segunda-feira, 29 de junho de 2020

Extração de materiais úteis da hidrosfera

Habilidade: Compreender que a hidrosfera serve como fonte de materiais para o uso humano.

Cerca de 70% da superfície da Terra está coberta de água. Hidrosfera é o nome dado ao conjunto de regiões do planeta que agrega todos os tipos de água (sólida, líquida e gasosa). Desse conjunto, os oceanos são os maiores reservatórios com 97,3% do total da hidrosfera.  

Há também a água dos rios, lagos, aquíferos (água subterrânea), e água das geleiras localizada nos polos e regiões montanhosas, água na forma de umidade na atmosfera.  

É preciso ter ciência que, de todo o potencial da hidrosfera, apenas e aproximadamente 0,007% é água disponível ou de possível acesso para consumo humano.  

Importância dos oceanos  
Embora para os seres humanos a água doce tenha uma importância imediata na manutenção da vida, os oceanos com sua água contendo aproximadamente 3,5% de sais, principalmente cloreto de sódio, é que tem um importante papel vital na manutenção da vida no planeta Terra como um todo e um importante aliado na amenização do efeito estufa por meio da absorção de grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera.  

Fitoplâncton - Florestas no oceano   
É no oceano que se desenvolve uma das mais importante forma de vida, o fitoplâncton, que são algas microscópicas que vivem flutuando no mar em função das correntes, estes vegetais marinhos são responsáveis pelo equilíbrio do clima no planeta através da absorção do dióxido de carbono e da produção de cerca de 80% do oxigênio atmosférico e representa a base das cadeias alimentares dos ecossistemas marinhos.  

Os oceanos e o equilíbrio do clima  
Os oceanos são responsáveis pela manutenção do clima terrestre. O transporte de calor se dá da seguinte forma: A água absorve essa energia térmica (calor) que recebe sobretudo nos trópicos e a redistribui para o resto do planeta, no sentido dos pólos através das correntes marinhas.  

Nesse movimento a água aquecida e menos densa se desloca pela parte superficial dos oceanos em direção aos polos, nesse trajeto e a aproximação dos polos ocorre a perda de calor e consequente resfriamento e aumento da densidade provocando o afundamento do fluxo de água, este efeito provoca o processo inverso no oceano profundo, a água afunda e migra para as zonas equatoriais, num processo muito lento. Caso contrário, a Terra tornar-se-ia demasiadamente fria para a sobrevivência do ser humano.  

Oceanos - Alimento, energia e vida  
O mar é, também, uma importante fonte de alimento e de energia, tanto as energias não renováveis como o petróleo e o gás, como as energias renováveis como o vento e as ondas marítimas.  

A zona costeira é particularmente importante porque 60 % da população mundial vive numa faixa de 100 km da costa marítima. A interface entre a hidrosfera, litosfera e a atmosfera é onde ocorre o desenvolvimento da vida em nosso planeta. A interação entre estes três ambientes recebe o nome de biosfera.  

Ciclo hidrológico é um processo dinâmico provocado pela energia solar e do interior da Terra em que a água se recicla continuamente transitando entre a hidrosfera, atmosfera e litosfera. Na hidrosfera a água num processo dinâmico e contínuo percorre os três estágios (sólido, líquido e gasoso) que tem o clássico nome de ciclo hidrológico.  

Nesse processo as águas dos oceanos e dos continentes se evaporam, formam nuvens que condensam-se e precipitam-se sobre o planeta sob a forma de chuva, neve ou granizo. Depois escorrem para rios, lagos e aos poucos correm de novo para o mar, ou para o subsolo onde acumula-se formando depósitos subterrâneos de água, também conhecidos como lençóis freáticos ou aquíferos. Mantendo assim o equilíbrio no sistema hidrológico do planeta. 

Além disso a água, em seu estado líquido ou sólido, cumpre o importante papel de agente modelador da crosta terrestre. A maior parte dos depósitos sedimentares provem do transporte e da deposição pela ação da água e do gelo.  


Uso e preservação da água no mundo

Habilidade: Avaliar a necessidade do uso consciente da água, interpretando informações sobre o seu tratamento e consumo. 

