Transcript
CURSO DE ENGENHARIA – CICLO BÁSICO
PROFESSOR: JOÃO GASPAROTTO - QUÍMICA
TURMA: 1B
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
1- Identifique quais os gases que compõem a atmosfera e suas respectivas
concentrações ( porcentagem no ar). Descreva pelo menos uma aplicação
de cada gás.
R: Nitrogênio 78% - Líquido de Refrigerante ; Oxigênio 21% -
Tratamento de água ; Argônio 0,9% - Lâmpadas ; Outros Gases 0,1%
2- Compare os gases que compõem a atmosfera e responda se todos eles são
substâncias simples. Justifique sua resposta.
R: Nitrogênio – Simples ; Oxigênio – Simples ; Argônio – Simples .
Os gases acima são simples, pois são compostos por um único elemento
químico.
3- Pesquise como é realizada a separação dos gases que compõem a
atmosfera.
R: Não há separação de gases leves e gases mais pesados da atmosfera,
por causa da constante mistura turbulenta que ocorre em grande escala
na atmosfera.
4- Pesquise e elabore um resumo sobre a produção industrial da amônia
pelo processo de Haber-bosh.
R: O azoto, matéria-prima necessária à produção do amoníaco, era
obtido no séc. XIX a partir dos depósitos naturais de nitrato de
sódio, que existiam principalmenteno Chile (os chamados "nitratos do
Chile"). Em finais do séc XIX ficou claro que esses depósitos não
podiam satisfazer a crescente necessidade de compostos de azoto em
todo o mundo. Haber e Bosch, ambos de nacionalidade alemã, destacaram-
se neste desafio de investigação química, o que lhes valeu a
atribuição do Prémio Nobel da Química. Haber desenvolveu o modelo de
produção de amoníaco e Bosch resolveu dificuldades técnicas na
aplicação desse modelo.
5- Elabore um texto em grupo descrevendo a importância da atmosfera como
fonte de matéria prima.
R: Atmosfera é o nome dado a camada gasosa que envolve os planetas. No
caso da atmosfera terrestre ela é composta por inúmeros gases que ficam
retidos por causa da força da gravidade e do campo magnético que envolve
a terra.
A atmosfera protege os organismos da exposição a níveis arriscados de
radiação ultravioleta, contém os gases necessários para os processo
vitais de respiração celular e fotossíntese e fornece a água necessária
para a vida.
Podemos encontra atualmente na atmosfera o nitrogênio (N2), representado
78,08% de gás na atmosfera, o oxigênio (O2), representando 20,95%, o
argônio (AR), representado 0,93%, o dióxido de carbono (Co2)
representando 0,035%, o neônio(Ne) representando 0,0018%, o hélio( He)
representando 0,00052 %, o metano(CH4) representando 0,00014%, o
kriptônio(Kr) representando 0,00010%, o oxido nitroso(N2O) representando
0,00005%, o hidrogênio(H2) representando 0,00005%, o ozônio(O3)
representando 0,000007% e o xenônio(Xe) representando 0,000009% de gás na
atmosfera.
O nitrogênio é o componente principal da atmosfera terrestre.É obtido,
para usos industriais, pela destilação do ar líquido ou pelo
enriquecimento através de filtros moleculares. O elemento está presente
na composição de substâncias excretadas pelos animais, usualmente na
forma de uréia e ácidas úricas.
O oxigênio é essencial para a respiração celular dos organismos aeróbios.
Essa molécula é formada durante a fotossíntese das plantas e
posteriormente é utilizada pelos seres vivos no processo de respiração. A
maior parte de oxigênio existente 99,5% está concentrada na crosta e
manto da litosfera, apenas uma pequena fracção do oxigênio está contido
na atmosfera 0,49%.
O argônio é obtido por meio da destilação fracionada do ar líquido e é
usado em lâmpadas fluorescente, em soldas, termômetro e em cromatografia.
O dióxido de carbono é adquirido por meio da respiração humana e animal ,
por queimadas de combustíveis fosseis e mudança no uso da terra
(desmatamentos e queimadas). As plantas utilizam o Co2 para fazer a
fotossíntese, ele também é utilizado para produzir bebidas, extintores,
botijas e junto com o oxigênio para produzir efeitos anestésicos em
pequenos animais.
O neônio é encontrado usualmente sobre forma de gás monoatômico. É obtido
em escala industrial pela destilação fracionada do ar. Ele é utilizado
para indicadores de alta voltagem, tubo de televisão, junto com o hélio é
empregado para obtenção de um tipo de laser ele também é comercializado
como refrigerante criogênio.
O hélio é encontrado como produto de desintegração em diversos minerais
radioativos de urânio e tório, além disso, esta presente em algumas águas
minerais em gases vulcânicos, principalmente nos vulcões de lama, pode-se
obter o hélio também nos intestinos de ruminantes, mas em baixa
concentração.
