Química Inorgânica
e Impactos Ambientais
Para termos uma boa compreensão das funções inorganicas, devemos nos relembrar
do capitulo 4, dos conceitos de composto iônico e composto covalente, além das diferenças
entre a dissociação iônica e ionização, onde a primeira consiste da separação de íons já préexistentes e na segunda a formação de íons a partir de uma molécula.
Capítulo 07
Figura de uma solução eletrolítica
e dois eletrodos positivo e negativo
de uma bateria, mostrando a condução
de corrente elétrica.
7 1. Ácidos e Bases
No nosso dia-a-dia, trabalhamos com vários compostos ácidos, como o vinagre, o suco
exprimindo do limão, entre outros, e trabalhamos com bases também, como a soda cáustica, o
bicarbonato de sódio, ou quando comemos uma banana verde.
Importante desmistificarmos o seguinte ponto: tanto BASES quanto ÁCIDOS podem
ser CORROSIVOS assim, deve-se tomar muito CUIDADO ao manipularmos essas substâncias,
ou soluções dessas.
Teoria eletrolítica de Arrhenius
No Devemos nos lembrar dos compostos que conduzem corrente elétrica em
solução aquosa os Eletrólitos. São sooluções Eletrolíticas aquelas que apresentam íons livres em
solução permitindo a corrente elétrica, um exemplo NaCl.
H 2O
NaCl(s) ----->
Na+(aq) + Cl-(aq)
Ácidos de Arrhenius e Classificação
Ácidos segundo essa teoria são substâncias que ao dissolverem em água, liberam
+
como cátion apenas H . Caracteristicas: Corrosivos, Sabor azedo, e reagem com metais e
2carbonato Co3
+
2O
Monoácido
HCl(l) H
----->
H (aq) + Cl (aq) Exemplos de Hidrácidos
+
H
O
(apenas 1H Ionizável) HCN(g) ----->
2
H (aq) + CN - (aq) (Não possuem oxigênio)
H
O
+
2Diácido
2
H2S(g) ----->
2 H (aq) + S (aq)
(2H Ionizável)
+
2H 2O
H2SO4(l) -----> 2H (aq) + SO4 (aq) Exemplos de Oxiácidos
Triácido
+
3H
O
2
(Possuem oxigênio)
(3H Ionizável) } H3PO4(l) -----> 3H (aq) + PO4 (aq)
}
}
Força de Ácidos
}
}
Os Hidrácidos HI, HBr, HCl são ácidos fortes, HF é moderados, e os demais são
fracos, já os oxiácidos tem uma regra F=Nºde oxigênios - Nºde hidrogênios, se F> 2 é um
ácido forte, como H2SO4, se F=1 é um ácido moderado como H3PO4 e se F= 0 é fraco.
-
Bases de Arrhenius (ou Hidróxidos)
Bases segundo essa teoria são substâncias que ao dissolverem em água, liberam
como ânion apenas OH , conhecida como HIdroxila, ou Hidróxido. Suas Características:
Corrosivos, Sabor adstringente (como na banana verde).
H2O
NaOH(s) ----->
Na+(aq) + OH- (aq)
H2O
Ca(OH)2 -----> Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)
Teoria de ácidos e bases de Bronsted-Lowry
Segundo este modelo mais amplo que o anterior, ácidos são substâncias doadoras de
+
prótons (ou íons H .), enquanto bases são substância receptoras de prótons. Nessa definição
mais ampla é possivel compreender a amônia como base, essa substância não libera hidroxilas
+
OH , e sim recebe íons H vejamos em solução aquosa:
+
NH3 +H2O -----> NH4OH (aq) -----> NH4 (aq) + OH (aq)
Essa teoria é interessante, pois nos fornece a ideia dos pares conjugados, isso é o
Nh4+, poR doaR prótons será um ácido conjugado da amôniaNH3, enquanto o OH- poR
+
receber prótons (ou H ) será uma base conjugada da água H2O.
Com o professor:
01. (Unicamp - 2012 - 2 ªF) Uma solução de luminol e água oxigenada, em meio básico, sofre
uma transformação química que pode ser utilizada para algumas finalidades. Se essa
transformação ocorre lentamente, nada se observa visualmente; no entanto, na presença de
pequenas quantidades de íons de crômio, ou de zinco, ou de ferro, ou mesmo substâncias como
hipoclorito de sódio e iodeto de potássio, ocorre uma emissão de luz azul, que pode ser
observada em ambientes com pouca iluminação.
a) De acordo com as informações dadas, pode-se afirmar que essa solução é útil na
identificação de uma das possíveis fontes de contaminação e infecção hospitalar. Que fonte
seria essa? Explique por que essa fonte poderia ser identificada com esse teste.
b) Na preparação da solução de luminol, geralmente se usa NaOH para tornar o meio básico.
Não havendo disponibilidade de NaOH, pode-se usar apenas uma das seguintes substâncias:
CH3OH, Na2CO3, Al2(SO4)3 ou FeCl3. Escolha a substância correta e justifique, do ponto de
vista químico, apenas a sua escolha.
O que seria o H+ ?
O hidrogênio primeiro elemento da
tabela periódica apresenta um próton e
um elétron, o H+ seria então um
hidrogênio sem esse elétron, logo o H+
seria apenas um próton ! algo melhor
trabalhado na teoria ácido e base de
Bronsted-Lowry.
Uma outra forma de ver H+
o Hidrônio, H3O+
O hidrônio seria uma forma alternativa,
considerada melhor representativa, de
como o próton ou H+ se encontra em
solução aquosa., seria uma protonação da
+
agua, formando o H3O .
HCl + H2O -----> H3O+(aq) + Cl-(aq)
H+
:
Aplicação e presença
de alguns Ácidos
HCl Ácido clorídrico
O suco gastrico, é
produzido pelo
estomago,´e auxilia
na disgestão de
alimentos, nele
contém água,
enzimas e o ácido
clorídrico - HCl.
O ácido clorídrico quando
vendido de forma diluída,
para limpeza de pisos é
também chamado de
ácido muriático.
H2CO3 Ácido Carbônico
Presente em
bebidas gasosos,
como água com
gás, refrigerantes,
16
A solução de amônia em
água, forma o hidróxido de
amônio, uma base utilizada
em desinfetantes, é
também chamado de
Amoníaco.