A água exerce um papel indispensável à sobrevivência e ao desenvolvimento da vida, pois atende as necessidades básicas dos ecossistemas e da agroindústria. Considerada recurso natural renovável, é indispensável a todas as formas de vida.  

Encontrada em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso, apenas um pequeno percentual da água é doce, somente cerca de 4% é próprio para consumo.  

Essa substância é imprescindível à manutenção de toda vida terrestre, tanto fauna como flora. Fazendo parte da composição desses seres vivos, até realizando processos fisiológicos mais complexos. É de suma importância a preservação da água para a biodiversidade. Lembrando que água sendo um ciclo, não se acabará. O que será cada vez mais escassa é a sua potabilidade.  

Preservação  
O volume de água no globo é distribuído de forma bastante desigual, varia de acordo com o clima e a geografia, por exemplo. A engenheira ambiental da ATS, Fernanda Rêgo, destaca que a Constituição Federal de 1988 estabelece a todos os indivíduos, o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à qualidade de vida.  

Entretanto, os desafios são grandes e não podem ficar restritos somente às entidades públicas. Todos nós devemos nos conscientizar e preservar os recursos hídricos, patrimônio natural. Por isso, a importância dessa data, 22 de março, que, em 2017, teve como foco a preservação de nascentes.  

Para que o ciclo da água funcione em perfeito estado, sem contaminação atmosférica, hídrica e do solo, é preciso que as florestas se mantenham em pé, uma vez que possuem a função de proteger o solo, abastecer os lençóis freáticos, filtrar as impurezas, entre outras.  

Reuso de água doméstica  
Toda água encanada que é utilizada nas residências, no comércio e nas indústrias, é descartada pelo esgoto. Após essa utilização, é possível classificar essas águas em negra ou cinza. A água negra é proveniente dos vasos sanitários, onde esteve em contato com matéria fecal. 

A água cinza é qualquer água residual, que foi usada em processos domésticos (chuveiro, lavanderia e lavatórios). O uso de água cinza já é largamente adotado em outros países. Alguns estados brasileiros atualizaram a legislação com a exigência da separação de suas águas, como é o caso do Paraná. Essa pode ser reaproveitada por meio de um sistema que separa as tubulações de cada saída e redireciona para lavagem de pisos e descargas sanitárias, por exemplo.  

Reuso da água da chuva  
As cisternas são reservatórios que recolhem a água da chuva e a armazenam para uso doméstico geral. É um sistema de reaproveitamento de águas pluviais de baixo custo que faz a captação da água para uso restrito no ambiente doméstico. É considerada uma das melhores e mais eficazes alternativas quando o assunto é economizar água e pode ser instalada em casas, apartamentos e condomínios.  

Fonte:

Gráficos de Misturas e Substâncias

Habilidade: Interpretar informações referentes às propriedades das substâncias e das misturas em tabelas e gráficos.

Os gráficos de misturas e substâncias são representações geométricas (retas) que apresentam variáveis (temperatura e tempo) utilizadas para o reconhecimento desses materiais.

Substâncias são matérias que apresentam propriedades (densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição etc.) constantes. Já as misturas são matérias que apresentam propriedades variáveis. Uma forma que pode ser utilizada para identificá-las são os gráficos que as representam.  

Os gráficos de misturas e substâncias apresentam sempre a mesma composição, isto é:  
No eixo x, temos a presença da variável tempo.
No eixo y, temos a presença da variável temperatura.
Sempre apresentam cinco patamares (retas).

O primeiro patamar sempre se refere ao estado físico sólido. 
O segundo patamar sempre se refere ao ponto de fusão, ou seja, à passagem do estado sólido para o líquido. 
O terceiro patamar sempre se refere ao estado físico líquido. 
O quarto patamar sempre se refere ao ponto de fusão, ou seja, à passagem do estado líquido para o gasoso.
O quinto patamar sempre se refere ao estado físico gasoso.  

Temos, de uma forma geral, quatro gráficos utilizados para representar substâncias e misturas, sendo três deles exclusivos das misturas.  

