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O ciclo da água na terra

A água é a substância mais abundante na superfície da Terra. Encontra-se na forma sólida (gelo nas altas montanhas, nas geleiras, nos

icebergs

lagos, água subterrânea etc.) ou na forma gasosa (como na umidade do ar, por exemplo).

Além disso, todos os seres vivos são constituídos por grandes porcentagens de água, de modo que sem ela a vida tal qual a conhecemos não existiria na Terra.

Uma das águas mais puras que existem na natureza é a água da chuva. No entanto, ela já contém dissolvidos os componentes do ar, além de certa quantidade de poeira.

Quando a água da chuva penetra no solo, ela dissolve novos componentes, especialmente sais (mais ou menos solúveis). Por esse motivo, quando a água brota da terra, pode surgir como a chamada água mineral, do tipo magnesiano, ou ferruginoso, ou sulfuroso etc., conforme contenha

compostos de magnésio, ferro, enxofre etc. Pode também surgir como água salobra, contendo quantidade excessiva de sais, com gosto ruim e imprópria para o consumo humano. Do subsolo, a água é retirada por meio de poços comuns ou poços artesianos.

Parte do rótulo de uma garrafa de água mineral, com informações sobre a composição química e as características físico-químicas.

Escoando pelo solo, a água corre para os rios, arrastando consigo terra e muitas outras substâncias, para finalmente chegar aos mares e oceanos. Praticamente três quartos da superfície do nosso planeta são cobertos pelos mares e oceanos. Cada quilograma de água do mar contém, em média, cerca de 35 g de sais dissolvidos, principalmente o sal comum (cloreto de sódio). Dos mares, lagos e rios, a água volta a evaporar, forma as nuvens, torna a cair como chuva—e o processo todo recomeça, formando o

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Professor:

Renner

G-20

chamado ciclo da água na natureza, como vemos no esquema abaixo.

Note que a natureza já repete, há bilhões de anos, o processo de destilação que efetuamos em laboratório, isto é: o calor solar evapora a água da superfície terrestre; o vapor dessa água se condensa nas camadas altas e frias da atmosfera, formando as nuvens; e a água volta a “destilar” para a superfície terrestre, na forma de chuva.

Tratamento da água

A água é indispensável à vida humana: além de bebermos, usamos a água para cozinhar os alimentos e para a higiene pessoal e doméstica; é importante para a agricultura; é utilizada em grandes quantidades e para diversos fins pelas indústrias; e assim por diante.

A água própria para se beber é denominada água potável. Não precisa ser pura, na conceituação química — isto é, conter somente moléculas H2O —, mas é necessário que ela esteja límpida; não pode conter terra nem outros materiais em suspensão; pode conter somente vestígios de sais em solução, que lhe conferem algum sabor (diferente da água destilada); precisa estar aerada, ou seja, conter um pouco de ar dissolvido, dando ao paladar uma sensação de “água leve”; não deve conter microrganismos que possam causar doenças. Evidentemente, essa

água será também apropriada para outros usos domésticos, como: cozinhar alimentos, lavar roupas e utensílios domésticos, tomar banho etc.

Afortunada seria a cidade que dispusesse de “fontes de água pura”, com todas as características da água potável. Infelizmente, para satisfazer o enorme consumo das grandes cidades, é preciso retirar a água de lagos ou de rios, que, em geral, não é potável — tendo, por isso, de ser convenientemente tratada.

O tratamento da água para o consumo público segue, em geral, os passos mostrados no esquema a seguir:

 A água é bombeada de um lago ou rio (I) até um tanque (II), onde recebe produtos químicos, em geral uma mistura de Aℓ2(SO4)3 e Ca(OH)2;

 A água passa por uma câmara de floculação (III), onde se completa a reação:

Aℓ2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2  2 Aℓ(OH)3 + 3CaSO4 Aℓ(OH)3 produzido forma “flocos” ou “coágulos” gelatinosos e insolúveis em água; esses flocos vão “agarrando” as partículas (terra em suspensão, restos de folhas etc.) que estão sendo arrastadas pela água;

 A água vai então para um tanque de decantação ou sedimentação (IV), onde circula lentamente, dando tempo para que o Aℓ(OH)3 precipite, arrastando consigo as partículas em suspensão existentes na água;

 A seguir, a água passa por um filtro de areia (V), que retém as partículas menores de Aℓ(OH)3 e outras impurezas;

 Finalmente, a água passa por um clorador (VI), onde é introduzido o cloro, que mata os microrganismos.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

01. O ciclo da água, também denominado ciclo hidrológico, é responsável pela renovação da água no planeta. A água é fator decisivo para o surgimento e o desenvolvimento da vida na Terra.

