Exercícios sobre química ambiental (com respostas explicadas)
A química ambiental é um campo essencial para compreendermos as complexas interações entre os processos químicos e o meio ambiente, além dos impactos das atividades humanas sobre o planeta.
Para auxiliar estudantes e interessados no tema, preparamos uma série de exercícios comentados que abordam tópicos fundamentais como camada de ozônio, eutrofização, ciclo do carbono, chuva ácida, uso de pesticidas e muito mais. Cada questão é acompanhada de respostas explicadas, facilitando a aprendizagem e reforçando os conceitos principais. Ideal para revisar conteúdos, praticar para provas e aprofundar o entendimento sobre os desafios ambientais do mundo atual.
Questão 1
O Protocolo de Montreal (1987) é considerado um dos acordos ambientais internacionais de maior sucesso. Ele visou eliminar gradualmente a produção e o consumo de substâncias que destroem a camada de ozônio (O3) na estratosfera. Essa camada é essencial para a vida na Terra, pois filtra a radiação ultravioleta (UV) prejudicial proveniente do Sol. A destruição do ozônio ocorre principalmente por reações catalíticas envolvendo átomos de cloro (Cl•) e bromo (Br•).
Qual das seguintes classes de compostos, amplamente utilizados em refrigeração, aerossóis e solventes, foi o principal alvo do Protocolo de Montreal por sua ação destruidora da camada de ozônio?
a) Óxidos de nitrogênio (NOx)
b) Clorofluorcarbonetos (CFCs)
c) Dióxido de enxofre (SO₂)
d) Hidrocarbonetos voláteis
e) Material particulado (MP)
Resposta: alternativa B.
Os Clorofluorcarbonetos (CFCs) são compostos sintéticos estáveis que, ao atingirem a estratosfera, são decompostos pela radiação ultravioleta, liberando átomos de cloro (Cl•). Esses átomos atuam como catalisadores em reações que destroem as moléculas de ozônio (O3). Cada átomo de cloro pode destruir milhares de moléculas de ozônio antes de ser removido da estratosfera.
O Protocolo de Montreal foi criado especificamente para banir a produção desses compostos, sendo um marco no combate a esse problema ambiental. As outras alternativas, como NOx e SO2, estão mais associadas à chuva ácida e à formação de smog fotoquímico, não sendo o foco principal do acordo.
Questão 2
O processo de Eutrofização é um grave problema ambiental em corpos dʼágua como lagos e represas. Ele é caracterizado pelo crescimento excessivo de algas, que forma uma "maré verde" na superfície. Esse fenômeno é desencadeado pelo enriquecimento da água com nutrientes específicos, provenientes principalmente de esgotos domésticos não tratados e do uso excessivo de fertilizantes na agricultura.
Os dois principais elementos químicos, cujo aumento de concentração na água é a causa direta do processo de eutrofização, são:
a) Oxigênio e Carbono
b) Cálcio e Magnésio
c) Nitrogênio e Fósforo
d) Sódio e Potássio
e) Enxofre e Cloro
Resposta: alternativa C.
A eutrofização é causada pelo excesso de nutrientes, principalmente nitrogênio (na forma de nitratos, NO3-) e fósforo (na forma de fosfatos, PO43-). Esses elementos são os principais limitantes do crescimento de algas e cianobactérias em ecossistemas aquáticos. Eles chegam aos corpos dʼágua através do escoamento superficial carregando fertilizantes agrícolas e de efluentes domésticos não tratados (ricos em matéria orgânica e detergentes fosfatados).
O oxigênio e o carbono são importantes, mas não são os nutrientes limitantes que disparam o processo. Os outros elementos listados não são os principais responsáveis por este fenômeno específico.
Questão 3
O ciclo do carbono é fundamental para a manutenção da vida na Terra, regulando o fluxo desse elemento entre a atmosfera, os oceanos, o solo e os seres vivos. As atividades humanas, principalmente a partir da Revolução Industrial, têm alterado significativamente esse ciclo, liberando para a atmosfera grandes quantidades de carbono que estavam armazenadas há milhões de anos.
A alteração antropogênica no ciclo do carbono, citada no texto, ocorre principalmente por meio de qual processo?
a) Fotossíntese intensificada
b) Respiração celular acelerada
c) Queima de combustíveis fósseis
d) Aumento da precipitação ácida
e) Lixiviação de solos agrícolas
Resposta: alternativa C.
A principal alteração humana (antrópica) no ciclo do carbono é a queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural). Esse processo libera, em pouco tempo, o dióxido de carbono (CO2) que foi armazenado por milhões de anos sob a terra através de processos geológicos. Este é o maior contribuinte para o aumento da concentração de CO2 na atmosfera, intensificando o efeito estufa e o aquecimento global. Embora o desmatamento também libere carbono, a queima de combustíveis fósseis é o fator dominante.