O metano emana através de vulcões, lama e falhas geológicas, decomposição
de resíduos orgânicos, fontes naturais (pantano), extração de combustível
mineral, processos de digestão de animais herbívoros, bactérias,
aquecimento ou combustão de biomassa anaeróbica. O metano encontra-se
como componente principal nas exalações naturais de regiões petrolíferas
existindo também em cerrado em cavidades nos estratos de jazidas de
carvão mineral.
O kriptônio é encontrado gasoso na temperatura ambiente nos vapores
vulcânicos e que emanam das águas termais.É utilizado para fazer lâmpadas
fluorescentes junto com o argônio.
O oxido nitroso são produzidos através de desnitrificação, nitrificação
ou quimiodesnitrificação, esses transformam um elemento em outro.
O hidrogênio é industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos
presentes no gás natural, tais como metano, após o qual a maior parte do
hidrogênio elementar é usada "em cativeiro" (o que significa localmente
no lugar de produção). O hidrogênio é produzido em laboratório de química
e biologia, muitas vezes como sub-produto da desidrogenação de substratos
insaturados na natureza como meio de expelir equivalentes redutores em
reação bioquímica.
O ozônio é produzido com a colisão de uma molécula de O2 com um átomo de
oxigênio, sua destruição não-catalítica se deve ao fato dele absorver as
radiações ultravioletas solar, sendo destruído por esse processo ou por
reações com átomos de oxigênio. É produzido artificialmente com a
passagem de um arco voltaico com descargas elétricas de alta tensão
através de uma corrente de oxigênio ou ar seco.
O xenônio é um gás encontrado naturalmente nos gases emitidos por alguns
mananciais naturais.O elemento é obtido comercialmente por extração dos
resíduos do ar líquido.
6- Sabendo que o petróleo é uma mistura de muitos compostos que contém em
sua cadeia carbônica principalmente carbono e hidrogênio, escreva o
nome de cinco compostos extraídos do petróleo.
R: Gasolina ; Querosene ; Óleo Diesel ;Nafta ; Parafina.
7- Em sua opinião, há diferença no processo de separação dos compostos
do petróleo, como processo de separação do etanol do modo fermentado?
Explique.
Sim, Porque o etanol é fermentado e depois destilado, e o petróleo é
somente destilado.
8- Pesquise a quantidade de calor liberado na queima ( combustão) de 1
litro de etanol e de 1 litro de gasolina (sem etanol).
R:
9- O etanol é um substituto perfeito ao petróleo quando este deixar de
existir?
R: Com a mesma eficiência e abundância que usamos o petróleo, é difícil.
Mas poderemos substituir onde pudermos por energia hidrelétrica. E embora
tenhamos um bom potencial, temos uma enorme defasagem nas redes de
transmissão, por isso ainda está longe o dia em que poderemos trocar o
fogão a gás pelo elétrico. Ou o aquecimento à gás por eletricidade em
regiões frias.
Outros substitutos, como a energia solar e eólica ainda não tem muita
expressividade, mas novas tecnologias de captação estão sendo oferecidas
a cada dia. Pode ser uma boa aposta no futuro, temos uma ótima insolação
e nosso litoral tem um bom regime de ventos.
Finalmente, temos os biocombustíveis. É um bom substituto, tem um bom
rendimento e dá até para fazer plástico a partir do etanol. Porém, o
maior objetivo dos biocombustíveis é abastecer a frota de veículos. Pode
ser que no futuro esta prioridade seja repensada, visto que o advento do
biocombustível está reconfigurando a finalidade da agricultura, que é
alimentar os seres humanos.
Há também a energia nuclear que, se bem cuidada, é a mais limpa possível.
Se mal cuidada, é um desastre apavorante.
O melhor substituto vai depender disponibilidade do local e dos
incentivos que cada um recebe.
Para o Brasil poderá ser uma boa alternativa.
Nosso país é um dos maiores produtores mundiais de etanol a partir da
cana-de-açúcar e pode ampliar grandemente esta produção, gerando
empregos, desenvolvimento de pesquisas e tecnologias nacionais, o que é
um excelente fator para a captação de riquezas do exterior via
exportações.
O etanol, além de poder ser usado como combustível verde, pode ser fonte
de criação de monômeros (unidades moleculares repetitivas) para a
formação das moléculas de plástico (polímeros), substituindo o petróleo
na confecção de plásticos e outros materiais.
A eliminação de água do etanol gera o etileno:
H3C-CH2-OH ---> H2C=CH2(etileno) + H2O
uma das principais moléculas para a produção dos mais diferentes tipos de
plásticos.
A partir do etileno, que é uma substância muito eclética em relação à
fabricação de plásticos, podemos produzir o óxido de etileno, ftalato,
ácido acrílico, etc, que são monômeros utilizados na fabricação dos
plásticos.
Com estes monômeros e com seus derivados sintéticos podemos formar o PVC,
o polietileno, o poliftalato, acrílico, isopreno e uma infinidade de
plásticos, borrachas e outros materiais que hoje dependem do petróleo
como fonte de matéria prima.
