Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Poluentes do ar e fumaça


A poluição do ar é uma questão ambiental séria que afeta os ecossistemas, a qualidade de vida humana e até mesmo os padrões climáticos globais. Os fatores principais da poluição do ar incluem poluentes do ar e fumaça, ambos componentes importantes no estudo da química atmosférica dentro do campo mais amplo da química ambiental. Entender os poluentes do ar e a fumaça envolve observar mais de perto suas fontes, composição química, efeitos ambientais e medidas de controle.

Poluentes do ar

Poluentes do ar são substâncias presentes na atmosfera que podem prejudicar organismos vivos ou danificar o ambiente natural. Eles podem ser classificados em duas categorias principais: poluentes primários e poluentes secundários.

Poluentes primários

Poluentes primários são emitidos diretamente da fonte. As fontes podem ser naturais, como erupções vulcânicas ou incêndios florestais, ou antropogênicas, como emissões de veículos ou atividades industriais. Os principais tipos de poluentes primários incluem:

  • Monóxido de carbono (CO): Um gás incolor e inodoro formado pela combustão incompleta de combustíveis que contêm carbono. É altamente tóxico e pode prejudicar humanos e animais impedindo o fornecimento adequado de oxigênio aos órgãos e tecidos do corpo.
  • Dióxido de enxofre (SO2): Este gás é emitido principalmente pela queima de combustíveis fósseis em usinas de energia e instalações industriais. Ele pode reagir com vapor de água para formar ácido sulfúrico, que causa chuva ácida.
  • Óxidos de nitrogênio (NOx): Um grupo de gases reativos, incluindo óxido nítrico (NO) e dióxido de nitrogênio (NO2). Esses gases são emitidos por atividades veiculares e industriais e desempenham um papel importante na formação de ozônio de nível do solo e fumaça.
  • Material particulado (PM): Material particulado são pequenas partículas ou gotículas suspensas no ar. PM pode consistir em uma variedade de substâncias, incluindo poeira, fuligem e gotículas líquidas.

Poluentes secundários

Poluentes secundários não são emitidos diretamente. Em vez disso, eles são formados na atmosfera através de reações químicas de poluentes primários. Exemplos incluem:

  • Ozônio (O3): No nível do solo, o ozônio é prejudicial à saúde humana. Ele é formado pela reação de NOx com compostos orgânicos voláteis (VOCs) na presença de luz solar.
  • Ácido sulfúrico (H2SO4): Produzido a partir da oxidação do dióxido de enxofre, é um componente importante da chuva ácida.
  • Aerossóis de nitrato e sulfato: Estas pequenas partículas contribuem para a poluição do ar e podem ser perigosas para a saúde. Elas são formadas através de reações complexas envolvendo dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio.

Uma importante representação visual de como poluentes como NOx e VOCs são convertidos em ozônio é mostrada abaixo:

    NOx + VOCs + luz solar → O3
luz solar Nox VOCs O3

Névoa

Smog é um tipo específico de poluição do ar que é uma presença visível de partículas e outros poluentes no ar. É classificado principalmente em dois tipos: smog clássico e smog fotoquímico.

Fumaça clássica

Fumaça clássica, também conhecida como "fumaça de Londres", é uma névoa marrom-preta de ar causada principalmente por altas concentrações de dióxido de enxofre e material particulado. Este tipo de fumaça foi particularmente problemático em cidades industriais durante os séculos 19 e 20, quando a queima de carvão era predominante.

A composição química da névoa clássica pode ser representada da seguinte forma:

    SO2 + PM → fumaça clássica

Smog fotoquímico

Este tipo de smog é mais comum em ambientes urbanos modernos e é o resultado da ação da luz solar sobre óxidos de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis. O smog fotoquímico é frequentemente caracterizado por uma névoa marrom e é comum em locais com climas quentes e luz solar abundante.

A formação do smog fotoquímico envolve uma série de reações complexas, incluindo:

    NO2 + luz solar → NO + O
    O + O2 → O3

Essa sequência pode resultar em concentrações aumentadas de ozônio ao nível do solo, o que pode levar ao smog.

Uma representação visual da formação de smog fotoquímico é fornecida abaixo:

luz solar No2 No O3

Efeitos na saúde e no ambiente

Tanto os poluentes do ar quanto a fumaça têm um impacto significativo na saúde humana e no ambiente. As consequências da exposição a tais poluentes são variadas.

Efeitos na saúde

  • A exposição a altos níveis de CO pode reduzir o fornecimento de oxigênio aos órgãos e tecidos do corpo, causando sintomas como dor de cabeça, tontura e, em casos graves, morte.
  • SO2 e NOx podem causar problemas respiratórios, como asma e bronquite.
  • O material particulado (PM) pode penetrar profundamente nos pulmões e causar doenças cardiovasculares e respiratórias.
  • Ele é benéfico na camada de ozônio, mas é prejudicial ao nível do solo e pode causar dor no peito, tosse e dor de garganta.

Impacto ambiental

  • A poluição do ar pode causar chuva ácida, que tem efeitos prejudiciais no solo, corpos d'água e vegetação.
  • A fumaça pode reduzir a visibilidade e causar danos a culturas, vegetação natural e materiais.
  • Poluentes do ar podem destruir habitats da vida selvagem e prejudicar a biodiversidade.
  • A exposição prolongada a certos poluentes pode causar mudanças climáticas.

Medidas de controle

Abordar a poluição do ar requer uma variedade de estratégias, desde medidas regulamentares até inovações tecnológicas. Algumas medidas comuns são as seguintes:

  • Regulação e legislação: Governos podem impor limites às emissões de veículos e fontes industriais.
  • Melhoria tecnológica: Uso de tecnologias limpas e fontes de energia renováveis para reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
  • Dispositivos de controle de poluição: Implementação de filtros, depuradores e conversores catalíticos para minimizar as emissões.
  • Conscientização pública: Educar o público sobre as fontes e perigos da poluição do ar promove mudanças comportamentais que reduzem a poluição.

Conclusão

A poluição do ar, particularmente na forma de poluentes do ar e fumaça, apresenta ameaças significativas ao meio ambiente e à saúde humana. Uma compreensão abrangente da química por trás da formação desses poluentes e da fumaça é crítica para estratégias de gerenciamento e mitigação eficazes. Pesquisa contínua e compromisso social para reduzir as emissões e adotar fontes de energia limpa serão fundamentais para enfrentar os desafios colocados pelos poluentes do ar e fumaça.


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Poluentes do ar e fumaça

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