QUÍMICA VERDE - TEORIA E EXERCÍCIOS

Você já ouviu falar de química Verde Hoje os vestibulares cobram muito não só o Enem Fuvest Unicamp todos porque é a química da sustentabilidade e sustentabilidade a palavra do momento né então vamos aprender um pouco sobre isso o convite tá feito porque hoje é um ótimo dia para você aprender química Não esquece de curtir isso pra gente aqui é muito importante se não está inscrito se inscreve mas não vamos perder tempo não bora está se falando muito nessa química que vocês vão ver aqui a definição ó que seria a química verde eu quero que vocês

entendam quando você fala química verde é aquela química do ecologicamente correto e não Obrigatoriamente econômicamente correto não é a mais barata é a melhor para o ambiente é a química sustentável é a química que busca maximizar os processos para que nós tenhamos menor consumo de energia e o menor a menor produção de subprodutos possíveis coisas que não prestam que não vão servir para nada para que produzir se eu não vou usar então Ó quanto menos subprodutos quanto menos produtos nocivos a gente tiver ali melhor então temos duas definições que eu fiz questão de colocar só

pra assistir uma ideia mas essas definições elas são mais ortodoxas você pode ter a sua ideia mais geral que é a química do ecologicamente projeto menos subprodutos nocivos e menos consumo de energia tentar maximizar os processos para que nós não tenhamos tantas etapas porque vocês sabem que se eu tiver várias etapas sempre eu tenho perda em cada uma delas nunca o rendimento é 100%. então quanto menos etapas melhor para que a gente possa ter uma produção mais ecologicamente correta olha as definições Vamos ler juntos química Verde consiste na utilização de um conjunto de princípios que

reduzem ou eliminam o uso de geração de substâncias perigosas durante o planejamento manufatura e aplicação de produtos químicos é tentar reduzir tentar no mínimo né atenual problema outra definição que tem na agência de Proteção Ambiental é química verde é o uso de química para prevenir a poluição a própria química prevenindo a poluição mas especificamente é o planejamento de produtos gente é o planejamento de uma etapa mais consistente de uma etapa mais ecologicamente correta mas sustentável e processos químicos que sejam saudáveis ao ambiente falar em saudável ao ambiente é falar em sustentabilidade gente sustentabilidade não é

deixar de consumir é consumir de forma deixar para as gerações futuras então isso entra aqui aqui E vamos ver questões que envolvem isso várias que caem aos montes então começando com essa que vocês têm do Enem a química verde é um ramo da química que prega o desenvolvimento de processos eficientes sempre lembrando eficiente seria aquele processo que vai direto ao que eu quero sem muitas etapas que transforme a maior parte do reagente em produto quando ele diz transformar a maior parte do reagente em produto tem um rendimento mais alto possível ter o menor a menor

perda possível de forma mais rápida e seletiva que poucos reagentes que produzam somente o produto desejado para que produzir a b c d e se eu vou usar só o a Então veja como ele tá deixando bem claro evitando a formação de qual produtos e que utilizem solventes não agressivos ao ambiente porque às vezes você vai descartar aquele solvente e você descarta algo que é muito agressivo ali no nosso ambiente assim as indústrias com tornariam problemas relacionados à poluição ambiental e ao desperdício de água e energia ele tem filho de uma forma Ampla e bacana

para uma revisão o perfil de um processo que segue todos os princípios desse ramo da química pode ser representado por aí tu para e pensa tem que ter a menor energia possível o menor número de reagentes possível o menor número de produtos possível ele jogou muito na tua cara quem é que vocês eliminam logo aqui a gente lê aqui de forma rápida joga os olhos aí se vocês prestarem atenção na letra A na letra B ele diz fortemente endotérmica o que é que ele tá te dizendo vai gastar muita energia vamos lá essa aqui tá

