Como funciona uma Coluna de Destilação Fracionada do Ar

Estudamos na Situação de Aprendizagem 1, da 3ª série do Ensino Médio: “A Atmosfera pode ser considerada uma fonte de materiais úteis para o ser humano?”. Dentro desta Situação de Aprendizagem, vimos o texto “Composição do Ar Atmosférico – parte 2”, que descreve uma Coluna de Fracionamento do Ar. Por isso, trouxe para compartilhar com vocês esse vídeo que demonstra muito bem o funcionamento desta Coluna de Fracionamento.

COMO FUNCIONAM AS COLUNAS DE DESTILAÇÃO FRACIONADA DO AR

Espero que gostem!

Abraços,

Prof.ª Walquíria

 

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Contrato Pedagógico

Para que tenhamos um excelente relacionamento durante todo o ano letivo, é muito importante que todos tenhamos ciência das NORMAS DE CONVIVÊNCIA, que concordamos em conjunto desde o primeiro dia de aula:

CONTRATO PEDAGÓGICO – NORMAS DE CONVIVÊNCIA

PROFª WALQUÍRIA PAIVA – QUÍMICA

Direitos e Deveres do aluno:

  • Ser respeitado;
  • Receber adequada orientação educacional;
  • Receber esclarecimentos para suas dúvidas;
  • Respeitar o professor e colegas;
  • Prestar atenção às aulas;
  • Questionar o professor sobre suas dúvidas;
  • Fazer as atividades solicitadas nas datas pré-determinadas;
  • Trazer seus materiais: caderno, apostila, lápis, etc.;
  • Manter cadernos e apostilas datados, limpos e organizados, com o conteúdo da aula;
  • Cumprir o horário de entrada, intervalos e saída;
  • Sair da sala de aula apenas com permissão da professora;
  • Não usar o celular em sala de aula;
  • Comportar-se adequadamente em aulas práticas e atividades extra-classe;
  • Conservar a sala de aula limpa e organizada.

Direitos e Deveres da professora:

  • Ser respeitada e respeitar seus alunos;
  • Corrigir as atividades;
  • Esclarecer as dúvidas;
  • Avaliar os alunos com critérios pré-determinados;
  • Mesmo com número reduzido de alunos, oferecer o conteúdo conforme previsto;
  • Oferecer avaliação substitutiva para o aluno que tiver ausência justificada;
  • Não usar o celular em sala de aula;
  • Assegurar o cumprimento dos direitos e deveres de todos.

Formas de Avaliação:

  • Assiduidade;
  • Comportamento;
  • Vistos nos cadernos e apostilas;
  • Avaliação individual e em duplas;
  • Trabalhos individuais e em grupo;
  • Entrega de relatórios de atividades práticas;
  • O não cumprimento das datas de entrega de atividades acarretará a diferença na nota.
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Evolução dos Modelos Atômicos

Há muito tempo a constituição da matéria tem atraído a curiosidade humana. Antigos filósofos gregos reconheciam que a natureza decorria de um constante processo de transformações sujeitas a leis próprias. Para entender e explicar tais fenômenos, alguns filósofos dessa época, notadamente Demócrito e Epicuro, sugeriram que toda matéria era formada de pequenos corpos indivisíveis denominados átomos (do grego: a= não e tomos= divisível). Com o passar do tempo, a ideia de indivisibilidade do átomo foi sendo substituída por novas propostas fundamentadas em experimentação, mas a palavra átomo continuou sendo usada para representar partículas de espécies químicas diferentes que compõem a matéria.

(BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, D. J. Universo da Química: ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, 2005, p. 160)

Para compreender a evolução dos vários modelos atômicos propostos ao longo do tempo, assista à simulação “SHOW ATÔMICO”:

Simulação Virtual "Show Atômico"

Simulação Virtual “Show Atômico”

http://www.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quimica/sim_qui_showatomico.htm

Em seguida, preencha o Formulário abaixo como forma de avaliação da sua aprendizagem:


 

LEITURA COMPLEMENTAR:

BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, D. J. Universo da Química: ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, 2005, p. 160-161.

MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química, volume único: ensino médio. São Paulo: Scipione, 2005, p. 89-116.


Bons estudos!

Prof.ª Walquíria Paiva

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Fórmulas para cálculo das concentrações

CONCENTRAÇÕES

Legenda:

C

Concentração comum

cm³

Centímetro cúbico

d

Densidade

g

Gramas

g/mol

Gramas por mol

kg

Kilograma

L

Litros

M

Concentração molar

m

Massa

mg

Miligrama

mL

Mililitros

MM

Massa molar

mol

Mol

n

Número de mol

Pm

Porcentagem em massa

ppm

Partes por milhão

Pv

Porcentagem em volume

T

Título

V

Volume

CONCENTRAÇÃO COMUM (g/L)

C = m(g)  ÷ V(L)

DENSIDADE (g/cm³ ; g/mL; g/L)

d = m(g)    ÷ V

CONCENTRAÇÃO MOLAR (mol/L)

M = m(g)  ÷ (MM(g/mol).V(L) )

ou

M = n(mol)  ÷ V(L)

TÍTULO (SEM UNIDADE)

T  = m1(g)  ÷ (m1(g) + m2(g))

ou

T  =  m1(g)  ÷ m (g)

PORCENTAGEM EM MASSA (%)

 Pm T  . 100

ou

Pm = (m1(g) ÷ m(g) ) . 100

PORCENTAGEM EM VOLUME (%)

Pv = (V1 ÷ V ) . 100

CONCENTRAÇÃO EM PPM:

ppm = m1 (mg)  ÷ (m2 ou m (Kg ou L) )

ÍNDICES:

 Índice 1 = soluto (menor quantidade)

Índice 2 = solvente (maior quantidade)

Sem índice = solução (soluto + solvente)

CONVERSÃO DE UNIDADES:

De Litro para mL = Multiplicar por 1000

De mL para Litro = Dividir por 1000

1 L = 1000 mL ou 103 mL ou 1000 cm3

1 mL = 10-3 L ou 1/1000 ou 1cm3

1 Kg = 1000g ou 103 g ou 106 mg

1 g = 10³ mg ou 10-3 Kg

1 mg = 10-3g ou 10-6Kg

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COMO É FEITA A RECICLAGEM RESPONSÁVEL DO LIXO ELETRÔNICO?

Segundo a Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee), são comercializadas por ano no Brasil 1,2 bilhão de pilhas e 400 milhões de baterias de celular. Assim, como essa quantidade imensa chega às mãos do consumidor, uma quantidade igualmente enorme acaba no lixo comum todos os anos.

A princípio isso não seria problema já que, desde o ano 2000, uma nova legislação impôs uma séria redução nos níveis de materiais tóxicos que poderiam estar presentes em pilhas e baterias, como chumbo e cádmio e assim, alguns tipos de pilha – como as alcalinas –, cujos níveis de resíduos tóxicos ficaram abaixo do limite estabelecido no artigo 6º dessa lei, agora podem ser descartados diretamente no lixo doméstico para serem encaminhados, segundo consta no artigo, a “aterros sanitários licenciados”.

O problema é justamente esse. Como já dissemos, não há danos ao meio ambiente quando as pilhas vão parar em um aterro sanitário, mas apenas 10% dos aterros brasileiros, segundo estimativa do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) atendem esse quesito.

Também é preciso considerar que nem todas as pilhas que compramos estão dentro do padrão. Segundo o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) cerca de 33% das pilhas e baterias existentes no país são provenientes de contrabando ou de outras origens, ou seja, temos em circulação cerca de 400 milhões de pilhas e baterias que podem estar fora Fo padrão de segurança.

E depois, ainda que a quantidade de substâncias tóxicas seja mínima em cada pilha vendida dentro da lei, são milhões de pilhas descartadas que, juntas, somam uma quantidade considerável dessas substâncias.