Gráfico de uma substância  
O gráfico de uma substância (simples ou composta) apresenta os seguintes parâmetros:  
Primeiro, terceiro e quinto patamares são sempre variáveis, o que pode ser comprovado pelo fato de eles estarem sempre na diagonal em relação aos eixos x e y (tempo e temperatura), ou seja, à medida que o tempo passa, a temperatura também aumenta.
Segundo patamar (ponto de fusão) é constante, o que pode ser comprovado pela análise do intervalo de tempo de x para y. Nesse intervalo, temos o patamar sempre na horizontal (constante) em relação à temperatura do PF.
Quarto patamar (ponto de ebulição) é constante, o que pode ser comprovado pela análise do intervalo de tempo de z para w. Nesse intervalo, temos o patamar sempre na horizontal (constante) em relação à temperatura do PE.  

Gráfico de uma mistura comum  
Uma mistura comum é a união de duas ou mais substâncias em um mesmo recipiente. Um exemplo clássico é a mistura entre água e sal. O gráfico de uma mistura comum apresenta sempre os seguintes parâmetros:  
Primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto patamares sempre variáveis, o que pode ser comprovado pelo fato de eles estarem sempre na diagonal em relação aos eixos x e y (tempo e temperatura), ou seja, à medida que o tempo passa, a temperatura também aumenta.  

Gráfico de uma mistura eutética  
A mistura eutética é uma mistura exclusivamente homogênea e formada por materiais no estado sólido em quantidades bem específicas. A mistura homogênea denominada solda, por exemplo, a qual é formada por 67% de chumbo e 33% de estanho, é uma mistura eutética.  

O gráfico de uma mistura azeotrópica apresenta sempre os seguintes parâmetros:  
Primeiro, terceiro, quarto e quinto patamares sempre variáveis, o que pode ser comprovado pelo fato de eles estarem sempre na diagonal em relação aos eixos x e y (tempo e temperatura), ou seja, à medida que o tempo passa, a temperatura também aumenta.  
Segundo patamar (ponto de fusão) é constante, o que pode ser comprovado pela análise do intervalo de tempo de x para y. Nesse intervalo, temos o patamar sempre na horizontal (constante) em relação à temperatura do PF.  

Gráfico de uma mistura azeotrópica  
A mistura azeotrópica é uma mistura exclusivamente homogênea e formada por materiais no estado líquido em quantidades bem específicas. A mistura homogênea formada por 95,5% de água e 4,5 % de etanol, por exemplo, é uma mistura azeotrópica.  
O gráfico de uma mistura azeotrópica apresenta sempre os seguintes parâmetros: 

Primeiro, segundo, terceiro e quinto patamares são sempre variáveis, o que pode ser comprovado pelo fato de eles estarem sempre na diagonal em relação aos eixos x e y (tempo e temperatura), ou seja, à medida que o tempo passa, a temperatura também aumenta.
Quarto patamar (ponto de ebulição) é constante, o que pode ser comprovado pela análise do intervalo de tempo de z para w. Nesse intervalo, temos o patamar sempre na horizontal (constante) em relação à temperatura do PE.

Fonte:

quarta-feira, 24 de junho de 2020

Intervenções para reduzir o uso de fertilizantes

Habilidade: Compreender as vantagens de se produzir a agricultura utilizando diferentes formas de uso do solo (rotação de terras, uso sustentável do solo, agricultura com agrotóxicos), visando sua maior conservação. 

As intervenções concebidas para reduzir a necessidade do uso de fertilizantes que adicionam nitrogênio ao sistema ecológico, poderiam incluir:  
Trabalhar com rodízio de culturas que fornecem o nitrogênio adicionado pelos fertilizantes.

Otimizar o timing e a quantidade de fertilizantes aplicados, adotando técnicas de plantio selecionado, ou desenvolver variedades geneticamente modificadas de plantas que aumentem a eficiência do uso de nitrogênio. 

Utilizar técnicas tradicionais de plantio para potencializar a capacidade de variedades economicamente importantes de trigo, cevada e centeio de interagir favoravelmente com as comunidades microbianas associadas a plantas com sistemas de raízes, e faze-lo de forma a alcançar um uso eficiente do nitrogênio. 

