Avaliação de Química Geral e Inorgânica

UFMA DEQUI Química Geral e Inorgânica Profª Drª Sergiane Mendonça Nome Data AVALIAÇÃO FINAL 20251 Você está atuando como biólogoa em um projeto de monitoramento de qualidade da água em áreas de preservação permanente APPs próximas a zonas agrícolas Amostras de água de um rio revelaram o seguinte pH médio 48 Presença de íons Al3 NO3 Ca2 Mg2 H Concentração de alumínio total 52 mgL Diminuição da população de macroinvertebrados aquáticos bioindicadores de qualidade Considerando os conhecimentos de Química Geral e Inorgânica elabore uma resposta dissertativa com fundamentação teórica com citações ou referências confiáveis abordando os seguintes aspectos 1 Explique quais reações químicas ácidobase e de solubilidade podem estar ocorrendo no solo e na água que justifiquem o pH ácido e a liberação dos íons observados 2 Discuta como a concentração de Al3 está relacionada com o pH do meio e por que esse íon pode ser prejudicial a organismos aquáticos com base em sua reatividade e interação com biomoléculas 3 Identifique ao menos dois elementos químicos essenciais presentes entre os íons analisados e explique suas funções em organismos vivos Compare os efeitos de sua concentração em níveis normais e em excesso 4 Proponha uma solução química ambientalmente viável para reduzir a acidez da água e mitigar os efeitos tóxicos do alumínio Justifique quimicamente sua proposta com base em reações de neutralização e princípios de equilíbrio químico Critérios de Avaliação Clareza e coerência 2 pts Aplicação correta dos conceitos químicos 4 pts Interdisciplinaridade com a biologia 2 pts Fundamentação com uso de equações e exemplos 2 pts Você está atuando como biólogoa em um projeto de monitoramento de qualidade da água em áreas de preservação permanente APPs próximas a zonas agrícolas Amostras de água de um rio revelaram o seguinte pH médio 48 Presença de ions Al3 NO3 Ca2 Mg2 H Concentração de alumínio total 52 mgL Diminuição da população de macroinvertebrados aquáticos bioindicadores de qualidade Considerando os conhecimentos de Química Geral e Inorgânica elabore uma resposta dissertativa com fundamentação teórica com citações ou referências confiáveis abordando os seguintes aspectos 1 Explique quais reações químicas ácidobase e de solubilidade podem estar ocorrendo no solo e na água que justifiquem o pH ácido e a liberação dos ions observados R Água com o pH de 48 e com a presença desses ions podem ocorrer por interações químicas de ácido base e solubilidade que acontecem no solo e na água O uso de adubos despeja ions amônio que são convertidos em nitrato por bactérias que fazem a nitrificação Esse processo solta ions H o que ajuda na acidificação NH₄ 2O₂ NO₃ 2H H₂O Substâncias orgânicas no solo tem o potencial de gerar ácidos orgânicos que também liberam H Quando o solo fica mais ácido minerais que contém alumínio cálcio e magnésio passam a se dissolver O AlOH₃ como exemplo se dissolve em ambiente ácido levando a liberação de Al³ AlOH₃ 3H Al³ 3H₂O Desse mesmo jeito o Calcário se dissolve liberando Ca² CaCO₃ 2 H Ca² CO₂ H₂O 2 Discuta como a concentração de Al3 está relacionada com o pH do meio e por que esse íon pode ser prejudicial a organismos aquáticos com base em sua reatividade e interação com biomoléculas R A concentração de Al³ aumenta em pH ácido porque o alumínio normalmente é insoluvel como AlOH₃ se dissolve na presença de H AlOH₃ 3H Al³ 3H₂O Esse ion é tóxico por ser muito reativo e porque ele se liga a grupos fosfato e carboxila de proteínas e ácidos nucleicos o que pode inibir enzimas e afetar processos celulares Em peixes o Al³ pode danificar as brânquias prejudicando a respiração pH baixo favorece a liberação de Al³ tornando o ambiente mais hostil a vida presente 3 Identifique ao menos dois elementos químicos essenciais presentes entre os ions analisados e explique suas funções em organismos vivos Compare os efeitos de sua concentração em níveis normais e em excesso R cálcio Ca² e o magnésio Mg² O cálcio é importante para organismos vivos porque ele atua na formação biológica dos animais Em excesso pode causar desequilíbrios iônicos precipitação de fosfatos e interferência na absorção de outros nutrientes O magnésio é importante como cofator enzimáticoe também é o átomo central da clorofila em plantas Em níveis normais ele participa de diversas reações bioquímicas e na fotossíntese Em excesso pode causar disturbios osmoticos e competição com o cálcio por sítios de transporte e ligação o que pode prejudicar funções 4 Proponha uma solução química ambientalmente viável para reduzir a acidez da água e mitigar os efeitos tóxicos do alumínio Justifique quimicamente sua proposta com base em reações de neutralização e princípios de equilíbrio químico R A calagem é uma solução ela é a adição controlada de substâncias alcalinas como o carbonato de cálcio ou o hidróxido de cálcio Esses compostos reagem com os ions H presentes na água elevando o pH por meio de reações de neutralização CaCO₃ 2H Ca² CO₂ H₂O CaOH₂ Ca² 2OH OH H H₂O Com o aumento do pH o equilíbrio da solubilidade do alumínio é deslocado e o Al³ volta a precipitar como hidróxido de alumínio insolúvel Al³ 3 OH AlOH₃s Esse precipitado é menos tóxico e pode ser removido por sedimentação natural A calagem neutraliza a acidez e reduz a concentração de alumínio livre REFERÊNCIAS BRADY Nyle C WEIL Raymond Elementos da Natureza e Propriedades dos Solos 3 ed Porto Alegre Bookman 2013 ATKINS Peter JONES Loretta Princípios de Química Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente 7 ed Porto Alegre Bookman 2018