| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Descreva testes químicos para a presença de água usando cloreto de cobalto(II) anidro e sulfato de cobre(II) anidro | |
| 2 Descreva como testar a pureza da água usando ponto de fusão e ponto de ebulição | |
| 3 Explique que a água destilada é usada em química prática em vez de água da torneira porque contém menos impurezas químicas | |
| 4 Afirme que a água de fontes naturais pode conter substâncias, incluindo: (a) oxigênio dissolvido (b) compostos metálicos (c) plásticos (d) esgoto (e) microrganismos nocivos (f) nitratos de fertilizantes (g) fosfatos de fertilizantes e detergentes | |
| 5 Afirme que algumas dessas substâncias são benéficas, incluindo: (a) oxigênio dissolvido para a vida aquática (b) alguns compostos metálicos fornecem minerais essenciais para a vida | |
| 6 Afirme que algumas dessas substâncias são potencialmente nocivas, incluindo: (a) alguns compostos metálicos são tóxicos (b) alguns plásticos prejudicam a vida aquática (c) o esgoto contém microrganismos nocivos que causam doenças (d) nitratos e fosfatos levam à desoxigenação da água e danos à vida aquática Detalhes do processo de eutrofização não são necessários | |
| 7 Descreva o tratamento do abastecimento doméstico de água em termos de: (a) sedimentação e filtração para remover sólidos (b) uso de carvão para remover sabores e odores (c) cloração para matar microrganismos |
Química do meio ambiente
Química do IGCSE · Tópico 10
10:40
Química do Ambiente
Olhe para um copo d'água e o ar nesta sala. Ambos parecem limpos e simples. Mas a água natural carrega oxigênio dissolvido, minerais e, às vezes, esgoto e…
Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas
10.1
Água
Programa
Fonte: Programa Cambridge International
Testando presença de água
Dois testes químicos mostram que a água está presente:
- Cloreto de cobalto(II) 无水 anidro muda de azul para rosa quando água é adicionada.
- Sulfato de cobre(II) anidro muda de branco para azul quando água é adicionada.
Esses testes só mostram que a água está lá. Para mostrar que a água é pura, teste seu ponto de fusão 熔点 e ponto de ebulição 沸点: a água pura funde-se exatamente em $0\,{}^{\circ}\text{C}$ e ferve exatamente em $100\,{}^{\circ}\text{C}$. Qualquer substância dissolvida altera esses valores.

É por isso que água destilada 蒸馏水 é usada em química em vez de água da torneira — ela tem muito menos impurezas 杂质 químicas.
O que há na água natural
Água de rios, lagos e mares não é pura. Pode conter oxigênio 氧气 dissolvido, compostos metálicos, plásticos, esgoto 污水, microrganismos 微生物 nocivos, e nitratos 硝酸盐 e fosfatos 磷酸盐 (que vêm de fertilizantes e detergentes).
Alguns desses são benéficos:
- oxigênio dissolvido permite que a vida aquática 水生生物 (peixes e plantas) respire;
- alguns compostos metálicos fornecem minerais 矿物质 essenciais.
Outros são prejudiciais:
- alguns compostos metálicos são tóxicos 有毒 (venenosos);
- alguns plásticos danificam a vida aquática;
- esgoto carrega microrganismos que causam doenças;
- nitratos e fosfatos causam hipóxia 缺氧 (perda de oxigênio) na água, o que prejudica a vida aquática.
Tratamento de água potável
Para tornar a água segura para beber, o abastecimento é tratado em etapas:
- sedimentação 沉降 e filtração 过滤 removem partículas sólidas;
- passar por carvão 碳 remove maus sabores e odores;
- cloração 氯消毒 (adição de cloro) mata microrganismos nocivos.

Laboratório de tratamento de água
Classifique processos de água pelo que eles removem ou alteram.
10.2
Fertilizantes
Programa
| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Afirme que sais de amônio e nitratos são usados como fertilizantes | |
| 2 Descreva o uso de fertilizantes NPK para fornecer os elementos nitrogênio, fósforo e potássio para crescimento vegetal melhorado |
Fonte: Programa Cambridge International
Fertilizantes 肥料 são adicionados ao solo para ajudar as plantas a crescer. Sais de amônio e nitratos são fertilizantes comuns.
Fertilizantes NPK contêm os três elementos que as plantas mais precisam: nitrogênio 氮气, fósforo 磷 e potássio 钾.

