidos de nitrogênio, provenien-
tes da queima de combustíveis fósseis.
ser por ela transportados.degradação (plásticos, metais, inseticidas).
-bidas, íons metálicos etc.) na água de abastecimento.
tidade de oxigênio requerida por uma população mista de micro- -organismos para a oxidação dos compostos orgânicos contidos em uma amostra de água) de rios e de reservatórios naturais.
ultrapassar o limite permitido por lei. Isso pode ocasionar proble-mas de saúde e desequilíbrios ecológicos.
gorduras, restos de alimentos, dejetos etc.) na água de abasteci-mento.
83
Química – 3a série – Volume 2
2. Tendo em vista os problemas discutidos,
elabore um texto, em colaboração com
seus colegas, mostrando como suas ações
podem contribuir para a manutenção des-
ses problemas e as possíveis consequências
na qualidade da água.
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.
A situação atual das bacias hidrográ-
ficas de São Paulo tem sido alvo de
preocupações ambientais: a deman-
da hídrica é maior do que a oferta e ocorre
excesso de poluição industrial e residencial. Um
dos casos mais graves de poluição da água é o
da Bacia do Alto Tietê, onde se localiza a região
metropolitana de São Paulo. Os rios Tietê e
Pinheiros estão muito poluídos, o que compro-
mete o uso da água pela população. Avalie se as
ações apresentadas a seguir são adequadas para
se reduzir a poluição desses rios.
I. Investir em mecanismos de reciclagem da
água utilizada nos processos industriais.
II. Investir em obras que viabilizem a trans-
posição de águas de mananciais adjacentes
para os rios poluídos.
III. Implementar obras de saneamento bási-
co e construir estações de tratamento de
esgotos.
Das ações apresentadas, a I e a III podem contribuir para a
redução da poluição dos rios, uma vez que ela é causada por
resíduos industriais e domésticos.
Grade de avaliação da atividade 1
Esta atividade tem como função sensibi-
lizar os alunos e mobilizar conhecimentos já
consolidados. Assim, a avaliação deve consi-
derar, sobretudo, a participação do aluno no
desenvolvimento da atividade. O texto produ-
zido pode ser avaliado quanto ao envolvimen-
to demonstrado a partir das situações por eles
apresentadas e à sua coerência com as discus-
sões realizadas em sala de aula. Com relação
à Lição de casa, espera-se que eles apresentem
argumentos coerentes.
Atividade 2 – Esgotos domésticos: tratamento e qualidade da água
O objetivo desta atividade é problemati-
zar e ampliar os conhecimentos dos alunos
sobre o tratamento das águas servidas nas
cidades, em particular as de uso doméstico.
Um dos grandes problemas ambientais é a
poluição causada pelo despejo de dejetos
humanos e animais provenientes do esgoto
nos diferentes corpos d’água do Estado de
São Paulo. Muito se discute também sobre
o uso de detergentes de limpeza, que, segun-
do alguns pesquisadores, contribuem para
o aumento da concentração de íons fosfa-
to (PO3-) nas águas. Como os compostos de
fósforo são nutrientes, podem causar o cres-
cimento excessivo de algas nos reservató-
rios, lagos e rios. Além disso, os detergentes
causam diminuição da tensão superficial da
água, dificultando a manutenção na super-
fície de espécies da flora e da fauna que ali
vivem.
4
84
Em pesquisa realizada em 2008, o Institu-
to Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)
constatou que 99,8% dos municípios do Estado
de São Paulo possuíam rede coletora de esgoto
e 78,4% realizavam o tratamento de esgoto.
Em relação ao total do volume de esgoto
gerado em todo o Estado de São Paulo, ob-
teve-se um índice de tratamento de 41%. No
Estado de São Paulo, 82,1% dos domicílios
possuíam acesso à rede geral de esgotos (da-
dos disponíveis em: <http://www.ibge.gov.br/
home/estatistica/populacao/condicaodevida/
pnsb2008/PNSB_2008.pdf>, <http://www.ce
tesb.sp.gov.br/tecnologia-ambiental/cas-em-
atividade/54-camara-ambiental-do-setor-de-
Figura 13. Adaptado de: MELO, Wanderley José; MARQUES, Marcos Omir. Potencial do lodo de esgoto como fonte de nutrientes para as plantas. In: BETTIOL, W.; CAMARGO, O. A. Impacto ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2000. p. 109-141.
Esgoto doméstico
ÁGUA SÓLIDOS
ORGÂNICOS INORGÂNICOS
BACTÉRIAS
FUNGOS
PROTOZOÁRIOS
VÍRUS
PROTEÍNAS
CARBOIDRATOS
LIPÍDIOS
AREIA
SAIS
METAIS
99,9 %
30 %
0,1 %
70 %
MICRO-ORGANISMOS
saneamento> e <http://saladeimprensa.ibge.
gov.br/noticias?view=noticia&id=1&busca=1
&idnoticia=1691>; acessos em: 19 nov. 2013).
Para introduzir a atividade 2, seria inte-
ressante apresentar o ciclo de uso da água
nas regiões urbanas. Os alunos, às vezes, não
relacionam as informações sobre a captação
e o despejo da água para uso doméstico. As-
sim, tal ciclo poderia ser construído com eles.
As estações de tratamento de água e de esgoto
poderiam ser adicionadas ao esquema. A ne-
cessidade de tratar as águas servidas poderia
ser discutida com base em informações sobre a
composição dos esgotos domésticos. O esque-
ma a seguir apresenta alguns dados.
85
Química – 3a série – Volume 2
Questão para a sala de aula
1. Levando em conta seus conhecimentos
sobre a demanda bioquímica de oxigênio
(DBO) e considerando que os esgotos do-
mésticos contêm grandes quantidades de
substâncias orgânicas, quais seriam as con-
sequências do lançamento desses esgotos
sem tratamento nas águas dos rios?
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.
Também pode-se discutir a presença de
micro-organismos patogênicos nessas águas,
Figura 14.
lembrando que conhecimentos sobre esse as-
sunto fazem parte do Currículo de Biologia e
são abordados no volume 2 da 1a série dessa
disciplina.
Uma maneira de discutir o tratamento de
esgoto consiste em retomar os diferentes mate-
riais nele presentes, lembrando que alguns são
sólidos e outros estão dissolvidos. Assim, você
pode propor a seguinte Pesquisa individual.
Numa estação de tratamento de
esgoto (ETE), o tratamento é feito
em várias etapas, conforme o es-
quema a seguir. Cada etapa tem uma finalida-
de específica.
Tratamento primário
Tratamento preliminar
Tratamento secundário
Tratamento terciário
Busque informações (em livros ou fazendo
uma visita a uma ETE) sobre as etapas do
tratamento de esgoto.
Anote as fontes de informação que você
consultou. Utilize seu caderno ou uma
folha avulsa.
Os alunos poderão encontrar informações sobre o tratamen-
to de esgoto no Estado de São Paulo no portal da Sabesp: no
item “Esgotos” há o subitem “Tratamento de esgotos”, que
contém informações e animações sobre o tratamento das
águas servidas, as estações e as regiões que abrange. (Dis-
ponível em: <http://site.sabesp.com.br/site/>. Acesso em: 19
nov. 2013.)
Com relação ao tratamento secundário, em
que as substâncias orgânicas são transformadas,
é provável que os alunos tenham muitas dúvi-
das sobre os processos utilizados, pois, embora
já tenham as ferramentas para compreender
as transformações envolvidas, não estão fami-
liarizados com a linguagem específica. Assim,
é conveniente e necessário esclarecer, em uma
aula dialogada, as informações por eles apre-
86
sentadas e expor outras que considerar neces-
sárias. O principal é que o aluno perceba que
essa etapa tem a função de remover, por meio de
transformações químicas, a matéria orgânica em
suspensão na água não removida nos tratamen-
tos anteriores. Essas transformações necessitam
da presença de micro-organismos para acon-
tecer. Os alunos, certamente, vão verificar que
a degradação das substâncias orgânicas pode
ocorrer por um processo aeróbio ou anaeróbio.
Assim, você pode retomar esses conceitos. O
tratamento de esgoto pode ser abordado de ma-
neira mais superficial ou podem ser discutidas
as transformações químicas que nele ocorrem.
Alguns aspectos que podem orientar essa aula
dialogada são discutidos a seguir, explicitando-
-se detalhadamente as transformações químicas
envolvidas. Cabe a você decidir com que profun-
didade desenvolverá o estudo.
Transformação das substâncias por pro-
cesso aeróbio no esgoto
Provavelmente, os alunos já estudaram em
Biologia o que é um processo aeróbio. Relem-
brando: certos micro-organismos, em presen-
ça de oxigênio, que permite a respiração deles,
decompõem a matéria orgânica, promovendo
a emissão de CO2. Pode-se representar tal pro-
cesso para a glicose:
C6H12O6(aq) + 6 O2(g) micro-organismo 6 CO2(g) + 6 H2O(l)
Outras substâncias orgânicas, como proteínas e gorduras, sofrem transformações semelhantes, geran-
do água e gás carbônico. Como proteínas contêm nitrogênio, em sua decomposição forma-se amônia:
N (orgânico) bactérias
nitrosômonas NH3(aq)
CxHyOz(aq) + ¼ (4x + y � 2z) O2(g) xCO2(g) + ½y H2O(l)
Pode-se escrever uma equação química geral para descrever o processo aeróbio de transforma-
ção de substâncias orgânicas:
2 NH3(aq) + 3 O2(g) 2 NO2(aq) + 2 H+(aq) + 2 H2O(l)
A amônia formada, por sua vez, também pode sofrer ação de determinados micro-organismos,
gerando nitritos:
�
87
Química – 3a série – Volume 2
2 NO2 – (aq) + O2(g) 2 NO3
– (aq) (na presença de bactérias do gênero Nitrobacter)
NH4+(aq) + 2 O2(g) NO3
–(aq) + 2 H+(aq) + H2O(l) (na presença de bactérias do gênero Nitrosomonas)
Compostos como nitritos e sais de amônia também podem ser decompostos nesse processo, na
presença de certos micro-organismos:
nutriente cujo excesso pode contribuir para o
crescimento exagerado de plantas nas águas.
Remoção do nitrato
Os nitratos podem ser removidos também
por ação de micro-organismos, transforman-
do-se em gás nitrogênio na presença de subs-
tâncias orgânicas. Para citar um exemplo, na
presença de metanol o processo pode ser re-
presentado pela seguinte equação:
6 NO3–(aq) + 5 CH3OH(aq) + 6 H+(aq) 3 N2(g) + 5 CO2(aq) + 13 H2O(l)micro-organismo
Reposição do oxigênio de maneira a garan-
tir a eficiência do processo
Na pesquisa sobre os diferentes métodos
empregados nas ETEs para o tratamento se-
cundário, os alunos possivelmente verifica-
ram que um deles, chamado de lodo ativado,
faz uso de agitação contínua do material, pela
introdução de ar atmosférico no sistema. Eles
também podem se referir às lagoas de estabili-
zação em que o tratamento é feito. São lagoas
de baixa profundidade (menos de 2 m) onde
algas que fazem fotossíntese se desenvolvem na
presença de luz e de matéria orgânica. Como já
é do conhecimento dos alunos, na reação de
fotossíntese há formação de oxigênio; em vir-
tude disso, a aeração da lagoa é mantida.
Transformação das substâncias por pro-
cesso anaeróbio no esgoto
Os alunos já sabem que, em processos
anaeróbios, micro-organismos decompõem
substâncias orgânicas na ausência de oxigê-
nio (por exemplo, a digestão de lixo orgânico
e de dejetos animais), ocorrendo a formação
de metano. Da mesma maneira, a decompo-
sição de carboidratos, proteínas, gorduras
e outras substâncias orgânicas presentes no
esgoto doméstico pode ocorrer por proces-
sos anaeróbios, com a formação de metano
e gás carbônico. Você pode explicar que o
processo ocorre em várias etapas, envolven-
do diferentes micro-organismos. Em um pri-
meiro estágio, as substâncias, na presença de
Você deve chamar a atenção dos alunos
para o fato de que o oxigênio consumido no
processo está dissolvido na fase líquida, sendo
necessária sua reposição. Também pode ques-
tionar se o processo de degradação da maté-
ria orgânica ocorreria naturalmente em um
rio, lago ou reservatório, ou seja, se os pro-
cessos que ocorrem na estação de tratamento
de esgoto imitam os que ocorrem na nature-
za. Pode, ainda, problematizar a formação de
nitrato, que, como os alunos já sabem, é um
88
micro-organismos, sofrem transformações em
que se obtêm substâncias orgânicas de menor
massa molar, como ácidos carboxílicos, ami-
noácidos e açúcares. Essas, na presença de ou-
tros micro-organismos, sofrem decomposição,
obtendo-se principalmente o ácido acético e
os gases hidrogênio e dióxido de carbono. Na
presença de micro-organismos metanogêni-
CH3COOH(l) micro-organismo CH4(g) + CO2 (g)
4H2(g) + CO2(g) micro-organismo CH4(g) + 2H2O(l)
cos, essas substâncias sofrem reações, haven-
do formação de metano.
O diagrama a seguir pode auxiliar na visão
geral do processo anaeróbio.
Figura 15. Sequência de processos na digestão anaeróbia de substâncias orgânicas.FERNANDES, Carlos. Digestão anaeróbia. Disponível em: <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/DigeAnae.html>. Acesso em: 19 nov. 2013.
Com relação ao tratamento terciário, pou-
co aplicado nas ETEs, você pode sintetizar as
informações que os alunos coletarem. De ma-
neira geral, o tratamento terciário inclui um
ou vários dos seguintes processos:
remoção de compostos orgânicos dissolvi-
dos por adsorção em carvão ativado;
remoção de metais pesados pela adição de
hidróxidos ou sulfetos, com a formação
de hidróxidos e sulfetos pouco solúveis
em água;
remoção de fosfatos pela adição de hidró-
xido de cálcio, com a formação do sal pou-
co solúvel em água Ca5(PO4)3OH.
PROTEÍNAS CARBOIDRATOS LIPÍDIOS
AMINOÁCIDOS, AÇÚCARES ÁCIDOS GRAXOS
PRODUTOS INTERMEDIÁRIOS, PROPIONATO, BUTIRATO ETC.