7 .2 Estratégias de Nomenclatura
Nomenclatura de Ácidos
Ácido + Elemento
+ Nome do ânion ligado
HCl ----->
Ácido Clorídrico
H2S ----->
Ácido Sulfidrico
H2SO4 ----->
Ácido Sulfurico
H2SO3 ----->
Ácido Sulfuroso
Nome do ânion
em solução
H+(aq) + Cl- (aq)
Aniôn Cloreto
+
22 H (aq) + S (aq)
Aniôn Sulfeto
2H+(aq) + SO42-(aq)
Aniôn Sulfato
2H+(aq) + SO42-(aq)
Aniôn Sulfito
Nome do
Oxiácidos
Nome do
Ânion
Sal de cozinha
Cloreto de sódio NaCl
_____ ITO ____ OSO __
3-
P O3
2S O3
N O2
HIPO_OSO B O2
2C O2
3HClO
ClO2
Menos
1 Oxigênio
H3P O3
H2S O3
H1N O2
H3B O2
H2C O2
H1ClO2
Hidróxido de
+ Nome do Metal(ou Cátion)
+
NaOH -----> Na (aq) + OH
Hidróxido de Sódio Cátion Sódio
Ca(OH)2 -----> Ca2+(aq) + 2 OHHidróxido de Cálcio íon Cálcio
ESTRATÉGIA
Nome do
Ânion
_ ICO
H3 P O4
H2 S O4
H1 N O3
H3 B O3
H2 C O3
H1 ClO3
Menos
1 Oxigênio
Nomenclatura de Bases
Nome do
Hidrácidos
Nome do
Ânion
_ÍDRICO _ETO
__ ATO
3-
P O4
2S O4
N O3
3B O3
2- PER_ICO
C O3
1ClO3 HClO4
H1CN
H2S
H1F
H1Br
H1I
H1Cl
CN
S2F
BrI
Cl-
-
Mais
1 Oxigênio
7 .3 Sais e a Reação de Neutralização
+
Água Sanitária é uma Solução de
Hipoclorito de Sódio NaClO
Nitrato de Ferro Fe(NO3)3
Gesso CaSO4
Os sais são substância que apresentam ligações iônicas, não liberam nem H . nem
OH , ou seja não são ácido nem bases, sua reação de neutralização está representada abaixo:
Ácido + Base
H-ÁCIDO + Base-OH
forma
----->
----->
Sal
B-A
+ Água
+ H-OH
HCl
+ NaOH
HClO
+ NaOH
-----> NaClO + H2O
Hipoclorito de Sódio (Cloro de psina, Água sanitária)
3 HNO2
+ Fe(OH)3
----->
Fe(NO2)3 + 3H2O
nitrito de ferro (III)
H2SO4
+ Ca(OH)2
----->
CaSO4 + 2 H2O
sulfato de cálcio (Gesso)
H2CO3
+ Ca(OH)2
-----> CaCO3 + 2 H2O
carbonato de cálcio (Presente no Mármore, Calcário)
H2CO3
+ NaOH
-----> NaHCO3 + 1 H2O
* carbonato mono ácido de sódio
ou Bicarbonato de sódio (Fermento, Extintor, Talco)
NaCl
+ H-OH
cloreto de sódio (Sal de Cozinha)
02 (Unicamp - 2003 - 2 ªF) Considerando que o carbonato ácido de amônio
(hidrogeno carbonato de amônio) se decompõe totalmente pela ação do calor
formando amônia, água e gás carbônico, todos no estado gasoso:
a) Escreva a equação química que representa esta reação.
b)(Adaptado, item original sobre gases) A amônia liberada, em meio aquoso
torna este meio mais ácido ou mais básico? escreva a reação química na
justificativa.
Estatua de Mármore CaCO3
03 (Unicamp - 2006 - 2 ªF) Uma mãe levou seu filho ao médico, que
diagnosticou uma anemia. Para tratar o problema, foram indicados
comprimidos compostos por um sulfato de ferro e vitamina C. O farmacêutico
que aviou a receita informou à mãe que a associação das duas substâncias era
muito importante, pois a vitamina C evita a conversão do íon ferro a um estado
de oxidação mais alto, uma vez que o íon ferro só é absorvido no intestino em
seu estado de oxidação mais baixo.
a) Escreva a fórmula do sulfato de ferro utilizado no medicamento.
b) Escreva o símbolo do íon ferro que não é absorvido no intestino.
c) No caso desse medicamento, a vitamina C atua como um oxidante ou como
um anti-oxidante? Explique
04. (Unicamp - 2011 - 2 ªF) Em algumas construções antigas encontram-se
paredes feitas de peças de mármore (CaCO3) juntadas umas às outras por uma
“cola especial”. Essa “cola especial” também pode se formar na produção de
queijos no processo convencional. Se nas construções antigas a produção
dessa “cola especial” foi proposital, na produção de queijos ela é indesejável e
deve ser evitada, pois leva à formação de macrocristais na massa do queijo.
Essa “cola especial” é o lactato de cálcio, que, no caso das construções, foi
obtido a partir da reação da superfície do mármore com o ácido lático do soro
do leite, enquanto que no caso do queijo ele se origina no processo de
maturação do queijo a baixa temperatura.
a)Sabendo que a fórmula do ácido lático é CH3CHOHCOOH , e considerando
as informações dadas, escreva a equação química da reação de formação da
“cola especial” nas construções antigas.
b) Na fabricação de queijo Cheddar, pesquisas recentes sugerem que a adição
de 1% em massa de gluconato de sódio é a quantidade ideal para se evitar a
formação de macrocristais de lactato de cálcio. Considerando essa informação
e os dados abaixo, explique por que não seria apropriado usar uma quantidade
nem maior nem menor que 1% nesse processo.
06 (Unicamp - 2008 - 2 ªF) Se o caso era cozinhar, Rango não tinha problemas.