Questão 4
A agricultura em larga escala frequentemente necessita da correção do pH do solo para garantir a produtividade das culturas. Solos com pH excessivamente baixo (ácidos) podem liberar ions alumínio (Al3+) para a solução do solo, que é tóxico para a maioria das plantas, além de causar a deficiência de nutrientes essenciais.
Qual é a prática agrícola mais comum e adequada para elevar o pH de um solo ácido e neutralizar seus efeitos negativos?
a) Aplicação de calcário (CaCO3 ou MgCO3)
b) Adição de composto orgânico
c) Incorporação de areia
d) Adubação com NPK
e) Irrigação com água alcalina
Resposta: alternativa A.
A prática de aplicar calcário no solo é conhecida como calagem. O carbonato de cálcio (CaCO3) presente no calcário reage com a água e os ácidos do solo (como o H+), neutralizando-os e elevando o pH. A reação principal é:
Além de neutralizar a acidez, a calagem fornece os nutrientes Cálcio (Ca) e, dependendo do tipo de calcário, Magnésio (Mg).
Questão 5
A chuva ácida é um fenômeno que causa sérios danos a ecossistemas florestais e aquáticos, além de corroer estruturas e monumentos históricos. Ela não é necessariamente proveniente apenas de chuvas, mas inclui também neblina, neve e material particulado ácido. Sua formação na atmosfera está diretamente ligada à reação de óxidos específicos com o vapor dʼágua.
Além disso, naturalmente a água da chuva pode apresentar pH ligeiramente abaixo de 7. Considerando isto, assinale a alternativa que apresenta a explicação para este último fato.
a) O gás carbônico da atmosfera reage com a água formando ácido carbônico
b) A água apresenta uma autoionização que libera H+
c) O oxigênio atmosférico oxida a água formando H+
d) O ozônio atua como oxidante de compostos orgânicos voláteis
e) A radiação UV solar quebra as moléculas de água gerando H+
Resposta: alternativa A.
Há uma quantidade natural de CO2 na atmosfera. Por se tratar de um óxido ácido, ao reagir com água acaba formando um oxiácido, neste caso, o H2CO3 e diminui o pH pela formação de H+:
Questão 6
O uso de pesticidas na agricultura é uma prática comum para controlar pragas e garantir a produção de alimentos. No entanto, a persistência e a mobilidade desses compostos no ambiente podem levar à contaminação de corpos dʼágua subterrâneos e superficiais, representando um risco à saúde humana e aos ecossistemas.
Uma propriedade físico-química crucial que determina se um pesticida irá lixiviar facilmente através do solo e contaminar lençóis freáticos é:
a) Sua cor e viscosidade.
b) Sua solubilidade em água.
c) Seu ponto de fusão.
d) Sua condutividade elétrica.
e) Sua massa molecular.
Resposta: alternativa B.
A solubilidade em água é a propriedade mais direta para prever o potencial de lixiviação de um pesticida. Um composto altamente solúvel em água será facilmente carregado pela água da chuva ou da irrigação, percolando através do solo até atingir os lençóis freáticos.
Outras propriedades, como a adsorção ao solo (relacionada à textura e matéria orgânica do solo) e a persistência (meia-vida do produto), também são importantes, mas a solubilidade é o fator chave inicial para determinar sua mobilidade.
Questão 7
O metano (CH4) é um gás incolor e inodoro, produzido naturalmente pela decomposição de matéria orgânica na ausência de oxigênio (condições anaeróbias). Embora menos abundante que o CO2, seu potencial de aquecimento global é dezenas de vezes maior em um período de 100 anos. Suas fontes antrópicas são diversificadas.
Dentre as atividades humanas listadas abaixo, assinale aquela que NÃO é uma fonte significativa de emissão de metano para a atmosfera.
a) Digestão entérica de ruminantes (como bois e vacas).
b) Cultivo de arroz em campos alagados (várzeas).
c) Decomposição de resíduos orgânicos em aterros sanitários.
d) Processos de combustão completa em veículos automotores.
e) Extração e transporte de gás natural e petróleo.
Resposta: alternativa D.
A combustão completa de hidrocarbonetos (como a que ocorre em motores bem regulados) idealmente produz dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), não metano (CH4). Na verdade, a combustão incompleta (que é uma situação indesejada e de má qualidade) é que pode produzir outros poluentes, mas mesmo assim, o metano não é o produto principal.
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Exercícios sobre química ambiental (com respostas explicadas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-quimica-ambiental-com-respostas-explicadas/. Acesso em:
