ARMAS QUÍMICAS
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O USO DE ARMAS QUÍMICAS NO CONFLITO DA SÍRIA O CONFLITO O conflito na Síria já dura mais de 6 anos, deixando cerca de 400 mil pessoas mortas e 5 milhões de refugiados. O País passa por momentos delicados, principalmente após o bombardeio dos Estados Unidos em abril deste ano (2017). A origem do conflito – a Primavera Árabe – teve início com uma sequência de revoltas populares contra os governos ditatoriais, que reivindicavam melhorias sociais. As primeiras manifestações começaram em 2011, da forma pacífica, e duraram cerca de 4 meses. A guerra foi declarada como civil em 2012 pela ONU, quando manifestantes reprimidos recorreram à luta armada. O ponto mais crítico da guerra foi em 2013, com o ataque químico realizado nos arredores da cidade de Damasco.
AS ARMAS QUÍMICAS De baixo custo e de fabricação relativamente simples, as armas químicas estão entre as armas mais brutais criadas pela humanidade, e a sua “simplicidade” a torna atraente. Através de produtos químicos sintéticos que podem ser dispersos no ar pela forma gasosa, as armas têm efeitos letais ou incapacitantes nos seres humanos. O uso de armas químicas na 1ª Guerra Mundial – o agente laranja – causou cerca de 100.000 mortes.
QUANTO À VOLATILIDADE
Elas podem ser persistentes ou não persistentes, e esta classificação tem a ver com a sua volatilidade: quanto mais volátil uma arma, mais rápido ela evapora e se dispersa no ambiente. Mais voláteis (não persistentes): cloro, fosfogênio, cianeto de hidrogênio. Menos voláteis (persistentes): gás de mostarda, gás de enxofre e Vx. QUANTO À ESTRUTURA QUÍMICA
Podem ser classificados como compostos organofosforados (compostos orgânicos degradáveis que contêm ligações entre carbono e fósforo), organossulfurados (compostos orgânicos que contêm pelo menos uma ligação covalente entre carbono e enxofre), organofluorados (compostos orgânicos que contêm ligação entre carbono e As armas químicas possuem característica diferentes flúor) e arsenicais (compostos com arsênio). e são agrupadas em classes, de acordo com as suas propriedades físico-químicas, fisiológicas e QUANTO AOS EFEITOS FISIOLÓGICOS químicas. Esta é a classificação mais comum e vem sido usada por muitas décadas:
Agentes do nervo
Estas armas ganharam este nome por conta dos seus efeitos no sistema nervoso de um indivíduo. Os agentes nervosos foram desenvolvidos pela primeira vez na década de 30 e eram inicialmente utilizados como inseticidas. O gás sarin, o gás soman, e o VX são alguns exemplos deles. Entre as armas químicas, os agentes nervosos são os de maior toxicidade, podendo causar a morte dentro de poucos minutos após a exposição (de acordo com a concentração dispersada).