“Enquanto os processos de eutrofização já são reconhecidos por muitos anos, apenas recentemente os cientistas foram capazes de começar a colocar o processo antropogênico em um contexto de entendimento dos ciclos biogeoquímicos mais amplos do planeta”, disse Robert Burnap, um diretor de programa da NSF (National Science Foundation). 

Fonte:

DBO - Questões

Habilidade: Realizar cálculos envolvendo concentrações de soluções e de DBO e aplicá-los para reconhecer problemas relacionados à qualidade da água para consumo.

Questões

01. (FCC-2016) O grau de poluição de uma água residuária pode ser determinado pela quantidade de matéria orgânica presente, sendo um importante parâmetro a medida da Demanda Bioquímica de Oxigênio − DBO. Na prática, é correto afirmar que 
a) a DBO reduz à medida que aumenta a concentração de matéria orgânica. 
b) considerando o teste padrão, a DBO é realizada a 20 ºC, com incubação de 5 dias. 
c) a DBO é a medida das necessidades de uma população microbiológica anaeróbica. 
d) o valor da DBO do esgoto bruto é inferior ao do efluente final. 
e) calcular a DBO isenta o cálculo da Demanda Química de Oxigênio − DQO.

02. (CESGRANRIO-2011) A quantidade de matéria orgânica presente é um importante parâmetro para se conhecer o grau de poluição de uma água residuária, sendo medida pela Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). Na prática, sabe-se que 
a) a DBO diminui à que medida que o grau de poluição orgânica aumenta. 
b) o teste padrão de DBO é realizado a uma temperatura de 20 o C, durante um período de incubação de 5 dias. 
c) a nitrificação ocorre, geralmente, na DBO de primeiro estágio. 
d) a variação da DBO dos esgotos domésticos se situa, normalmente, entre 10 mg/L e 40 mg/L. 
e) a oxidação da matéria carbonácea ocorre, geralmente, na DBO de segundo estágio.

03. (FCC-2014) A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) retrata a quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, através de processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea existente em uma amostra. O aumento da DBO está associado  
a) a resfriamento da amostra. 
b) à análise precoce da amostra. 
c) à diluição da amostra. 
d) à agitação da amostra. 
e) aos micro-organismos decompositores.

04. (ENEM-2010) Todos os organismos necessitam de água e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biológicos, como respiração e fotossíntese, exercem profunda influência na química das águas naturais em todo o planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em água (9,0 mg/l a 20 °C) a disponibilidade de oxigênio nos ecossistemas aquáticos estabelece o limite entre a vida aeróbica e anaeróbica. Nesse contexto, um parâmetro chamado Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matéria orgânica presente em um sistema hídrico. A DBO corresponde à massa de O2 em miligramas necessárias para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água. 
BAIRD, C. Química Ambiental. Ed. Bookmam, 2005 (adaptado).  
Dados: Massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16.  
Suponha que 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH2O e massa molar a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água; em quanto a DBO será aumentada?    
a) 0,4 mg de O2/litro  
b) 1,7 mg de O2/litro  
c) 2,7 mg de O2/litro  
d) 9,4 mg de O2/litro  
e) 10,7 mg de O2/litro

05. (ESAF-2012) Sobre a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), é correto afirmar que  
a) a DBO é alta em um rio com baixos teores de matéria orgânica em suspensão.  
b) a injeção de oxigênio (aeração artificial) de lagos consiste em um dos métodos de remediação da DBO.  
c) na determinação da DBO pelo método da diluição (DBO5), a amostra de água é mantida por cinco dias a uma temperatura de 20 ºC e num frasco de vidro transparente.  
d) DBO é inversamente proporcional à quantidade de sedimentos em suspensão presentes na água.  
e) DBO depende do tipo de bactérias (aeróbicas ou anaeróbicas) presente na água.

