Ciclo da matéria orgânica
Autor: quimiescola | Publicado: 2011-11-02T13:10:00-07:00

CICLO DA MATÉRIA ORGÂNICA
A vida está continuamente sendo recriada a partir dos mesmos átomos: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, presentes nos principais constituintes da matéria viva: água, carboidratos, gorduras, proteínas e ácidos nucléicos. Esses átomos fazem parte de um ciclo permanente.
Ciclo do dióxido de carbono e do nitrogênio

                                               Ciclo do enxofre
Fotossíntese e respiração
É um processo celular realizado por algas, plantas e algumas bactérias, que consiste na obtenção de açúcares a partir do CO2 e H2O usando energia solar absorvida pela clorofila. A fotossíntese pode ser representada assim:
6CO2 &nbsp;+ 6H2O èluz solarè C6H12O6 + 6O2&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ΔH: 2.820 kJ.mol-1
AH: A quantidade de calor liberada ou absorvida em uma reação, a pressão constante, é chamada calor de reação ou entalpia de reação e corresponde a diferença entre as entalpias dos produtos e reagentes.
Reação endotérmica a entalpia do sistema aumenta: &nbsp;ΔH: H produtos – H reagentes &gt; 0
Reação exotérmica ocorre liberação de calor do sistema: ΔH: H produtos – H reagentes &lt; 0
A respiração dos animais e das plantas envolve a oxidação do açúcar, formando CO2 e H2O e liberando energia.
C6H12O6 + 6O2 &nbsp;è 6CO2 &nbsp;+ 6H2O&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ΔH: - 2.820 kJ.mol-1
Com a fotossíntese, a concentração de CO2 tende a decrescer e com a respiração tende a aumentar. Esses processos inversos são biologicamente complementares.

Gases poluentes e sua origem:
Dióxido de carbono
Como decorrência da queima de combustíveis, foi detectada nas últimas décadas uma elevação da&nbsp; concentração de CO2 na atmosfera de nosso planeta. Isso tem gerado considerável discussão sobre a intensificação do efeito estufa que poderia conduzir a um aquecimento do planeta e a conseqüências do aquecimento global.
Sulfeto de Hidrogênio e Monóxido de nitrogênio
Resultado dos processos nas indústrias químicas, queima de combustíveis fósseis, erupções vulcânicas e decomposição da matéria orgânica, sofrem transformações formando a chuva ácida.
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e câncer
O benzopireno faz parte do grupo de compostos conhecidos como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos de anéis condensados são perigosos a saúde, graças a seu potencial cancerígeno. São produzidos nas queimadas das florestas, erupções vulcânicas e na queima de combustíveis fosseis e nas minas de carvão. A fumaça dos cigarros contém várias substâncias aromáticas, que compõe o alcatrão do cigarro e formadas durante a queima do fumo. Entre ela está o benzopireno, por isso os fumantes estão mais sujeitos ao câncer de pulmão.
Ozônio
O ozônio na troposfera (camada de ar até 18 km) pode agravar sintomas de doenças respiratórias, além de provocar na população em geral, ardência nos olhos, dores de cabeça, tosse seca e cansaço. Ele é resultado da queima de combustíveis fosseis&nbsp; e compostos orgânicos voláteis. 
Monóxido de Carbono CO
Se a concentração de CO no ar for alta, haverá no sangue uma competição entre o CO e o O2 pelas moléculas da hemoglobina. Em virtude da maior tendência a interagir com o CO, a hemoglobina perde sua função de transportadora de oxigênio, ficando as células com menos oxigênio do que o necessário.&nbsp; 
Hb + CO è HbCO

   % hemoglobina&nbsp; desativada com   CO   sintomas  
   0 a 1,9   nenhum  
   8 a 13,9   Dores de cabeça  
   27 a 32,9   vômitos  
   Acima de 65   morte  

Com a presença do azul de metileno, haverá competição entre a hemoglobina e o azul de metileno pelas moléculas de CO. Nesse processo, o azul de metileno removerá o CO, deixando a hemoglobina livre para formar HbO2 e transportar o oxigênio as células, impedindo dessa forma, a morte do indivíduo.
&nbsp;O ser humano e as águas
Captada nos rios e represas, a água é levada por adutoras até estações de tratamento, onde se torna potável.
Sistema de tratamento de água:
- a água é mistura com sulfato de alumínio e hidróxido de cálcio, que são agentes coagulantes onde ocorre aglomeração das partículas que afundam(decantam).
- depois, a água passa por uma camada de areia, que funciona como filtro, para reter os flóculos restantes e completar a limpeza.
- para desinfecção dos microorganismos da água são utilizados cloro e ozônio.
Sistema de tratamento de esgoto:
Compreende as seguintes etapas
Físicos: utilizando grades, peneiras, decantadores e floculadores
Químicos: pela adição de substâncias químicas
Biológicos: pela ação de agentes biológicos
A forma mais econômica de degradação da matéria orgânica é a biológica. A degradação ocorre pela ação de bactérias, protozoários ou algas.
Esses processos biológicos podem ocorrer pela via aeróbica, realizados por microorganismos que vivem em presença de oxigênio, ou pela via anaeróbica, por microorganismos que em ausência de oxigênio.
Processo aeróbico necessita de energia para agitação e aeração.
Matéria orgânica: COHNS + O2 + nutrientes è bactérias è CO2 + NH3 + C5H7NO2 + outros produtos è C5H7NO2 + 5O2 è 5CO2 + NH3 + 2H2O + energia
Na degradação anaeróbica a matéria orgânica é transformada em gás carbônico, gás metano, água e biomassa.
O ser humano e o solo
O crescimento demográfico, combinada com mudanças de hábitos, melhoria da qualidade de vida e desenvolvimento industrial, provoca aumento na quantidade de resíduos e na sua composição, com crescente participação de embalagens e outros materiais inertes, agravando os problemas de disposição do lixo. Não existe maneira de eliminar totalmente os resíduos. É cada vez mais necessário reduzir a quantidade de lixo produzida, o reuso e a recuperação de resíduos. 
Devemos perguntar para onde vai toda a água que utilizamos e todo o lixo que produzimos?

Questões
1) Quais processos naturais podem estar associados a produção do dióxido de carbono (CO2) e podem contribuir para alterar a concentração desse gas na atmosfera?
2) Que atividades humanas podem estar associadas a emissão de CO2 ?
3) Quais as consequências do gás Sulfeto de Hidrogênio na atmosfera e como ele pode ser reconduzido ao solo?
4) Pessoas podem morrer envenenadas se existir monóxido de carbono (CO) em elevada concentração no ar, esse gas reage com a hemoglobina formando carboxi-hemoglobina HbCO.
Como a formação de HbCO pode interferir no processo respiratório a ponto de levar o indivíduo a morte?
5) O que é eutrofização da água?