A reciclagem ou reaproveitamento das pilhas e baterias realizadas no Brasil é muito pequena. A Suzaquim (www.suzaquim.com.br) que opera desde 2008 é a única empresa que realiza esse serviço no país, reciclando cerca de 6 milhões de pilhas e baterias por ano, menos que 1% do total comercializado.

Outras empresas de baterias de celulares recolhem o material e o enviam para recicladoras fora do Brasil como a Umicore.

No caso específico de baterias automotivas, a reciclagem no Brasil é feita em larga escala atingindo índices de 99,5% (http://www.unisalesiano.edu.br/simposio2011/publicado/artigo0095.pdf). Isso obedece a razões econômicas. Para as empresas, a reciclagem é lucrativa porque o chumbo precisa ser importado.

Como é feita a reciclagem responsável?

Assim como existe uma grande variedade de tipos e tamanhos de pilhas e baterias, também existem vários processos diferentes para o reaproveitamento desses materiais.

As etapas a seguir, cedidas pela Suzaquim, mostram resumidamente o procedimento geral utilizado na reciclagem de baterias simples utilizadas em calculadoras. Acompanhe:

1 – Descarregamento, seleção e separação. Produtos semelhantes são separados para serem enviados ao processo adequado.

 

 

2 – Corte de pilhas. A carcaça de plástico é separada do restante. O plástico é enviado para ser reciclado por outras empresas.

 

 

3 – Moagem. É onde ocorre a separação de alguns metais como o aço (também reciclado em outras empresas), do chamado pó químico (resíduo da pilha gasta).

 

 

4 – Reator químico. O pó químico passa por reações de precipitação, formando diferentes compostos químicos.

 

 

5 – Filtragem e prensagem. Com filtros e prensa, é feita uma nova separação entre líquidos e sólidos.

 

 

6 – Calcinador. Forno onde os sólidos são calcinados.

 

 

 

7 – Nova moagem. Os sólidos calcinados passam por outra moagem.

 

 

 

8 – Produto final. São obtidos sais e óxidos metálicos usados por indústrias de tintas, cerâmicas e outras.

 

 

9 – Tratamento de efluentes. Os resíduos do processo são tratados para não poluírem o meio ambiente.

 

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA:  FONSECA, M. R. M. Química: meio ambiente, cidadania, tecnologia. São Paulo: FTD, 2010. v. 2, cap. 20, p. 363-364.

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QUAIS AS DOENÇAS QUE PODEM SER DESENCADEADAS PELO CONTATO COM ELEMENTOS COMO CHUMBO, MERCÚRIO E CÁDMIO?

Descarte de Pilhas

O descarte inadequado de pilhas e o perigo dos metais pesados

Metal pesado é um nome genérico utilizado para designar todo metal com densidade acima de 6g/cm³. Em geral esse termo é aplicado aos metais de transição comuns, como cobre, zinco, chumbo, mercúrio, cádmio, e manganês que são bioacumulativos e/ou geram problemas de poluição ambiental. Alguns cientistas ainda incluem o arsênio nesse grupo.

A seguir, relacionamos os principais metais pesados encontrados em pilhas e baterias e os problemas de saúde que podem causar.

  • Mércurio

    Metal Pesado: Mercúrio

    Mercúrio: É muito tóxico mesmo em pequenas quantidades. Pode provocar efeitos danosos na pele e mucosas, náuseas violentas, vômito, dor abdominal, diarreia com sangue, danos aos rins e morte. É teratogênico e bioacumulativo e a contaminação ocorre por absorção cutânea, inalação e ingestão.

     

  • Chumbo

    Metal pesado: Chumbo

    Chumbo: É muito tóxico mesmo em pequenas quantidades. É prejudicial ao cérebro e ao sistema nervoso, pode afetar o sistema circulatório (eleva a pressão arterial), pode causar anemia, disfunção renal, perturbações nos sistemas digestório (cólicas saturninas) e genital. É agente cancerígeno podendo acarretar mutação genética. É bioacumulativo e a contaminação ocorre por inalação e absorção cutânea.

