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Principais compostos orgânicos e inorgânicos – Química Enem

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Principais compostos orgânicos e inorgânicos

Principais compostos orgânicos

Naturais

  • Petróleo – é um líquido oleoso, escuro, formado por milhares de compostos orgânicos (principalmente hidrocarbonetos). Quanto mais hidrocarbonetos, mais fácil o refino do petróleo.

Química Enem - Compostos orgânicos e inorgânicos

Destilação fracionada do petróleo

Ele costuma ser dividido em:

  • base parafínica – quando mais de 90% da composição é de alcanos.
  • base asfáltica – quando predominam hidrocarbonetos de elevado ponto de ebulição (usados para fazer asfato).
  • base naftalênica – quando 15% a 20% da composição é referente a cicloalcanos (hidrocarbonetos naftalênicos).
  • base aromática – quando 25 a 30% da composição é referente a hidrocarbonetos aromáticos.
  • Gás natural – é uma mistura gasosa, formada por 70 a 90% de metano (CH4), 0,5 a 7% de etano (C2H6), outros hidrocarbonetos (propano e butano em pequenas quantidades) bem como contaminantes (H2S e CO2 (responsáveis pela corrosão de escapamentos de automóveis), N2, etc.).
  • Hulha ou carvão-de-pedra – é um carvão mineral, encontrado em geral entre 400 a 1000m de profundidade.

Quando aquecida a aproximadamente 1000ºC, a hulha produz 4 frações principais:

  • Gás hulha – H2, CH4, CO- usado como fonte de gás hidrogênio ou como combustível.
  • Águas amoniacais – NH4OH e seus sais, o qual quando reage com H2SO4 produz (NH4)2SO4 (usado em adubos).
  • Alcatrão da hulha – benzeno e derivados, fenóis, compostos aromáticos policíclicos (naftaleno, antraceno, etc.), piche, etc.
  • Carvão coque – carbono de alta pureza, usado como agente redutor em metalúrgicas.

Sintéticos

– Indústria petroquímica – a partir do craqueamento e outros processos, o nafta (fração do petróleo) é transformado em:

  • Polietileno (polímero (plástico) usado em embalagens, brinquedos, etc.);
  • Polipropileno (polímero usado em fitas, tapetes, etc.);
  • Borrachas sintéticas (pneus, etc.);
  • Corantes (tintas);
  • Explosivos;
  • Poliéster (tecidos, etc.).

– Indústria carboquímica – a partir da hulha ou do acetileno (química do acetileno) são obtidos diversos compostos sintéticos:

  • Policloreto de vinila (PVC);
  • Poliacetato de vinila (plástico PVA);
  • Poliacrilonitrila (fios têxteis) – Orlon e crylon;
  • Ácido acético;
  • Cloropreno (borracha sintéticas);
  • Solventes clorados (não inflamáveis) – dicloroetileno; tetracloroetano.

Principais compostos inorgânicos

  • Nitrogênio – compõe aproximadamente 78% da atmosfera. Está presente também nos seres vivos (nas proteínas), na natureza é encontrado principalmente no salitre-do-chile (NaNO3).

É preparado industrialmente pela destilação do ar líquido ou através da reação abaixo.

Processo de transformação do gás nitrogênio

N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 → explosivos, corantes, plásticos, nitratos (adubos), nitrito, etc.

  • Oxigênio – é um gás incolor, inodoro, não inflamável, mas comburente.

É obtido pela destilação fracionada do ar atmosférico ou industrialmente por reação de hidrólise da água.

Por ser muito reativo (oxidante), forma óxidos com a maioria dos elementos químicos.

  • Hidrogênio – é um gás incolor, inodoro, não venenoso, menos denso que o ar e altamente inflamável.