ACETATO HIDROGÊNIO
METANO
Hidrólise
Acidogênese
Acetogênese
Metanogênese
Fer
men
taçã
o m
etan
ogên
ica
Aci
dific
ação
Águas residuárias domésticas com material orgânico em suspensão
89
Química – 3a série – Volume 2
Questões para a sala de aula
1. Explique quais são as finalidades do trata-
mento preliminar.
Espera-se que os alunos apontem que o tratamento preliminar
do esgoto tem a finalidade de remover materiais sólidos grossei-
ros, areia e materiais que se encontram em sua superfície com
a utilização de uma grade e de uma caixa que retém a areia.
2. Explique quais são as finalidades do trata-
mento primário e como é feito.
Os alunos devem apontar que sua finalidade é a remoção de só-
lidos de menores dimensões do que os retirados no tratamento
preliminar, presentes na água. São utilizados tanques de decan-
tação, 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 em-
pregados 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).
3. Descreva os processos envolvidos no tra-
tamento secundário do esgoto, apontando
suas finalidades.
Os alunos deverão apresentar uma síntese das aulas e de suas
pesquisas. O principal é que percebam que essa etapa 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 micro-organismos. A degradação das subs-
tâncias orgânicas pode se dar por um processo aeróbio ou
anaeróbio. Caso você, professor, tenha apresentado as equa-
ções químicas em sala de aula, os alunos podem escrevê-las.
4. Apresente alguns dos processos que fazem
parte do tratamento terciário do esgoto, de
acordo com as pesquisas feitas por você e
seus colegas. Discuta por que esses proces-
sos muitas vezes não são realizados.
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.
1. Indique e justifique a sequência
em que ocorrem os acontecimentos
1 a 5, causados pelo lançamento,
numa represa, de grande quantidade de es-
goto com resíduos orgânicos:
(1) proliferação de seres anaeróbios;
(2) proliferação intensa de micro-organismos;
(3) aumento de matéria orgânica disponível;
(4) diminuição da quantidade de oxigênio dis-
ponível na água;
(5) morte dos seres aeróbios.
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 micro-
-organismos (2). A destruição desse material orgânico consome
oxigênio, o que causa redução na quantidade de oxigênio disponí-
vel (4), morte de seres aquáticos (5) e proliferação de seres anaeró-
bicos (1), que não necessitam de oxigênio para se manter vivos.
2. Três afirmações foram feitas sobre a con-
sequência do despejo de esgotos sem trata-
mento em rios e lagoas:
I. A quantidade de nutrientes orgânicos
diminui.
90
II. A taxa de fosfato e nitrato dos rios e
lagoas aumenta.
III. As águas podem ser contaminadas por
organismos patogênicos.
Dessas afirmações:
a) I e II estão corretas.
b) I e III estão corretas.
c) II e III estão corretas.
d) apenas I está correta.
e) as três estão corretas.
Para que os alunos possam aplicar os
conceitos construídos e conhecer suas pró-
prias realidades, pode-se propor a realiza-
ção de algumas tarefas, como as descritas a
seguir.
Desafio!
A partir de uma visita a uma estação de
tratamento de esgoto e seguindo as orien-
tações de seu professor, selecione uma das
situações apresentadas e faça o que se pede.
1. Conhecendo o saneamento básico na cidade
Procure conhecer a situação de sua cida-
de com relação aos seguintes aspectos:
quantidade de domicílios atendidos pela
rede coletora;
condições de descarte do esgoto
coletado;
existência de estação de tratamento e
processos utilizados.
Elabore um relatório para apresentar à
classe.
2. Esgotos e DBO
Procure relacionar o lançamento de es-
gotos domésticos tratados e não tratados
com a demanda bioquímica de oxigênio
(DBO). Em caso de dúvida, veja o Ca-
derno do Aluno da 2a série, volume 1. Se
existem rios em sua região, procure cole-
tar dados referentes a eles.
Você pode elaborar esquemas e gráficos
que representem a variação da concentra-
ção de oxigênio dissolvido na água do rio
desde o lançamento do esgoto até diferen-
tes regiões mais afastadas desse ponto.
Elabore um painel com o tema “Morte e
vida de um rio”, mostrando como um rio
pode morrer e como poderia se autode-
purar ou, metaforicamente, renascer.
Espera-se que os alunos correlacionem o lançamento de
esgotos em um corpo d’água com o consumo de oxigênio
dissolvido nessas águas, mencionando que a remoção de
substâncias orgânicas pelo tratamento do esgoto diminuirá
a DBO. Os gráficos podem ser semelhantes às Figuras 16 a 18.
91
Química – 3a série – Volume 2
Figura 16. Variação da concentração de oxigênio dissolvido e da quantidade de matéria orgânica em águas com o tempo.
Figura 17. Variação da concentração de oxigênio em um curso de água ao longo do percurso, com o lançamento de esgoto doméstico.
Cs – Concentração máxima de O2 (g) em água nas condições ambientais.Co – Concentração de O2 (g) na água.
DE ÁGUA
Figura 18. Comparação da variação da concentração de oxigênio em um curso de água com o lançamento de esgoto tratado e não tratado.
© C
laud
io R
ipin
skas
/R2
Cri
açõe
s
© C
laud
io R
ipin
skas
/R2
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s©
Cla
udio
Rip
insk
as/R
2 C
riaç
ões
92
Grade de avaliação da atividade 2
Espera-se que os alunos reconheçam a impor-
tância do tratamento e as etapas de separação do
esgoto, que devem ser pesquisadas e discutidas
nas aulas dialogadas. É interessante salientar a
identificação de materiais poluentes, principal-
mente os que contêm íons fosfato, responsáveis
pelo crescimento excessivo de algas em reserva-
tórios e rios. Outro fator importante é a DBO,
que relaciona a quantidade de oxigênio dissolvi-
do na água com a preservação da vida aquática
e a presença de micro-organismos patogênicos.
Atividade 3 – A presença de íons fosfato na água
Nesta atividade, pretende-se que os alunos
conheçam alguns dos problemas de poluição
causados pelo aumento da quantidade de íons
fosfato nas águas, o que pode causar a eutrofi-
zação de lagos, mananciais e rios. A presença
de fosfatos nas águas pode decorrer da decom-
posição de substâncias orgânicas que contêm
fósforo, de adubos e de detergentes para lava-
gem de roupas (sabão em pó). Uma sugestão é
iniciar com a leitura do texto a seguir.
Os fabricantes de sabões e detergentes em pó
terão três anos para reduzir em 1,5% a concen-
tração de fósforo na fórmula de seus produtos.
A medida, aprovada no Conama – Conselho
Nacional do Meio Ambiente, no dia 29/03/2005,
visa reduzir a quantidade dessa substância nos
rios brasileiros, de uma média de 64 toneladas
por dia para 46 toneladas por dia, para melho-
rar a qualidade da água. [...]
O fósforo limita os processos ecológicos. Em
excesso, pode levar à eutrofização, ou seja, provo-
ca o enriquecimento da 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 afetam turbinas, hélices de motores e a na-
vegação. “A Resolução vai impedir que ocorram,
por exemplo, problemas como o que vimos em
São Paulo, em 2003”, disse o diretor do Conama,
Nilo Diniz, ao lembrar a espuma que se formou no
Rio Tietê e invadiu a cidade de Pirapora do Bom
Jesus, em decorrência da grande concentração de
poluentes na água.
O fósforo (bem como o nitrogênio), encon-
trado nos agrotóxicos e nas fezes despejados
sem tratamento nos rios pelos esgotos domés-
ticos, é um dos principais responsáveis pela po-
luição dos rios brasileiros. A redução do fósfo-
ro nas fórmulas de sabões e detergentes em pó é
um primeiro passo no sentido de minimizar os
efeitos dessa poluição. [...]
Fonte: Ministério do Meio Ambiente. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/informma/item/2471-resolu
cao-determina-reducao-do-fosforo-no-sabao-em-po>.
Acesso em: 18 nov. 2013.
Rios sem espumas – Resolução Conama determina redução de fósforo de sabão e detergente
93
Química – 3a série – Volume 2
Para o entendimento do texto, você pode
pedir aos alunos que sublinhem as palavras
cujo significado não conhecem e discutam-nas
em classe. As questões a seguir servem para
guiar a leitura e a compreensão do texto.
Questões para análise do texto
1. Quais são as principais fontes de compos-
tos de fósforo nos rios brasileiros?
Os agrotóxicos e as fezes despejados nos rios pelos esgotos
domésticos sem tratamento. Os detergentes também contri-
buem para o aumento da quantidade de fósforo nas águas.
2. Qual é a quantidade do elemento fósforo
lançada nos rios brasileiros anualmente?
64 toneladas/dia · 365 dias = 23 360 toneladas.
3. Qual é a medida proposta pelo Conama
visando controlar o lançamento de fósforo
nos rios?
Redução da concentração de fósforo em 1,5% na fórmula
dos sabões e detergentes em pó.
4. Qual é a porcentagem de redução do ele-
mento fósforo esperada com a adoção da
medida?
Redução de 64 toneladas para 46 toneladas/dia. Em um ano,
redução de 23 360 toneladas para 16 790 toneladas.
5. Que efeitos o elemento fósforo pode causar
nas águas?
O fósforo em excesso pode levar à eutrofização. Além de ser-
vir de criadouros para vetores de doenças, dar gosto ruim e
mudar a coloração da água, as algas originadas nesse proces-
so podem afetar turbinas e hélices de motores e atrapalhar
a navegação.
6. Quais são as possíveis fontes do elemento
nitrogênio nas águas?
Agrotóxicos e fezes.
7. O que é eutrofização?
Processo em que a água é enriquecida com nutrientes que
favorecem a proliferação de algas.
8. Escreva o nome e a fórmula da substância
que contém fósforo, geralmente utilizada nos
detergentes empregados para lavar roupa.
O�Na� P O P O P O�Na�
O�Na� O�Na� O�Na�
O O O
Tripolifosfato de sódio.
Você pode sugerir aos alunos que, indi-
vidualmente ou em duplas, leiam o texto e
respondam às questões propostas para en-
tendimento, discutindo-as em seguida. Deve
informá-los de que os fosfatos são adicionados
aos detergentes em pó com o objetivo de reagir
com os íons responsáveis pela dureza das águas
– como o Ca2+ e o Mg2+ –, facilitando a ação de
limpeza, e que o elemento fósforo está presente
nas águas na forma de fosfatos (PO3-).
O excesso de tripolifosfato proveniente das
águas de lavagem alcança os corpos d’água,
reagindo lentamente com a água e formando
íons fosfato, como é mostrado na equação:
4
P3O5-(aq) + 2 H2O (l) 3 PO3- (aq) + 4 H+ (aq)10 4
94
Aproveitando ainda o texto, pode-se pe-
dir aos alunos que procurem explicar a úl-
tima frase: “A redução do fósforo nas fór-
mulas de sabões e detergentes em pó é um
primeiro passo no sentido de minimizar os
efeitos dessa poluição [dos rios]”. Pode-
-se ainda questionar o que acontece com as
substâncias orgânicas presentes nesses ma-
teriais quando alcançam as águas de rios,
relembrando a decomposição da matéria or-
gânica. Para ampliar os conhecimentos dos
alunos, pode-se sugerir que busquem infor-
mações sobre a substituição do fosfato nos
sabões e detergentes em pó por outras subs-
tâncias menos agressivas.
Grade de avaliação da atividade 3
Espera-se que os alunos, ao discutirem
a parte final do texto, apontem que a redu-
ção da quantidade de fosfato é um primeiro
passo, mas que não resolverá o problema
de poluição das águas por esse material,
pois sua carga nos detergentes não foi to-
talmente eliminada, além do fato de que
há outras fontes introdutoras de fosfato
nas águas, como os fertilizantes e os esgo-
tos domésticos – mesmo quando tratados.
Espera-se, ainda, que os alunos mencionem
que a eutrofização também é causada pelos
nitratos presentes nas águas provenientes
da decomposição das substâncias orgâni-
cas advindas de esgotos domésticos e de
fertilizantes.
Atividade 4 – Outros aspectos da poluição das águas: sugestões de temas para estudo
A poluição das águas é um tema bastante
amplo, não se esgotando nas sugestões apresen-
tadas nas Situações de Aprendizagem anterio-
res. Assim, pode-se solicitar que os alunos com-
plementem os estudos por meio de pesquisas.
Para ampliar seus conhecimentos
sobre a poluição das águas, são su-
geridos alguns temas para que você
procure informações e discuta com seus cole-
gas. Seguindo as orientações de seu professor,
prepare um trabalho escrito sobre um dos te-
mas sugeridos a seguir. Você pode, também,
sugerir outro tema relacionado ao estudo da
poluição das águas que você gostaria de estu-
dar. Consulte seu professor sobre a conveniên-
cia de pesquisar tal tema.
Temas sugeridos:
Contaminação das águas por defensivos
agrícolas.
Contaminação das águas por metais pesados.
Derramamento de petróleo nos mares.
tema escolhido. Pode-se orientá-lo a, primeiro, caracterizar
o contaminante que pesquisou e, em seguida, descrever seus
principais danos e possíveis medidas para minimizá-los.
95
Química – 3a série – Volume 2
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 7 PERTURBAÇÕES NA BIOSFERA
Muitos são os impactos causados por ati-
vidades humanas na biosfera. Nesta Situa-
ção de Aprendizagem, optou-se por discutir
as perturbações causadas pelo uso de pesti-
cidas e pelo acúmulo de plásticos no meio
ambiente.
Conteúdos e temas: bioacumulação de pesticidas (DDT); síntese do DDT; pesticidas organofosforados e carbamatos; diferentes plásticos: PET, PEAD, PVC, PEBD, PS e outros.
Competências e habilidades: reconhecer o DDT como agente poluidor da biosfera; aplicar conceitos de concentração em ppm, de solubilidade, de estrutura molecular e de equilíbrio químico para entender a bio-acumulação de pesticidas ao longo da cadeia alimentar e a síntese do DDT; aplicar conceitos de densidade e de concentração para elaborar um procedimento visando à identificação e à separação de plásticos para a reciclagem; reconhecer plásticos como lixo sólido poluente.
Sugestão de estratégias de ensino: análise de esquemas e tabelas; aulas expositivo-dialogadas; entrevistas; pesquisas; discussões; planejamento de prática experimental.
Sugestão de recursos: livros; materiais de outras séries.
