Descrição

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