das mitocôndrias. As armas mais utilizadas nessa categoria são os agentes de hidrogênio e o cloreto de cianogênio. Agentes sufocantes
Estas armas danificam o trato respiratório – nariz, garganta, pulmões – de um indivíduo. Em casos extremos, quando inalados levam a pessoa a óbito por falta de oxigênio. O gás cloro e o fosgênio são os mais conhecidos nesta classe. Os agentes sufocantes estão entre as primeiras armas químicas produzidas, e foram utilizadas em grande escala na À temperatura ambiente, os agentes nervosos são 1ª Guerra Mundial. O controle de compostos deste líquidos incolores que atual de forma irreversível, tipo é difícil, já que tanto o cloro quanto o fosgênio inibindo a ação da enzima acetilcolinesterase. são utilizados em muitos processos químicos Isto impede que o nosso organismo desligue industriais. as glândulas e os músculos, deixando estes constantemente estimulados. Agentes de controle de motim (gases A constrição da pupila, aumento na saliva e na transpiração, defecação, diminuição da frequência cardíaca e da pressão arterial, contrações musculares e convulsões, são alguns dos resultados da sua ação no sistema nervoso de um indivíduo. Paralisia dos músculos respiratórios e a morte, estão entre os efeitos mais críticos. Vesicantes (agentes de bolhas)
São armas químicas que causam lesões na pele semelhantes às causadas por queimaduras. Quando inalados, afetam o trato respiratório, podendo causar um edema pulmonar, e em contato com os olhos causam lesões oculares graves. As armas mais conhecidas deste grupo são os gases mostarda, utilizados desde a 1ª Guerra Mundial. Agentes de sangue
Aqui encontram-se armas químicas de um grupo de cianetos (compostos químicos que possuem um grupo ciano) que afetam funções corporais e impedem que os tecidos utilizem o oxigênio. Apesar do nome, estas armas não afetam o sangue. O efeito tóxico delas é a nível celular, interrompendo o transporte de elétrons nas membranas internas
lacrimogêneos)
Também chamados de agentes irritantes, este tipo de arma causa uma incapacidade temporária de se enxergar e uma irritação nos olhos e trato respiratório. São popularmente conhecidos como gases lacrimogêneos, e em casos mais graves podem causar uma irritação na pele que impede que a pessoa desempenhe funções coordenadas. Agentes psicomiméticos
Estas armas apesar de afetarem de forma branda o sistema nervoso, causam mudanças no pensamento, percepção e humor da pessoa quando administradas. Foram utilizadas desde a antiguidade e também na 2ª Guerra Mundial, causando sintomas como confusões, vômitos, visão turva, medo irracional e sorriso inapropriado. Toxinas
Também consideradas armas químicas, as toxinas são compostos sintetizados na natureza por organismos como bactérias, fungos ou outros animais. A toxina botulínica (botox) e a ricina estão entre os agentes mais conhecidos, e dependendo da dose, podem ser consideradas letais aos indivíduos.
ARMAS QUÍMICAS NO CONFLITO DA SÍRIA
Pessoas expostas ao gás perdem rapidamente o controle das funções corporais, que se não tratadas podem levar ao coma ou insuficiência respiratória.
Apesar do presidente da Síria, Bashar al-Assad ter declarado publicamente que armas químicas não seriam utilizadas no conflito, haviam suspeitas – logo no início da guerra – que armas desse tipo Sarin estavam em desenvolvimento no País. Barack Obama, presidente dos Estados Unidos na época, informou que se as armas fossem utilizadas, haveria Seu baixo ponto de evaporação permite que ele se transforme em gás em contato com o intervenção militar. ambiente, apesar de se apresentar na forma Em 2013, ocorreu o 1º ataque utilizando armas líquida a temperatura ambiente. Apesar de ter químicas, e o gás sarin levou mais de 1.000 pessoas sido desenvolvido em 1938 como um pesticida na à morte, sendo que 400 delas eram crianças. Sob Alemanha, é considerado atualmente um agente ameaças de um ataque dos Estados Unidos, a químico do nervo. Síria concordou em acabar com seus estoques de armas químicas até a metade de 2014, o que VX não aconteceu. De acordo com a ONU, o governo sírio também utilizou gás cloro em 2014 e 2015, O Vx é um composto organofosforado, mais potente violando o acordo. que o gás sarin, já que é mais estável, menos volátil e menos solúvel em água. Desta forma, ele age O ataque mais recente ocorreu no dia 04 de abril no contato direto com a pele e pode persistir em deste ano (2017) e deixou pelo menos 58 mortos, um ambiente vários dias