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Química das Águas Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013.

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1 Química das Águas Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013

2 Química das Águas Todas as formas de vida existentes no planeta Terra dependem da água!  A água cobre 70% da superfície do planeta, mas apenas uma parte dessa quantidade (~2,8%) é água doce sendo que a sua maioria encontra-se na forma congelada, restando apenas 1% de água doce para utilização humana.

3 Química das Águas  Fluxo anual de água entre seus reservatórios global nos oceanos, o ar e abaixo do solo (em Km 3 ).

4 Química das Águas  Distribuição global de água em 2000 e projetada para 2025.

5 Química das Águas Necessidade de entendimento dos processos químicos que ocorrem em águas naturais, e como a ciência e aplicação Química podem ser empregadas para purificar águas para consumo humano

6 Química das Águas O estudo da Química das Águas será dividido em duas categorias de reação mais comuns: Reações ácido-base Reações de Oxidação-redução (redox)

7 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato  Águas naturais contém quantidades significativas de CO 2 dissolvido, apresentando pH variável, nem sempre igual a 7,0  Esses corpos hídricos naturais apresentam interações do íon carbonato (CO 3 2- ), uma base moderadamente forte, com o ácido fraco H 2 CO 3

8 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato  Esse ácido ( H 2 CO 3 ) resulta da dissolução na água do gás atmosférico (CO 2 ) e da decomposição da MO (Matéria Orgânica) na água, ocorrendo o seguinte equilíbrio: CO 2(g) + H 2 O ↔ H 2 CO 3(aq)

9 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Já o ácido carbônico (H 2 CO 3 ) apresenta equilíbrio em meio aquoso com o íon H + e o íon bicarbonato: H 2 CO 3 (aq) ↔ H + (aq) + HCO 3- (aq)

10 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato A fonte de íon carbonato (CO 3 2- ) são as rochas calcárias, constituídas predominantemente de CaCO 3, embora quase insolúvel, uma pequena quantidade se dissolve em contato com água: CaCO 3 (s) ↔ Ca 2+ (aq) + CO 3 2- (aq)

11 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Esse íon (CO 3 2- ) atua como base produzindo íons bicarbonato e hidroxila: CO 3 2- (aq) + H 2 O ↔ HCO 3- (aq) + OH - (aq)

12 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Essas reações ocorrem em corpos hídricos juntamente com suas vizinhanças:

13 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Em águas carbonatadas, o pH é orientado pela relação entre os íons H + e os íons OH -. Mais íons H +  Ácida Mais íons OH -  Básica

14 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Alcalinidade Representa a capacidade ou habilidade natural da água em neutralizar os ácidos; É a forma de expressar a quantidade de íons bicarbonato (HCO 3- ) presentes na água, portanto, a capacidade de resistir as mudanças de pH; Ex: a capacidade de um corpo hídrico em resistir à acidificação quando recebe uma carga de chuva ácida;

15 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Dureza da Água Representa a concentração total de sais de cálcio e de magnésio expressa como carbonato de cálcio (mg L -1 ); Quando a concentração desses sais é alta diz- se que a água é dura e quando é baixa que é mole;

16 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Dureza da Água água mole: até 50 mg L -1 água moderadamente dura: 50 a 150 mg L -1 água dura: 150 a 300 mg L -1 água muito dura: acima de 300 mg L -1

17 Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Dureza da Água Níveis elevados desses sais podem alterar o sabor da água, mas trazendo prejuízo econômico devido ao aumento de consumo de sabão e detergente; Porém, esse aumento da utilização de sabão e detergente implica num aporte maior de fosfatos despejados em corpos hídricos, tendo como consequência o aumento da poluição.


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