Ele preparou a massa do bolo da festa utilizando um fermento químico à base
de carbonato ácido (bicarbonato) de sódio. Rango começou bem cedo essa
preparação, pois Estrondosa vivia reclamando que depois que o gás passou a
ser o gás de rua, parecia que o forno havia ficado mais lento para assar. Perdido
nessas maravilhas que rodeavam a atividade na cozinha, Rango se refestelava
com os conceitos químicos...
a) “Antes de usar o fermento, eu coloquei um pouco dele em água e houve um
desprendimento de gás. Isso meindicou que o fermento estava adequado para
ser utilizado no bolo. Qual é a equação química da reação que eu acabei de
observar?”
b) (Removido, na integra no cápitulo 11, Termoquímica)
7 4
. Óxidos
Compostos cujo elemento mas eletronegativo é o Oxigênio (O), apresentam uma
imensa importância em nossa vida pois estão envolvidos em praticamente qualquer coisa que
imaginar.
05. (Unicamp - 2014 - 1 ªF)
Obtém-se um sal de cozinha do
tipo light substituindo-se uma
parte do sal comum por cloreto de
potássio. Esse produto é indicado
para pessoas com problemas de
pressão arterial alta. Sabendo-se
que a massa molar do sódio é
menor que a do potássio, pode-se
afirmar que, para uma mesma
massa dos dois tipos de sal, no
tipo light há:
a) menos íons cloreto e mais íons
sódio do que no sal comum.
b) mais íons cloreto e menos íons
sódio do que no sal comum.
c) mais íons cloreto e mais íons
sódio do que no sal comum.
d) menos íons cloreto e menos
íons sódio do que no sal comum.
Os Peróxidos (-o-o-) ou O22-
Sem duvida o mais conhecido é o
peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) é
encontrado em soluções de
concentrações baixas em muitos
produtos domésticos para uso
medicinal e como clareador de roupa e
cabelo. Na área médica é usado como
desinfectante ou agente esterilizante.
A Hematita
O principal minério de ferro (70% Fe) é
aHematita ou hematite é um mineral de
fórmula química óxido de ferro III, (Fe2O3),
um dos diversos óxidos de ferro..
Óxidos Neutros
Nomenclatura de óxidos
Iônico
Covalente
Covalente
Óxido de Calcio
Monóxido de carbono
Dióxido de carbono
CaO
CO
CO2
Mais conhecido como Cal
Gás tóxico se inalado
Gás envolvido na Combustão
Óxidos ácidos São covalentes, pois é formado de (Oxigênio+Ametal): Ex:SO
2 ,SO3 ,NO2
1 ) em água forma ácido
CO
+ H 2O
-----> H2CO3
2) já com base forma sal e água
CO2
+Ca(OH)2
-----> CaCO3 + H2O
Óxidos Básicos São iônicos, pois é formado de (Oxigênio+Metal): Ex: MgO, K2O, CaO
1 ) em água forma base
CaO + H2O
-----> Ca(OH)2
2) já com ácido forma sal e água
CaO + H2SO4
-----> CaSO4 + H2O
Óxidos Anfóteros Sapresentam comportamento de ácido e base:Ex:Al2O3 e ZnO
1 ) com ácido forma sal e água
Al2O3 + 3 H2SO4
-----> Al2(SO4)3 + H2O
2) com base forma sal e água
Al2O3 + 2 NaOH
-----> Al2
+ H 2O
Os óxidos Neutros, são óxidos que não
reagem com Ácidos nem com Bases e
nem com água, mas isso não quer dizer
que não reagem!!! Exemplos desses são
o CO e o NO gases tóxicos que se
respirados reagem com o Ferro das
hemácias levando a morte.
07 (Unicamp - 2000 - 2 ªF) O ácido sulfúrico, a substância mais produzida
industrialmente no mundo, é importante na fabricação defertilizantes, na
limpeza de metais ferrosos, na produção de muitos produtos químicos e no
refino do petróleo. Sua produção industrial ocorre da seguinte forma: queimase o enxofre elementar com oxigênio, o que dá origem ao dióxido de enxofre;
este, por sua vez, reage com mais oxigênio para formar o trióxido de enxofre,
um gás que, em contato com a água, forma finalmente o ácido sulfúrico.
a) Escreva a equação química que representa a reação da água com o trióxido de
enxofre na última etapa da produção do ácido sulfúrico, conforme descrito no
A ferrugem é o resultado da oxidação texto.
do ferro. Este metal em contato com o
oxigênio presente na água e no ar se
oxida e desta reação surge a ferrugem
que deteriora pouco a pouco o material
original. Geralmente o Fe(OH)2 (hidróxido
de ferro II) é oxidado a Fe(OH)3 (hidróxido
de ferro III), que é muitas vezes
representado por Fe2O3 . 3H2O.
Numa mesma fábrica, o ácido sulfúrico pode ser produzido em diferentes graus
de concentração, por exemplo: 78% , 93% e 98%. O congelamento destes três
produtos ocorre aproximadamente em : 3ºC, –32ºC e –38ºC (não
necessariamente na mesma seqüência dos graus de pureza).
b) Qual é a mais baixa temperatura de fusão dentre as três?
c) A qual dos três produtos comerciais relaciona-se a temperatura de fusão
09 (Unicamp - 2000 - 1 ªF) O apontada no item b? Justifique.
tratamento da água é fruto do
08. (Unicamp - 2009 - 2 ªF) As provas de natação da Olimpíada de Beijing
desenvolvimento científico que se
foram realizadas no complexo aquático denominado “Water Cube”. O volume
traduz em aplicação tecnológica
3
de água de 16.000 m desse conjunto passa por um duplo sistema de filtração e
relativamente simples. Um dos
recebe um tratamento de desinfecção, o que permite a recuperação quase total
processos mais comuns para o
da água. Além disso, um sistema de ventilação permite a eliminação de traços
tratamento químico da água
de aromas das superfícies aquáticas.
utiliza cal virgem (óxido de
a) O texto acima relata um processo de separação de misturas. Dê o nome desse
cálcio) e sulfato de alumínio. Os
processo e explique que tipo de mistura ele permite separar.
íons alumínio, em presença de
b) A desinfecção da água é realizada por sete máquinas que transformam o gás
íons hidroxila, formam o
oxigênio puro em ozônio. Cada máquina é capaz de produzir cerca de 240 g de
hidróxido de alumínio que é
ozônio por hora. Considerando-se essas informações, qual a massa de gás
pouquíssimo solúvel em água. Ao
oxigênio consumida por hora no tratamento da água do complexo?
hidróxido de alumínio formado
adere a maioria das impurezas 10 (Unicamp - 2004 - 2 ªF) Coincidentemente, duas equipes independentes de
p r e s e n t e s . C o m a a ç ã o d a geólogos brasileiros encontraram dois meteoritos. Um foi encontrado em
gravidade, ocorre a deposição dos Cabaceiras, Paraíba, na região do polígono das secas e o outro em São Félix do
sólidos. A água é então separada e Xingu, na Amazônia. Os dois eram, essencialmente, constituídos por ferro
encaminhada a uma outra fase de metálico. Um deles (A), no entanto, apresentava uma película de Fe2O3.H2O de
tratamento.