depois de ser liberado. sendo que 11 delas eram jovens e adolescentes. O Também considerado um agente de nervo, já foi ataque foi aéreo e utilizou o gás sarin, que além utilizado na década de 80 em conflitos entre o de levar muitas pessoas a óbito, causou problemas Iraque o Irã. respiratórios e vômitos em centenas de pessoas. O uso de armas químicas foi proibido pelo Protocolo de Genebra, logo após a 1ª Guerra Mundial, onde foram utilizados o cloro, o gás lacrimogêneo (bromoacetato de etilo), fosgênio, gás mostarda, entre outros agentes químicos. A Síria, país VX - Gás reconhecido por seu grande estoque de armas químicas e biológicas, não assinou o documento proposto pela ONU, em 2012 sobre armas químicas, Gás mostarda e por isso não estava participando do acordo. O gás de mostarda ou a mostarda de enxofre causa uma queima intensa da pele, dos olhos e das vias AS MAIS LETAIS respiratórias. O agente vesicante (ou de bolhas) pode ser absorvido no corpo por inalação, ingestão Gás sarin ou pelo contato com a pele ou olhos. O gás sarin não possui cor, sabor, odor, mas é letal. Pode ser absorvido através da respiração, pele e olhos. Ele atinge o sistema nervoso e quantidades mínimas do gás podem fazer o corpo todo se contrair. Gás Mostarda
Seus sintomas podem levar até 24 horas para Gás de cloro aparecer. Sua inalação pode causar danos aos pulmões, além de aumentar o risco de câncer. O gás de cloro é considerado um agente sufocante, e já foi utilizado em outros momentos da história. Como pode ser pressurizado, ele pode ser facilmente armazenado e enviado em tanques. Quando liberado na forma gasosa, ele permanece próximo ao solo e rapidamente se espalha. Atualmente tem sido utilizado com menor frequência, já que existem armas químicas mais letais.
Gás de Cloro
Fontes: Journal of Pharmacy & BioAllied Sciences, Live Science, Live Science, The Washington Post.
ANOTAÇÕES
EXERCÍCIOS 1. (UERJ 1999) Alguns órgãos de imprensa têm levantado a hipótese do uso de armas químicas em diversos conflitos recentes. Os chamados “gases dos nervos”, o VX e o sarin, compostos organofosforados, são os principais representantes desse arsenal químico. Outros organofosforados, como, por exemplo, malation e fenitrotion, menos tóxicos que aqueles, estão sendo usados como inseticidas na agricultura, provocando intoxicação em trabalhadores do campo. Tais compostos interferem na transmissão do impulso nervoso nas sinapses neuromusculares, provocando contratura do músculo esquelético, o que pode levar à morte por paralisia respiratória. a) Explique a ação dos organofosforados nas sinapses neuromusculares, indicando por que essa ação acarreta contratura muscular. b) Cite dois tipos de sinapses do sistema nervoso periférico, além da neuromuscular, que também são afetadas pelos organofosforados.
) O Sarin é um composto organofosforado de fórmula molecular C4H10FO2P. ( ) A molécula do gás Sarin apresenta cadeia aberta ramificada. ( ) Em uma molécula de gás Sarin existem 9 ligações do tipo σ(s-p³). ( ) O ângulo correto das ligações do carbono é de 120º ( ) Se a molécula do Sarin é quiral apresenta isomeria geométrica. (
3. (UFPR 2016) O Nobel da Paz de 2013 foi entregue à Organização para a Proibição das Armas Químicas, o que reforçou a preocupação mundial quanto à erradicação desse tipo de armamento. O VX é um agente químico altamente tóxico, classificado como arma de destruição em massa. A eliminação desse agente é realizada via degradação, que pode ocorrer por três caminhos, tal como ilustrado abaixo. No entanto, o composto “5” também pode atuar como arma química, por ser muito mais tóxico que os outros produtos da degradação.
2. (FEPAR 2017) O quadro abaixo mostra as condições para detoxificação do agente VX e respectivos resultados pelos diferentes métodos.
O pior uso de armas químicas em civis no século XXI ocorreu em agosto de 2013, durante a guerra civil Síria, quando diversas áreas controladas ou disputadas nos subúrbios de Ghouta, em torno de Damasco, foram atingidas por foguetes com o agente químico Sarin, que matou centenas de pessoas. Esse gás foi classificado como arma de destruição em massa na resolução 687 das Nações Unidas, e a produção o armazenamento foram proibidos na Convenção sobre Armas Químicas de 1993. O Sarin é uma molécula quiral porque tem quatro substituintes quimicamente diferentes ligados ao centro de fósforo tetraédrico. Observe a estrutura na figura ao lado. Com base nas informações, avalie as afirmativas.