Fonte:

http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica pedagogica/caminho-aguas-490504.shtml

Observe a figura a seguir e faça as correlações adequadas.

I. O ciclo da água tem início com a radiação solar, que incide sobre a Terra. O calor provoca a evaporação da água dos oceanos, dos rios e dos lagos. Também há evaporação de parte da água presente no solo.

II. A transferência da superfície terrestre para a atmosfera também ocorre por meio da transpiração das plantas e dos animais.

III. Após a evaporação, a água, em forma de vapor, é transportada pelas massas de ar para as

regiões mais altas da atmosfera. Lá em cima, ao ser submetida a baixas temperaturas, o vapor se condensa e se liquefaz. É assim que se formam as nuvens.

IV. Quando a nuvem fica carregada de pequenas gotas, estas se reúnem formando gotas maiores que se tornam pesadas e caem sobre a superfície terrestre, em forma de chuva, granizo ou neve.

V. Da água que se precipita sobre o planeta, uma parte cai diretamente, nos reservatórios de águas como rios, lagos e oceanos.

VI. Parte da água que cai sobre o planeta infiltra-se no solo e nas rochas, através dos seus poros e das suas fissuras, alimentando as reservas subterrâneas de água, chamadas lençóis freáticos.

Assinale a alternativa que apresenta a correlação CORRETA entre as proposições e as letras destacadas no ciclo.

A) I- A; II - B; III - C; IV - D; V - E; VI - F. B) I- B; II - D; III - A; IV - C; V - F; VI - E. C) I- C; II - A; III - B; IV - E; V - F; VI - D. D) I- C; II - D; III - A; IV - B; V - F; VI - E. E) I- D; II - C; III - A; IV - E; V - F; VI - B.

02. (ENEM – 2ª aplicação/2010) O rótulo de uma garrafa de água mineral natural contém as seguintes informações:

As informações químicas presentes no rótulo de vários produtos permite permitem classificar o produto de várias formas, de acordo com seu gosto, seu cheiro, sua aparência, sua função, entre outras. As informações da tabela permitem concluir que essa água é:

A) Gasosa. B) Insípida.

C) Levemente azeda D) Um pouco alcalina E) Radioativa na fonte

03. (UFC) Fortaleza possui dois milhões de habitantes e consome diariamente 500 litros de água (d = 1,0 g/cm3_{) por habitante. Para que} essa água contenha a dosagem de flúor recomendada pela OMS (Organização Mundial da Saúde), para o fortalecimento dos dentes, que é de uma parte (em massa) de flúor por um milhão de partes de água, a quantidade de fluoreto de sódio (36,5% de flúor, em massa) gasta anualmente para a fluoretação da água será de: A) 3,65 1011_Kg

B) 3,66 109 _Kg C) 109 _Kg D) 106_Kg

04. (ENEM) Determinada Estação trata cerca de 30.000 litros de água por segundo. Para evitar riscos de fluorose, a concentração máxima de fluoretos nessa água não deve exceder cerca de 1,5 miligrama por litro de água. A quantidade máxima dessa espécie química que pode ser utilizada com segurança, no volume de água tratada em uma hora, nessa Estação, é:

A) 1,5 kg. B) 4,5 kg. C) 96 kg. D) 124 kg. E) 162 kg.

05. (UPE) Os técnicos da Vigilância Sanitária visitaram uma residência e constataram que a água da piscina estava turva e com o pH acima do recomendado. Os proprietários foram notificados e orientados a adotar procedimentos para corrigir o problema. Para atender as recomendações dos técnicos da Vigilância Sanitária, eles realizaram a operação descrita a seguir:

Adicionaram à água da piscina uma solução de __(I)__ para formar um coloide. Após a decantação, transferiram uma solução de __(II)__ para reduzir o pH. Como o pH ficou abaixo do recomendado, utilizaram uma solução de __(III)__ para corrigi-lo.