300 x10-6m de espessura, enquanto que o outro (B) apresentava uma
a) Que nome se dá ao processo de superfície pouco alterada. Suspeita-se que ambos tiveram a mesma origem,
separação acima descrito que faz tendo, portanto, a mesma composição química original. O gráfico abaixo
uso da ação da gravidade?
representa a formação de Fe2O3.H2O em função do tempo, em presença de ar
b) Por que se usa cal virgem no atmosférico com umidades relativas diferentes.
processo de tratamento da água?
Justifique usando equação(ões)
química(s).
c) Em algumas estações de
tratamento de água usa-se cloreto
de ferro(III) em lugar de sulfato
de alumínio. Escreva a fórmula e o
nome do composto de ferro
formado nesse caso.
A Magnetita
a) Qual dos meteoritos, A ou B, caiu na região do Xingu? Justifique.
b) Escreva a equação química que representa a formação da substância que
A Magnetita é um mineral magnético, recobre a superfície do meteorito.
atraindo Clips, é formado pelos óxidos de
c) Há quanto tempo, pode-se estimar, caiu na Terra o meteorito que foi
ferro II e III ( FeO . Fe2O3 ), cuja fórmula
encontrado oxidado?
química é Fe O .
3
4
11. (Unicamp - 2013 - 2 ªF) Na reciclagem de embalagens de alumínio, usam-se
apenas 5% da energia despendida na sua fabricação a partir do minério de
bauxita. No entanto, não se deve esquecer a enorme quantidade de energia
6
envolvida nessa fabricação (3,6x10 joules por latinha), além do fato de que a
bauxita contém (em média) 55% de óxido de alumínio (alumina) e 45% de
resíduos sólidos.
6
a) Considerando que em 2010 o Brasil produziu 32x10 toneladas de alumínio
metálico a partir da bauxita, calcule quantas toneladas de resíduos sólidos
foram geradas nesse período por essa atividade.
b) Calcule o número de banhos que poderiam ser tomados com a energia
necessária para produzir apenas uma latinha de alumínio, estimando em 10
minutos o tempo de duração do banho, em um chuveiro cuja potência é de
3.000 W. Dado: W = J s-1
13. (Unicamp - 2011 - 2 ªF) Uma maneira de se produzir ferro metálico de uma
forma “mais amigável ao meio ambiente” foi desenvolvida por dois cientistas,
um norte-americano e um chinês, que constataram a surpreendente
solubilidade dos minérios de ferro em carbonato de lítio líquido, em
temperaturas ao redor de 800 °C. No processo, a eletrólise dessa solução,
realizada com uma corrente elétrica de alta intensidade, leva à separação dos
elementos que compõem os minérios e à produção do produto desejado.
a) O artigo que relata a descoberta informa que os elementos que formam o
minério são produzidos separadamente em dois compartimentos, na forma de
substâncias elementares. Que substâncias são essas? Dê os nomes e as
fórmulas correspondentes.
b) O processo atual de obtenção de ferro consiste na utilização de alto forno,
que funciona a uma temperatura entre 1300 e 1500 °C, com adição de carbono
para a reação de transformação do minério. Considerando todas as
informações dadas, apresente duas diferenças entre o processo atual e o novo.
Explique, separadamente, como essas diferenças justificam que o novo
processo seja caracterizado como “mais amigável ao meio ambiente”.
14 (Unicamp - 2002 - 2 ªF) Diante dos resultados dos testes feitos por
Estrondosa, Rango resolveu falar novamente com o vigia e pediu-lhepara
esvaziar os bolsos. Entre outras coisas, havia um pequeno envelope plástico,
contendo um misterioso pó branco.
– Que pó é esse? – perguntou Rango. – É óxido de ferro que o técnico do
laboratório me deu para adicionar ao leite do meu gato que estava anêmico. ,
respondeu o vigia.– Óxido de ferro?! – exclamou Estrondosa.
– Este pó branquinho?! Nem na China! Diante da explicação, Rango resolveu
que iria examinar o pó no laboratório, mais tarde.
a) Por que, só de ver o pó, Estrondosa pôde ter certeza de que não se tratava de
óxido de ferro?
b) O óxido de ferro ingerido dissolve-se no estômago, devido ao meio ácido
(baixo pH). Escreva a equação química que representa a dissolução do óxido
de ferro III no estômago.
16 (Unicamp - 2000 - 2 ªF) Já na pré-história, o homem descobriu como
trabalhar metais. Inicialmente o cobre, depois o estanho, o bronze e o ouro. Por
volta de 1500 a.C., ele já trabalhava com o ferro. É bem provável que este metal
tenhasido encontrado nas cinzas de uma fogueira feita sobre algum minério de
ferro, possivelmente óxidos de ferro(II) e ferro(III). Estes óxidos teriam sido
quimicamente reduzidos a ferro metálico pelo monóxido de carbono originado
na combustão parcial do carvão na chama da fogueira. Esse é um processo
bastante semelhante ao que hoje se usa nos fornos das mais modernas indústrias
siderúrgicas.
a) Cite uma propriedade que possa ter levado o homem daquela época a pensar
que “aquilo diferente” junto às cinzas da fogueira era um metal.
b) Suponha duas amostras de rochas, de mesma massa, reagindo com
monóxido de carbono, uma contendo exclusivamente óxido de ferro(II) e outra
contendo exclusivamente óxido de ferro(III). Qual delaspossibilitaria a
obtenção de mais ferro metálico ao final do processo? Justifique.
c) No caso do item b, escreva a fórmula estrutural do principal subproduto do
processo de produção do ferro metálico.