Tempo de Quantidade de Proporção (em Método reação VX consumido massa) entre os (horas) (%) produtos 2:4:6 1 10 70 10:2:1 2 5 30 2:2:2 3 7 56 1:1:0 4 15 75 1:1:10 5 20 90 2:1:1 Com base nas informações fornecidas, qual método de detoxificação é mais eficiente? a) Método 1. b) Método 2. c) Método 3. d) Método 4. e) Método 5.
4. (ACAFE 2014) No jornal Folha de São Paulo , de 14 de junho de 2013, foi publicada uma reportagem sobre o ataque com armas químicas na Síria “[...] O gás é inodoro e invisível. Além da inalação, o simples contato com a pele deste gás organofosforado afeta o sistema nervoso e provoca a morte por parada cardiorrespiratória. A dose letal para um adulto é de meio miligrama. […]”.
spray de pimenta, cujo princípio ativo, a capsaicina, ocorre
naturalmente na pimenta. Algumas dessas substâncias são representadas a seguir:
Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos é correto afirmar, exceto: a) C4H10FO2P é a fórmula molecular do gás sarin. b) A molécula do gás sarin é polar. c) Na estrutura da molécula do gás sarin apresenta 7 ligações do tipo sigma e uma do tipo π d) A molécula do gás sarin pode atuar como base de Bronsted- Lowry. 5. (FGV 2014) Armas químicas são baseadas na toxicidade de substâncias, capazes de matar ou causar danos a pessoas e ao meio ambiente. Elas têm sido utilizadas em grandes conflitos e guerras, como o ocorrido em 2013 na Síria, quando a ação do sarin causou a morte de centenas de civis. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Guerra_qu%C3%ADmica e http://pt.wikipedia. org/wiki/Categoria:Armas_qu%C3%ADmicas. Adaptado)
Entre água e benzeno, o solvente mais adequado para a solubilização do sarin e a principal força intermolecular encontrada entre as moléculas do sarin no estado líquido são, respectivamente, a) água e dispersão de London. b) água e interação dipolo-dipolo. c) água e ligação de hidrogênio. d) benzeno e interação dipolo-dipolo. e) benzeno e ligação de hidrogênio. 6. (PUCRS 2014) O conhecimento dá poder à humanidade, mas nem sempre esse poder é usado com sabedoria. O uso de substâncias tóxicas em guerras e conflitos mostra isso. Em 2013, foi utilizado o sarin na Síria; nos anos 60 e 70, na Guerra do Vietnã, foi utilizado o Agente Laranja, mistura dos herbicidas 2,4-D e 2,4,5-T, que vinha contaminada com dioxinas; na I Guerra Mundial, foram usados diversos gases tóxicos, como o cloro e o fosgênio. Armas químicas também são usadas em manifestações de rua, como o
Pela análise da estrutura molecular dessas substâncias, é correto afirmar que a) a molécula de fosgênio é polar e pode formar ligações de hidrogênio com o sarin. b) o 2,4-D apresenta o grupo funcional éter, que é o mesmo que confere acidez ao vinagre. c) a capsaicina e o 2,4-D são compostos orgânicos aromáticos. d) a capsaicina apresenta isomeria cis/trans e grupo funcional amina. e) todas as substâncias mencionadas no texto são compostos orgânicos. 7. (ACAFE 2014) No jornal Folha de São Paulo , de 14 de junho de 2013, foi publicada uma reportagem sobre o ataque com armas químicas na Síria “[...] O gás sarin é inodoro e invisível. Além da inalação, o simples contato com a pele deste gás organofosforado afeta o sistema nervoso e provoca a morte por parada cardiorrespiratória. A dose letal para um adulto é de meio miligrama. […]”. Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, quantas moléculas aproximadamente existem em uma dose letal de gás sarin aproximadamente? Dado: Considere que a massa molar do gás sarin seja 140 g/ mol. Constante de Avogadro: 6.10²³ entidades. a) 1,68.1026 moléculas. b) 3,00.1023 moléculas. c) 2,14.1021 moléculas. d) 2,14.1018 moléculas.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
A população humana tem crescido inexoravelmente, assim como o padrão de vida. Consequentemente, as exigências por alimentos e outros produtos agrícolas têm aumentado enormemente e hoje, apesar de sermos mais de seis bilhões de habitantes, a produção de alimentos na Terra suplanta nossas necessidades. Embora um bom tanto de pessoas ainda morra de fome e um outro tanto morra pelo excesso de comida, a solução da fome passa, necessariamente, por uma mudança dos paradigmas da política e da educação. Não tendo, nem de longe, a intenção de aprofundar nessa complexa matéria, essa prova simplesmente toca, de leve, em problemas e soluções relativos ao desenvolvimento das atividades agrícolas, mormente aqueles referentes à Química. Sejamos críticos no trato dos danos ambientais causados pelo mau uso de fertilizantes e defensivos agrícolas, mas não nos esqueçamos de mostrar os muitos benefícios que a Química tem proporcionado à melhoria e continuidade da vida.
