Química das Águas

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 Km3).

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 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

8. 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)

9. 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)

10. 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)

11. 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)

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 (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;

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.