12 (Unicamp - 1999 - 1 ªF) Após
tomar posse das terras
“brasileiras”, Cabral seguiu
para as Índias, onde se envolveu
em um conflito, acabando por
bombardear, ininterruptamente,
a cidade de Calicut, durante dois
dias. A pólvora usada pelos
portugueses naquele tempo
apresentava aproximadamente a
seguinte composição em massa:
66% de nitrato de potássio, 24%
de carvão e o restante, enxofre.
a) O oxigênio necessário para a
reação explosiva que ocorre
com a pólvora é oriundo apenas
de um de seus componentes.
Escreva a fórmula química deste
componente.
b) Removida item sobre gases
c) Removida item sobre
termoquímica
15 (Unicamp - 2000 - 2 ªF) Apolo
13, uma nave tripulada, não pôde
concluir sua missão de pousar no
solo lunar devido a uma explosão
num tanque de oxigênio líquido.
Esse fato desencadeou uma série
de problemas que necessitaram de
soluções rápidas e criativas. Um
desses problemas foi o acúmulo
de gás carbônico no módulo
espacial.
Para reduzir o teor desse gás na
cabine da nave, foi improvisado
um filtro com hidróxido de lítio
que, por reação química, removia
o gás carbônico formado.
a) Escreva a equação química que
justifica o uso do hidróxido de
lítio como absorvedor desse gás.
b) Qual seria a massa de
hidróxido de lítio necessária para
remover totalmente o gás
carbônico presente,
considerando-o a uma pressão
parcial igual a 2 % da pressão
ambiente total de 1,0 atm, estando
a cabine à temperatura de 20 ºC e
supondo-se um volume interno de
3
60 m ? Dado: R = 0,082 atm L
mol–1 K–1
16
7 .5 Impactos Ambientais
Depleção da camada de Ozônio ‘ Buraco ’
‘ Buraco ’ da camada de ozônio
concentrado sobre a antárctida
reações global de degradação abaixo:
O2 + Energia UV
2 Cl + 2O3
2 ClO + 2 O
_
2O3
2O
2 ClO + 2 O2
2Cl + 2 O2
3 O2
A camada de ozônio, ou ozonosfesra, watá localizado entre 15 e 35 quilômetros de
altitude e com cerca de 10 km de espessura, contém aproximadamente 90% do ozônio
atmosférico, lá são muito rarefeitos.
As
radiações
electromagnéticas emitidas pelo Sol
trazem energia para a Terra, entre as
quais a radiação infravermelha, a luz
visível e um misto de radiações e
partículas, muitas destas nocivas.
Grande parte da energia
solar é absorvida e reemitida pela
atmosfera. Se chegasse em sua
totalidade à superfície do planeta, esta
energia nos mataria. A camada de
ozono é uma das principais barreiras
que protegem os seres vivos dos
raios ultravioleta, ou radiação UV.
.
Formação: oxigênios livres(O), reagem com gás óxigênio(O2),com a presença
de moléculas M, cátalisadoras como (N2)
O + O2 M O 3
Degradação: Os clorofluorocarbonetos (CFC), para além de outros produtos
químicos produzidos pelo Homem que são bastante estáveis, apresentando várias
aplicações como na refrigeração, porém sobre a energia das radiações solares se
decompo~e e liberam radicais Cloro, no seu tempo de vida um único átomo de cloro
destrói cerca de 100 000 moléculas.
Efeito Estufa e Aquecimento Global
Desmatamento
Madeiras de desmatamento sendo
transportados através do fluxo de um
rio, na região norte.
Diminuição das Geleiras
Antes em 1909 e depois em 2004,
evidencia o recuou do gelo no Alaska
Ataque pela chuva ácida
Estátuas, pisos, monumentos de
Carbonato reagem com ácido,
analogamente Conchas de animais
marinhos ficam mais finas pela mesma
reação:
2+
CO3 + 2H
CO2 + H2O
carbonato e ácido
O efeito estufa é um evento natural, no nosso
planeta ocasionado devido a algumas moléculas da atmosfera,
como CO2, CH4, vapor d’gua absorverem a energia solar e
a devolverem na forma de calor, em varias direções, boa
parte em direção ao planeta terra, o que faz reter o Calor,
possibilitando a vida da forma que conhecemos, sem o efeito
estufa a temperatura média na superficie do planeta terra
seria de 6 ºC.
O que se tornou catastrófico é a ocorrência de um
agravamento do efeito estufa que desestabilize o equilíbrio
energético no planeta e origine um fenómeno conhecido
como aquecimento global, levando ao derretimento de
geleiras, aumento do nivel do mar, migrações de animais.
Os gases de estufa são Vapor de água (H2O), o dióxido de carbono (CO2),
emitido na combustão, o metano (CH4) emitido por ruminantes na forma de
flatulências e por lixões, esse é cerca de 20 vezes mais potente no efeito estufa que o
CO2, o óxido nitroso (N2O), e os CFC´s.
A Chuva Ácida
Toda precipitação, ou chuva que
vemos são chuvas ácidas, isso é, a chuva
já é naturalmente ácida devido a reação
da água com o dióxido de carbono
atmosférico formando ácido carbônico..
H2O + CO2 <H2CO3> = H++HCO3Agora a chuva ácido, causada
por fatores humanos é a grave, pois
quando ocorre que a liberação dos óxidos
de nitrogênio NOX ,e enxofre SOX,
ocorrem reações de formação de ácidos mais fortes que tornam a chuva
alarmantemente ácida.
SO2 (g) + H2O (l)
H2SO3 (l) Produção do ácido sulfuroso
SO3 (g) + H2O (l)
H2SO4 (l) Produção do ácido sulfúrico
N2 (g) + O2 (g)
2 NO (g) + O2 (g)
2 NO2 (g) +H2O (l)
2 NO (g) (produzido em motores, e tempestades)
2 NO2 (g) (produzido na atmosfera)
HNO3 (aq) + HNO2 (aq) Produção do ácido nítrico
017. (Unicamp - 2013 - 1 ªF) Em junho de 2012 ocorreu na cidade do Rio de
Janeiro a Conferência Rio+20. Os principais focos de discussão dessa
conferência diziam respeito à sustentabilidade do planeta e à poluição da água e
do ar. Em relação a esse último aspecto, sabemos que alguns gases são
importantes para a vida no planeta. A preocupação com esses gases é
justificada, pois, de um modo geral, pode-se afirmar que
a) o CH4 e o CO2 estão relacionados à radiação ultravioleta, o O3, à chuva ácida
e os NOx, ao efeito estufa.
b) o CH4 está relacionado à radiação ultravioleta, o O3 e o CO2, ao efeito estufa e
os NOx, à chuva ácida.
c) os NOx estão relacionados ao efeito estufa, o CH4 e o CO2, à radiação
ultravioleta e o O3, à chuva ácida.
d) o O3 está relacionado à radiação ultravioleta, o CH4 e o CO2, ao efeito estufa e
os NOx, à chuva ácida.
