Química das Águas
Professor: José Tiago Pereira Barbosa
2013
Química das Águas
Todas as formas de vida existentes no planeta Terra
dependem da água!
 A água cobre 70% da superfície do planeta, mas apenas uma parte
dessa quantidade (~2,8%) é água doce sendo que a sua maioria
encontra-se na forma congelada, restando apenas 1% de água doce
para utilização humana.
Química das Águas
 Fluxo anual de água entre seus reservatórios global nos oceanos, o ar e
abaixo do solo (em Km3).
Química das Águas
 Distribuição global de água em 2000 e projetada para 2025.
Química das Águas
Necessidade de entendimento dos processos
químicos que ocorrem em águas naturais, e como a
ciência e aplicação Química podem ser empregadas
para purificar águas para consumo humano
Química das Águas
O estudo da Química das Águas será dividido em
duas categorias de reação mais comuns:
 Reações ácido-base
 Reações de Oxidação-redução (redox)
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
 Águas naturais contém quantidades significativas
de CO2 dissolvido, apresentando pH variável,
nem sempre igual a 7,0
 Esses corpos hídricos naturais apresentam
interações do íon carbonato (CO32-), uma base
moderadamente forte, com o ácido fraco H2CO3
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
 Esse ácido (H2CO3) resulta da dissolução na água
do gás atmosférico (CO2) e da decomposição da
MO (Matéria Orgânica) na água, ocorrendo o
seguinte equilíbrio:
CO2(g) + H2O ↔ H2CO3(aq)
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Já o ácido carbônico (H2CO3) apresenta equilíbrio em
meio aquoso com o íon H+ e o íon bicarbonato:
H2CO3 (aq) ↔ H+(aq) + HCO3-(aq)
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
A fonte de íon carbonato (CO32-) são as rochas
calcárias, constituídas predominantemente de
CaCO3, embora quase insolúvel, uma pequena
quantidade se dissolve em contato com água:
CaCO3 (s) ↔ Ca2+(aq) + CO32- (aq)
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Esse íon (CO32-) atua como base produzindo íons
bicarbonato e hidroxila:
CO32-(aq) + H2O ↔ HCO3-(aq) + OH-(aq)
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Essas reações ocorrem em corpos
juntamente com suas vizinhanças:
hídricos
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Em águas carbonatadas, o pH é orientado pela
relação entre os íons H+ e os íons OH-.
Mais íons H+  Ácida
Mais íons OH-  Básica
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Alcalinidade
Representa a capacidade ou habilidade natural da água em
neutralizar os ácidos;
É a forma de expressar a quantidade de íons bicarbonato
(HCO3-) presentes na água, portanto, a capacidade de resistir
as mudanças de pH;
Ex: a capacidade de um corpo hídrico em resistir à acidificação
quando recebe uma carga de chuva ácida;
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Dureza da Água
Representa a concentração total de sais de
cálcio e de magnésio expressa como carbonato
de cálcio (mg L-1);
Quando a concentração desses sais é alta dizse que a água é dura e quando é baixa que é
mole;
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Dureza da Água
água mole: até 50 mg L-1
água moderadamente dura: 50 a 150 mg L-1
água dura: 150 a 300 mg L-1
água muito dura: acima de 300 mg L-1
Química Ácido-Base em Águas
Naturais: O Sistema Carbonato
Dureza da Água
Níveis elevados desses sais podem alterar o sabor da
água, mas trazendo prejuízo econômico devido ao
aumento de consumo de sabão e detergente;
Porém, esse aumento da utilização de sabão e
detergente implica num aporte maior de fosfatos
despejados em corpos hídricos, tendo como
consequência o aumento da poluição.