06. Diluição é uma operação muito empregada no nosso dia a dia. Um exemplo é quando preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentração do soluto seja de 0,4 mol. L-1. O volume de água, em mL, que deverá ser acrescentado para que a concentração do soluto caia para 0,04 mol. L-1 será de:  
a) 1000
b) 900
c) 500
d) 400

07. (ENEM-2010) O despejo de dejetos de esgotos domésticos e industriais vem causando sérios problemas aos rios brasileiros. Esses poluentes são ricos em substâncias que contribuem para a eutrofização de ecossistemas, que é um enriquecimento da água por nutrientes, o que provoca um grande crescimento bacteriano e, por fim, pode promover escassez de oxigênio. 
Uma maneira de evitar a diminuição da concentração de oxigênio no ambiente é: 
a) Aquecer as águas dos rios para aumentar a velocidade de decomposição dos dejetos. 
b) Retirar do esgoto os materiais ricos em nutrientes para diminuir a sua concentração nos rios. 
c) Adicionar bactérias anaeróbicas às águas dos rios para que elas sobrevivam mesmo sem o oxigênio. 
d) Substituir produtos não degradáveis por biodegradáveis para que as bactérias possam utilizar os nutrientes. 
e) Aumentar a solubilidade dos dejetos no esgoto para que os nutrientes fiquem mais acessíveis às bactérias. 

Fonte:

Substâncias Puras e Misturas - Questões

Habilidade: Identificar e diferenciar substâncias em misturas.

Questões

01. (UFRGS) O granito consiste em quatro minerais: feldspato, magnetita, mica e quartzo.  Se um desses minerais pode ser separado dos demais, pode-se afirmar que o granito é:  
a) um elemento  
b) uma substância simples  
c) uma substância composta  
d) um composto iônico  
e) uma mistura

02. (Mackenzie-SP) Água mineral engarrafada, propanona (C3H6O) e gás oxigênio são classificados, respectivamente, como:  
a) substância pura composta, substância pura simples e mistura homogênea.  
b) substância pura composta, mistura homogênea e substância pura simples.  
c) mistura heterogênea, substância pura simples e substância pura simples.  
d) mistura homogênea, substância pura composta e substância pura composta.  
e) mistura homogênea, substância pura composta e substância pura simples.

03. (Unicastelo) Considere os seguintes produtos:  
1 pedra de granito  
1 copo de água mineral  
1 barra de ouro  
1 balão cheio de ar  
1 colher de cloreto de sódio  
São misturas homogêneas:  
a) a pedra de granito e o ar contido no balão.  
b) a água mineral e o ar contido no balão.  
c) a barra de ouro e a água mineral  
d) a pedra de granito e o cloreto de sódio  
e) a barra de ouro e o cloreto de sódio

04. (Efoa-MG) O ferro é um dos componentes da hemoglobina. A falta de ferro na alimentação causa anemia. O processo anêmico pode ser revertido com uma alimentação rica em carnes, verduras, grãos e cereais integrais, sendo, em alguns casos, necessário um suplemento de sulfato de ferro (II). Nesse contexto, os termos sublinhados no texto acima classificam-se, respectivamente, como:  
a) elemento químico e substância composta.  
b) substância simples e substância composta.  
c) mistura homogênea e mistura homogênea.  
d) substância simples e mistura heterogênea.  
e) elemento químico e mistura heterogênea.

05. (Osec-SP) Em qual das sequências abaixo estão representados um elemento, uma substância simples e uma substância composta, respectivamente:  
a) H2, Cℓ2, O2  
b) H2, Ne, H2O  
c) H2, HI, He  
d) H2O, O2, H2  
e) Cℓ, N2, HI

Fonte:

terça-feira, 23 de junho de 2020

Projeto Tabela Periódica Artística

Habilidade: Interpretar a linguagem química com uma linguagem visual, para mostrar como os elementos químicos se relacionam ao nosso dia a dia. 

Servirá como nota procedimental do 2º Bimestre. 
Os alunos da Escola Estadual Professor Luiz D'Áurea devem enviar o trabalho com nome, nº, série e turma até o dia 17/07 pelo:
Microsoft Teams 
ou pelo https://www.facebook.com/quimica.prof.jean 
ou pelo e-mail quimica.prof.jean@gmail.com