Rota de laboratório de fertilizantes
Siga o nitrogênio das matérias-primas ao crescimento da cultura.
10.3
Qualidade do ar e clima
Programa
| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Afirme a composição do ar limpo e seco como aproximadamente 78% nitrogênio, $\text{N}_2$, 21% oxigênio, $\text{O}_2$ e o restante como uma mistura de gases nobres e dióxido de carbono, $\text{CO}_2$ | |
| 2 Afirme a fonte de cada um desses poluentes do ar, limitado a: (a) dióxido de carbono da combustão completa de combustíveis contendo carbono (b) monóxido de carbono e particulados da combustão incompleta de combustíveis contendo carbono (c) metano da decomposição de vegetação e gases digestivos em animais (d) óxidos de nitrogênio de motores de carros (e) dióxido de enxofre da combustão de combustíveis fósseis que contêm compostos de enxofre | |
| 3 Afirme o efeito adverso desses poluentes do ar, limitado a: (a) dióxido de carbono: níveis mais altos de dióxido de carbono levando ao aumento do aquecimento global, que leva às mudanças climáticas (b) monóxido de carbono: gás tóxico (c) particulados: maior risco de problemas respiratórios e câncer (d) metano: níveis mais altos de metano levando ao aumento do aquecimento global, que leva às mudanças climáticas (e) óxidos de nitrogênio: chuva ácida, smog fotoquímico e problemas respiratórios (f) dióxido de enxofre: chuva ácida | 7 Descreva como os gases de efeito estufa dióxido de carbono e metano causam o aquecimento global, limitado a: (a) a absorção, reflexão e emissão de energia térmica (b) reduzindo a perda de energia térmica para o espaço |
| 4 Afirme e explique estratégias para reduzir os efeitos desses problemas ambientais, limitado a: (a) mudanças climáticas: plantio de árvores, redução da pecuária, diminuição do uso de combustíveis fósseis, aumento do uso de hidrogênio e energia renovável, ex.: eólica, solar (b) chuva ácida: uso de conversores catalíticos em veículos, redução das emissões de dióxido de enxofre usando combustíveis de baixo enxofre e dessulfurização de gases de chaminé com óxido de cálcio | 8 Explique como os óxidos de nitrogênio se formam em motores de carros e descreva sua remoção por conversores catalíticos, ex.: $2\text{CO} + 2\text{NO} \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{N}_2$ |
| 5 Descreva a fotossíntese como a reação entre dióxido de carbono e água para produzir glicose e oxigênio na presença de clorofila e usando energia da luz | |
| 6 Afirme a equação verbal da fotossíntese, dióxido de carbono + água $\rightarrow$ glicose + oxigênio | 9 Afirme a equação simbólica da fotossíntese, $6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$ |
Fonte: Programa Cambridge International

Ar limpo e seco é aproximadamente:
- 78% nitrogênio ($\text{N}_2$)
- 21% oxigênio ($\text{O}_2$)
- o resto é uma mistura de gases nobres 稀有气体 e dióxido de carbono ($\text{CO}_2$).