8. (UNICAMP 2007) Os agentes organofosforados tiveram grande desenvolvimento durante a segunda guerra mundial nas pesquisas que visavam à produção de armas químicas. Mais tarde, constatou-se que alguns desses compostos, em baixas concentrações, poderiam ser usados como pesticidas. Dentre essas substâncias destacou-se o glifosato (molécula representada na figura a seguir), um herbicida que funciona inibindo a via de síntese do ácido chiquímico (ácido 3,4,5-trihidroxi-benzoico), um intermediário vital no processo de crescimento e sobrevivência de plantas que competem com a cultura de interesse. Essa via de síntese está presente em plantas superiores, algas e protozoários, mas é ausente nos mamíferos, peixes, pássaros, répteis e insetos.
9. (UNESP 2006) No início do século passado, foram desenvolvidas diversas armas químicas, dentre as quais o gás fosgênio. Sabe-se que 9,9 g deste gás ocupam 2,24 L, nas condições normais de temperatura e pressão, e que é constituído apenas por átomos de carbono, oxigênio e cloro. Dadas as massas molares C = 12 g×mol-1, O = 16 g×mol-1e Cl = 35,5 g×mol -1, a fórmula mínima correta para este gás é: a) C2OCl2. b) C2OCl. c) CO3Cl. d) COCl2. e) CO2Cl2. 10. (FATEC 2003) A destruição em massa por armas químicas constitui-se num dos maiores temores da sociedade civilizada atual. Entre os mais temidos agentes químicos destacam-se o VX, de propriedades semelhantes às do Sarin, porém mais tóxico, e o gás mostarda, também letal. A denominação “gás mostarda” foi dada devido à cor semelhante do condimento e a seu efeito picante sobre a pele. A atuação desse gás se deve, entre outras coisas, à sua reação com a água, produzindo HCl, o responsável pela irritação da pele, dos olhos e do sistema respiratório. Assim, com base na equação: Cl - CH2CH2 - S - CH2CH2 - Cl + 2HOH (gás mostarda) HO - CH2CH2 - S - CH 2CH2 - OH + 2HCl (gás clorídrico) →
→
a) Ao se dissolver o glifosato em água, a solução final terá um pH maior, menor ou igual ao da água antes da dissolução? Escreva uma equação química que justifique a sua resposta. b) O texto fala do ácido chiquímico. Escreva a sua fórmula estrutural, de acordo com seu nome oficial dado no texto. c) Imagine uma propaganda nos seguintes termos: “USE O GLlFOSATO NO COMBATE À MALÁRIA. MATE O ‘Plasmodium falciparum’, O PARASITA DO INSETO RESPONSÁVEL POR ESSA DOENÇA”. De acordo com as informações do texto essa propaganda poderia ser verdadeira? Comece respondendo com SIM ou NÃO e justifique.