Procedimentos:
- Pesquisar um elemento químico da Tabela Periódica e fazer a sua criação artística. 
- Colocar NÚMERO e SÍMBOLO do elemento químico. 
- Pode ser feito um desenho (sulfite ou papel cartão), um mangá (sulfite ou papel cartão), uma pintura (papel cartão ou tela), uma colagem (sulfite ou papel cartão), uma escultura (cera, gesso ou argila) ou um poema com desenho (folha de sulfite) inspirado em um elemento químico. 
Cada sala ficará responsável por um grupo de elementos químicos para não haver repetições de trabalhos. O objetivo é completar toda a Tabela Periódica. 
1º A - Escolher entre os elementos 01 e 20. 
1º B - Escolher entre os elementos 21 e 40. 
1º C - Escolher entre os elementos 41 e 60. 
1º D - Escolher entre os elementos 61 e 80. 
1º E - Escolher entre os elementos 81 e 100. 
2º A - Escolher entre os elementos 01 e 25. 
2º B - Escolher entre os elementos 26 e 50. 
3º A - Escolher entre os elementos 51 e 75. 
3º B - Escolher entre os elementos 76 e 100.

Desenho 
É o processo pelo qual uma superfície é marcada aplicando-se sobre ela a pressão de uma ferramenta (em geral, um lápis, carvão, nanquim, grafite, pastel, caneta, pincel etc.) e movendo-a, de forma a surgirem pontos, linhas e formas planas. O resultado deste processo (a imagem obtida) também pode ser chamada de desenho.   

Pintura 
Refere-se genericamente à técnica de aplicar pigmento em forma líquida a uma superfície bidimensional, de modo a colori-la, atribuindo-lhe matizes, tons e texturas. Em um sentido mais específico, é a arte visual onde se pinta em determinadas superfícies, tais como papel, tela, ou uma parede (pintura mural ou de afrescos).

Colagem 
Também é considerada uma técnica convencional de arte visual que utiliza vários materiais aplicados em diferentes suportes para criar um efeito diferente e interessante. Ao abrigar no espaço do quadro elementos retirados da realidade — pedaços de jornal e papéis de todo tipo, tecidos, madeiras e objetos variados, a colagem passa a ser concebida como construção sobre um suporte, o que dificulta o estabelecimento de fronteiras rígidas entre pintura e escultura.

Escultura 
É uma arte visual que representa imagens em relevo total ou parcial usando a tridimensionalidade do espaço. Os processos da arte em escultura datam da Antiguidade e sofreram poucas variações até o século XX.

Estes processos podem ser classificados segundo o material empregado: pedra, metal, argila, gesso ou madeira. A técnica da modelagem consiste em elaborar esculturas inéditas através desta técnica. São utilizados materiais macios e flexíveis, facilmente modeláveis, como a cera, o gesso e a argila.

Fonte:

Currículo de Química - 2º Bimestre - Conteúdos e Habilidades

1º Ano 
Temas/Conteúdos
Transformação química na natureza e no sistema produtivo
– Combustíveis – 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
combustíveis
• Conservação 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
– Primeiras ideias sobre a constituição da matéria
– Modelo de Dalton sobre a constituição da matéria
• Conceitos de átomo e de elemento segundo Dalton
• Suas ideias para explicar transformações e relações de massa
• Modelos explicativos como construções humanas em diferentes contextos sociais

Habilidades do Currículo do Estado de São Paulo
• Identificar os reagentes, produtos e a energia envolvida em reações de combustão.
• Estimar as proporções fixas entre as massas de reagentes e produtos nas transformações químicas.
• Reconhecer os impactos socioambientais decorrentes da produção e do consumo de carvão vegetal e mineral e de outros combustíveis.
• Identificar as principais ideias sobre a constituição da matéria a partir das ideias de Dalton (modelo atômico de Dalton).
• Determinar a massa, calor produzido e o poder calorífico de combustíveis nas transformações químicas.
• Reconhecer os fenômenos da chuva ácida e o efeito estufa por meio de figuras, diagramas e textos.
• Reconhecer o modelo atômico de Dalton na interpretação da constituição da matéria e a lei de conservação de massa nas transformações químicas.

