Aquecimento global. Energia renovável. Resíduos tóxicos. Pegada ecológica. Estas e outras questões ambientais estão sendo discutidas e debatidas atualmente com mais vigor. Química ambiental, de Colin Baird e Michael Cann, é o único livro-texto que explora as propriedades e os processos químicos por trás dessas questões vitais de forma acessível e introdutória (o único pré-requisito é a química geral).
A quarta edição mantém a conhecida abordagem que combina a química do ar, do solo e da água. Aliado ao foco da edição anterior nos impactos ambientais da produção e experimentação química, esta nova edição oferece seções adicionais de Química Verde, novos estudos de caso, uma abordagem atualizada da análise instrumental, aplicações agrícolas, bioengenharia e biotecnologia. Foram incluídos artigos científicos atualizados e relevantes da Scientific American, que fazem a conexão entre os princípios da química e as preocupações ambientais, além de informar os alunos sobre as pesquisas mais recentes.
Química Ambiental – 23 Introdução – 23 Uma breve história das normas ambientais – 25 Química Verde – 26 Os 12 princípios da Química Verde – 27 Prêmio Presidential Green Chemistry – 29 Exemplos mundiais reais de Química Verde – 29 Leitura complementar – 34 Sites de interesse – 35 Pequenas Moléculas Verdes – 36
PARTE I - Química Atmosférica e Poluição do Ar – 47
Capítulo 1 - Química Estratosférica: A Camada de Ozônio – 49 Introdução – 49 A física e a química da camada de ozônio – 52 Quadro 1-1. Análise do estado estacionário das reações atmosféricas – 66 Processos catalíticos de destruição do ozônio – 69 Quadro 1-2. Velocidades de reação dos radicais livres – 71 Questões de revisão – 78 Problemas adicionais – 78 Leitura complementar – 80 Material online – 80
Capítulo 2 - Os Buracos na Camada de Ozônio – 81 Introdução – 81 O buraco de ozônio e outros locais de depleção do ozônio – 85 Quadro 2-1. A química da destruição do ozônio estratosférico em médias latitudes – 97 Os compostos químicos que causam a destruição do ozônio – 98 Química Verde: A substituição dos CFCs e hidrocarbonetos empregados com dióxido de carbono como agentes de sopro na produção de espumas de poliestireno – 101 Química Verde: Tecnologia Harpin - evocando as defesas da própria natureza contra doenças – 108 Questões de revisão – 109 Questões sobre Química Verde – 110 Problemas adicionais – 110 Leitura complementar – 111 Material online – 111
Capítulo 3 - A Química da Poluição Atmosférica à Superfície – 113 Introdução – 113 Quadro 3-1. A conversão de unidades de concentração para gases – 115 Ozônio urbano: O processo do smog fotoquímico – 119 Controle tecnológico das emissões – 132 Química Verde: Substituição de solventes orgânicos por dióxido de carbono supercrítico e líquido; desenvolvimento de surfactantes para esse composto – 141 Química Verde: Emprego de líquidos iônicos para substituir solventes orgânicos; celulose, um polímero de ocorrência natural substituto de polímeros derivados de petróleo – 142 Índices de qualidade do ar e características de tamanho para o material particulado – 159 Quadro 3-2. Distribuição de tamanhos de partículas em amostras de ar urbano – 161 Questões de revisão – 163 Questões sobre Química Verde – 163 Problemas adicionais – 164 Leitura complementar – 165 Material online – 166
Capítulo 4 - As Consequências da Poluição do Ar (Exterior e Interior) para o Ambiente e para a Saúde – 167 Introdução – 167 Chuva ácida – 169 Os efeitos de poluentes atmosféricos externos sobre a saúde humana – 177 Poluição do ar em interiores – 185 Questões de revisão – 193 Problemas adicionais – 194 Leitura complementar – 194 Material online – 195
Capítulo 5 - A Química Detalhada da Atmosfera – 197 Introdução – 197 Quadro 5-1. Estruturas de Lewis de radicais livres simples – 198 Química troposférica – 199 Sistemática da química estratosférica – 216 Questões de revisão – 219 Problemas adicionais – 219 Leitura complementar – 220 Material online – 220 Análise Instrumental Ambiental I - Determinação instrumental de NOx via quimiluminescência – 221