  • Cádmio

    Metal pesado: Cádmio

    Cádmio: É altamente tóxico mesmo em pequenas quantidades. Provoca disfunção renal e problemas pulmonares. É agente cancerígeno, provoca mutações genéticas nas células, alterando sua função e pode causar danos ao sistema genital. É bioacumulativo e a contaminação ocorre por absorção cutânea e inalação.

  • Manganês

    Metal pesado: Manganês

    Manganês: É perigoso mesmo em pequenas quantidades. O excesso de manganês ingerido impede a atuação do ferro na produção de hemoglobina, causando irritabilidade, dores de cabeça, insônia e fraqueza nas pernas. O manganês afeta o sistema neurológico, provoca gagueira irreversível e insônia. É absorvido por inalação.

É importante que você perceba que os sintomas descritos podem ser desencadeados por uma série de fatores e não necessariamente pela contaminação com esses metais. Somente um médico é capaz de dar um diagnóstico.

O que significam os termos utilizados?

Observe:

Teratogênico é tudo que pode causar dano ao embrião ou feto durante a gravidez.

Bioacumulativo é toda substância que se acumula progressivamente na cadeia alimentar (microrganismos, plantas, aves, peixes, animais herbívoros, animais carnívoros e seres humanos), e não são eliminados com o tempo.

Cancerígeno ou carcinogênico é todo agente que provoca o desenvolvimento de um carcinoma (tumores malignos) no organismo.

Mutagênico é todo agente físico ou químico, que provoca mutação genética.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA:  FONSECA, M. R. M. Química: meio ambiente, cidadania, tecnologia. São Paulo: FTD, 2010. v. 2, cap. 20, p. 362.

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O QUE É UM ATERRO SANITÁRIO? COMO OS RESÍDUOS DO LIXO ELETRÔNICO PODEM ATINGIR OS CORPOS D’ÁGUA?

O que podemos fazer com uma pilha que não funciona mais? A legislação indica: se for uma pilha comum ela pode ser descartada no lixo doméstico para ser encaminhada a um aterro sanitário licenciado. Mas o que é exatamente um aterro sanitário?

O aterro sanitário é um método utilizado para colocar os resíduos sólidos urbanos depositados sobre o solo de uma maneira que proteja o meio ambiente e a saúde pública e favoreça a segurança e bem-estar da comunidade.

É baseado em técnicas de engenharia e segue normas operacionais específicas para confinar o lixo na menor área possível, reduzindo ao máximo seu volume, cobrindo-o no mínimo uma vez ao dia com uma camada de terra ou material inerte (escória, rejeito inaproveitável de mineração, etc.).

Tanto a base do solo em que está instalado o aterro como as suas laterais passa por um sistema de impermeabilização (como argila adequadamente compactada, betume ou lençóis sintéticos feitos de material impermeável).

O aterro sanitário precisa ter um sistema seguro de remoção e de queima dos gases que são produzidos pela decomposição do lixo orgânico e também um sistema de drenagem e tratamento do chorume. É necessário ainda que seja feita a instalação de um sistema de drenagem das águas da chuva, geralmente pela implantação de uma rede de canaletas superficiais, destinadas a desviar a chuva que não incidir diretamente sobre o aterro, para fora de sua área de operação.

A princípio não há danos ao meio ambiente quando as pilhas vão parar em um aterro sanitário onde é feito um manejo adequado do lixo, o problema é que apenas 10% dos aterros brasileiros, segundo estimativa do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama), atendem a esse quesito. Quando o lixo é simplesmente jogado sobre o solo, sem que sejam observadas essas recomendações técnicas de proteção ambiental, formam-se os lixões, muito comuns nos municípios brasileiros.