2º Ano 
Temas/Conteúdos
Materiais e suas propriedades
– O 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 químicas
• Condutibilidade elétrica e radiatividade natural dos elementos
• O modelo de Rutherford e a natureza elétrica dos materiais
• O modelo de Bohr e a constituição da matéria
• O uso do número atômico como critério para organizar a tabela periódica
• Ligações químicas em termos de forças elétricas de atração e repulsão
• Transformações químicas como resultantes de quebra e formação de ligações
• Previsões sobre tipos de ligação dos elementos a partir da posição na tabela periódica
• Cálculo da entalpia de reação pelo balanço energético resultante da formação e ruptura de ligações
• Diagramas de energia em transformações endotérmicas e exotérmicas

Habilidades do Currículo do Estado de São Paulo
• Relacionar a presença de íons em materiais com a condutibilidade elétrica.
• Identificar as regiões constituintes dos átomos (núcleo e eletrosfera) e suas respectivas partículas (prótons, nêutrons e elétrons).
• Relacionar o número atômico com o número de prótons e o número de massa com a soma do número de prótons e nêutrons.
• Reconhecer a estrutura da matéria com base nas ideias de Rutherford e de Bohr.
• Localizar os elementos químicos na tabela periódica a partir dos números atômicos.
• Relacionar modelos de ligações químicas (iônica, covalente e metálica) com as propriedades das substâncias (temperatura de fusão e de ebulição, solubilidade, condutibilidade e estado físico à temperatura e pressão ambientes).
• Reconhecer a variação de energia envolvida em transformações químicas a partir de gráficos, tabelas e diagramas.
• Reconhecer a energia envolvida numa transformação química, considerando a ideia de quebra e formação de ligações (iônica, covalente e metálica) e os valores das energias de ligação.
• Identificar o tipo de ligação química (iônica, covalente e metálica) a partir do conceito de
eletronegatividade.

3º Ano
Temas/Conteúdos
Hidrosfera como fonte de materiais para uso humano
– Extração de materiais úteis da hidrosfera; 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 neutralização
• Composição das águas naturais
• Processos 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 produtivo
• Conceito de dissociação iônica e de ionização e a extensão das transformações químicas – equilíbrio químico
• 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 químico
• Equilíbrios químicos envolvidos no sistema CO2 / H2O na natureza
• Transformações ácido–base e sua utilização no controle do pH de soluções aquosas

Habilidades do Currículo do Estado de São Paulo
• Identificar métodos utilizados em escala industrial para a obtenção de produtos a partir da água do mar: obtenção do cloreto de sódio por evaporação, do gás cloro e do sódio metálico por eletrólise ígnea, do hidróxido de sódio e do gás cloro por eletrólise da salmoura, do carbonato de sódio pelo processo Solvay e de água potável por destilação e por osmose reversa.
• Reconhecer a condutibilidade elétrica da água, no nível microscópico, utilizando o processo de autoionização da água pura.
• Identificar os fatores (temperatura, pressão e concentração de substâncias envolvidas) que alteram os estados de equilíbrios químicos nas reações químicas.
• Identificar reações de neutralização entre ácidos fortes e bases fortes como reações entre H+ e OH–.
• Reconhecer que a constante de equilíbrio é uma relação que indica as concentrações relativas de reagentes e produtos que coexistem em equilíbrio dinâmico.
• Calcular a constante de equilíbrio de uma reação química em equilíbrio dinâmico.
• Resolver problemas que envolvam cálculos das entalpias das reações químicas diretas e inversas a partir de dados, tabelas e gráficos.
• Reconhecer as modificações no equilíbrio químico causadas por alterações de temperatura, a partir das entalpias das reações direta e inversa.
• Reconhecer como as alterações nas pressões modificam equilíbrios envolvendo fases líquidas e gasosas (solubilidade de gases em líquidos).
• Reconhecer os custos ambientais e econômicos da disponibilidade, captação e distribuição da água para o uso responsável e consciente.
• Calcular a massa, a quantidade de matéria e a quantidade em volume de ácido forte e base forte em reações de neutralização, dadas as concentrações das soluções.
• Reconhecer o conceito de pH das soluções.
• Reconhecer, nos níveis macroscópico e microscópico, qualitativo e quantitativo, que a adição de solutos pode modificar o pH da água.
• Relacionar o conceito de pH com as ideias de Arrhenius.
• Identificar mudanças nos equilíbrios químicos das reações utilizando o Princípio de Le Chatelier.