PARTE II - Energia e Mudanças Climáticas – 225
Capítulo 6 - O Efeito Estufa – 227 Introdução – 227 O mecanismo do efeito estufa – 228 Quadro 6-1. Um modelo simples do efeito estufa – 235 Vibrações moleculares: energia de absorção pelos gases estufa – 236 Os principais gases estufa – 239 Química Verde: Dióxido de carbono supercrítico na produção de chips de computador – 247 Quadro 6-2. Dióxido de carbono supercrítico – 250 Tempo de residência atmosférico – 253 Outros gases estufa – 256 Quadro 6-3. Determinação de emissões a partir de fontes de metano de “carbono antigo” – 260 Os efeitos modificadores do clima dos aerossóis – 267 Quadro 6-4. Resfriamento sobre a China devido à neblina – 272 Aquecimento global na atualidade – 273 Questões de revisão – 279 Questões sobre Química Verde – 280 Problemas adicionais – 281 Leitura complementar – 282 Material online – 282
Capítulo 7 - Energia a partir de Combustíveis Fósseis, Emissões de CO2 e Aquecimento Global – 283 Introdução – 283 Reservas e consumo de energia – 284 Combustíveis fósseis – 292 Quadro 7-1. Refinando o petróleo: Destilação fracionária – 298 Energia e emissões de dióxido de carbono no futuro – 314 Química Verde: Ácido polilático - a produção de polímeros biodegradáveis de fontes renováveis; redução de necessidade de petróleo e o impacto no meio ambiente – 317 A extensão e as potenciais consequências do aquecimento global – 319 Questões de revisão – 329 Questões sobre Química Verde – 330 Problemas adicionais – 330 Leitura complementar – 331 Material online – 331
Capítulo 8 - Fontes Renováveis de Energia, Combustíveis Alternativos e a Economia de Hidrogênio – 333 Introdução – 334 Energias renováveis – 334 Combustíveis alternativos: álcoois, éteres e ésteres – 356 Química Verde: Matéria-prima química disponível de glicerina, um subproduto na produção de biodiesel – 370 Hidrogênio - O combustível do futuro? – 372 Questões de revisão – 385 Questões sobre Química Verde – 386 Problemas adicionais – 387 Leitura complementar – 388 Material online – 388
Capítulo 9 - Radioatividade, Radônio e Energia Nuclear – 389 Introdução – 389 Radioatividade e gás radônio – 390 Quadro 9-1. Análise do estado estacionário da série de decaimento radioativo – 395 Energia nuclear – 400 Quadro 9-2. Contaminação radioativa pela produção de plutônio – 412 Questões de revisão – 417 Problemas adicionais – 418 Leitura adicional – 418 Material online – 419 Análise Instrumental Ambiental II - Determinação instrumental de metano atmosférico – 420 Um Plano para Manter o Carbono Sob Controle – 424
PARTE III - Compostos Orgânicos Tóxicos – 435
Capítulo 10 - Pesticidas – 437 Introdução – 437 DDT – 443 A acumulação de organoclorados em sistemas biológicos – 447 Outros inseticidas organoclorados – 452 Princípios de toxicologia – 455 Quadro 10-1. A controvérsia do inseticida Endossulfan – 456 Inseticidas organofosforados e carbamatos – 463 Inseticidas verdes e naturais e o manejo integrado de pragas – 469 Química Verde: Inseticidas que atacam somente certos insetos – 471 Química Verde: Um novo método para controlar cupins – 472 Herbicidas – 474 Quadro 10-2. Plantas geneticamente modificadas – 479 Resumo – 483 Quadro 10-3. A distribuição de poluentes no ambiente – 484 Questões de revisão – 487 Questões sobre Química Verde – 488 Problemas adicionais – 488 Leitura complementar – 489 Material online – 489
Capítulo 11 - Dioxinas, Furanos e PCBs – 491 Introdução – 491 Dioxinas – 492 Quadro 11-1. Dedução da provável origem dos clorofenóis de uma dioxina – 497 PCBs – 499 Quadro 11-2. Previsão dos furanos que formarão a partir de um dado PCB – 508 Outras fontes de dioxinas e furanos – 508 Química Verde: H2O2, um agente branqueador ambientalmente benigno para a produção de papel – 511 Efeitos de dioxinas, furanos e PCBs na saúde – 515 Questões de revisão – 526 Questões sobre Química Verde – 527 Problemas adicionais – 527 Material online – 528