TEXTO PARA AS QUESTÕES 05 E 06:
Cerca de ¼ de todo o dióxido de carbono liberado pelo uso de combustíveis
fósseis é absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudança em seu pH e no
equilibrio do carbonato na água do mar. Se não houver uma ação rápida para
reduzir as emissões de dióxido de carbono, essas mudanças podem levar a um
impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e
revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plâncton, e no
ecossistema marinho como um todo.
18. (Unicamp - 2011Adaptada - 1 ªF) Do ponto de vista químico, inicialmente
ocorrem a dissolução do dióxido de carbono gasoso na água e a formação de
dióxido de carbono em solução. Uma vez dissolvido na água do mar, o dióxido
de carbono reage rapidamente com a água. Assim, a reação do dióxido de
carbono com a água
a) faz o meio ficar mais básico e pode ser representada por
+
CO2(aq) + H2O(aq) HCO3 (aq) + H (aq).
b) faz o meio ficar mais ácido e pode ser representada por
CO(aq) + H2O(aq) 2H+(aq) +CO2(aq).
c) faz o meio ficar mais ácido e pode ser representada por
+
CO2(aq) + H2O(aq) HCO3 (aq) + H (aq).
d) faz o meio ficar mais básico e pode ser representada por
CO2(aq) + H2O(aq) H2CO3(aq).
18. (Unicamp - 2011 - 1 ªF) Levando em conta a capacidade da água de
dissolver o dióxido de carbono, há uma proposta de se bombear esse gás para
dentro dos oceanos, em águas profundas. Considerando-se o exposto no texto
inicial e a proposta de bombeamento do dióxido de carbono nas águas
profundas, pode-se concluir que esse bombeamento
a) favoreceria os organismos que utilizariam o carbonato oriundo da
dissolução do gás na água para formar suas carapaças ou exoesqueletos, mas
aumentaria o nível dos oceanos.
b) diminuiria o problema do efeito estufa, mas poderia comprometer a vida
marinha.
c) diminuiria o problema do buraco da camada de ozônio, mas poderia
comprometer a vida marinha.
d) favoreceria alguns organismos marinhos que possuem esqueletos e
conchas, mas aumentaria o problema do efeito estufa.
Exemplo de molécula de um CFC
19. (Unicamp - 2010 - 2 ªF) Uma
equipe do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE)
propõe um sistema de captação
de gás metano nos reservatórios
de usinas hidrelétricas
localizadas na bacia do rio
Amazonas (essa proposta está
esquematicamente representada
na figura abaixo):
O primeiro passo é a colocação de
uma membrana (1) para impedir
que as turbinas (2) das
hidrelétricas suguem águas ricas
em metano. Essa membrana seria
fixada a bóias (3) na superfície e
ancorada no fundo por pesos e,
assim, a água que entraria nas
turbinas viria de camadas
superficiais de represa, com
menor concentração de metano.
Um sistema de dutos de captação
(4) coletaria a água rica em
metano no fundo da represa e a
levaria para a extração do gás em
um sistema (5) de vaporização. O
metano poderia ser queimado em
uma termelétrica (6), gerando
energia limpa e redução de uma
fonte do aquecimento global.
Adaptado da Revista n°138.
a) Considerando o texto e a figura
aolado, escreva o respectivo
número em cada um dos círculos
da figura, e explique por que a
concentração de metano é maior
na região sugerida pelos
pesquisadores.
b) O texto afirma que a queima do
metano na termelétrica gera
energia e leva a uma redução do
aquecimento global. Nesse
contexto, escreva a equação
química da combustão do gás
metano. Explique como essa
combustão leva a uma redução do
aquecimento global, tendo como
base a equação química e o
conhecimento químico.
20. (Unicamp - 2010 - 2 ªF) A Revista n°161 relata um debate entre pesquisadores, no workshop Impactos
Socioeconômicos, Ambientais e de Uso da Terra, sobre questões ambientais associadas à produção do etanol. A
seguir, alguns trechos adaptados desse debate são transcritos:
A cana colhida com queima (colheita manual) reduz o estoque de carbono no solo, mas a colhida sem queima
(mecânica) aumenta o estoque de carbono, podendo fazer o solo reter até 3 toneladas de carbono por hectare em três
anos, afirma um pesquisador do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA-USP).
Não temos encontrado grande benefício em deixar palha sobre o solo. Chegamos a ganhos mais modestos, de
apenas 300 quilogramas de carbono por hectare ao longo dos 16 anos de acompanhamento de canaviais em
Pernambuco tratados com e sem queima. É interessante observar que a quantidade de carbono estocado no solo
depende do grau de degradação do solo; solos mais degradados retêm mais carbono que os mais bem conservados,
comenta um pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa).
a) Levando-se em conta os trechos selecionados do debate, em que aspecto os resultados obtidos pelos
pesquisadores concordam entre si e em que sentido eles discordam? Justifique.
b) Num outro trecho do debate, outro pesquisador conclui: Os cálculos de impacto e benefícios ambientais
dependem de conhecimentos do impacto sobre o uso do solo, que não são claros. Levando-se em conta esses 3
trechos citados, as questões ambientais atuais e o ciclo do carbono na Terra, depreende-se que a preocupação final
nesse debate seria com o solo ou com a atmosfera? Explique
Respostas do 7 1. Ácidos e Bases
Q01 a)A fonte seria o sangue. A identificação seria possível, pois o sangue possui hemoglobina, que contém o
íon de ferro em sua estrutura e que, conforme afirma-se no texto, acelera a transformação química envolvendo o
luminol e a água oxigenada, promovendo a emissão da luz azul.