Na indústria, é produzido por:

  • Eletrólise de solução aquosa de NaCl;
  • Queima de carbono e água formando o gás de água (CO e H2);
  • A partir do petróleo (craqueamento (quebra) de hidrocarbonetos);
  • Oxidação de metais com ácidos (HCl, H2SO4, HNO3), ou seja, reação de oxirredução de metais com ácidos inorgânicos.
  • Metais alcalinos – metais da família 1 ou 1A da tabela periódica.

O mais importante é o sódio obtido pela eletrólise ígnea de NaCl.

O Na é altamente reativo e perigoso (pega fogo em contato com ar e água) e deve ser guardado sob querosene.

Ele é usado em muitas reações orgânicas para a obtenção de: corantes, perfumes, medicamentos, cianeto de sódio, peróxidos, produção de “lâmpadas de sódio” (iluminação de ruas (luz amarela)), etc.

  • Metais alcalinos terrosos

Metais da família 2 ou 2A da tabela periódica.

  • Magnésio – metal leve (pouco denso), obtido através da eletrólise ígnea do MgCl2.
  • Devido a sua baixa densidade, é usado em muitas ligas metálicas para uso na indústria aeroespacial.
  • Por ser facilmente oxidado, também é usado como metal de sacrifício (evita oxidação de outros metais.
  • O Mg(OH)2 é usado para diminuir a acidez do estômago.
  • Cálcio – metal leve, obtido através da eletrólise ígnea do CaCl2. Ele é mais reativo que o magnésio.
  • Principais compostos de cálcio: CaO (cal virgem); CaCO3 (carbonato de cálcio).
  • Carbono – grafite, diamante e carvão. Compostos orgânicos.
  • Enxofre – é abundante na natureza na forma de S8, sulfetos (FeS (pirita), etc.) e sulfatos (CaSO4.2H2O, gipsita, etc.). Está presente em alta concentração no núcleo da terra (FeS) e consiste um dos principais contaminantes do petróleo (logo que o H2Sé corrosivo).
  • Halogênios
  • Flúor (CaF2, fluorita, etc.). É obtido pela eletrólise do HF. Altamente reativo (devido à eletronegatividade);
  • Cloro – é obtido pela eletrólise em solução aquosa de NaCl. Muito reativo, explode em contato com hidrogênio.
  • Principais compostos: HCl, NaClO, NaClO3.
  • Usado como branqueador em indústria do papel, alvejantes, bactericida no tratamento de água e esgotos, etc.
  • Bromo – é obtido da água do mar (MgBr2). Extremamente reativo. É usado na produção de desinfetantes, corantes, medicamentos, produção de HBr e AgBr (usado em filmes fotográficos antigos).
  • Iodo – é obtido do NaIO3. É o halogênio menos reativo. É usado com desinfetante (em cirurgias, etc.), produção de corantes, medicamentos, tinturas, sal de cozinha (controle da tiroide (hipertireoidismo, bócio)).

Processos de obtenção de minerais

Mineral é todo constituinte natural da crosta terrestre.

Principais tipos de minerais:

  • óxidos – SiO2, Fe2O3;
  • Sulfetos – PbS, FeS2;
  • oxi-sais – CaCO3; MgCO3; Silicatos e alumínio silicatos (K2O.Al2O3.6SiO2).
  • Minério – é o mineral que permite a extração de certos elementos ou compostos químicos (principalmente óxidos e sulfetos de metais).
  • Para a obtenção de ferro – hematita (Fe2O3) e limonita (2Fe2O3.3H2O);
  • Para a obtenção de alumínio – bauxita (Al2O3.2H2O);
  • Para a obtenção de cobre – cuprita (CuS) e calcopirita (CuFeS2);
  • Para a obtenção de chumbo – galena (PbS).
  • Mineração – é o processo da extração do minério que se encontra na natureza.
  • Metalurgia – é o processo de extração de um metal a partir de um minério.