fora depois ele diz a seguinte coisa na letra e a letra C A reação ocorre com o uso de solvente orgânico no enunciado Ele disse que você deve evitar o solventes em uma observação a maioria dos solventes orgânicos é cancerígena E tóxica então a gente deve evitar isso daqui aí vamos lá letra A eu tenho a + b + c dando D Isso é uma reação boa porque tem um produto só só que ocorre em altas pressões aumentar a pressão quer dizer que você vai gastar alguma forma de energia para realizar esse trabalho para que

você tenha essa alta pressão então aqui também vou eliminar depois a gente vai para a letra d ou para a letra e se olharia D vejam como a gente vê 3a + 2B dando 2c depois dando 3D + 2e vocês estão vendo que eu quero o d e o É mas eu tenho que passar pelo C O ideal seria ir direto sem etapas então aqui eu tenho uma primeira etapa ó e depois eu tenho uma segunda etapa E ele diz no enunciado que quanto menos etapas se eu conseguir direto ao produto melhor então quando ele

fala que um perfil que segue todos os princípios tem que seguir tudo o que foi descrito se vocês olharem essa aqui sobre a pressão atmosférica é uma coisa boa porque você não vai ter que exercer essa pressão você tá na pressão atmosférica em compensação ele tá ferindo o princípio diretamente e você ir direto ao ponto e você ir direto ao produto quando você olha para a última você vê a mais um meio de B dando C fui direto ao ponto eu quero ser eu obtive a reação ocorre com de um catalisador contendo um metal não

tóxico então o catalisador vai dar rapidez ao processo e ele deixou claro que é um metal não tóxico então não tem problema todos os princípios estão aplicados eu não gastei tanta energia eu fui direto ao ponto e eu não usei substâncias tóxicas letra e é o que eu e você marcaríamos agora vamos ver outras né porque a gente tem que ter vários exemplos continuemos aqui se vocês olharem agora caiu no ENEM Libras a química Verde pode ser definida como criação o desenvolvimento e a aplicação de processos e produtos químicos para reduzir lembra lá daquela definição

ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente eu tenho que tentar atenuar a produção de substâncias que são nocivas curso de geração de energia que obedeça a esses princípios é Gente eu tenho que tentar reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde e ao meio ambiente bom Quais são as formas que ele me propôs aqui petróleo bruto para eu conseguir gerar energia a partir do petróleo na maioria das vezes eu tenho que fazer uma combustão E se eu fizer a combustão de um

composto orgânico da forma direta um combustível fóssil eu vou estar colocando uma grande quantidade de CO2 entre outras substâncias como os derivados de enxofre que causa chuva ácida então isso aqui com certeza não é a química Verde Quando você pensa carvão mineral também é combustível fóssil também tem os mesmos problemas eu vou fazer a combustão vai gerar CO2 como é combustível fóssil tem Deriva enxofre se tem derivado de enxofre além do efeito estufa causa a chuva ácida e o carvão mineral é até mais poluente do que o petróleo Então não é uma boa forma quando

eu penso em biocombustível gente um biocombustível já é uma substância pensada tá legal para que não tenha esse problema então um biocombustível é por exemplo etanol onde a queima libera o CO2 mas a cana para obviamente fazer a seu processo de fotossíntese vai reabsorver esse CO2 Então eu tenho um processo cíclico onde você pode até não eliminar totalmente ali a liberação de CO2 Mas você atenua você diminui você tem um combustível que se preocupa com esse dado quando a gente fala de biodiesel a gente também tem o mesmo dado a gente vai produzir um combustível

a partir de uma planta por você vai pegar um óleo vegetal dar mole de mamona você produz o biodiesel e aquele biodiesel quando queimado libera CO2 mas a planta vai reabsorver esse CO2 para fazer novamente essa espécie esse essa gordura Esse óleo vegetal que vai ser usado é processo cíclico então biodiesel e o álcool são exemplos de biocombustíveis que podem até não eliminar mas atenuam e muito então a gente já teria essa ideia aqui quando você olha para os outros Usina termelétrica você corta logo né porque a usina termelétrica é aquela que queima uma substância

como o carvão ou um derivado de petróleo ou metano gás natural gerando energia com certeza eu tenho vários subprodutos Isso aqui é uma forma muito poluente e você produzir energia elétrica e gente a usina nuclear ela não é tão poluente mas a usina nuclear tem o problema de usar substâncias que são muito nocivas à saúde humana em caso de um vazamento então aqui aquela que tem uma maior preocupação que eu tenho uma menor agressividade ao meio ambiente quando você pensa em substâncias produzidas e que se aplica mais a química verde que essa química sustentável certamente