Fonte:
Matriz de Avaliação processual

segunda-feira, 22 de junho de 2020

Nitrogênio e Impacto Ambiental

Habilidade: Aprender quais são os impactos causados pela interferência humana no ciclo do nitrogênio.

Apesar de ser um elemento essencial à vida, em grandes quantidades o nitrogênio pode ser um verdadeiro problema ambiental.  


E, de acordo com um novo estudo, as pessoas estão sobrecarregando os ecossistemas com nitrogênio pela queima de combustíveis fósseis e pelo aumento das atividades industriais e agrícolas que produzem nitrogênio. Segundo o estudo, esse excesso de nitrogênio gerado por atividades humanas polui as águas doces e zonas costeiras, e pode contribuir para a mudança climática. Todavia, tal dano ambiental poderia ser reduzido pela adoção de práticas sustentáveis. 

O ciclo do nitrogênio – que existe há bilhões de anos – transforma formas não-biológicas do elemento encontradas na atmosfera em diversas formas biologicamente úteis que são necessárias aos seres vivos para criar proteínas, DNA e RNA, e por plantas, para crescer e fazer fotossíntese. Essa transformação é conhecida como fixação do nitrogênio.  


Mediada principalmente por bactérias que vivem em raízes de plantas leguminosas e no solo, a fixação do nitrogênio e outros componentes de seu ciclo mandam o elemento (em todas as suas formas) para a atmosfera, plantas, raízes subterrâneas e solos.  


Desde os tempos pré-bióticos, o ciclo do nitrogênio passou por algumas fases importantes. Originalmente, era controlado por lentos processos vulcânicos e relâmpagos, e então por organismos anaeróbios (que podem viver sem oxigênio), quando a atividade biológica começou. 

Há aproximadamente 2 bilhões e meio de anos, quando o oxigênio molecular apareceu na Terra, um conjunto de processos microbianos evoluiu para formar o ciclo do nitrogênio moderno. 

Mas, no começo do século XX, as contribuições humanas ao ciclo do nitrogênio começaram a decolar. Juntas, as atividades humanas contribuem atualmente com duas vezes mais fixação de nitrogênio terrestre do que as fontes naturais, e fornecem cerca de 45% do total de nitrogênio biológico útil produzido anualmente na Terra. Muito da contribuição humana vem de um aumento de 800% no uso de fertilizantes a base de nitrogênio de 1960 a 2000.  


Outro problema: muitos dos fertilizantes a base de nitrogênio que são usados mundialmente são mal aplicados. Como resultado, cerca de 60% do nitrogênio presente nos fertilizantes não chega a ser incorporado pelas plantas, ficando livre para escorrer nas zonas de raízes e então poluir rios, lagos, aquíferos e áreas costeiras através da eutrofização, dizem os pesquisadores. (Eutrofização é um processo causado por excesso de nutrientes que esgota o oxigênio em corpos d’água e em última instância leva à morte dos animais.)  


Além disso, algumas reações envolvendo nitrogênio liberam óxido de nitrogênio na atmosfera – um gás que contribui para o efeito estufa e que tem um potencial de aquecimento de 300 vezes o do dióxido de carbono (por molécula). O óxido de nitrogênio ainda destrói o ozônio na estratosfera, que protege a superfície da Terra e os seres vivos da radiação ultravioleta nociva (UV-B).  


Poderiam ser palavras da própria Mãe Natureza: “a regeneração natural promovida por microrganismos provavelmente vai produzir um novo estado de equilíbrio por escalas de tempo de muitas décadas”, disse Falcowski. “Através desse estado de equilíbrio, o nitrogênio em excesso das fontes humanas será removido a taxas equivalentes às de adição, sem acúmulos”.  


Mas enquanto isso, a população da Terra está alcançando 7 bilhões de pessoas, o que faz continuarem a crescer as pressões para a produção de comida.  

“Não tem jeito de alimentar as pessoas sem fixar quantidades enormes de nitrogênio da atmosfera, e esse nitrogênio está no momento aplicado a plantas de cultivo de forma muito ineficiente”, explicou Falcowski.

Então, a não ser que intervenções promissoras sejam feitas, o dano causado por humanos ao ciclo do nitrogênio vai persistir por décadas ou séculos, segundo os pesquisadores.

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