Sugestão de avaliação: apresentação da proposta experimental; tarefa solicitada; participação; apresen-tação de material solicitado.
Atividade 1 – Pesticidas e bioacumulação
Nesta atividade, os alunos são convida-
dos a aprofundar o estudo da bioacumula-
ção do pesticida DDT, abordada no Cader-
no de Biologia da 1a série (volume 1). Eles
aplicarão conhecimentos sobre equilíbrio
químico e solubilidade em água para enten-
der a produção do pesticida. Poderão tam-
bém explicar a bioacumulação em seres vi-
vos, relacionando a estrutura do DDT com
sua alta solubilidade em gorduras e sua bai-
xa solubilidade em água. A atividade permi-
te também que utilizem conceitos já estuda-
dos em Biologia para julgar a importância
de fazer escolhas corretas de consumo e de
conhecer Química para saber avaliar riscos
ambientais e sociais. Como o tema já foi es-
tudado em Biologia, fica a seu critério apro-
fundar os aspectos químicos e atitudinais
aqui propostos.
A problematização do estudo pode ser fei-
ta por meio de perguntas que busquem esta-
belecer conexões entre pesticidas e o que os
alunos já conhecem:
O que significa dedetizar uma casa? (Pro-
vavelmente, os alunos responderão que é
colocar veneno em uma casa para matar
baratas, formigas e insetos.)
96
Que tipo de veneno é utilizado no processo?
(Provavelmente, eles não saberão ou talvez
citem marcas de inseticidas existentes no
mercado.)
Questões para a sala de aula
1. Observe a figura a seguir. Como se dá a
bioacumulação do DDT nos diversos ní-
veis tróficos?
1. Água2. Fitoplâncton e vegetais aquáticos
3. Peixes herbívoros
4. Peixes carnívoros
5. Mergulhões
DDT/ppm 0,00005 0,04 0,2 – 1,2 1 – 2 3 – 76©
Cla
udio
Rip
insk
as/R
2 C
riaç
ões
Lançamento aéreo de DDT para matar larvas de insetos que atacam as lavouras.
A população de mergulhões diminuiu 97% em 10 anos.
Figura 19.
As plantas, ao absorverem nutrientes do meio, absorvem
DDT, que é bioacumulativo. Os animais que se alimentam
mais plantas forem ingeridas, mais DDT esses animais vão
ingerir e acumular. Um animal carnívoro, ao se alimentar de
animais herbívoros contaminados com DDT, ingerirá quan-
tidades ainda maiores de DDT e o acumulará. Dessa manei-
ra, a concentração de DDT aumenta a cada nível trófico.
A figura também mostra que, na pulve-
rização aérea do DDT, parte do produto
destinado às plantações acaba caindo em
outros locais. Por se tratar de sólido fina-
mente dividido (pó), o pesticida permane-
ce algum tempo no ar e, dependendo dos
ventos, pode cair em locais inapropriados,
como na água.
97
Química – 3a série – Volume 2
Em seguida, para se entender melhor a
bioacumulação, pode se iniciar o estudo
químico dos pesticidas por meio de aula
expositivo-dialogada conduzida por algu-
mas perguntas.
2. Você acha que, quando se fala em dedeti-
zar uma residência, o pesticida a ser usado
será o DDT?
Talvez os alunos achem que sim.
3. Agora, leia a informação a seguir e respon-
da novamente à questão 2:
A Lei no 11.936, de 14 de maio de 2009,
em seu art. 1o, proíbe, em todo o territó-
rio nacional, a fabricação, a importação,
a exportação, a manutenção em estoque,
a comercialização e o uso do diclorodife-
niltricloroetano (DDT). Em seu art. 2o,
determina que todos os estoques de pro-
dutos contendo DDT, existentes no país
à data de publicação desta lei, devem ser
incinerados no prazo de 30 (trinta) dias,
tomadas as devidas cautelas para impe-
dir a poluição do ambiente e riscos para a
saúde humana e animal. (Disponível em:
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/
_Ato2007-2010/2009/Lei/L11936.htm>.
Acesso em: 18 nov. 2013.)
Espera-se que, após terem acesso a essa informação, os
alunos respondam que o DDT não deve ser utilizado em
dedetizações domésticas, pelo menos no Brasil. Eles podem
ser informados de que esse pesticida foi utilizado durante
muito tempo para acabar com pragas em residências, em
hospitais e na agricultura. Por esse motivo, seu nome ori-
ginou um verbo (dedetizar) que, até hoje, é utilizado para
designar a aplicação de pesticida.
Você pode então apresentar a fórmula
estrutural do DDT (paradiclorodifeniltri-
cloroetano) e discutir com os alunos a sua
polaridade.
Assim como o DDT, as moléculas de
gordura apresentam baixa solubilida-
de em água. Com base nessa informa-
ção, procure explicar por que quanto maior o
nível em que o organismo se situa na cadeia ali-
mentar (nível trófico), maiores as concentrações
de DDT que nele podem ser encontradas.
Após concluírem que a molécula é pouco polarizada, os
alunos poderão inferir que o DDT é bastante solúvel em
gordura e pouco solúvel em água. Por isso, animais que se
alimentam de plantas contaminadas com o DDT o bioacu-
mulam em sua gordura. Um carnívoro, ao se alimentar de
animais herbívoros contaminados com DDT, ingerirá o DDT
neles acumulado e também o bioacumulará. Dessa manei-
ra, pode-se explicar a razão de as concentrações de DDT
encontradas em animais que ocupam as posições mais altas
da cadeia alimentar serem maiores.
— C —
Cl — C — Cl
Cl — — Cl
H
Cl
98
Neste momento, é importante explicitar
que foram usados diversos conceitos aprendi-
dos ao longo das aulas de Química para en-
tender e explicar a reatividade e o comporta-
mento de substâncias em diferentes situações.
Os alunos deverão compreender que nem
sempre são necessários saberes químicos mui-
to sofisticados para fazer previsões e propor
processos de transformação.
Você pode então informá-los de que o
DDT, no ambiente, sofre transformações na
presença da luz solar, ocorrendo a formação
do DDE. Certos organismos – inclusive o ser
humano – conseguem metabolizar o DDT
DDT ou diclorodifeniltricloroetanoou paradiclorodifeniltricloroetano
DDE ou diclorodifenildicloroetilenoou paradiclorodifenildicloroetileno
transformando-o em DDE, que é muito mais
difícil de ser eliminado e é inócuo no com-
bate a pragas (sua estrutura está baseada em
uma unidade planar ( C=C ) que não permite a
reação com as estruturas dos canais nervo-
sos dos insetos). O DDT pode ser metaboli-
zado em DDE e DDD (diclorodifenildiclo-
roetano). Neste último, um átomo de cloro
do carbono não aromático é substituído por
hidrogênio. O DDD ainda é ativo como pra-
guicida, pois sua estrutura é espiralada e se-
melhante à do DDT. Existem ainda outros
metabólitos do DDT. Ainda não foi compro-
vado, mas estudos indicam que o DDE apre-
senta propriedades carcinogênicas.
Para continuar o estudo, você pode forne-
cer informações sobre o DDT e solicitar aos
alunos que avaliem se o seu uso foi positivo ou
negativo. O que se pretende com esta atividade
é permitir que eles percebam que, ao se optar
pelo uso ou não uso de pesticidas, há custos
e benefícios sociais, econômicos e ambientais.
Ao final, podem-se deixar no ar as se-
guintes questões: É fácil julgar a proibição ou
o emprego de determinado produto? Se você
tiver em sua casa uma praga (formigas ou
baratas, por exemplo), o que fará? Espera-se
que os alunos concordem que nem sempre é
fácil tomar decisões proibitivas (mais difícil
ainda é garantir seu cumprimento), que mui-
tos efeitos nocivos somente são detectáveis a
longo prazo e que nem sempre se sabe qual é
esse prazo. Isso implica a permissão de uso
e a comercialização de pesticidas que, com
o tempo, podem se mostrar prejudiciais ao
meio ambiente e aos seres vivos.
— C — C
Cl
Cl
Cl — — Cl
H
luz
CCl3
CCl2 + HCl
99
Química – 3a série – Volume 2
Desafio!
A equação a seguir descreve a obtenção
do DDT. Lembre que a dupla seta (duas se-
missetas) indica que se trata de transforma-
ção em equilíbrio químico dinâmico.
O DDT está solubilizado no clorobenzeno e as demais
substâncias (ácido sulfúrico e cloral hidratado) estão solu-
bilizadas na água. Pode-se adicionar mais água para separar
melhor as duas fases líquidas imiscíveis entre si: a camada su-
perior, a aquosa, pois apresenta menor densidade, contém
principalmente a água, o ácido sulfúrico e o cloral hidrata-
do; a outra fase é formada principalmente pelo DDT dissol-
vido no clorobenzeno. Após a separação das fases, a mistura
clorobenzeno e DDT pode ser destilada, pois as substâncias
apresentam temperaturas de ebulição bastante diferentes.
Industrialmente, a fase orgânica é lavada várias vezes e a
destilação do clorobenzeno é feita por arraste a vapor.
Tomando posição
Leia as informações relativas ao DDT
fornecidas a seguir.
1. A síntese do DDT é simples e sua pro-
dução é barata.
clorobenzeno cloral hidratadoou 2,2,2-tricloro-1-1- -etanodiol
DDTou paradiclorodifeniltricloroetano
SubstânciaTF (oC)
TE a 1 atm (oC)
Densidade a 25 ºC
(g · cm�3)Solubilidade a 25 oC
Clorobenzeno – 45 131 1,11 Muito pouco solúvel em água
DDT 106,5 260 1,60Solúvel em clorobenzeno,muito pouco solúvel em água
Água 0 100 1,00 Muito pouco solúvel em clorobenzeno
Cloral hidratado 57 98 1,91 Muito solúvel em água
Ácido sulfúrico 10,3 337 1,83 Muito solúvel em águaTabela 26.
Os dados da tabela informam que o
DDT e o clorobenzeno são praticamente
insolúveis em água. Considerando essa in-
formação e as outras propriedades das subs-
tâncias envolvidas na obtenção do DDT, o
que se pode fazer para separar o DDT das
outras espécies que coexistem no equilíbrio
químico descrito?
– H
+
– H
Cl – Cl –HO
HOCl – Cl –
CH – CCl3 CH – CCl3 + 2H2Ocalor
H2SO4
100
2. Quando seu uso foi iniciado, o DDT
não apresentou efeitos em populações
humanas, parecendo matar somente
insetos.
3. A Organização Mundial da Saúde
(OMS) recomenda o uso de DDT para
matar o mosquito-da-malária.
4. O DDT é bastante resistente no ambien-
te e sua degradação é muito lenta. Isso
significa que, mesmo após a aplicação,
continua agindo por ação residual, não
necessitando de outras reaplicações du-
rante um longo período.
5. O DDT bioacumula-se ao longo da ca-
deia alimentar.
6. Algumas populações de insetos torna-
ram-se resistentes ao DDT. Algumas
espécies de moscas sofreram mutações,
produzindo enzimas que catalisam a
transformação do DDT em DDE (di-
clorodifenildicloroetileno).
7. Ao longo do tempo, a eficácia de diversos
pesticidas, entre eles o DDT, diminui.
8. A pulverização por aviões faz que o pes-
ticida permaneça no ar por determinado
tempo e – dependendo das condições cli-
máticas, da forma de aplicação, da altura
em que é aplicado e da velocidade de pul-
verização – até 50% pode cair em outros
locais, inclusive em corpos d’água.
9. Há países onde o uso do DDT é ilegal;
alguns desses países, entretanto, são fa-
bricantes e exportadores desse pesticida.
10. O DDT não foi banido em muitos paí-
ses, principalmente nos subdesenvolvi-
dos e tropicais, onde a incidência de ma-
lária, tifo e febre amarela é grande.
11. Sem o uso de agrotóxicos, a produ-
ção de alimentos requerida para suprir
as necessidades humanas atuais está
comprometida.
12. Reações alérgicas na pele, câncer no
fígado e efeito mutagênico são conse-
quências comprovadas do DDT em se-
res humanos.
Levando em conta essas informações,
você:
1. Permitiria o uso de DDT para o comba-
te à malária em países onde a incidência
dessa doença é alta?
2. Seria contra ou a favor da produção de
DDT em seu país, caso o produto fosse
destinado unicamente à exportação?Os alunos poderão apresentar diferentes pontos de vista
com base nas informações relativas ao DDT. Essa ativida-
de permite que os alunos debatam os prós e os contras
do uso do DDT e que tomem uma posição. (Professor,
caso você considere adequado, os alunos podem pesqui-
sar mais sobre o assunto, procurando conhecer possíveis
alternativas para o combate à malária.)
101
Química – 3a série – Volume 2
O DDT faz parte da classe de pestici-
das chamados de organoclorados.
Há outras classes de pesticidas: os
organofosforados e os carbamatos. Para ampliar
seus conhecimentos sobre pesticidas, procure in-
formações sobre eles. Consulte seu professor so-
bre a conveniência de pesquisar tal tema. Utilize
seu caderno ou uma folha avulsa.
Os alunos deverão reconhecer que pesticidas da classe dos orga-
nofosforados e dos carbamatos, também solúveis em gorduras,
não se bioacumulam, pois se decompõem mais rapidamente que
os organoclorados. Por serem pouco solúveis em água, os orga-
nofosforados acabam por ficar nos locais onde caíram ao ser apli-
cados (apresentam pequena mobilidade, o que é uma vantagem),
sendo pouco carregados para lençóis freáticos, rios, lagoas e ma-
res. Por outro lado, são inseticidas muito agressivos, que exigem
vários cuidados durante sua aplicação e nos períodos em que se
mantêm ativos, o que ocasiona desequilíbrios ecológicos agudos.
Grade de avaliação da atividade 1
Os alunos deverão saber analisar a polari-
dade de uma molécula de DDT para explicar
sua solubilidade em gorduras e sua bioacu-
mulação ao longo dos níveis tróficos. Deve-
rão também saber explicar a relação entre sua
baixa solubilidade em água e sua persistência
em ambientes abertos e em organismos vivos.
É desejável ainda que se conscientizem de que
podem aplicar conhecimentos que já possuem
para entender problemas ambientais e para
avaliar os riscos da utilização de pesticidas.