b)A solução de luminol e água oxigenada contém hidróxido de sódio, que torna essa solução básica. Das
substâncias indicadas na pergunta, apenas o carbonato de sódio (Na2CO3) produz uma solução aquosa básica.Isso
ocorre devido à hidrólise do íon carbonato, conforme a equação química:
+
2Na2CO3(S)
2Na + CO3
2CO3 + H2O
--> HCO3 + OH (meio básico)
Respostas do 7 .2-3 Sais e Neutralização
Q04 a)Poderia ser apresentado apenas:
---> NH3 + H2O + CO2 2 CH3CHOHCOOH + CaCO3 = Ca(CH3CHOHCOO)2 + CO2 + H2O
1ºEntendendo melhor, ácido lático em água (no soro)
---> NH4OH
4+
---> NH + OH
- +
Q03 a) O Sulfato de ferro apresenta a
formula: FeSO4
2º Carbonato com ácido:
b) Segundo o texto o ferro não absorvido
CO32- + 2H+
<H2CO3> H2O + Co2
é o que se encontra em maior estado de
3+
3º
Formação
do
sal do cátion cálcio, com ânion lactato
oxidação, ou seja Fe .
c) A vitamina C atua como anti-oxidante
2+
Ca
no medicamento, pois evita que o íon Fe2+ se
oxide (ou seja, perca eletrons) e forme o
3+
2
cátion Fe .
b)De acordo com as informações de solubilidade, o lactato
gluconato de cálcio é o sal mais solúvel entre os possíveis sais que
Q05 Alternativa D
podem se formar. Como a literatura informa que 1% é a quantidade
Q06
ideal de gluconato de sódio a ser adicionada, se fosse adicionada uma
a)
quantidade maior que 1%, a precipitação do gluconato de cálcio seria
+
+
NaHCO3 + H
H2O + CO2(g) + Na (aq) favorecida (formação de macrocristais de gluconato de cálcio); se a
quantidade adicionada de gluconato de sódio fosse menor que 1%, a
ou
precipitação do lactato de cálcio seria favorecida (formação de
HCO3-- + H+
H2O + CO2
macrocristais de lactato de cálcio).
Q02 a) Reação
NH4HCO3
b) NH3 + H2O
NH4OH
Respostas do 7 4
. Óxidos
Q07
a) SO3 + H2O = H2SO4
b) –38 ºC
c) 78% Quanto mais impurezas (mais
partículas) presentes numa solução menor
será o ponto de fusão.
Q08 a) Filtração. Este processo serve para separar uma mistura
heterogênea (sólido-líquido ou sólido-gás).
b)Como a massa se conserva numa reação química, cada
máquina, produzindo 240 g de ozônio por hora, consome igual
massa de gás oxigênio no mesmo período. Assim, sete máquinas
consomem 1680 g de O2 (7 x 240).
Q09 a) Decantação ou sedimentação
2+
–
---> Ca + 2 OH
b) CaO + H2O
Al3+ + 3 OH–
---> Al(OH)3
ou
CaO + H2O
---> Ca (OH)2
3 Ca (OH)2 + Al2(SO4)3 --->
2 Al(OH)3 + 3 CaSO4
ou
3 CaO + Al2(SO4)3 + 3 H2O --->2 Al(OH)3 + 3 CaSO4
Q10 a) O meteorito A, pois na região do Xingu a
umidade é alta, favorecendo a formação da película de
Fe2O3.H2O, o que não acontece facilmente em região
seca.
b) 2 Fe + H2O + 3/2 O2 = Fe2O3.H2O
c) Aproximadamente 8,5 anos
c) Fe(OH)3
hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico
Q11 a)Levando-se em conta o óxido de alumínio,
Al2O3
2Al + 3/2 O2
(2x27)+(3x16) g (102 g)
2x27 g (54 g)
Q12 a) Proveniente do nitrato de potássio: KNO3
Massa de óxido em 2010
6
M óxido (60,4 x 10 ) toneladas
M resíduos
6
32x106 toneladas Móxido = 60,4 x 10 toneladas
55 %
6
45 %
M resíduos = 49,5 x 10 toneladas
b)Consumo de energia em 1 banho = 3.000 W x (10 x 60) s = 1,8 x106 joules.
1 banho
1,8 x106 joules
X banhos
3,6 x106 joules
X= 2 banhos
Q13 a)O Minério de ferro pode ser a Hematita(Fe2O3)
ou a magnetita (Fe3O4), assim as substâncias elementares
produzidas são ferro metélico (Fe) e o gás oxigênio(O2).
b)O processo atual exige uma temperatura entre
1300 e 1500 ºC enquanto o novo processo exige uma
temperatura de apenas 800 ºC, o que leva a um consumo
menor de energia.
O processo atual emite CO2 e o processo novo não emite
CO2 ,um gás poluente da atmosfera e que contribui para o
efeito estufa.
Q16a) brilho; maleabilidade; som metálico; cor prateada;
não quebradiço; incandescente no fogo.
Q14a) Porque as cores dos óxidos de ferro variam do
vermelho (marrom) ao preto. ou Óxido de ferro é
ferrugem e esta é de cor marrom escura.
b) Fe2O3 + 6 H+ -----> 2 Fe3+ + 3 H2O
Q15
a) 2 LiOH + CO2 ---> Li2CO3 + H2O
Ou LiOH + CO2 ---> LiHCO3
b) 1 atm 100%
pCO2 2% p
CO2 = 0,02 atm (1 ponto)
p v = nCO2 RT
nCO2 = p v / RT
= 0,02 × 60000 / 0,082 × 293
nCO2 = 50 moles (1 ponto)
b)Quem forneceria mais ferro metálico seria o FeO. Pois, a
Se
nCO2
=
50
mola,
pela estequiometria da reação a
porcentagem em massa de ferro nos óxidos:78% de Fe no
FeO (ferro II) e 70% de Fe no Fe2O3 (ferro III), portanto o quantidade de LiOH seria de 100 moles. Como a massa
FeO contém proporcionalmente mais ferro do que o Fe2O3 molar do LiOH é 24 g / mol, a massa de LiOH seria
2400 gramas.