é o biocombustível a usina nuclear ela é menos poluente que as outras mas tem um problema dos vazamentos tem outro problema que é onde ensinar o lixo nuclear e quando a gente pensa num biocombustível é uma solução um pouco mais eficaz outra questão de química verde se vocês olharem Vamos à outra a química verde Olha como começa do mesmo jeito é nem de novo a química Verde permite o desenvolvimento Cadê a química Verde permite o desenvolvimento tecnológico com danos reduzidos e encontrar rotas limpas tem sido um grande desafio Considere duas rotas diferentes utilizadas para a

obtenção do ácido adípico um insumo muito importante na Indústria Têxtil e de plastificante se vocês olharem para a primeira rota vocês percebem que eu tenho uma duas três etapas vocês percebem que eu uso Cobalto aqui que eu uso Cromo aqui uma substância básica depois eu uso um ácido bem aqui vanádio cobre quantas substâncias estão sendo utilizadas e sobretudo quantas etapas eu tive quando eu olho aqui embaixo também tem algumas substâncias mas uma etapa só estão vendo a situação e ele diz essa é a rota Verde Então você tem a rota tradicional que é marrom esse

marrom vai fazer alusão algo sujo e você tem a rota verde que é a rota do sustentável quando você olha para cá você compreende essa ideia aí ele vai fazer a seguinte pergunta que fator contribui positivamente para que a segunda rota de síntese seja verde quando comparada com a primeira gente ó você vai direto quando a questão vier assim são daquelas questões que você faz você sorrir você não pensa Ah eu não vou saber tem que pensar não se cair química Verde você vai fazer e vai ser bom Ó olhou quem é a etapa única

da ciência só tem uma etapa aí fazer e os outros obtenção do produto puro que nós voltarmos para cá você vê que não tem um produto puro eu tenho uma mistura o produto tá junto com a água então não é um produto puro não é esse não é essa a grande vantagem a ausência de reagentes oxidantes povo se vocês olharem a água oxigenada aqui é um agente oxidante tá inclusive toda vida que não composto orgânico entra oxigênio a gente diz que é uma oxidação então ouve uma oxidação é bom até para a gente já ir

pensando em reações orgânicas então houve sim uma oxidação bem aqui então tá falso ele vai a ausência de elementos metálicos no processo você vai voltar olhem o sódio bem aqui olha o tungstênio bem aqui então tem metais no processo eles estão aqui presentes nessa substância que tá na seta Então não é essa a grande diferença e se nós olharmos o que ele fala aqui por último gasto de energia nulo na separação do produto gente ele já tá falando que para separar o produto da água tá quando vai aqui pensar Deixa eu voltar para a questão

no produto com a água eu vou ter um gasto nulo não é gasto nulo todo processo de separação de mistura envolve algum tipo de energia ainda mais essa substância aqui que vocês vêm que tem hidroxila e que altera hidroxila ela é solúvel em água então não vai ser um processo tão fácil porque essa mistura ela é homogênea então quando ele fala gasto nulo já dá uma tendência natural a você dispensar viram três questões de química Verde rápidas e que você fez assim ó brincando galera vamos adoro olhar essa questão aqui da Fuvest química Verde mas

que poderia tranquilo ser uma questão de reações orgânicas depende como a pessoa Analisa Olha o que que ele fala do ponto de vista da química Verde as melhores transformações são aquelas em que não são gerados sobre produtos mas se forem gerados os subprodutos não devem ser agressivos Considere as seguintes transformações representadas por equações químicas em que quando houver um subproduto Eles não estão indicados vamos ao comando da questão a ordem dessas transformações da pior para melhor de acordo com a química verde é gente a química Verde diz tem que ir direto ao ponto e que