Poluentes do ar e suas fontes
| Poluente | Fonte principal |
|---|---|
| dióxido de carbono ($\text{CO}_2$) | combustão completa 完全燃烧 de combustíveis contendo carbono |
| monóxido de carbono 一氧化碳 e partículas 颗粒物 | combustão incompleta 不完全燃烧 de combustíveis contendo carbono |
| metano 甲烷 | decomposição de plantas e gases residuais da digestão animal |
| óxidos de nitrogênio 氮氧化物 | motores de carros |
| dióxido de enxofre | queima de combustíveis fósseis 化石燃料 que contêm enxofre 硫 |
Efeitos desses poluentes
- Dióxido de carbono 二氧化碳 e metano são gases de efeito estufa 温室气体: mais deles causa aquecimento global 全球变暖, que leva à mudança climática 气候变化.
- O monóxido de carbono é um gás tóxico.
- As partículas aumentam o risco de problemas respiratórios 呼吸 (respiração) e câncer 癌症.
- Os óxidos de nitrogênio causam chuva ácida 酸雨, smog fotoquímico 光化学烟雾 e problemas respiratórios.
- O dióxido de enxofre causa chuva ácida.
Exemplo resolvido. Uma usina queima carvão contendo enxofre e um lago a favor do vento torna-se lentamente ácido. Nomeie o poluente, explique a ligação e dê uma maneira de impedir isso. Queimar um combustível fóssil que contém enxofre libera dióxido de enxofre, que causa chuva ácida, então a chuva caindo sobre o lago é ácida. Para impedir isso na fonte, use dessulfurização de gases de chaminé, onde o óxido de cálcio remove o dióxido de enxofre dos gases residuais antes que saiam pela chaminé, ou mude para um combustível com baixo teor de enxofre. Corresponda a correção ao poluente: um conversor catalítico trata os óxidos de nitrogênio de um carro e não faria nada sobre o dióxido de enxofre de uma usina movida a carvão.
Reduzindo esses problemas
Para retardar a mudança climática: plante árvores, cultive menos animais, queime menos combustíveis fósseis e use mais hidrogênio e energia renovável 可再生能源, como eólica e solar.
Para reduzir a chuva ácida: instale conversores catalíticos 催化转化器 nos carros, use combustíveis com baixo teor de enxofre e utilize dessulfurização de gases de chaminé 烟气脱硫 com óxido de cálcio 氧化钙 para remover o dióxido de enxofre dos gases residuais.

Como os gases de efeito estufa aquecem a Terra
Gases de efeito estufa, como dióxido de carbono e metano, deixam a luz solar passar, mas eles absorvem a energia térmica 热能 emitida pela Terra quente e devolvem parte dela para baixo. Isso reduz a energia térmica perdida para o espaço, então a Terra fica mais quente.