Atividade 2 – Uso e reconhecimento de plásticos
Nesta atividade, os alunos deverão refletir
sobre o problema da poluição causada por
plásticos. Você pode iniciar a aula apresen-
tando à turma, em uma roda de conversa, um
artigo publicado em 22 de abril de 2013 acerca
das discussões sobre o uso de sacolas plásticas,
que envolveu vários segmentos da sociedade.
Governo pretende reduzir uso de sacolas plásticas
O governo Dilma Rousseff deu início a dis-
cussões com a indústria, o comércio e entida-
des que representam os consumidores para
tentar frear o consumo de sacolas plásticas no
país. Devido à falta de uma legislação especí-
fica sobre o assunto, o Executivo busca obter
nesses debates subsídios para o “disciplina-
mento normativo” do uso sustentável do pro-
duto. Pelo menos por ora, as reuniões não
ocorrem em clima de embate. Mas tampouco
há um consenso: indústria e comércio têm
posições divergentes. Integrantes da sociedade
civil organizada defendem, por sua vez, fór-
mulas que não gerem maiores custos aos con-
sumidores. [...]
Além da falta de um marco regulatório
nacional e da existência de leis estaduais e
municipais divergentes sobre o assunto, não há
estatísticas oficiais sobre a situação do setor de
sacolas plásticas no país. Segundo dados apre-
sentados pelos representantes da indústria no
grupo de trabalho, o número de unidades con-
102
sumidas pela população brasileira em 2012 foi
de aproximadamente 12 bilhões, ou 0,2% dos
resíduos sólidos do país. Em 2011, o consumo
teria sido de 13,2 bilhões de sacolas.
Em contraste, a Associação Brasileira
de Supermercados (Abras) estimou em
13,9 bilhões de unidades o consumo de sacolas
plásticas no Brasil em 2011. Segundo relatos
de participantes dos encontros, alguns repre-
sentantes do comércio chegaram a defender o
fim da distribuição gratuita das sacolas plás-
ticas. Representantes de redes varejistas argu-
mentaram que as sacolas produzidas no Brasil
são mais caras que as importadas. Ressaltaram
também que os consumidores precisam se
conscientizar que usar sacolas plásticas de
material não reciclado para embalar lixo repre-
senta um desperdício. Integrantes do colegiado
relataram ainda que, segundo os representantes
do comércio, a simples cobrança pelas sacolas
mudaria os hábitos de consumo no Brasil.
“O primeiro passo é a conscientização”,
disse ao Valor Adriano Manoel dos Santos,
diretor da Abras e coordenador do comitê de
sustentabilidade da entidade. “A Abras é a
favor de uma distribuição que não prejudique
o meio ambiente, mas não é a favor de abolir
as sacolas.”
Um acordo fechado entre a Abras e o
Ministério do Meio Ambiente busca a redução
do consumo de sacolas plásticas em até 40%
entre 2010 e 2015. Em 2010, tal consumo nos
supermercados foi de 14,9 bilhões de unidades.
Sem medida alguma para atenuar esse qua-
dro, o setor estima que o consumo chegaria a
16,5 bilhões de sacolas em 2015. A conta consi-
dera uma expectativa de crescimento de vendas
de 2% ao ano.
Para neutralizar os argumentos das redes
varejistas, a indústria tem ponderado que as
bases da discussão devem se dar a partir do
lema “reduzir, reutilizar e reciclar”. O setor
produtivo argumenta que o problema é o des-
carte inadequado, acrescentando que o desafio
do país é criar as normas técnicas necessárias
ao aumento da capacidade de transporte des-
sas embalagens. A ideia é que os clientes do
comércio varejista não precisem usar mais de
uma sacola para carregar os produtos adquiri-
dos, iniciativa que reduziria o desperdício. Para
a indústria, as sacolas reutilizáveis feitas de
pano são menos higiênicas para o transporte
de alimentos, argumento refutado pelos comer-
ciantes e ambientalistas.
A indústria de embalagens plásticas fle-
xíveis argumenta ainda que a produção de
sacolas consome menos energia que a de emba-
lagens de alumínio, aço e vidro, além de não
produzir desmatamento. Os industriais susten-
tam que as sacolas plásticas são “inertes”. Ou
seja: só acabam em locais indevidos e prejudi-
cam o meio ambiente se o descarte for inade-
quado. Além disso, alertam os porta-vozes do
setor produtivo no grupo de trabalho, o even-
tual banimento das sacolas plásticas eliminaria
uma cadeia importante da indústria nacional.
“É interessante a gente ter a possibilidade de
discutir um marco legal”, ponderou Wanderley
103
Química – 3a série – Volume 2
Baptista, especialista de política e indústria da
Gerência de Meio Ambiente da Confederação
Nacional da Indústria (CNI), lembrando que
hoje há leis diferentes em Estados e municípios
sobre o assunto. “Isso cria uma insegurança
para a indústria.”
Todos os lados envolvidos citam a Política
Nacional de Resíduos Sólidos como um avanço
na chamada “logística reversa” do lixo produ-
zido no país. Mesmo assim, a destinação desse
tipo de embalagem continua sendo uma preo-
cupação do Ministério do Meio Ambiente.
A pasta considera a sacola plástica um pro-
blema por seu papel como “fator agravador
de enchentes”, na morte de animais aquáticos,
na poluição visual das cidades e por dificultar
a degradação de resíduos úmidos e orgânicos
descartados pela população.
O Congresso também debate o assunto.
Tramitam na Câmara e no Senado diversos
projetos que buscam assegurar a distribuição
de sacolas sem custos adicionais aos consumi-
dores, proibir o seu fornecimento por estabele-
cimentos comerciais ou substituir esse tipo de
embalagem por produtos ecológicos.
Enquanto isso, as entidades de defesa dos
direitos dos consumidores acompanham a
pauta com o objetivo de evitar maiores pre-
juízos ao usuário final. Segundo João Paulo
Amaral, pesquisador do Instituto Brasileiro de
Defesa do Consumidor (Idec), a cobrança pelo
uso de sacolas nos supermercados não fere a
legislação. Por outro lado, essa cobrança pre-
cisa ser devidamente divulgada e os clientes
não podem ser surpreendidos ao chegarem aos
caixas. Uma proposta interessante, diz Amaral,
é a concessão de descontos aos clientes que não
demandarem as sacolas na hora de embalar as
suas compras. “O que deve ser considerado no
grupo de trabalho é um modelo de cobrança
justo”, disse o pesquisador do Idec.
EXMAN, Fernando. Governo pretende reduzir uso de sacolas plásticas. Valor Econômico, 22 abr. 2013.
A conversa pode ser desencadeada pelas
perguntas:
Qual é a importância dessas discussões?
Há consenso sobre a não utilização de sa-
colas plásticas como embalagens em esta-
belecimentos comerciais? Quais soluções os
diferentes segmentos que participam das dis-
cussões apresentam para o problema? Qual
delas você acha mais viável?
Provavelmente os alunos vão dizer que essa
discussão é importante porque o plástico polui
o ambiente. Alguns talvez arrisquem dizer que o
plástico não é biodegradável. Sugere-se um exa-
me mais minucioso das respostas que utilizam
palavras-chave, pois estas, muitas vezes, são da-
das sem que haja uma real compreensão por par-
te dos alunos. Deve ficar claro que ainda não há
consenso sobre a retirada das sacolas plásticas
de circulação. Pode-se ressaltar o alto consumo
104
de sacolas plásticas no Brasil e chamar a aten-
ção para as diferentes soluções apontadas: uso
de sacolas de pano, fabricação de sacolas que
comportem maior volume de produtos, descon-
tos para clientes que levem suas próprias emba-
lagens, substituição da matéria-prima utilizada
nas sacolas etc. Os alunos devem perceber que
todas as soluções vão gerar desconforto para um
ou mais segmentos da cadeia produtiva.
Questões para a sala de aula
1. O plástico representa em média 18% do
lixo total, e a cidade de São Paulo gerou,
em 2006, cerca de 13 mil toneladas de lixo
domiciliar e comercial por dia (além de
lixo industrial, resíduos de construção, lixo
de estabelecimentos de saúde, lixo tecnoló-
gico e outros), o que significa 2340 tone-
ladas de plástico, que demorarão mais de
100 anos para se degradar. A densidade
dos plásticos gira entre 0,9 e 1,4 g · cm�3.
Calcule o volume mínimo, em metro cúbi-
co, que essa massa de plástico pode repre-
sentar nos lixões e aterros.
Para calcular o volume mínimo que o plástico pode represen-
tar, usa-se o maior valor da densidade, ou seja, 1,4 g · cm�3.
Como a massa de plástico é de 2 340 toneladas e a densidade
é dada em g · cm�3, pode-se transformar tonelada em grama:
1 t = 106 g
O volume correspondente a essa massa é:
mínimo = = 1671 � 106 cm3 = 1671 m3
2340 � 106 g
1,4 g � cm�3
Poucos alunos terão uma ideia do volume contido em 1 671 m3,
mas todos, certamente, já viram uma caixa-d’água com ca-
pacidade 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 cai-
xas-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 ca-
pacidade de 2 500 m3 de água, a quantidade de plásticos
jogados no lixo por ano, somente na cidade de São Paulo,
corresponde a aproximadamente 244 piscinas olímpicas
cheias de plásticos.
Continuando o estudo, você pode arrazoar:
Os plásticos, se misturados ao lixo orgâ-
nico, vão para lixões, aterros sanitários
ou aterros controlados e podem levar, no
mínimo, 30 anos (podendo chegar a 450
anos) para se degradar. Por quanto tem-
po conseguiremos dispor de espaços para
aterros e lixões?
Muitos dos plásticos acabam indo para rios,
lagos e mares. Você pode também informar os
alunos sobre o tempo de degradação de alguns
plásticos:
garrafas PET, sacos e sacolas plásticas:
mais de 100 anos;
outros plásticos: até 450 anos;
105
Química – 3a série – Volume 2
pneus, isopor e esponjas: tempo inde-
terminado.
2. Os plásticos, quando separados, podem ser
reciclados ou incinerados. O lixo hospitalar
deve ser incinerado. Alguns tipos de plás-
tico, como polietileno tereftalato (PET),
polietileno de alta densidade (PEAD), po-
lietileno de baixa densidade (PEBD), poli-
cloreto de vinila (PVC), polipropileno (PP)
e poliestireno (PS), podem ser reciclados.
Quais são as vantagens e as desvantagens
da incineração?
Há quem defenda a incineração. Ela diminui o volume de lixo
e pode ser usada como fonte de energia, mas também libera
o gás CO2, que, como já foi estudado, contribui para a inten-
sificação do efeito estufa e da acidez de chuvas. Gases tóxi-
cos também são liberados pela queima de alguns plásticos,
-
cias tidas como mutagênicas, além do cloreto de hidrogênio
(HCl), um gás corrosivo. Lixo hospitalar, entretanto, deve ser
incinerado.
As seguintes questões podem ser debatidas
com a turma:
Vocês defendem a utilização de mate-
rial descartável para uso hospitalar, como
seringas, bolsas para sangue e para soro,
luvas cirúrgicas? Quais materiais são, na
sua opinião, absolutamente indispensáveis?
Cirurgiões usam instrumentos (separadores,
pinças etc.) de plástico? Esses instrumen-
tos podem ser esterilizados? Qual é o custo
financeiro dessa esterilização (aquecimento,
água e manutenção de autoclavesa)? E qual
é o custo ambiental da queima do material
plástico?
É importante que os alunos percebam que
não é necessário haver consenso, mas que as
opiniões expressas devem ser fundamentadas
e consistentes. Nem sempre a melhor solução
para determinada população é a melhor para
outra. Por exemplo: em uma situação de ca-
lamidade pública (após furacões, terremotos,
maremotos etc.), seria possível a esterilização
de seringas? Uma informação: o vírus da he-
patite C só pode ser eliminado em autoclave;
uma simples fervura não o inviabiliza.
Em outra etapa, os alunos deverão propor
um procedimento experimental que permita
a separação de plásticos de acordo com suas
densidades específicas.
O pré-laboratório pode ser assim conduzido:
Que tipos de plástico vocês conhecem?
Provavelmente, vão aparecer respostas como:
sacos de lixo, garrafas PET, canos de PVC etc.
Os alunos serão informados de que, para
reciclar plásticos, é preciso separá-los com
base no polímero de origem. Logo, para que
plásticos provenientes de lixos domésticos
possam ser reciclados, eles devem ser separa-
dos. Quanto melhor a separação e a limpeza,
maior será seu reaproveitamento. Contudo,
a Autoclave é um equipamento que utiliza vapor a alta pressão e alta temperatura para esterilização.
106
essa separação tem-se mostrado problemática
e tem restringido a reciclagem, pois muitos ar-
tefatos são fabricados com mais de um tipo de
material, o que impossibilita sua separação.
Com essas informações os alunos deverão
propor um procedimento experimental que
permita a separação de plásticos produzidos
com diferentes materiais: polipropileno (PP),
polietileno de alta densidade (PEAD), po-
liestireno (PS) e polietileno tereftalato (PET).
Embalagens de margarina são normalmente
de PP (está escrito no fundo da embalagem);
copinhos descartáveis são feitos de PS; garrafas
de refrigerantes de 2 litros são de PET; e em-
balagens de iogurte líquido são geralmente de
PEAD. Nessa etapa do Ensino Médio, espera-
-se que os alunos já consigam utilizar conceitos
químicos para resolver problemas. Caso você
ache que eles não são capazes de fazê-lo, pode
ajudá-los, induzindo a discussão por meio de
perguntas:
O que acontece quando colocamos, em uma
vasilha cheia de água, um material não solúvel
em água, com densidadeb maior do que a dela?
Caso os alunos não consigam responder
à questão, você pode colocar um pedaço de
cano de PVC em uma vasilha contendo água
e perguntar:
Por que o pedaço de cano de PVC afundou?
Espera-se que os alunos respondam que o
cano afundou porque é mais denso do que a água.
O tempo de degradação de plásti-
cos varia bastante: garrafas PET,
sacos e sacolas plásticas levam, em
geral, mais de 100 anos para se degradar;
objetos feitos com isopor e esponjas plásti-
cas não têm tempo determinado para se de-
gradar. A reciclagem e a reutilização são
alternativas para lixos plásticos. Para ser
reciclados, os plásticos devem ser separados
com base no polímero de origem. Muitas
empresas de reciclagem trabalham apenas
com resíduos industriais, pois estes apresen-
tam qualidade garantida em relação à ho-
mogeneidade e à contaminação por outros
plásticos ou materiais.