se tiver um subproduto que ele não seja uma substância tóxica Então vamos analisar o que tá aqui ver se você Desenrola olha comigo esse primeiro composto aqui eu tenho um carbono tem um carbono ele tá fazendo as quatro ligações tá tudo bem Se eu olhar para cá vamos ver o que que aparece aqui aqui esse carbono tá fazendo duas ligações então ele precisa ter dois hidrogênios não tenho pressa para fazer certo tá aqui Eu também preciso ter dois hidrogênios então você vê que eu tenho dois carbonos tudo bem aqui eu tenho dois quatro cinco hidrogênios

aqui são quatro com um cinco tem mais um então o subproduto vai ter H vocês vem que aqui entrou um cloro e aqui ó são dois cloros então quem é o subproduto hcl essa daqui é muito ruim tem subproduto e além desse produto ainda é um ácido forte Então já não é legal vamos olhar a segunda com paciência coloquem os carbonos aqui no canto ó para vocês contabilizarem aqui eu tenho que fazer duas ligações então tem dois hidrogênios aqui vai ter um aqui vai ter um e aqui vão ter dois aqui eu tenho carbono outro

carbono outro outro aqui outro aqui outro aqui aqui eu terei que ter hidrogênio sempre complete com paciência porque você vai ser aprovado sim tá então a sua paciência é parte do processo quando a gente olha aqui para o produto você vai carbono carbono carbono carbono completa bem legal completo Os hidrogênios aqui tem que ter um tem que ter um aqui eu tenho que ter um aqui também tem que ter um aqui eu vou ter que ter dois optar assim ó ch2 aqui também são dois aqui terá que ter um e aqui terá que ter um

pronto Agora você vê Quantos carbonos eu tinha aqui no começo 6 e 4 eu tinha aqui ó C10 quantos hidrogênios eu tinha aqui no começo vou cortar de vermelho ó um dois três quatro cinco seis sete oito nove dez então C10 só coincidência H10 oxigênios um dois O2 e aqui no produto até então de carbonos eu tenho de ver melhor um dois três quatro cinco seis sete oito nove dez C10 hidrogênios agora de Rosa um dois três quatro cinco seis sete oito nove dez Opa C10 H10 e oxigênios eu tenho dois aqui O2 significa que

Só houve um acoplamento não tem subproduto então a dois é a melhor de todas até então né nenhum sobre produto e na última você vai fazer a mesma coisa ó aqui eu tenho carbono carbono carbono carbono e carbono gente as questões de reações orgânicas hoje são todas assim você contabiliza para ver se tem alguma coisa que tá faltando se tem alguma coisa que está sobrando Então é isso que vai rolar aí você olha para esse primeiro carbono aqui eu tenho dois hidrogênios aqui eu tenho dois também aqui também são dois aqui também são dois esse

aqui tá completo carbono carbono carbono carbono e carbono aqui são dois hidrogênios aqui são dois aqui são dois e aqui são dois se a gente olhar para a primeira fórmula eu tenho cinco carbonos vou por aqui ó C5 hidrogênios vamos cortar de Rosa 2 4 6 8 9 10 então C5 H10 oxigênios eu tenho três ou três vamos olhar o outro composto Vamos colocar aqui de verde eu tenho um dois três quatro cinco então C5 hidrogênios Eu tenho 2 4 6 8 aí você vai dizer Poxa mas o outro tem 10 Então tá faltando dois

você vai colocar aqui H2 Então c5h8 e o que que a gente precisa olhem para o oxigênio aqui no começo tem um dois três aqui eu tenho um dois então tá faltando a água quer dizer que no último tem subproduto mas o subproduto é água então não é um problema tão grave ele pede para você colocar na ordem da pior para melhor gente qual é a pior é A1 Qual é a melhor de todas é a dois então ficaria um três dois sabe que isso aqui é uma questão que chega a dar orgulho quando a

gente faz né um três dois letra B seria a nossa resposta que a gente vê Poxa questão de química Verde misturado com reações orgânicas e a gente tá dominando a parada