As lacunas (I), (II) e (III), no texto acima, podem ser completadas de forma CORRETA e na sequência dada pela opção:

A) Pastilha de cloro; carbonato de sódio; cloreto de sódio

B) Carbonato de sódio; ácido sulfúrico; sulfato de alumínio

C) Sulfato de alumínio; ácido clorídrico; carbonato de sódio

D) Bicarbonato de sódio; sulfato de alumínio; carbonato de sódio

E) Sulfato de alumínio; bicarbonato de sódio; hipoclorito de sódio

06. (UPE) Existe uma busca incessante dos cientistas por água em outros planetas. Isso se justifica porque ela se encontra relacionada aos processos vitais dos seres vivos. Todos os seres vivos do nosso planeta são formados por células, constituídas de organelas, que, por sua vez, mantêm as células vivas utilizando inúmeros tipos de substâncias. Uma delas é a água. Assinale a alternativa CORRETA quanto à relação da água com os seres vivos.

A) A proporção de água nos seres vivos é a mesma, independentemente da espécie.

B) A água, quando quebrada, permite que os átomos de hidrogênio e oxigênio se adicionem a outras substâncias em reações químicas no interior das células de organismos vivos.

C) A água é um dos constituintes fundamentais da célula, pois as moléculas são exclusivamente solúveis em meio aquoso.

D) O oxigênio presente na molécula de água permite a oxigenação do meio aquoso, facilitando os processos de respiração dos seres vivos. E) O hidrogênio presente na molécula de água, como elemento solvente, permite reações bioquímicas importantes para a formação de moléculas orgânicas.

07. (ENEM 2003) A falta de água doce no Planeta será, possivelmente, um dos mais graves problemas deste século. Prevê-se que, nos próximos vinte anos, a quantidade de água doce disponível para cada habitante será drasticamente reduzida. Por meio de seus diferentes usos e consumos, as atividades humanas interferem no ciclo da água, alterando:

A) A quantidade total, mas não a qualidade da água disponível no Planeta.

B) A qualidade da água e sua quantidade disponível para o consumo das populações. C) A qualidade da água disponível, apenas no subsolo terrestre.

D) Apenas a disponibilidade de água superficial existente nos rios e lagos.

E) O regime de chuvas, mas não a quantidade de água disponível no Planeta.

08. (UPE) A figura a seguir se refere a um processo industrial.

O processo de desmineralização tem a função de:

I. Abrandar a água pelo aumento da relação carbonatos/sulfatos para garantir o melhor funcionamento de caldeiras e torres de resfriamento.

II. Desmineralizar íons carbonatos e sulfatos em solventes orgânicos por osmose para evitar explosões em equipamentos trocadores de calor.

III. Reduzir a dureza da água utilizada nas instalações da indústria por meio da diminuição da presença de carbonatos e sulfatos de cálcio e magnésio dissolvidos. Está CORRETO o que se afirma em: A) I, apenas. B) II, apenas. C) III, apenas. D) I e III, apenas. E) I, II e III.

09. (UFPE) Umectantes são aditivos químicos utilizados na fabricação de bolos, panetones etc. com a finalidade de evitar que a massa resseque. Por isso, os umectantes devem possuir grande afinidade com a água. Assinale, entre as substâncias a seguir, aquela que pode ser usada como umectante.

A) Cicloexano

B) Tetracloreto de carbono C) Benzeno

D) Éter etílico E) Glicerol

10. (ENEM 2003) Considerando a riqueza dos recursos hídricos brasileiros, uma grave crise de água em nosso país poderia ser motivada por: A) Reduzida área de solos agricultáveis.

B) Ausência de reservas de águas subterrâneas. C) Escassez de rios e de grandes bacias hidrográficas.

D) Falta de tecnologia para retirar o sal da água do mar.

E) Degradação dos mananciais e desperdício no consumo.

11. O fósforo é parte do material genético constituinte das moléculas de DNA e RNA e componente dos ossos e dentes. Assim como o nitrogênio, o fósforo é um elemento limitante, controlando a abundância dos organismos, e essa propriedade explica sua aplicação em fertilizantes químicos, ricos em fosfato. Durante a estação chuvosa, a água de uma lagoa próxima a uma área agrícola tratada com fertilizante rico em fosfato apresentou mau cheiro e gosto desagradável, e, depois de uma chuva mais forte, a situação agravou-se, ocorrendo morte

generalizada de peixes.

Atribui-se a causa desses acidentes à elevada concentração de fosfato na água da lagoa, porque essa condição:

A) Cobre a superfície da água e impede a penetração da energia solar e a oxigenação da água.

B) Possibilita reações do fosfato com metais pesados, formando sais solúveis em água que alteram o sabor e o odor da água.

C) Facilita a formação de grandes depósitos de fosfato solúvel no fundo da lagoa, que aumenta a temperatura da água.

