Professor: José Tiago Pereira Barbosa Química das Águas Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013

Todas as formas de vida existentes no planeta Terra dependem da água! 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.

Química das Águas Fluxo anual de água entre seus reservatórios global nos oceanos, o ar e abaixo do solo (em Km3).

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

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

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)

Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Águas naturais contém quantidades significativas de CO2 dissolvido, apresentando pH variável, nem sempre igual a 7,0 Esses corpos hídricos naturais apresentam interações do íon carbonato (CO32-), uma base moderadamente forte, com o ácido fraco H2CO3

Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Esse ácido (H2CO3) resulta da dissolução na água do gás atmosférico (CO2) e da decomposição da MO (Matéria Orgânica) na água, ocorrendo o seguinte equilíbrio: CO2(g) + H2O ↔ H2CO3(aq)

Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Já o ácido carbônico (H2CO3) apresenta equilíbrio em meio aquoso com o íon H+ e o íon bicarbonato: H2CO3 (aq) ↔ H+(aq) + HCO3-(aq)

Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato A fonte de íon carbonato (CO32-) são as rochas calcárias, constituídas predominantemente de CaCO3, embora quase insolúvel, uma pequena quantidade se dissolve em contato com água: CaCO3 (s) ↔ Ca2+(aq) + CO32- (aq)

Química Ácido-Base em Águas Naturais: O Sistema Carbonato Esse íon (CO32-) atua como base produzindo íons bicarbonato e hidroxila: CO32-(aq) + H2O ↔ HCO3-(aq) + OH-(aq)

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

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

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 (HCO3-) 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;

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;

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

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.