Ou via quantidade de mols de ferro nos óxidos:
Ou
FeO n = m/72;
Se nCO2 = 50 mols, pela estequiometria da reação a
Fe2O3 n’ = 2 (m/160) = m/80; n > n’
quantidade
de LiOH seria de 50 mols. Como amassa
Portanto é o FeO que contém a maior quantidade de ferro.
molar do LiOH é 24 g / mol, a massa de LiOH seria
1200 gramas.
c) O=C=O
Respostas do 7 .5 Impactos Ambientais
Q17 Alternativa D
Q18 Alternativa C
Q19 Alternativa B
Q19 a)A concentração do metano é maior no fundo do lago,
pois esse metano é gerado na decomposição anaeróbica da
matéria orgânica presente nesse local. A
b) A equação de combustão do metano é:
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g )
A equação química da combustão do metano mostra a formação
de dois gases: CO2 e H2O, que também contribuem para o
efeito estufa. No entanto, esses gases, mesmo em quantidade
maior que o metano, dão uma contribuição bem menor ao efeito
estufa que o metano, que, se não fosse consumido, seria
liberado na atmosfera.
Discussão Temática: Eleições 2014 - Presidenciáveis em Evidência
Dilma (PT) atual presidenta e candidata
junto de seu aliado José Sarney
Ex-presidente Lula (PT) com seu aliado
na Capital SP , Paulo Maluf (’procurado
pela interpol por corrupção, preso em
2005, e 5º político mais rico do país)
Os recursos captados para as eleições presidenciais de Dilma (PT), Marina (PSB) e
Aécio (PSDB) contabilizam 94% do total de recursos usados por todos os candidatos, sendo
assim, os outros 6% estão distribuidos para os demais candidatos. Quem são esses financiadores
de
campanha? porque fazem esses investimentos?
Dilma (PT) e sua aliada senadora Katia
Apesar de mais conhecidas no Brasil por sua atuação no setor de construção civil, as
Abreu (PMDB) líder da bancada ruralista.
chamadas “quatro irmãs” – Odebrecht, OAS, Camargo Corrêa e Andrade Gutierrez – hoje
atuam em diversas outras atividades. As empreiteiras (construtoras) respondem apenas por
parte dos lucros destes grupos econômicos que atuam em todos os continentes, com foco nos
mercados da África, América Latina e Ásia. Entre as eleições de 2002 e 2012, juntas, as quatro
empresas investiram mais de R$ 479 milhões em diversos comitês partidários e candidaturas
pelo Brasil.1
Além dos contratos para obras públicas, o governo federal também incentiva o negócio
dessas empresas através do BNDES. Por meio da Lei de Acesso à Informação a reportagem
Marina defende o cultivo de
apurou que, entre 2004 e 2013, o banco realizou 1665 transferências para as construtoras das
transgênicos em entrevista ‘’Há uma
“quatro irmãs”, totalizando mais de R$ 1,7 bilhão em empréstimos. Deste total, a Odebrecht e
lenda de que eu sou contra os
Andrade Gutierrez foram as maiores beneficiadas, levando R$ 1,1 bilhão. As duas também lideram
1
transgênicos, mas isso não é verdade.. . ’
o ranking de desembolsos para operações de exportação entre 2009 e março de 2014.
Marina Silva (PSB) se reuniu com
. . As empresas controladas pelas referidas empreiteiras: 1º A Camargo Correa controla a
investidores a convite do Itaú BBA, que
CPFL, a Alpargatas (das marcas Topper, Rainha, Mizuno, Timberland, Dupé, Havaianas) 2º a
tem entre seus sócios Neca Setúbal,
Odebrecht controla a Braskem (petroquímica), Foz do Brasil (saneamento e residuos); 3º a
responsável pelo programa de
Andrade Gutierrez controla a Oi/Telemar, em algmas atuam em conjunto como na CCR S.A.
governo da candidata.. . . . . . . .reforçou-se a
(antiga Companhia de Concessões Rodoviárias) tem 17% da Camargo Correa e 17% da Andrade
promessa de dar autonomia ao Banco
Gutierrez, 4º A OAS controla através da OAS Arenas, estádios do Brasil: como a Arena do
Central3 O principal assessor
Grêmio, em Porto Alegre; Arena Fonte Nova, em Salvador; e Arena das Dunas em Natal, sendo
econômico da candidata Marina Silva
que além disso a OAS construiu tais estádios.1
(PSB), Eduardo Giannetti da Fonseca,
A Cosan, maior produtora de etanol no Brasil, e a petroleira holandesa Shell se
defende que alunos da Unicamp e de
associaram oficialmente em junho desse ano. Juntas criaram a Raízen, que atualmente é a maior
outras universidades públicas
produtora de etanol no mundo. Segundo dados da Raízen.. . o etanol, por exemplo, a estratégia é
4
2
brasileiras paguem mensalidades.
aumentar a produção de 2,2 para 5 bilhões de litros anuais.
Outra razão para a Shell entrar no mercado do etanol, considerado como energia limpa,
é limpar a própria imagem: “A Shell tem um histórico de violações dos direitos humanos em
vários países. Por isso ela tem usado o etanol, para tentar limpar sua imagem. Mas fica cada vez
mais claro que a destruição ambiental causada para produzir o etanol agrava a crise climática",
opina Mendonça. Segundo ela, a abertura brasileira para as empresas estrangeiras também
demonstra o descaso do governo brasileiro com o meio ambiente e a produção de alimentos
2
para a própria população:
No entanto, Maria Luísa Mendonça não acredita que o Brasil mudará o modelo agrícola
tão facilmente: “Esse ano, aumentaram os casos de assassinatos no campo e os conflitos por
terra. O debate sobre o código florestal (aprovado) mostra que a bancada ruralista quer expandir
o monocultivo para áreas de preservação ambiental. A situação se agrava e o setor
Áécio Neves (PSDB) é um candidato que sucroalcooleiro ganha mais poder.”2
herdeiro político do ex-presidente FHC
Pra quem esses políticos financiados irão governar? para o povo ou para empresários?
foto, que privatizou a vale do rio doce,
gerou o apagão de 2001, altas taxas de 1- http://racismoambiental.net.br/2014/07/as-quatro-irmas-odebrecht-oas-camargo-correa-e-andrade-gutierrez/
http://archief.rnw.nl/portugues/article/fus%C3%A3o-cosan-shell-amplia-impactos-sociais-e-ambientais
desemprego, e em são Paulo tentou 23--http://www.brasil247.com/pt/247/economia/151432/Em-evento-do-Ita%C3%BA-Marina-promete-reformas-liberais.htm
cobrar mensalidades nas estaduais(Covas) 4-http://cartacampinas.com.br/2014/08/assessor-de-economia-de-marina-silva-defende-que-aluno-da-unicamp-pague-mensalidade/
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