Uma das formas de se avaliar previamente a potencial Demanda Biológica de Oxigênio, após o lançamento de um determinado contaminante, é pelo cálculo da demanda teórica de oxigênio. Parte-se da equação de oxirredução biológica balanceada, e os cálculos estequiométricos são executados. Observe a reação desbalanceada de oxidação da glicose. C6 H12O6 + O2 → CO2 + H2 O Qual é a demanda teórica de oxigênio, em mg O2/L, para que um litro de solução molar de glicose com 4,177 x 10-3 g/mol seja convertido em dióxido de carbono e água? Dado Massa molecular dos elementos: carbono = 12 g/mol oxigênio = 16 g/mol hidrogênio = 1 g/mol
- A)134
Errada, porque 134 mg O2/L subestima bastante a oxidação completa da glicose.
- B)301
Errada, porque 301 mg O2/L ainda fica abaixo do valor obtido pela estequiometria da reação balanceada.
- C)435
Errada, porque 435 mg O2/L não corresponde à razão 1 mol de glicose para 6 mol de O2.
- D)802
Certa, porque a oxidação completa de 4,177 x 10^-3 mol de glicose demanda 0,802 g, ou 802 mg, de O2 por litro.
- E)936
Errada, porque 936 mg O2/L supera o valor calculado para a demanda teórica de oxigênio dessa solução.
Gabarito: D
Aqui a ideia é calcular a demanda teórica de oxigênio, que é o quanto de O2 a oxidação completa de um composto vai consumir. Em prova, isso vira um exercício de estequiometria pura: primeiro você balanceia a reação, depois transforma a quantidade de matéria do contaminante em necessidade de oxigênio. Sem mistério, só contando moléculas com calma. A oxidação completa da glicose fica assim: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O. Isso mostra que 1 mol de glicose consome 6 mol de oxigênio. Como a massa molar da glicose é 180 g/mol, então 180 g de glicose pedem 6 x 32 = 192 g de O2. A solução tem 4,177 x 10^-3 mol/L de glicose em 1 litro, então há 4,177 x 10^-3 mol de glicose no total. Multiplicando por 6, você obtém 2,5062 x 10^-2 mol de O2. Convertendo para massa: 2,5062 x 10^-2 x 32 = 0,802 g de O2, ou 802 mg O2/L. Por isso o gabarito é a letra D. A banca quer que você enxergue o caminho clássico: balanceamento, relação molar e conversão para mg/L. Se você fez isso com atenção, a conta fecha bonitinho.