Muitos materiais plásticos já apresentam,
no rótulo ou no próprio artefato, o código in-
ternacional que indica o polímero usado ou o
polímero preponderante.
Figura 20. Código internacional para a identificação de plásticos.
PEAD
PEBD
© C
laud
io R
ipin
skas
/R2
Cri
açõe
s
Como separar plásticos que não apresen-
tem identificação?
b Deve ser lembrado que o conceito de densidade foi abordado na 1a série (volume 1), tendo sido sugerida uma atividade experimental.
107
Química – 3a série – Volume 2
Com base nas informações das tabelas a
seguir, você deve, com seu grupo, propor um
procedimento que permita a separação e a
identificação de quatro tipos de plástico, for-
mados por PET, PP, PEAD e PS.
Densidades de materiais plásticos a 25 oCPlástico
Densidade (g · cm–3)Sigla Nome
PP Polipropileno 0,900 – 0,910PEBD Polietileno de baixa densidade 0,910 – 0,930PEAD Polietileno de alta densidade 0,940 – 0,960Água 1,000PS Poliestireno 1,040 – 1,080PC Policarbonato 1,200PET Polietileno tereftalato 1,220 – 1,400PVC Policloreto de vinila 1,220 – 1,400
Densidade de soluções a 25 oC Etanol
C2H5OH (% em massa)
Densidade da solução aquosa de etanol
(g · cm�3)
Cloreto de sódioNaCl
(% em massa)
Densidade da solução aquosa de cloreto de sódio
(g · cm�3)11 0,98 4 1,02524 0,96 8 1,05436 0,94 12 1,08348 0,92 16 1,11458 0,90 20 1,145
Tabela 27.
Tabela 28.
De acordo com as orientações de seu pro-
fessor e com as condições materiais dispo-
níveis, você e seu grupo poderão testar se o
procedimento proposto permite a separação
desses plásticos.
Os alunos devem entregar uma cópia da proposta no final
da atividade para que o professor possa avaliar se eles conse-
guem organizar e aplicar conhecimentos para resolver situa-
ções-problema. Eles podem propor vários procedimentos. O
importante é perceberem que têm de utilizar a diferença de
densidade que os plásticos apresentam, colocando-os em lí-
quidos 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 re-
cipientes de vidro (com capacidade de 250 mL), contendo
líquidos de diferentes densidades:
�3); adi-
cionar as amostras dos quatro plásticos a ser identificados.
Deverão flutuar somente aqueles que apresentarem densi-
108
dades menores do que a da água, ou seja, o PP e o PEAD.
-
do uma quantidade de aproximadamente 38 a 48 g de álcool
e água suficiente para que a massa total seja 100 g. A solução
preparada apresentará uma densidade entre 0,92 g · cm�3 e
0,94 g · cm�3. Deverá flutuar somente o plástico cuja densida-
de é menor do que 0,92 g · cm�3, ou seja, o PP.
sódio, contendo entre 16 e 20 g de sal e água suficiente para
se obter uma massa de 100 g. A solução apresentará densida-
de entre 1,11 g · cm�3 e 1,15 g · cm�3. Colocar nessa solução
os dois plásticos que afundaram na solução do recipiente 1.
Deverá afundar somente o PET.
Caso não se tenha uma balança, sugere-se ao professor que,
aos poucos, coloque álcool no recipiente 1, deixando os alu-
nos perceberem que, em determinado momento, o PEAD
afundará. Nesse momento, pode-se apontar para os alunos
que a densidade da solução deve ser menor do que a densi-
dade do PEAD. Pode-se fazer o mesmo com o sal. Sugere-se
preparar pelo menos 200 g de cada solução para que se possa
observar melhor a flutuação. Os pedaços de plástico devem
ser pequenos, porém, bem visíveis.
Ao término da atividade, os grupos deverão apresentar suas
propostas para que sejam discutidas pela classe. Nessa discus-
são, todos terão a oportunidade de se defrontar com diversas
maneiras de solucionar problemas.
Para concluir o estudo, você pode questionar:
Todos os plásticos podem ser separados,
com certeza, pelo método que você propôs?
Por quê? Esse método é adequado para usi-
nas de reciclagem? E em casa? É impor-
tante que as embalagens plásticas sejam
codificadas com o tipo de material usado
em sua composição?
Você pode comentar que plásticos feitos a par-
tir de misturas de diferentes monômeros podem
não ser eficientemente separados por métodos
baseados na densidade. Os alunos devem enten-
der também que nem sempre um método usado
em laboratório é adequado para ser utilizado em
grande escala. Pode-se ainda reforçar a impor-
tância da separação do lixo (limpo) para que
possa ser reciclado e da existência de uma codifi-
cação internacional para os plásticos.
1. Pesquise os monômeros de ori-
gem dos diferentes plásticos descri-
tos e, no seu caderno, escreva as
equações químicas que descrevem suas rea-
ções de polimerização.
CH2 — CH
2
n
O2 , calor, pressão
n CH2 — CH
2—
PEAD e PEBD PS
peróxidos
HC CH2
C C
H
H H
n
n
PP
n HC CH2
cat.
CH3
H
C
CH3
n
H
Cn H
2C CH
Cl
H2C
nCH
Cl
peróxidos
H
calor, pressão
109
Química – 3a série – Volume 2
O O
C
n
C O OCH2
CH2
� n HO CH2 CH
2 OHCn
OO
OHHO
C
PET
alta temperatura
�H2O
ácido tereftálico etilenoglicol
2. Pesquise os aspectos visuais, algumas apli-
cações e o comportamento desses políme-
ros quanto à inflamabilidade. Anote os re-
sultados da pesquisa no seu caderno.
Algumas propriedades podem auxiliar na identificação de
plásticos, assim como possibilitam compreender melhor
sua estrutura e suas aplicações. Analisando o comporta-
mento do plástico, os alunos poderão verificar que a quei-
ma 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 organiza-
das a seguir para subsidiar o trabalho do professor.
Propriedades, aplicações, estruturas e comportamentos de diferentes plásticos
Tipo de plástico
Aspecto visual
Aplicações principais
Comportamento quanto à
inflamabilidadeEstrutura
PEADIncolor, opaco
Tampas, vasilhames, utilidades domésticas e frascos para produtos de limpeza
com odor de vela
PEBDIncolor, translúcido a opaco
Sacos de lixo e embalagens flexíveis
arela, com odor forte de vela
PPIncolor, opaco
Autopeças (para-choques), potes
la, com odor forte de vela
PSIncolor, transparente
Embalagens duras, brinquedos, indústria eletroeletrônica1
amarelo-alaranjada, com odor de estireno
Incolor, transparente
Tubos e conexões, frascos de água mineral
carbonização e chama amarelada, com toques verdes
CH2 CH
2n
CH2 CH
2n
H
C
H n
H
C
CH3
C C
H
H H
n
CHn
CH2
Cl
110
PETIncolor, transparente a opaco
Fibras têxteis, frascos de refrigerantes, mantas de impermeabilização
com chama amarela fuliginosa
Grade de avaliação da atividade 2
A avaliação dessa atividade pode ser fei-
ta pela correção dos exercícios e atividades
realizados pelos alunos, pela participação
1 O poliestireno expandido, conhecido mundialmente pela marca Isopor®, é obtido pela polimerização do poliestireno por meio do emprego de um gás de expansão.
deles nas discussões e, também, pela aten-
ção e pela contribuição prestadas às pro-
postas dos colegas.
Nesta Situação de Aprendizagem serão
apresentadas algumas situações para que os
alunos as avaliem e proponham intervenções
solidárias que resultem em contribuições para
a diminuição da poluição no planeta. Você
poderá escolher, entre os temas e as sugestões
a seguir, aqueles que considerar mais perti-
nentes e adequados à sua realidade escolar.
Conteúdos e temas: tipos de poluição e intervenção do homem na natureza.
Competências e habilidades: organizar conhecimentos e aplicá-los para avaliar situações-problema e pro-por ações que busquem minimizá-las ou solucioná-las.
Sugestão de estratégias de ensino: trabalhos em grupo.
Sugestão de recursos: livros; materiais de outras séries; internet.
Sugestão de avaliação: apresentação da tarefa solicitada; participação; apresentação do material solicitado.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 8 CONTRIBUIÇÕES PARA A DIMINUIÇÃO DA POLUIÇÃO NO
PLANETA
CH2
CH2C C
O
O
O
O
Tabela 29.
111
Química – 3a série – Volume 2
Pode-se solicitar aos alunos que busquem
informações, em fontes diversas, sobre proble-
mas de poluição já estudados e que, após uma
rápida síntese, proponham possíveis alternativas
para que eles sejam minorados ou solucionados.
Posteriormente, as alternativas encontradas de-
vem ser apresentadas para o restante da classe.
Você deve orientar a pesquisa levando em conta
a autonomia relativa à busca de informações que
cada classe apresenta. Para alunos menos autô-
nomos, podem ser sugeridos textos previamente
selecionados nos livros didáticos e paradidáticos
disponíveis, em páginas da internet, em perió-
dicos e até mesmo em anotações de aulas de
séries anteriores. A pesquisa pode também ser
mais bem orientada por meio de perguntas. Os
relatos devem ser objetivos, para que se prestem
ao papel de sintetizadores de informações. A so-
cialização dos dados também poderá ser feita
por meio de cartazes ou pela construção de pá-
gina na internet ou de blog, em que cada equipe
publica suas ideias e as coloca em discussão.
Seguindo as orientações de seu
professor, selecione uma das situa-
ções apresentadas a seguir para
procurar informações e respostas.
1 – Poluição atmosférica: causas, efeitos e in-tervenções sociais
O que é o smog fotoquímico e o que pode-
mos fazer para diminuir esse problema nas
grandes cidades?
O que é o efeito estufa? Poderia haver vida
na Terra sem ele? Quais são as causas pro-
váveis da atual intensificação do efeito es-
tufa? Há consenso sobre as relações entre
o aquecimento global e a emissão de gases
estufa? O que se pode fazer, individual ou
coletivamente, para reverter esse quadro?
(Consultar a Agenda 21, o Protocolo de
Kyoto e artigos com opiniões diferentes so-
bre o aquecimento global.)
O que é a camada de ozônio na estratos-
fera? Qual é sua importância? Quais são
as prováveis causas para a sua destrui-
ção? Quais são os efeitos da diminuição
dessa camada para a saúde dos seres vi-
vos? O que se pode fazer para minimizar
esses efeitos?
O que é a chuva ácida? Quais são as causas
e os efeitos no meio ambiente do aumento
da acidez da chuva? O que se pode fazer
para reduzir a acidez das chuvas?Os termos sugeridos são facilmente encontrados em livros
didáticos e na internet. As soluções ou ações para tentar re-
solver 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
Pesquise no que consistem as ações descri-
tas a seguir e avalie vantagens e desvantagens
de seus usos como substitutos à utilização de
pesticidas sintéticos.
Substituição de adubo químico por adu-
bação orgânica. (Dica para o professor:
112
você pode sugerir que os alunos relacio-
nem a adubação orgânica com os ciclos
do carbono e do nitrogênio anteriormente
estudados.)
Uso de plantas atraentes, repelentes e com-
panheiras e controle de pragas por subs-
tâncias sexo-atrativas.
Introdução de espécies predadoras de
pragas, incluindo parasitas, e espécies
patogênicas (discussão controversa, pois
essa introdução pode causar desequilí-
brios futuros).
Uso de sementes geneticamente modifica-
das, resistentes às pragas que normalmente
ocorrem na região do cultivo (discussão
controversa, pois essas plantas concorrem
com as espécies nativas, podendo chegar a
exterminá-las).
Informações sobre pesticidas podem ser obtidas também
mediante entrevistas com especialistas nos referidos as-
suntos. Os livros didáticos de Biologia podem conter infor-
mações úteis aos alunos. O objetivo dessa pesquisa é eles
perceberem que 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
Busque informações sobre a quantidade
anual de lixo produzida no seu município
e sobre o local em que esse lixo é deposi-
tado ou incinerado. Procure conhecer a di-
ferença entre aterro sanitário e lixão. Faça
uma estimativa da porcentagem de mate-
riais plásticos nesse lixo. Elabore propostas
concretas para diminuir o volume de lixo.
Procure informações sobre os custos e bene-
fícios da incineração e da deposição do lixo
em aterros sanitários. Procure saber também
quais são os problemas causados por lixões.
Discuta as vantagens da instalação de bio-
digestores em aterros sanitários.
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 possí-
veis problemas podem ser discutidas em sala de aula.
4 – Poluição do Rio Tietê: analisando a situa-ção atual e propondo soluções
Pesquise sobre as fontes de poluição do Rio
Tietê, em vários municípios por onde passa,
e discuta propostas de melhoria da qualida-
de da água, como o aumento da calha; a flo-
culação; a fiscalização de despejo de esgotos
clandestinos e de efluentes industriais não
tratados; o aumento de estações de trata-
mento de esgoto etc.
Caso sua cidade seja cortada por um rio,
discuta a viabilidade da implantação das
propostas citadas em seu município. Como
a comunidade poderia participar?
Informações podem ser obtidas na internet, em órgãos res-
ponsáveis pelo tratamento de água, como a Cetesb, e nas
Secretarias de Estado do Meio Ambiente.
113
Química – 3a série – Volume 2
AmostraVolume da
amostra (mL)Quantidade de fósforo (mg)
1 100 1,4 � 10�3
2 200 2,5 � 10�2
3 50 0,7 � 10�3
Tabela 30.
Grade de avaliação da Situação de Aprendizagem 8
Levando em conta que esta é uma Si-
tuação de Aprendizagem de fechamento
das aulas e que seu objetivo maior é permi-
tir que os alunos apliquem conhecimentos
construídos ao longo do ano para avaliar si-
tuações-problema e propor ações para solu-
cioná-las, sugere-se que eles sejam avaliados
de acordo com esses objetivos. Você deverá
escolher os instrumentos de avaliação que
achar mais adequados às atividades que op-
tou por desenvolver.
Para retomar com os alunos os assuntos
abordados ao longo das últimas quatro Situa-
ções de Aprendizagem, podem-se utilizar os
exercícios a seguir.