Resumo

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Principais ligas metálicas

  • Aço inoxidável: liga Fe + C + Cr + Ni
  • Aço para trilho: liga Fe + C + Mn
  • Aço para ferramentas de corte: liga Fe + C + W + Mo
  • Aço para imãs: liga de Fe + C + Al + Ni + Co
  • Bronze: liga Cu + Al
  • Duralumínio: liga Al + Cu + Mg

Chuva ácida

A chuva ácida ocorre quando óxidos ácidos, principalmente compostos azotados (NOx, óxidos de nitrogênio) e óxidos de enxofre (SOx), produzidos na queima de combustíveis fósseis, reagem com a umidade do ar (água) formando ácidos. Como os ácidos diminuem muito o pH da água, a chuva resultante dé chamada chuva ácida.

Principais problemas

  • Pode destruir florestas acabando com os nutrientes do solo (altera pH do solo, vital à vida nele);
  • Resulta na corrosão de metais entre outros materiais (mármore, objetos históricos, obras de arte, etc.);
  • Altera o pH da água dos rios, mares, etc., alterando a vida marinha.

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Efeito estufa

É um processo onde a radiação infravermelha emitida pela terra é absorvida por gases (principalmente gás carbônico) na atmosfera. Essa retenção de radiação na atmosfera provoca um maior grau de agitação das moléculas de ar, ou seja, aumenta a temperatura da atmosfera.

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Destruição da camada de ozônio

Camada de ozônio (O3) é uma barreira natural de gases que atuam evitando a passagem de radiação ultravioleta (UVA, UVB e UVc), principal causadora de câncer de pele.

Os gases CFCs (Cloro Flúor Carbono) são os principais causadores da destruição da camada de ozônio.

Com a destruição da camada de ozônio, os raios ultravioletas (mutagênicos) não serão retidos, o que resultará num grande aumento de casos de câncer de pele.

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Poluição da água, ar e solo

O ar, a água e o solo são vitais aos seres humanos, logo sem eles seria impossível a vida na terra.

Eles podem ser contaminados de diversas formas:

  • Desmatamento;
  • Pela acumulação de lixos e detritos;
  • Pelo lançamento de forma incorreta de esgotos domésticos e industriais no solo e na água;
  • Por resíduos industriais tóxicos;
  • Pelo uso de agrotóxicos, herbicidas, pesticidas, entre outros compostos químicos usados na agricultura;
  • Por contaminação de resíduos nucleares (contaminam ar, água e solo). Ex.: Japão após maremoto e explosões nas usinas nucleares;
  • Naufrágios de navios petroleiros;
  • Queima de combustíveis fósseis;
  • Dejetos de animais jogados no solo e na água podem contaminar os alimentos.

Saiba mais sobre Principais compostos orgânicos e inorgânicos  nestas aulas dos canais Aula De e Descomplica, disponíveis no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=lxocZhg6JJM] [youtube http://www.youtube.com/watch?v=e3M9LezMxRY]

Desafios

Questão 1

(UFSM)

Com relação aos efeitos sobre o ecossistema, pode-se afirmar que:

I- As chuvas ácidas poderiam causar a diminuição do pH da água de um lago, o que acarretaria a morte de algumas espécies, rompendo a cadeia alimentar.

II- As chuvas ácidas poderiam provocar a acidificação do solo, o que prejudicaria o crescimento de certos vegetais.

III- As chuvas ácidas causam danos se apresentarem valores de pH maior que o da água destilada.

Dessas afirmativas está(ão) correta(s):

a) I apenas;

b) III apenas;

c) I e II apenas;

d) II e III apenas;

e) I e III apenas.

Dica 1 – Revise sobre a classificação e a nomenclatura dos Óxidos em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/oxidos-quimica-enem

Questão 2

(ENEM)

“O ferro pode ser obtido a partir da hematita, minério rico em óxido de ferro, pela reação com carvão e oxigênio. A tabela, a seguir, apresenta dados da análise de minério de ferro (hematita) obtido de várias regiões da Serra de Carajás.”