Em um motor de carro, a alta temperatura faz com que o nitrogênio e o oxigênio do ar reajam para formar óxidos de nitrogênio. Um conversor catalítico os remove, por exemplo:
Fotossíntese
Fotossíntese 光合作用 é o oposto da combustão — ela remove dióxido de carbono do ar. As plantas usam energia luminosa e clorofila 叶绿素 para transformar dióxido de carbono e água em glicose 葡萄糖 e oxigênio:
Laboratório de poluentes do ar
Classifique gases do ar pela fonte e efeito ambiental.
Rota de clima e qualidade do ar
Rastreie emissões traço da combustão aos efeitos atmosféricos.
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| anhydrous/ænˈhaɪdrəs/ | 无水 | wú shuǐ |
| melting point/ˈmeltɪŋ pɔɪnt/ | 熔点 | róng diǎn |
| boiling point/ˈbɔɪlɪŋ pɔɪnt/ | 沸点 | fèi diǎn |
| distilled water/dɪˈstɪld ˈwɔːtə/ | 蒸馏水 | zhēng liú shuǐ |
| impurities/ɪmˈpjʊərɪtiz/ | 杂质 | zá zhì |
| oxygen/ˈɒksɪdʒn/ | 氧气 | yǎng qì |
| sewage/ˈsuːɪdʒ/ | 污水 | wū shuǐ |
| microbes/ˈmaɪkrəʊbz/ | 微生物 | wēi shēng wù |
| nitrates/ˈnaɪtreɪts/ | 硝酸盐 | xiāo suān yán |
| phosphates/ˈfɒsfeɪts/ | 磷酸盐 | lín suān yán |
| aquatic life/əˈkwætɪk laɪf/ | 水生生物 | shuǐ shēng shēng wù |
| minerals/ˈmɪnərəlz/ | 矿物质 | kuàng wù zhì |
| toxic/ˈtɒksɪk/ | 有毒 | yǒu dú |
| deoxygenation/diːˌɒksɪdʒəˈneɪʃn/ | 缺氧 | quē yǎng |
| sedimentation/ˌsedɪmənˈteɪʃn/ | 沉降 | chén jiàng |
| filtration/fɪlˈtreɪʃn/ | 过滤 | guò lǜ |
| carbon/ˈkɑːbən/ | 碳 | tàn |
| chlorination/ˌklɔːrɪˈneɪʃn/ | 氯消毒 | lǜ xiāo dú |
| fertilisers/ˈfɜːtəlaɪzəz/ | 肥料 | féi liào |
| nitrogen/ˈnaɪtrədʒn/ | 氮气 | dàn qì |
| phosphorus/ˈfɒsfɔːrəs/ | 磷 | lín |
| potassium/pəˈtæsɪəm/ | 钾 | jiǎ |
| noble gases/ˈnəʊbl ˈɡæsɪz/ | 稀有气体 | xī yǒu qì tǐ |
| complete combustion/kəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ | 完全燃烧 | wán quán rán shāo |
| carbon monoxide/ˈkɑːbən mʌˈnɒksaɪd/ | 一氧化碳 | yī yǎng huà tàn |
| particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/ | 颗粒物 | kē lì wù |
| incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ | 不完全燃烧 | bù wán quán rán shāo |
| methane/ˈmiːθeɪn/ | 甲烷 | jiǎ wán |
| oxides of nitrogen/ˈɒksaɪdz ɒv ˈnaɪtrədʒn/ | 氮氧化物 | dàn yǎng huà wù |
| fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/ | 化石燃料 | huà shí rán liào |
| sulfur/ˈsʌlfɜː/ | 硫 | liú |
| carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ | 二氧化碳 | èr yǎng huà tàn |
| greenhouse gases/ˈɡriːnhaʊs ˈɡæsɪz/ | 温室气体 | wēn shì qì tǐ |
| global warming/ˈɡləʊbl ˈwɔːmɪŋ/ | 全球变暖 | quán qiú biàn nuǎn |
| climate change/ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/ | 气候变化 | qì hòu biàn huà |
| respiratory/rɪˈspɪrətəri/ | 呼吸 | hū xī |
| cancer/ˈkænsə/ | 癌症 | ái zhèng |
| acid rain/ˈæsɪd reɪn/ | 酸雨 | suān yǔ |
| photochemical smog/ˌfəʊtəʊˈkemɪkl smɒɡ/ | 光化学烟雾 | guāng huà xué yān wù |
| renewable energy/rɪˈnjuːəbl ˈenədʒi/ | 可再生能源 | kě zài shēng néng yuán |
| catalytic converters/ˌkætəˈlɪtɪk kənˈvɜːtəz/ | 催化转化器 | cuī huà zhuǎn huà qì |
| flue gas desulfurisation/fluː ɡæs diːˌsʌlfjʊəraɪˈzeɪʃn/ | 烟气脱硫 | yān qì tuō liú |
| calcium oxide/ˈkælsɪəm ˈɒksaɪd/ | 氧化钙 | yǎng huà gài |
| thermal energy/ˈθɜːml ˈenədʒi/ | 热能 | rè néng |
| photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ | 光合作用 | guāng hé zuò yòng |
| chlorophyll/ˌklɔːrəʊˈfɪl/ | 叶绿素 | yè lǜ sù |
| glucose/ˈɡluːkəʊs/ | 葡萄糖 | pú táo táng |
10.3
Dicas de prova
- Dois testes mostram que a água está presente (cloreto de cobalto(II) azul → rosa; sulfato de cobre(II) branco → azul), mas apenas pontos de fusão e ebulição fixos (0 °C e 100 °C) mostram que ela é pura.
- O ar limpo e seco contém cerca de 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases (na maioria gases nobres e dióxido de carbono).
- Correspondência de cada poluente à sua fonte e efeito: monóxido de carbono (combustão incompleta; tóxico); dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio (chuva ácida); dióxido de carbono e metano (gases de efeito estufa → aquecimento global).
- Os gases de efeito estufa deixam a luz solar passar, mas absorvem o calor que a Terra quente emite e devolvem parte dele para baixo, então a Terra esquenta.
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