1. A quantidade máxima de fósfo-
ro (P) permitida em águas doces
destinadas ao abastecimento para
consumo humano é de 0,020 mg · L�1.
Considere os dados a seguir, relativos à
análise de amostras de água de três reser-
vatórios diferentes, e aponte quais das
amostras obedecem à legislação para o
fósforo.
As concentrações de fósforo nas amostras 1 e 3 são iguais
(0,014 mg � L�1). A concentração de fósforo na amostra 2 é
de 0,125 mg � L�1 e está fora do limite previsto pela legislação.
2. (Enem – 2008) A Lei Federal no 11.097/2005
dispõe sobre a introdução do biodiesel na
matriz energética brasileira e fixa em 5%,
em volume, o percentual mínimo obriga-
tório a ser adicionado ao óleo diesel ven-
dido ao consumidor. De acordo com essa
lei, o biocombustível é “derivado de bio-
massa renovável para uso em motores a
combustão interna com ignição por com-
pressão ou, conforme regulamento, para
geração de outro tipo de energia, que pos-
sa substituir parcial ou totalmente com-
bustíveis de origem fóssil”. A introdução
de biocombustíveis na matriz energética
brasileira:
a) colabora na redução dos efeitos da de-
gradação ambiental global produzida
pelo uso de combustíveis fósseis, como
os derivados do petróleo.
b) provoca uma redução de 5% na quanti-
dade de carbono emitido pelos veículos
automotores e colabora no controle do
desmatamento.
c) incentiva o setor econômico brasilei-
ro a se adaptar ao uso de uma fonte
de energia derivada de uma biomassa
inesgotável.
d) aponta para pequena possibilidade de
expansão do uso de biocombustíveis,
114
fixado, por lei, em 5% do consumo de
derivados do petróleo.
e) diversifica o uso de fontes alternativas
de energia que reduzem os impactos da
produção do etanol por meio da mono-
cultura da cana-de-açúcar.
3. (Enem – 1998) Um dos índices de quali-
dade do ar diz respeito à concentração de
monóxido de carbono (CO), pois esse gás
pode causar vários danos à saúde. A tabela
a seguir mostra a relação entre a qualidade
do ar e a concentração de CO.
Qualidade do ar
Concentração de CO – ppm1
(média de 8 h)
Inadequada 15 a 30
Péssima 30 a 40
Crítica Acima de 40
Tabela 31.1 ppm (parte por milhão) = 1 micrograma de CO por
grama de ar (10–6 g)
Para analisar os efeitos do CO sobre os seres
humanos, dispõe-se dos seguintes dados:
Tabela 32.
Concentração de CO (ppm)
Sintomas em seres humanos
10 Nenhum
15Diminuição da capacidade visual
60 Dor de cabeça
100 Tontura, fraqueza muscular
270 Inconsciência
800 Morte
Suponha que você tenha lido em um jor-
nal que, na cidade de São Paulo, foi atin-
gido um péssimo nível de qualidade do
ar. Uma pessoa que estivesse nessa área
poderia:
a) não apresentar nenhum sintoma.
b) ter sua capacidade visual alterada.
c) apresentar fraqueza muscular e tontura.
d) ficar inconsciente.
e) morrer.
4. (Comvest – Vestibular Unicamp – 1999)
Em um aterro sanitário, o lixo urbano é
enterrado e isolado da atmosfera por uma
camada de argila, conforme vem esquema-
tizado na figura a seguir. Nessas condições,
micro-organismos decompõem o lixo pro-
porcionando, entre outras coisas, o apare-
cimento de produtos gasosos. O gráfico a
seguir ilustra a composição dos gases ema-
nados em função do tempo.©
Hud
son
Cal
asan
s
Figura 21.
115
Química – 3a série – Volume 2
4
Figura 22.
a) Em que instante do processo a compo-
sição do gás coletado corresponde à do
ar atmosférico?
No instante zero e bem próximo a ele.
b) Em que intervalo de tempo prevalece a ativi-
dade microbiológica anaeróbica? Justifique.
A atividade anaeróbica prevalece no intervalo de 1,2 a 10,5
porque a produção de CO2 e CH
4 diminui bruscamente e a
produção de O2 e N
2 recomeça.
c) Se você quisesse aproveitar, como com-
bustível, o gás emanado, qual seria o
melhor intervalo de tempo para fazer
isso? Justifique sua resposta e escreva a
equação química da reação utilizada na
obtenção de energia térmica.
O melhor intervalo de tempo seria entre 5 e 10, quan-
do ocorre a maior produção de gás metano. A equação é:
CH4(g) + 2 O
2(g) CO
2(g) � 2 H
2O(g) � energia.
5. (Fuvest – 1997) Em uma indústria um operá-
rio misturou, inadvertidamente, polietileno
(PE), policloreto de vinila (PVC) e poliestireno
(PS), limpos e moídos. Para recuperar cada um
Fórmula do polímeroDensidade (g � cm�3)
CH2 — CH2 n
(polietileno, PE)
0,91 – 0,98
CH — CH2 nC6H5
(poliestireno, PS)
1,04 – 1,06
CH — CH2 nCl
(policloreto de vinila, PVC)
1,35 – 1,42
As frações A, C e D eram, respectivamente:
a) PE, PS e PVC.
b) PS, PE e PVC.
c) PVC, PS e PE.
d) PS, PVC e PE.
e) PE, PVC e PS.
Tabela 33.
desses polímeros, utilizou o seguinte método
de separação: jogou a mistura em um tanque
contendo água (densidade = 1,00 g · cm�3) se-
parando, então, a fração que flutuou (fração A)
daquela que foi ao fundo (fração B). A seguir,
recolheu a fração B, secou-a e jogou-a em outro
tanque contendo solução salina (densidade =
= 1,10 g · cm�3), separando o material que flu-
tuou (fração C) daquele que afundou (fração D).
© H
udso
n C
alas
ans
116
PROPOSTAS DE SITUAÇÃO DE RECUPERAÇÃO
Você pode pedir aos alunos que consultem
seus cadernos ou outras fontes de pesquisa e,
a partir disso, escrevam pequenos resumos
orientados. A seguir, algumas questões que
podem nortear esta atividade.
1. Dê exemplos de derivados do petróleo e de
derivados do carvão mineral.
2. Quais os processos envolvidos no refino do
petróleo?
3. Discuta a importância econômica da con-
firmação da descoberta de grande reserva
de petróleo e gás na Bacia de Santos.
4. Discuta por que a biomassa é uma fon-
te de combustíveis muito valorizada. Dê
exemplos de alguns combustíveis prove-
nientes da biomassa atualmente utiliza-
dos no Brasil e aponte os processos envol-
vidos em sua obtenção.
5. Considere os grupos carboidratos, lipídios
e proteínas. Para cada um deles, cite uma
função orgânica que pode ser encontrada
em suas estruturas. Dê cinco exemplos de
alimentos em que possam ser encontra-
dos, majoritariamente, cada um desses
grupos.
6. O que são isômeros? Dê dois exemplos de
compostos isômeros.
7. Analise o ciclo do enxofre e das suas per-
turbações, usando o seguinte roteiro:
emissões vulcânicas spray
marinho
compostos reduzidos
emissões biogênicas
oceanos
oceano
chuva e outras decomposições
SO4
deposição
2�
sedimento
rochassedimentares
rios
rochas ígneas
compostos reduzidos
emissões biogênicas costeiras
deposição seca
combustíveis fósseis, vapores etc.
chuva
compostos reduzidos
emissões biogênicas
vegetais
oceano
Terratransporte
magma
H2S/SO2 /SO42� SO4
2�
S
SO2 /SO42�
S
SO2 /SO42� SO2
SO2 /SO42�
S©
Cla
udio
Rip
insk
as/R
2 C
riaç
ões
Adaptado de: GEPEQ (Grupo de Pesquisa em Educação Química). Interações e transformações: Química para o Ensino Médio, v. I: Guia do professor: elaborando conceitos sobre transformações químicas. São Paulo: Edusp, 1982.
Figura 23. Ciclo do enxofre.
117
Química – 3a série – Volume 2
a) Examinando a ilustração, identifique
algumas das diferentes fontes de com-
postos de enxofre remetidos e depois
removidos da atmosfera.
b) Elabore um esquema que mostre que o
dióxido de enxofre presente na atmosfe-
ra provém tanto da indústria quanto da
oxidação de gases como o gás sulfídrico
(H2S).
c) Explique, por meio de equações quími-
cas, a formação da chuva ácida a partir
da combustão do enxofre e/ou da com-
bustão do gás sulfídrico.
d) O ácido sulfúrico pode interagir com o
NH3, formando sulfato de amônio. Re-
presente essa transformação por uma
equação. Represente também por equa-
ção química a corrosão do mármore de
fachadas de edifícios, causada pela chu-
va ácida.
e) São lançados, anualmente, 130 milhões
de toneladas de SO2 na atmosfera. Sabe-
-se que, na atmosfera, esse gás sofre in-
terações, transformando-se em SO3 e,
depois, em H2SO4. Quantas toneladas
de ácido sulfúrico dissolvido na água da
chuva são remetidas à superfície terrestre?
8. Refaça as questões propostas durante as
aulas, explicando os erros cometidos por
você anteriormente.
Outra possibilidade de situação de recu-
peração envolve o livro Água hoje e sempre:
consumo sustentável, publicado pela SEE-SP,
em 2004, e disponível em todas as escolas.
Nele há uma atividade, na página 179, que
questiona por que o mar ou o rio não são
capazes de absorver naturalmente o esgoto,
sendo necessário o seu tratamento. Os alu-
nos podem ser orientados a fazer a leitura
do texto, elaborar uma síntese e responder às
questões propostas.
RECURSOS PARA AMPLIAR A PERSPECTIVA DO PROFESSOR E DO ALUNO PARA A COMPREENSÃO DO TEMA
Livros
BAIRD, Colin. Química ambiental. 2. ed.
Porto Alegre: Bookman, 2002. Traz uma dis-
cussão sobre a Química e o ambiente, dando
subsídios para a compreensão de temas atuais
como o agravamento do efeito estufa, o geren-
ciamento de resíduos e o tratamento de águas
subterrâneas e residuais, entre outros.
BOYD, R.; MORRISON, R. Química Orgâ-
nica. 6. ed. Lisboa: Calouste Gulbekian, s/d.
O livro contém informações sobre compostos
orgânicos, funções e reatividade em geral.
CANTO, Eduardo L. Plástico: bem supér-
fluo ou mal necessário? São Paulo: Moderna,
1995. (Coleção Polêmica). Oferece a estudan-
tes e leigos subsídios que possibilitam enten-
118
der a polêmica a respeito do uso de materiais
plásticos apesar de serem agentes poluidores.
MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquími-
ca básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2007. Este livro apresenta um tex-
to conciso que privilegia conceitos básicos de
Bioquímica e as vias metabólicas principais. A
leitura do livro na íntegra permite a constru-
ção de uma visão sistêmica da Bioquímica, que
poderá servir de ponto de partida para que os
professores desenvolvam estudos temáticos e
interdisciplinares, projetos e atividades adapta-
das para o nível médio.
TOLENTINO, M.; ROCHA-FILHO, R. C.;
SILVA, R. R. O azul do planeta: um retrato da
atmosfera terrestre. 5. ed. São Paulo: Moderna,
1997. Elucida temas que estão diretamente re-
lacionados com a poluição atmosférica, como
a intensificação do efeito estufa, o aumento da
acidez das chuvas, o depauperamento da ca-
mada de ozônio, a formação de ciclones, o efei-
to el niño, as neblinas químicas e as inversões
térmicas, entre outros.
USBERCO, J.; SALVADOR, E.; BENABOU,
J. E. A composição dos alimentos. São Paulo:
Saraiva, 2004. (Química no corpo humano). O
livro discute a alimentação e o balanço ener-
gético, a composição dos diferentes alimentos
e as substâncias essenciais na alimentação,
considerando aspectos químicos, biológicos e
sociais.
WOLKE, R. L. O que Einstein disse a seu cozi-
nheiro. Trad.: M. I. D. Estrada. Rio de Janei-
ro: Jorge Zahar, 2005. v. 1. Esse livro contém
mais de cem perguntas e respostas que podem
ser consultadas independentemente e procu-
ram explicar os conceitos científicos envolvi-
dos na cozinha.
Artigos de revista
FIORUCCI, A. R.; SOARES, M. H. F. B.;
CAVALHEIRO, E. T. G. Ácidos orgânicos:
dos primórdios da química experimental à
sua presença em nosso cotidiano. Química
Nova na Escola, p. 6-10, 15 maio 2002. Esse
trabalho evidencia a importância dos ácidos
orgânicos no cotidiano, assim como a relação
da descoberta de tais ácidos com o próprio de-
senvolvimento da Química.
GUIMARÃES, José R.; NOUR, Edson A.
A. Tratando nossos esgotos: processos que
imitam a natureza. Caderno Temático de
Química Nova na Escola, n. 1, p. 19-30, maio
2001. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.
br/online/cadernos/01/>. Acesso em: 19 nov.
2013. Esse caderno trata de Química Am-
biental e traz outros artigos que podem inte-
ressar ao professor.
MARIA, L. C. S. et al. Petróleo: um tema
para o ensino de Química. Química Nova na
Escola, p. 19-23, 15 maio 2002. O artigo traz
um relato de como associar os tópicos de Quí-
mica Orgânica às informações sobre petróleo,
além de sugerir atividades experimentais.
RODRIGUES, J. R. et al. Uma abordagem
alternativa para o ensino da função álcool.
119
Química – 3a série – Volume 2
Química Nova na Escola, p. 20-23, 12 nov.
2000. Relato de uma experiência em sala de
aula desenvolvida em uma 3a série do En-
sino Médio, na qual o estudo da função
álcool foi desencadeado pela discussão do
alcoolismo.
RODRIGUES, J. A. R. Recomendações da
Iupac para a nomenclatura de moléculas or-
gânicas. Química Nova na Escola, p. 22-28, 13
maio 2001. As recomendações atuais da Iupac
para a nomenclatura de moléculas orgânicas
são apresentadas em formato condensado.