e supondo um rendimento de 100% no processo, o volume de gás clorídrico, nas condições ambiente, obtido a partir de 1 tonelada de gás mostarda é aproximadamente Dados: volume molar, nas condições ambiente = 24,5 L/mol. Massa molar do gás mostarda = 159 g/mol a) 1,5.105 L b) 3,1.105 L c) 6,5.105 L d) 3,2.107 L e) 2,8.104 L
GABARITO
D J O W
1: a) Os organofosforados inibem a degradação do mediador químico acetilcolina, evitando o relaxamento muscular. b) Tipos de sinapses: - Entre neurônios pré e pós-ganglionares do sistema nervoso periférico autônomo (simpático e parassimpático); - Entre neurônios pós-ganglionares do sistema nervoso parassimpático e os órgãos efetuadores. 2: V – V – F – F – F. [V] O composto organofosforado (Sarin) apresenta a fórmula C4H10FO2P. [V] O Sarin apresenta cadeia aberta e ramificada:
Para evitar-se esta rota a proporção em massa de etanol deve ser igual a zero, o que ocorre no método 3 (1:1:0). 4: [C] [A] Correta. Inserindo os carbonos e os hidrogênios, teremos:
Cuja fórmula molecular será C 4H10FO2P. [B] Correta. Pois apresenta elementos eletronegativos como o oxigênio e o flúor, fazendo com que o composto apresente diferentes densidades de carga, tornando-o polar. [C] Incorreta. Existem 17 ligações do tipo sigma ( σ) e uma do tipo pi (π).
[F] A molécula do gás Sarin apresenta 10 ligações do tipo σ(s-p³).
[F] As ligações entre os carbonos que apresentam nessa estrutura uma geometria tetraédrica, formam ângulo de 109,5º [F] A molécula do Sarin não apresenta isomeria geométrica e sim óptica, pois não possui carbono quiral ou assimétrico, ou seja, carbono com 4 ligantes diferentes. 3: [C] A eliminação do agente VX é realizada via degradação, que pode ocorrer por três caminhos, tal como ilustrado na figura fornecida no enunciado da questão. No entanto, o composto “5” também pode atuar como arma química, por ser muito mais tóxico que os outros produtos da degradação, por isso a rota a seguir deve ser evitada:
[D] Correta. Os compostos que podem ser considerados bases de Bronsted-Lowry, possuem a propriedade receber próton. Para receber próton a molécula deve apresentar par de elétrons disponível, o gás Sarin apresenta tanto no elemento oxigênio (2 pares) quanto no flúor (3 pares). 5: [B] O sarin é apresenta regiões polares, logo dissolve bem na água (semelhante tende a dissolver semelhante). A principal força intermolecular encontrada entre as moléculas do sarin é a interação dipolo-dipolo, pois suas moléculas são predominantemente polares. 6: [C] [A] Incorreta. Embora a molécula de fosfogênio seja polar, ela não forma ligações de hidrogênio com o sarin. [B] Incorreta. A acidez do vinagre ocorre devido ao grupo funcional ácido carboxílico. [C] Correta. Pois ambas possuem o anel aromático em sua estrutura molecular. [D] Incorreta. O grupo funcional presente na capsaicina são: fenol, éter e amida. [E] Incorreta. O fosfogênio é classificado como um composto inorgânico.
7: [D] 140g de gás sarin
0,5 10 3 g
x
18
⋅
=
−
6 10 23moléculas ⋅
−
O ‘plasmodium falciparum’ é um protozoário, então, podemos usar glifosato no combate à malária.
x
2,14 10 m oléculas. ⋅
8: a) A molécula do glifosato apresenta um grupo carboxila derivado de ácido carboxílico (caráter ácido), um grupo derivado do ácido fosfórico (caráter ácido) e um grupo derivado de amina secundária (caráter básico). Como a quantidade de grupos ácidos é maior, sua ionização dará origem a uma solução ácida. Consequentemente o pH da solução final será menor do que o da água antes da dissolução. A equação de ionização total aparece na figura 1. b) Ácido chiquímico (ácido 3,4,5-triidroxibenzoico): (figura 2). c) Sim. O glifosato inibe o processo de síntese do ácido chiquímico que se encontra presente em plantas, algas e protozoários.
ANOTAÇÕES
9: [D] 10: [B]
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