Minério da região

Teor de enxofre (S) / % em massa

Teor de ferro (Fe) / % em massa

Teor de silica (SiO2 ) / % em massa

1

0,019

63,5

0,97

2

0,020

68,1

0,47

3

0,003

67,6

0,61

No processo de produção do ferro, dependendo do minério utilizado, forma-se mais ou menos SO2, um gás que contribui para o aumento da acidez da chuva. Considerando esse impacto ambiental e a quantidade de ferro produzida, pode-se afirmar que seria mais conveniente o processamento do minério da(s) região(ões):

a) 1 apenas;

b) 2 apenas;

c) 3 apenas;

d) 1 e 3 apenas;

e) 2 e 3 apenas.

Dica 2 – O Exame Nacional do Ensino Médio está chegando! Revise tudo sobre Bases: Definição de Arrhenius em mais esta aula de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/bases-definicao-de-arrhenius-quimica-enem/

Questão 3

(ENEM)

A possível escassez de água é uma das maiores preocupações da atualidade, considerada por alguns especialistas como o desafio maior do novo século. No entanto, tão importante quanto aumentar a oferta é investir na preservação da qualidade e no reaproveitamento da água de que dispomos hoje.

A ação humana tem provocado algumas alterações quantitativas e qualitativas da água:

I- Contaminação de lençóis freáticos;

II- Diminuição da umidade do solo;

III- Enchentes e inundações.

Pode-se afirmar que as principais ações humanas associadas às alterações I, II e III são respectivamente:

a) Uso de fertilizantes e aterros sanitários/ desmatamento/ impermeabilização do solo urbano.

b) Uso de fertilizantes e aterros sanitários/ lançamento de gases poluentes/ canalização de córregos e rios.

c) Lançamento de gases poluentes/ lançamento de lixo nas ruas/ construção de aterros sanitários.

d) Lançamento de lixo nas ruas/ uso de fertilizantes/ construção de aterros sanitários.

e) Construção de barragens/ uso de fertilizantes/ construção de aterros sanitários.

 Dica 3 – Revise sobre Funções inorgânicas em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem. Estude com a gente para o Exame Nacional do Ensino Médio! – https://blogdoenem.com.br/funcoes-inorganicas-quimica-enem-2/

Questão 4

(ENEM)

Boa parte da água utilizada nas mais diversas atividades humanas não retorna ao ambiente com qualidade para ser novamente consumida. O gráfico mostra alguns dados sobre esse fato, em termos dos setores de consumo.

Química Enem

Fonde: Adaptado de MARGAT, Jean-François. A água ameaçada pelas atividades humanas. In WIKOWSKI, N. (Coord). Ciência e tecnologia hoje, São Paulo: Ensaio, 1994.

Com base nesses dados, é possível afirmar que:

a) mais da metade da água usada não é devolvida ao ciclo hidrológico.

b) as atividades industriais são as maiores poluidoras de águas.

c) mais da metade da água restituída sem qualidade para o consumo contém algum teor de agrotóxico ou adubo.

d) cerca de um terço do total da água restituída sem qualidade é proveniente das atividades energéticas.

e) o consumo doméstico, dentre as atividade humanas, é o que mais consome e repõe água com qualidade.

Questão 5

(ENEM)

Moradores de três cidades, aqui chamadas de X, Y e Z, foram indagados quanto aos tipos de poluição que mais afligiam as suas áreas urbanas. Nos gráficos abaixo estão representadas as porcentagens de reclamações sobre cada tipo de poluição ambiental.

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Considerando a queixa principal dos cidadãos de cada cidade, a primeira medida de combate à poluição em cada uma delas seria, respectivamente:

a) Manejamento de lixo, Esgotamento sanitário, Controle na emissão de gases.

b) Controle de despejo industrial, Manejamento de lixo, Controle na emissão de gases.

c) Manejamento de lixo, Esgotamento sanitário, Controle de despejo industrial.

d) Controle na emissão de gases, Controle de despejo industrial, Esgotamento sanitário.

e) Controle de despejo industrial, Manejamento de lixo, Esgotamento sanitário.

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