VIEIRA, K. R. C. F.; BAZZO, W. A. Dis-
cussões acerca do aquecimento global: uma
proposta CTS para abordar esse tema con-
troverso em sala de aula. Ciência & Ensino,
v. 1, número especial, nov. 2007. Disponível
em: <http://prc.ifsp.edu.br/ojs/index.php/cien
ciaeensino/issue/view/15>. Acesso em: 7 mar.
2014. Esse artigo apresenta sequência didática
para discussão do aquecimento global.
Sites
Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada
(Cepa). Apresenta informações sobre os
combustíveis biomassa, petróleo e álcool.
Disponível em: <http://www.cepa.if.usp.br/
energia/energia1999/Grupo1B/ebiomassa.
html>; <http://cepa.if.usp.br/energia/energia
1999/Grupo1A/origem.html> e <http://www.
cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1
B/talcooll.html>. Acessos em: 6 jan. 2014.
Companhia Ambiental do Estado de São
Paulo (Cetesb). Variáveis de qualidade das
águas e dos sedimentos. Informações sobre
as variáveis de qualidade das águas. Dis-
ponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/
agua/aguas-superficiais/125-variaveis-de-
qualidade-das-aguas-e-dos-sedimentos>.
Acesso em: 19 nov. 2013.
No site da Cetesb podem-se, ainda, encontrar
amplas informações relativas à água, ao ar,
aos solos, à tecnologia e ao saneamento e con-
trole de qualidade ambiental. Disponível em:
<http://www.cetesb.sp.gov.br>. Acesso em: 19
nov. 2013.
Petrobras. Apresenta informações sobre a
Bacia de Santos, o Campo de Tupi e a ca-
mada pré-sal. Disponível em: <http://www.
petrobras.com.br/pt/quem-somos/perfil/ati
vidades/exploracao-producao-petroleo-gas/>
e <http://www.petrobras.com.br/pt/energia-
e-tecnologia/fontes-de-energia/petroleo/pre
sal>. Acessos em: 6 jan. 2014.
120
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste Caderno, pretende-se que os alu-
nos apliquem os conhecimentos adquiridos
no decorrer das aulas para entender e avaliar
os processos de obtenção e purificação do
petróleo, do gás natural e de seus derivados;
a utilização e a importância econômica des-
ses materiais; a estrutura e a nomenclatura
de hidrocarbonetos; e a isomeria em cadeias
abertas e fechadas. A utilização indiscrimi-
nada desses materiais é uma das causas das
mudanças e desequilíbrios ambientais atual-
mente em curso. É importante, portanto, que
os alunos reconheçam a biomassa como fonte
de energia alternativa.
Espera-se que eles sejam capazes de identi-
ficar as funções orgânicas presentes nos dife-
rentes grupos de alimentos.
Nosso intuito é que as atividades os capa-
citem e os incentivem a intervir e contribuir
para um desenvolvimento sustentável, levando
em conta a qualidade de vida e a sobrevivência
das espécies a longo prazo. Espera-se formar
alunos que saibam fazer escolhas de consumo
mais conscientes, que se disponham a intervir
em suas comunidades, que saibam avaliar de-
cisões tomadas por instâncias superiores e que
saibam expor e defender seus pontos de vista
de maneira consistente, usando conhecimentos
químicos. Propõe-se uma reflexão sobre o que
pode ser feito individualmente ou em comuni-
dade e o que depende de decisões de instâncias
maiores (governos municipais, estaduais, fede-
ral e entre os países do mundo), na esperança
de que os alunos possam defender suas posi-
ções, buscar maneiras de ser ouvidos, enfim,
atuarem como cidadãos do mundo.
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Química – 3a série – Volume 2
1a série 2a série 3a série
Vol
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Transformações químicas no dia a dia: evidências; tempo envolvido; energia envolvida; revertibilidadeDescrição das transformações em diferentes linguagens e representações Diferentes intervalos de tempo para a ocorrência das transformações Reações endotérmicas e exotérmicas Transformações que ocorrem na natureza e em diferentes sistemas produtivos Transformações que podem ser revertidasAlguns materiais usados no dia a dia: caracterização de reagentes e produtos das transformações em termos de suas propriedades; separação e identificação das substâncias Propriedade das substâncias, como temperatura de fusão e de ebulição, densidade, solubilidade Separação de substâncias por filtração, flotação, destilação, sublimação, recristalização Métodos de separação no sistema produtivoCombustíveis: transformação química, massas envolvidas e produção de energia; reagentes e produtos: relações em massa e energia; reações de combustão; aspectos quantitativos nas transformações químicas; poder calorífico dos combustíveisConservação da massa e proporção entre as massas de reagentes e produtos nas transformações químicas Relação entre massas de reagentes e produtos e a energia nas transformações químicas Formação de ácidos e outras implicações socioambientais da produção e do uso de diferentes combustíveis
Água e seu consumo pela sociedade; propriedades da água para consumo humano; água pura e água potável; dissolução de materiais em água e mudança de propriedades; concentração de soluções Concentração de soluções em massa e em quantidade de matéria (g · L-1, mol · L -1, ppm, % em massa) Alguns parâmetros de qualidade da água: concentração de materiais dissolvidosRelações quantitativas envolvidas nas transformações químicas em soluções; relações estequiométricas; solubilidade de gases em água; potabilidade da água para consumo humano Relações quantitativas de massa e de quantidade de matéria (mol) nas transformações químicas em solução, de acordo com suas concentrações Determinação da quantidade de oxigênio dissolvido nas águas (Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO) Uso e preservação da água no mundo Fontes causadoras da poluição da água Tratamento de água por filtração, flotação, cloração e correção de pHO comportamento dos materiais e os modelos de átomo; as limitações das ideias de Dalton para explicar o comportamento dos materiais; o modelo de Rutherford-Bohr; ligações químicas iônicas, covalentes e metálicas; energia de ligação das transformações químicasCondutibilidade elétrica e radiatividade natural dos elementosO modelo de Rutherford e a natureza elétrica dos materiais
Extração de materiais úteis da atmosfera; produção da amônia e estudos sobre a rapidez e a extensão das transformações químicas; compreensão da extensão das transformações químicas; o nitrogênio como matéria-prima para produzir alguns materiaisLiquefação e destilação fracionada do ar para obtenção de matérias-primas (oxigênio, nitrogênio e gases nobres)Variáveis que podem interferir na rapidez das transformações (concentração, temperatura, pressão, estado de agregação e catalisador)Modelos explicativos da velocidade das transformações químicasEstado de equilíbrio químico: coexistência de reagentes e produtos em certas transformações químicasProcessos químicos em sistemas naturais e produtivos que utilizam nitrogênio: avaliação de produção, consumo e utilização socialExtração de materiais úteis da atmosfera; acidez e alcalinidade de águas naturais – conceito de Arrhenius; força de ácidos e de bases – significado da constante de equilíbrio; perturbação do equilíbrio químico; reação de neutralizaçãoComposição das águas naturaisProcessos industriais que permitem a obtenção de produtos a partir da água do mar Acidez e basicidade das águas e alguns de seus efeitos no meio natural e no sistema produtivoConceito de dissociação iônica e de ionização e a extensão das transformações químicas: equilíbrio químico
QUADRO DE CONTEÚDOS DO ENSINO MÉDIO
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Primeiras ideias sobre a constituição da matéria: modelo de Dalton sobre a constituição da matériaConceitos de átomo e de elemento segundo Dalton Suas ideias para explicar transformações e relações de massaModelos explicativos como construções humanas em diferentes contextos sociais
O modelo de Bohr e a constituição da matériaO uso do número atômico como critério para organizar a tabela periódicaLigações químicas em termos de forças elétricas de atração e repulsãoTransformações químicas como resultantes de quebra e formação de ligaçõesPrevisões sobre tipos de ligação dos elementos a partir da posição na tabela periódicaCálculo da entalpia de reação pelo balanço energético resultante da formação e ruptura de ligaçõesDiagramas de energia em transformações endotérmicas e exotérmicas
Constante de equilíbrio para expressar a relação entre as concentrações de reagentes e produtos numa transformação química Influência da temperatura, da concentração e da pressão em sistemas em equilíbrio químicoEquilíbrios químicos envolvidos no sistema CO2/H2O na naturezaTransformações ácido-base e sua utilização no controle do pH de soluções aquosas
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Metais – processos de obtenção; representação de transformações químicas; processos de obtenção de ferro e de cobre; linguagem simbólica da Química; tabela periódica; balanceamento e interpretação das transformações químicas; equação química – relação entre massa, número de partículas e energiaTransformações químicas na produção de ferro e de cobre Símbolos dos elementos e equações químicasBalanceamento das equações químicas Organização dos elementos de acordo com suas massas atômicas na tabela periódicaEquações químicas dos processos de produção de ferro e de cobreImportância do ferro e do cobre na sociedade atualMetais – processos de obtenção e relações quantitativas; relações quantitativas envolvidas na transformação química; estequiometria; impactos ambientais na produção do ferro e do cobreMassa molar e quantidade de matéria (mol)
O comportamento dos materiais; relações entre propriedades das substâncias e suas estruturas; interações interpartículas e intrapartículas e algumas propriedades dos materiaisPolaridade das ligações covalentes e das moléculasForças de interação entre as partículas – átomos, íons e moléculas – nos estados sólido, líquido e gasosoInterações inter e intrapartículas para explicar as propriedades das substâncias, como temperatura de fusão e de ebulição, solubilidade e condutibilidade elétricaDependência da temperatura de ebulição dos materiais com a pressão atmosféricaMetais e sua utilização em pilhas e na galvanização; relação entre a energia elétrica e as estruturas das substâncias em transformações químicas; reatividade de metais; explicações qualitativas sobre as transformações químicas que produzem ou demandam corrente elétrica; conceito de reações de oxirredução
Extração de materiais úteis da biosfera; recursos vegetais para a sobrevivência humana – carboidratos, lipídios e vitaminas; recursos animais para a sobrevivência humana – proteínas e lipídios; recursos fossilizados para a sobrevivência humana – gás natural, carvão mineral e petróleo Os componentes principais dos alimentos (carboidratos, lipídios e proteínas), suas propriedades e funções no organismoBiomassa como fonte de materiais combustíveisArranjos atômicos e moleculares para explicar a formação de cadeias, ligações, funções orgânicas e isomeria Processos de transformação do petróleo, carvão mineral e gás natural em materiais e substâncias utilizados no sistema produtivo: refino do petróleo, destilação seca do carvão e purificação do gásProdução e uso social dos combustíveis fósseis
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Química – 3a série – Volume 2
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Cálculo estequiométrico: massas, quantidades de matéria e energia nas transformaçõesCálculos estequiométricos na produção do ferro e do cobre
Reatividade dos metais em reações com ácidos e íons metálicosTransformações que envolvem energia elétrica: processos de oxidação e de reduçãoAs ideias de estrutura da matéria para explicar oxidação e reduçãoTransformações químicas na geração industrial de energia Implicações socioambientais das transformações químicas que envolvem eletricidadeDiferentes usos sociais dos metais
Poluição, perturbações da biosfera, ciclos biogeoquímicos e desenvolvimento sustentável; poluição atmosférica; poluição das águas por efluentes urbanos, domésticos, industriais e agropecuários; perturbação da biosfera pela produção, uso e descarte de materiais e sua relação com a sobrevivência das espécies vivas; ciclos biogeoquímicos e desenvolvimento sustentávelDesequilíbrios ambientais pela introdução de gases na atmosfera, como SO2, CO2, NO2 e outros óxidos de nitrogênioChuva ácida, aumento do efeito estufa e redução da camada de ozônio: causas e consequênciasPoluição das águas por detergentes, praguicidas, metais pesados e outras causas e contaminação por agentes patogênicosPerturbações na biosfera por pragas, desmatamentos, uso de combustíveis fósseis, indústrias, rupturas das teias alimentares e outras causasCiclos da água, do nitrogênio, do oxigênio e do gás carbônico e suas inter-relações Impactos ambientais na óptica do desenvolvimento sustentávelAções corretivas e preventivas e busca de alternativas para a sobrevivência no planeta
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CONCEPÇÃO E COORDENAÇÃO GERALNOVA EDIÇÃO 2014-2017
COORDENADORIA DE GESTÃO DA EDUCAÇÃO BÁSICA – CGEB
Coordenadora
Maria Elizabete da Costa
Diretor do Departamento de Desenvolvimento Curricular de Gestão da Educação Básica João Freitas da Silva
Diretora do Centro de Ensino Fundamental dos Anos Finais, Ensino Médio e Educação Profissional – CEFAF
Valéria Tarantello de Georgel
Coordenadora Geral do Programa São Paulo faz escolaValéria Tarantello de Georgel
Coordenação Técnica Roberto Canossa
Roberto Liberato
Suely Cristina de Albuquerque Bom m
EQUIPES CURRICULARES
Área de Linguagens Arte: Ana Cristina dos Santos Siqueira, Carlos
Eduardo Povinha, Kátia Lucila Bueno e Roseli
Ventrella.
Educação Física: Marcelo Ortega Amorim, Maria
Elisa Kobs Zacarias, Mirna Leia Violin Brandt,
Rosângela Aparecida de Paiva e Sergio Roberto
Silveira.
Língua Estrangeira Moderna (Inglês e Espanhol): Ana Beatriz Pereira Franco, Ana Paula
de Oliveira Lopes, Marina Tsunokawa Shimabukuro
e Neide Ferreira Gaspar.
Língua Portuguesa e Literatura: Angela Maria
Baltieri Souza, Claricia Akemi Eguti, Idê Moraes dos
Santos, João Mário Santana, Kátia Regina Pessoa,
Mara Lúcia David, Marcos Rodrigues Ferreira, Roseli
Cordeiro Cardoso e Rozeli Frasca Bueno Alves.
Área de Matemática Matemática: Carlos Tadeu da Graça Barros,
Ivan Castilho, João dos Santos, Otavio Yoshio
Yamanaka, Rosana Jorge Monteiro, Sandra Maira
Zen Zacarias e Vanderley Aparecido Cornatione.
Área de Ciências da Natureza Biologia: Aparecida Kida Sanches, Elizabeth
Reymi Rodrigues, Juliana Pavani de Paula Bueno e
Rodrigo Ponce.
Ciências: Eleuza Vania Maria Lagos Guazzelli,
Gisele Nanini Mathias, Herbert Gomes da Silva e
Maria da Graça de Jesus Mendes.