D) Acelera a ação oxidativa do fosfato sobre as rochas das margens, formando óxidos voláteis que desprendem mau cheiro característico. E) Produz matéria orgânica cuja biodegradação consome todo o oxigênio disponível ou produz toxinas letais para os peixes.

12. O chumbo tem envenenado a humanidade desde a invenção de duas coisas complementares: a cerâmica e o vinho. Potes de cerâmica costumavam ser envernizados com produtos a base de chumbo. Esse verniz reage com o vinho, resultando numa substância chamada acetato de chumbo. Também chamado de açúcar de chumbo, esse produto é, como seria de se esperar, doce. Por isso e porque ajuda a conservar o vinho, o acetato de chumbo era adicionado à bebida no império romano.

Super Interessante, outubro de 05

O acetato de chumbo além de ser venenoso causa alucinações e danos neurológicos. O chumbo é considerado tóxico na proporção de 80mg do metal para cada 100mL de sangue. Em relação ao texto marque a alternativa verdadeira.

A) O acetato de chumbo era adicionado as bebidas para potencializar o efeito do álcool e assim deixar os consumidores mais entorpecidos. B) O acetato de chumbo era adicionado para causar alucinações nos consumidores do vinho. C) O chumbo é tóxico em qualquer quantidade.

D) A adição de acetato de chumbo com objetivo de conservar o vinho e deixá-lo mais doce pode ter causado envenenamento em alguns consumidores da bebida.

E) O álcool do vinho sem a presença de acetato de chumbo não tem efeito entorpecente.

13. (UPE–Quí.II/2011) A água é um recurso natural fundamental para a preservação da vida no planeta e indispensável para o desenvolvimento econômico da sociedade. As afirmações seguintes referem-se à água. Analise-as.

I. A água existente em nosso planeta é totalmente utilizada para o consumo humano, entretanto sua distribuição é muito desigual, beneficiando, apenas, as regiões geograficamente mais planas.

II. A escassez da água disponível para uso da população mundial está de alguma forma relacionada, entre outros fatores, ao aumento populacional, ao aumento do parque industrial, bem como à irrigação de terras para fins de produção agrícola.

III. As muitas propriedades da água, que são importantes para a vida no planeta, estão diretamente relacionadas com a geometria da molécula e com a diferença de eletronegatividade entre os átomos de oxigênio e hidrogênio.

IV. A maior densidade da água no estado sólido em relação ao estado líquido está relacionada com a formação dos icebergs nos mares e com a preservação da vida aquática em lagos congelados.

V. A alta capacidade calorífica da água é fundamental para a preservação da vida no planeta, pois evita variações muito bruscas de temperatura entre o dia e a noite.

São VERDADEIRAS apenas

A) I, II e V. B) II, III e IV. C) II, III e V. D) I, II e IV. E) I, III e V.

14. Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para a manutenção de todos os elementos na natureza e, por meio desses, é que os elementos químicos e compostos químicos são transferidos entre os organismos e entre diferentes partes do planeta. Entretanto, as atividades humanas alteraram profundamente os ciclos biogeoquímicos, despejando grande quantidade de nitrogênio, fósforo, carbono e outros elementos no solo, no ar e na água. Analise as afirmativas a seguir acerca do impacto das atividades humanas sobre os ciclos biogeoquímicos:

I. O aumento da temperatura pode causar alterações no Ciclo da Água, principalmente na fusão das camadas de gelo polar, e seu degelo altera o nível do mar, causando inundação e submersão de ilhas e terras baixas, reduzindo as áreas disponíveis para a ocupação e atividade humanas.

II. A queima de combustível fóssil, principalmente petróleo e carvão, e mudanças do uso do solo lançaram, na atmosfera, grande quantidade de CO2, gás do efeito estufa, aumentando a temperatura da Terra.

III. A fotossíntese é o principal processo responsável pela manutenção do oxigênio na atmosfera e transforma dióxido

de carbono e água em oxigênio e açúcar. As florestas tropicais são responsáveis por mais de 95% do oxigênio atmosférico do planeta, e o desmatamento acarreta impactos consideráveis sobre o estoque desse gás na atmosfera.

IV. O uso de fertilizantes na agricultura libera grande quantidade de nitrogênio no solo e na água.

V. O fósforo retirado da rocha é processado para a produção de fertilizantes utilizados na agricultura. Essa prática de mineração e do processamento desse elemento tem acelerado o aquecimento global. Estão CORRETAS, apenas, A) II e IV. B) I, II e IV. C) II, IV e V. D) I e II. E) III, IV e V. M/14