Capítulo 12 - Outros Compostos Orgânicos Tóxicos de Preocupação Ambiental – 529 Introdução – 529 Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) – 530 Quadro 12-1. Mais sobre o mecanismo de HPA cancerígenos – 537 Estrógenos ambientais – 539 Retardantes de chama bromados – 550 Sulfonatos perfluorados – 555 Questões de revisão – 557 Problemas adicionais – 557 Leitura complementar – 557 Material online – 558 Análise Instrumental Ambiental III - Detecção por captura de elétrons de pesticidas – 559 Análise Instrumental Ambiental IV - Cromatografia gasosa/Espectrometria de massas (CG/EM) – 562 Combatendo a Malária – 566
PARTE IV - Química da Água e Poluição da Água – 577
Capítulo 13 - A Química das Águas Naturais – 579 Introdução – 579 Química de oxidação-redução em águas naturais – 581 Quadro 13-1. Revisão de balanceamento de equação redox – 582 Química Verde: Preparação enzimática de algodão têxtil – 587 Química ácido-base em águas naturais: o sistema carbonato – 600 Quadro 13-2. Derivação das equações para as curvas do diagrama de espécies – 602 Concentração de íons em águas naturais e águas potáveis – 611 Questões de revisão – 620 Questões de Química Verde – 621 Problemas adicionais – 621 Leitura complementar – 622 Material online – 622
Capítulo 14 - Poluição e Purificação da Água – 623 Introdução – 623 Desinfecção da água – 624 Quadro 14-1. Carbono ativado – 625 Quadro 14-2. A dessalinização de águas salgadas – 630 Quadro 14-3. O mecanismo de produção de clorofórmio na água potável – 636 Água subterrânea: seu abastecimento, contaminação química e remediação – 640 Contaminação química e tratamento de efluentes e esgoto doméstico – 658 Quadro 14-4. Variação com o tempo da concentração de amônia durante sua oxidação em duas etapas – 661 Química Verde: Iminodisuccinato de sódio - um agente quelante biodegradável – 665 Modernas técnicas de purificação de efluentes e ar – 670 Questões de revisão – 674 Questões de Química Verde – 676 Problemas adicionais – 676 Leitura complementar – 678 Material online – 678 Análise Instrumental Ambiental V - Cromatografia iônica de ânions de relevância ambiental – 679
PARTE V - Metais, Solos, Sedimentos e Disposição de Resíduos – 683
Capítulo 15 - Metais Pesados Tóxicos – 685 Introdução – 685 Mercúrio – 688 Chumbo – 701 Química Verde: Substituição de chumbo em coberturas por eletrodeposição – 706 Cádmio – 714 Arsênio – 716 Quadro 15-1. Compostos de organoestanho – 719 Cromo – 727 Química Verde: Remoção de arsênio e cromo de madeira tratada sob pressão – 729 Questões de revisão – 731 Questões sobre Química Verde – 732 Problemas adicionais – 732 Leitura complementar – 734 Material online – 734
Capítulo 16 - Resíduos, Solos e Sedimentos – 735 Introdução – 735 Lixo doméstico e comercial: disposição e minimização – 736 Química Verde: Poliaspartato - um biodegradável anti-incrustante e agente dispersante – 743 A reciclagem de resíduos domiciliares e comerciais – 745 Química Verde: Desenvolvimento de tecidos recicláveis para atapetamento – 754 Solos e sedimentos – 757 Quadro 16-1. O programa Superfund – 770 Resíduos perigosos – 780 Questões de revisão – 788 Questões de Química Verde – 789 Problemas adicionais – 789 Leitura complementar – 790 Material online – 791 Análise Instrumental Ambiental VI - Determinação de chumbo por plasma acoplado indutivamente – 792 Mapeando o Mercúrio – 797
Apêndice - Fundamentos de Química Orgânica – 801 Respostas dos Exercícios Selecionados de Número Ímpar – 815 Índice – 823
Autores: Colin Baird e Michael Cann Ano: 2011 Número de Páginas: 844 Tamanho: 17,5 x 25 cm Editora: Bookman Acabamento: Brochura ISBN: 978-85-7780-848-9
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