Em lixões geralmente é possível identificar sérios problemas ambientais e sociais, tais como:

  • presença de habitações (barracos) de população de baixíssima renda próximos do local;
  • presença de catadores de lixo (inclusive crianças) trabalhando em condições subumanas;
  • ausência de cobertura dos resíduos depositados;
  • montes de lixo descoberto de significativa altura e de elevada inclinação;
  • presença de vetores transmissores de doenças;
  • equinos e suínos que se alimentam dos resíduos;
  • inexistência de sistema de drenagem de gases e de chorume;
  • contaminação do subsolo por não haver impermeabilização na base do aterro;
  • emanação de odores fortes e desagradáveis;
  • existência de área alagada nas proximidades geralmente criada devido à inexistência de canais de esgotamento, propiciando, assim, o acúmulo de líquido percolado nas proximidades dos barracos;
  • ausência de controle na entrada dos resíduos, com a disposição no local de resíduos sólidos industriais classe II [poluentes], e provavelmente os de classe I (resíduos tóxicos).

Até nos casos de municípios com absoluta carência de recursos financeiros, técnicos e/ou operacionais, é possível evitar a implantação dos lixões, adotando-se o aterro controlado; método de disposição do lixo sobre o solo, em camadas de 1,0 m a 1,5 m compactadas, cobrindo-as com uma camada de terra ou material inerte de 10 cm a 15 cm de espessura, na conclusão de cada jornada de trabalho.

Além do isolamento do local e da execução de um sistema de drenagem superficial e de valas especiais para disposição dos resíduos sépticos, deve-se cuidar para que o terreno escolhido esteja afastado de cursos de água, do lençol freático e de áreas habitadas.

A adoção do aterro controlado reduz os danos ou riscos à saúde e à segurança da população, no que diz respeito à proliferação de doenças e à prática de catação de lixo, além de apresentar facilidade de execução, com baixos custos de implantação e operação, mas deve ser encarado como solução provisória, por ser ainda precário, sob os aspectos sanitário e ambiental.

As pilhas e baterias descartadas junto ao lixo comum que vão parar, principalmente, nos lixões e nos aterros controlados, ficam expostas ao sol e à chuva e acabam se oxidando.

A oxidação rompe o invólucro e deixa vazar os metais pesados que se misturam ao líquido que se forma no lixo (chorume).

Com as chuvas, os metais pesados penetram no solo e acabam atingindo as águas subterrâneas (lençóis freáticos). Parte deles também atinge córregos e riachos. Essa água, misturada aos metais como zinco, chumbo, manganês e mercúrio, entre outros, tanto pode ser ingerida diretamente como ser usada na irrigação de produtos agrícolas, contaminando diversos alimentos.

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A pilha comum ou seca é formada por um cilindro de zinco metálico, que funciona como ânodo (polo negativo da pilha), separado das outras substâncias químicas  presentes na pilha por um papel poroso. O cátodo (polo positivo da pilha) é o eletrodo central e consiste de grafita coberta por uma camada de dióxido de  manganês, carvão em pó e uma pasta úmida contendo cloreto de amônio e cloreto de zinco, sais de caráter ácido. Por isso, a pilha comum é ácida. A expressão pilha seca é apenas uma designação comercial que foi criada inicialmente para diferenciar este tipo de pilha (revolucionário na época) das pilhas até então conhecidas, que utilizavam recipientes com soluções aquosas, como a pilha de Daniell.

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Operação em um aterro sanitário

Ao contrário do que se acredita, o material disposto em um aterro sanitário não se decompõe com a velocidade que supomos: por exemplo, folha de papel decompõe-se em 3 meses, palito de fósforo, em 6 meses, goma de mascar, em 5 anos, garrafa plástica, em 120 anos. Na verdade demora muito mais do que isso. Para que haja decomposição é necessária a presença de água e oxigênio e a maioria dos aterros sanitários é mantida relativamente seca (para evitar que o chorume contamine as águas subterrâneas). Desse modo, a quantidade de oxigênio que penetra nos resíduos é muito pequena e a decomposição não ocorre a contento.

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O chorume é composto por líquidos extraídos do lixo (líquidos percolados) formados pelo produto da decomposição do lixo orgânico misturado à água proveniente das fontes de produção desse lixo e das chuvas que incidem sobre o aterro.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA:  FONSECA, M. R. M. Química: meio ambiente, cidadania, tecnologia. São Paulo: FTD, 2010. v. 2, cap. 20, p. 350-352

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