Física: Anderson Jacomini Brandão, Carolina dos
Santos Batista, Fábio Bresighello Beig, Renata
Cristina de Andrade Oliveira e Tatiana Souza da
Luz Stroeymeyte.
Química: Ana Joaquina Simões S. de Mattos Carvalho, Jeronimo da Silva Barbosa Filho, João Batista Santos Junior, Natalina de Fátima Mateus e Roseli Gomes de Araujo da Silva.
Área de Ciências Humanas Filosofia: Emerson Costa, Tânia Gonçalves e Teônia de Abreu Ferreira.
Geografia: Andréia Cristina Barroso Cardoso, Débora Regina Aversan e Sérgio Luiz Damiati.
História: Cynthia Moreira Marcucci, Maria Margarete dos Santos Benedicto e Walter Nicolas Otheguy Fernandez.
Sociologia: Alan Vitor Corrêa, Carlos Fernando de Almeida e Tony Shigueki Nakatani.
PROFESSORES COORDENADORES DO NÚCLEO PEDAGÓGICO
Área de Linguagens Educação Física: Ana Lucia Steidle, Eliana Cristine Budiski de Lima, Fabiana Oliveira da Silva, Isabel Cristina Albergoni, Karina Xavier, Katia Mendes e Silva, Liliane Renata Tank Gullo, Marcia Magali Rodrigues dos Santos, Mônica Antonia Cucatto da Silva, Patrícia Pinto Santiago, Regina Maria Lopes, Sandra Pereira Mendes, Sebastiana Gonçalves Ferreira Viscardi, Silvana Alves Muniz.
Língua Estrangeira Moderna (Inglês): Célia Regina Teixeira da Costa, Cleide Antunes Silva, Ednéa Boso, Edney Couto de Souza, Elana Simone Schiavo Caramano, Eliane Graciela dos Santos Santana, Elisabeth Pacheco Lomba Kozokoski, Fabiola Maciel Saldão, Isabel Cristina dos Santos Dias, Juliana Munhoz dos Santos, Kátia Vitorian Gellers, Lídia Maria Batista Bom m, Lindomar Alves de Oliveira, Lúcia Aparecida Arantes, Mauro Celso de Souza, Neusa A. Abrunhosa Tápias, Patrícia Helena Passos, Renata Motta Chicoli Belchior, Renato José de Souza, Sandra Regina Teixeira Batista de Campos e Silmara Santade Masiero.
Língua Portuguesa: Andrea Righeto, Edilene Bachega R. Viveiros, Eliane Cristina Gonçalves Ramos, Graciana B. Ignacio Cunha, Letícia M. de Barros L. Viviani, Luciana de Paula Diniz, Márcia Regina Xavier Gardenal, Maria Cristina Cunha Riondet Costa, Maria José de Miranda Nascimento, Maria Márcia Zamprônio Pedroso, Patrícia Fernanda Morande Roveri, Ronaldo Cesar Alexandre Formici, Selma Rodrigues e Sílvia Regina Peres.
Área de Matemática Matemática: Carlos Alexandre Emídio, Clóvis Antonio de Lima, Delizabeth Evanir Malavazzi, Edinei Pereira de Sousa, Eduardo Granado Garcia, Evaristo Glória, Everaldo José Machado de Lima, Fabio Augusto Trevisan, Inês Chiarelli Dias, Ivan Castilho, José Maria Sales Júnior, Luciana Moraes Funada, Luciana Vanessa de Almeida Buranello, Mário José Pagotto, Paula Pereira Guanais, Regina Helena de Oliveira Rodrigues, Robson Rossi, Rodrigo Soares de Sá, Rosana Jorge Monteiro,
Rosângela Teodoro Gonçalves, Roseli Soares Jacomini, Silvia Ignês Peruquetti Bortolatto e Zilda Meira de Aguiar Gomes.
Área de Ciências da Natureza Biologia: Aureli Martins Sartori de Toledo, Evandro Rodrigues Vargas Silvério, Fernanda Rezende Pedroza, Regiani Braguim Chioderoli e Rosimara Santana da Silva Alves.
Ciências: Davi Andrade Pacheco, Franklin Julio de Melo, Liamara P. Rocha da Silva, Marceline de Lima, Paulo Garcez Fernandes, Paulo Roberto Orlandi Valdastri, Rosimeire da Cunha e Wilson Luís Prati.
Física: Ana Claudia Cossini Martins, Ana Paula Vieira Costa, André Henrique Ghel Ru no, Cristiane Gislene Bezerra, Fabiana Hernandes M. Garcia, Leandro dos Reis Marques, Marcio Bortoletto Fessel, Marta Ferreira Mafra, Rafael Plana Simões e Rui Buosi.
Química: Armenak Bolean, Cátia Lunardi, Cirila Tacconi, Daniel B. Nascimento, Elizandra C. S. Lopes, Gerson N. Silva, Idma A. C. Ferreira, Laura C. A. Xavier, Marcos Antônio Gimenes, Massuko S. Warigoda, Roza K. Morikawa, Sílvia H. M. Fernandes, Valdir P. Berti e Willian G. Jesus.
Área de Ciências Humanas Filosofia: Álex Roberto Genelhu Soares, Anderson Gomes de Paiva, Anderson Luiz Pereira, Claudio Nitsch Medeiros e José Aparecido Vidal.
Geografia: Ana Helena Veneziani Vitor, Célio Batista da Silva, Edison Luiz Barbosa de Souza, Edivaldo Bezerra Viana, Elizete Buranello Perez, Márcio Luiz Verni, Milton Paulo dos Santos, Mônica Estevan, Regina Célia Batista, Rita de Cássia Araujo, Rosinei Aparecida Ribeiro Libório, Sandra Raquel Scassola Dias, Selma Marli Trivellato e Sonia Maria M. Romano.
História: Aparecida de Fátima dos Santos Pereira, Carla Flaitt Valentini, Claudia Elisabete Silva, Cristiane Gonçalves de Campos, Cristina de Lima Cardoso Leme, Ellen Claudia Cardoso Doretto, Ester Galesi Gryga, Karin Sant’Ana Kossling, Marcia Aparecida Ferrari Salgado de Barros, Mercia Albertina de Lima Camargo, Priscila Lourenço, Rogerio Sicchieri, Sandra Maria Fodra e Walter Garcia de Carvalho Vilas Boas.
Sociologia: Anselmo Luis Fernandes Gonçalves, Celso Francisco do Ó, Lucila Conceição Pereira e Tânia Fetchir.
Apoio:Fundação para o Desenvolvimento da Educação - FDE
CTP, Impressão e acabamento Log Print Grá ca e Logística S. A.
Filosofia: Paulo Miceli, Luiza Christov, Adilton Luís
Martins e Renê José Trentin Silveira.
Geografia: Angela Corrêa da Silva, Jaime Tadeu
Oliva, Raul Borges Guimarães, Regina Araujo e
Sérgio Adas.
História: Paulo Miceli, Diego López Silva,
Glaydson José da Silva, Mônica Lungov Bugelli e
Raquel dos Santos Funari.
Sociologia: Heloisa Helena Teixeira de Souza
Martins, Marcelo Santos Masset Lacombe,
Melissa de Mattos Pimenta e Stella Christina
Schrijnemaekers.
Ciências da Natureza
Coordenador de área: Luis Carlos de Menezes.
Biologia: Ghisleine Trigo Silveira, Fabíola Bovo
Mendonça, Felipe Bandoni de Oliveira, Lucilene
Aparecida Esperante Limp, Maria Augusta
Querubim Rodrigues Pereira, Olga Aguilar Santana,
Paulo Roberto da Cunha, Rodrigo Venturoso
Mendes da Silveira e Solange Soares de Camargo.
Ciências: Ghisleine Trigo Silveira, Cristina Leite,
João Carlos Miguel Tomaz Micheletti Neto,
Julio Cézar Foschini Lisbôa, Lucilene Aparecida
Esperante Limp, Maíra Batistoni e Silva, Maria
Augusta Querubim Rodrigues Pereira, Paulo
Rogério Miranda Correia, Renata Alves Ribeiro,
Ricardo Rechi Aguiar, Rosana dos Santos Jordão,
Simone Jaconetti Ydi e Yassuko Hosoume.
Física: Luis Carlos de Menezes, Estevam Rouxinol,
Guilherme Brockington, Ivã Gurgel, Luís Paulo
de Carvalho Piassi, Marcelo de Carvalho Bonetti,
Maurício Pietrocola Pinto de Oliveira, Maxwell
Roger da Puri cação Siqueira, Sonia Salem e
Yassuko Hosoume.
Química: Maria Eunice Ribeiro Marcondes, Denilse
Morais Zambom, Fabio Luiz de Souza, Hebe
Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valença de Sousa
Santos, Luciane Hiromi Akahoshi, Maria Fernanda
Penteado Lamas e Yvone Mussa Esperidião.
Caderno do Gestor Lino de Macedo, Maria Eliza Fini e Zuleika de
Felice Murrie.
GESTÃO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO EDITORIAL 2014-2017
FUNDAÇÃO CARLOS ALBERTO VANZOLINI
Presidente da Diretoria Executiva Mauro de Mesquita Spínola
GESTÃO DE TECNOLOGIAS APLICADAS À EDUCAÇÃO
Direção da Área Guilherme Ary Plonski
Coordenação Executiva do Projeto Angela Sprenger e Beatriz Scavazza
Gestão Editorial Denise Blanes
Equipe de Produção
Editorial: Amarilis L. Maciel, Ana Paula S. Bezerra, Angélica dos Santos Angelo, Bóris Fatigati da Silva, Bruno Reis, Carina Carvalho, Carolina H. Mestriner, Carolina Pedro Soares, Cíntia Leitão, Eloiza Lopes, Érika Domingues do Nascimento, Flávia Medeiros, Giovanna Petrólio Marcondes, Gisele Manoel, Jean Xavier, Karinna Alessandra Carvalho Taddeo, Leslie Sandes, Mainã Greeb Vicente, Maíra de Freitas Bechtold, Marina Murphy, Michelangelo Russo, Natália S. Moreira, Olivia Frade Zambone, Paula Felix Palma, Pietro Ferrari, Priscila Risso, Regiane Monteiro Pimentel Barboza, Renata Regina Buset, Rodolfo Marinho, Stella Assumpção Mendes Mesquita, Tatiana F. Souza e Tiago Jonas de Almeida.
Direitos autorais e iconografia: Beatriz Fonseca Micsik, Dayse de Castro Novaes Bueno, Érica Marques, José Carlos Augusto, Juliana Prado da Silva, Marcus Ecclissi, Maria Aparecida Acunzo Forli, Maria Magalhães de Alencastro, Vanessa Bianco e Vanessa Leite Rios.
Edição e Produção editorial: Jairo Souza Design Grá co e Occy Design projeto grá co .
* Nos Cadernos do Programa São Paulo faz escola são indicados sites para o aprofundamento de conhecimen-tos, como fonte de consulta dos conteúdos apresentados e como referências bibliográficas. Todos esses endereços eletrônicos foram checados. No entanto, como a internet é um meio dinâmico e sujeito a mudanças, a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo não garante que os sites indicados permaneçam acessíveis ou inalterados.
* Os mapas reproduzidos no material são de autoria de terceiros e mantêm as características dos originais, no que diz respeito à grafia adotada e à inclusão e composição dos elementos cartográficos (escala, legenda e rosa dos ventos).
* Os ícones do Caderno do Aluno são reproduzidos no Caderno do Professor para apoiar na identificação das atividades.
CONCEPÇÃO DO PROGRAMA E ELABORAÇÃO DOS CONTEÚDOS ORIGINAIS
COORDENAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS DOS CADERNOS DOS PROFESSORES E DOS CADERNOS DOS ALUNOS Ghisleine Trigo Silveira
CONCEPÇÃO Guiomar Namo de Mello, Lino de Macedo, Luis Carlos de Menezes, Maria Inês Fini coordenadora e Ruy Berger em memória .
AUTORES
Linguagens Coordenador de área: Alice Vieira. Arte: Gisa Picosque, Mirian Celeste Martins, Geraldo de Oliveira Suzigan, Jéssica Mami Makino e Sayonara Pereira.
Educação Física: Adalberto dos Santos Souza, Carla de Meira Leite, Jocimar Daolio, Luciana Venâncio, Luiz Sanches Neto, Mauro Betti, Renata Elsa Stark e Sérgio Roberto Silveira.
LEM – Inglês: Adriana Ranelli Weigel Borges, Alzira da Silva Shimoura, Lívia de Araújo Donnini Rodrigues, Priscila Mayumi Hayama e Sueli Salles Fidalgo.
LEM – Espanhol: Ana Maria López Ramírez, Isabel Gretel María Eres Fernández, Ivan Rodrigues Martin, Margareth dos Santos e Neide T. Maia González.
Língua Portuguesa: Alice Vieira, Débora Mallet Pezarim de Angelo, Eliane Aparecida de Aguiar, José Luís Marques López Landeira e João Henrique Nogueira Mateos.
Matemática Coordenador de área: Nílson José Machado. Matemática: Nílson José Machado, Carlos Eduardo de Souza Campos Granja, José Luiz Pastore Mello, Roberto Perides Moisés, Rogério Ferreira da Fonseca, Ruy César Pietropaolo e Walter Spinelli.
Ciências Humanas Coordenador de área: Paulo Miceli.
Catalogação na Fonte: Centro de Referência em Educação Mario Covas
São Paulo (Estado) Secretaria da Educação.
Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: caderno do professor; química, ensino médio, 3a 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. 2, 128 p.
Edição atualizada pela equipe curricular do Centro de Ensino Fundamental dos Anos Finais, Ensino Médio e Educação Profissional – CEFAF, da Coordenadoria de Gestão da Educação Básica – CGEB.
ISBN 978-85-7849-678-4
1. Ensino médio 2. Química 3. Atividade pedagógica I. Fini, Maria Inês. II. Zambom, Denilse Morais. III. Souza, Fabio Luiz de. IV. Peixoto, Hebe Ribeiro da Cruz. V. Santos, Isis Valença de Sousa. VI. Akahoshi, Luciane Hiromi. VII. Marcondes, Maria Eunice Ribeiro. VIII. Lamas, Maria Fernanda Penteado. IX. Esperidião, Yvone Mussa. X. Título.
CDU: 371.3:806.90
S2 m