A Resolução CONAMA 430/2011, que alterou e completou a Resolução CONAMA 357/2005, estabelece que os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente no corpo receptor desde que obedeçam a remoção mínima de 60% de sua DBO. A DBO corresponde à quantidade de oxigênio dissolvido em um litro de água (mgO2/L) que será consumida por microrganismos na degradação biológica de matéria orgânica. A presença de oxigênio dissolvido na água é de extrema importância na manutenção dos organismos aeróbios como os peixes. Apesar de o gás O2 corresponder a quase 21% do volume da nossa atmosfera, sua concentração na água é pequena, estando na faixa das partes por milhão (ppm). Lembre que o oxigênio se dissolve na água de acordo com o que estabelece a Lei de Henry CX(aq) = KH × PX em que CX(aq) é a concentração do gás X na água em mol/L, KH é uma constante dada em ( mol / L.atm) e PX é a pressão parcial do gás X na interface com a água, dada em atm. Leve em consideração que a relação entre a pressão do gás e a pressão total da mistura gasosa sempre será igual à fração em quantidade de matéria do gás em questão (Lei de Dalton). Assim, a concentração em ppm de O2 dissolvido na água na temperatura de 20ºC e pressão de 1 atm, levando em consideração que a KH para o O2 dissolvido é de 1,3x10-3 mol /L.atm e a massa molecular para o O2 é de 32 g/mol, é igual a
- A)10,8 ppm.
Errada, porque o valor ficou superestimado na conversão ou na pressão parcial, quando o cálculo correto leva a cerca de 8,7 ppm.
- B)8,7 ppm.
Certa, pois 1,3 x 10^-3 x 0,21 atm dá 2,73 x 10^-4 mol/L, o que corresponde a 8,736 mg/L, isto é, aproximadamente 8,7 ppm.
- C)15,1 ppm.
Errada, porque esse valor é maior do que o obtido pela aplicação da Lei de Henry e pela conversão para massa.
- D)7,5 ppm.
Errada, pois subestima a concentração ao erro de alguma etapa, como usar uma pressão parcial menor ou converter incorretamente a massa molar.
- E)4,8 ppm.
Errada, porque fica abaixo do resultado correto, indicando falha na aplicação da constante de Henry ou na conversão de mol/L para mg/L.
Gabarito: B
Aqui a ideia é juntar três peças bem clássicas: Lei de Dalton, Lei de Henry e conversão de unidade. Como o oxigênio no ar é cerca de 21% da atmosfera, a pressão parcial dele é 0,21 atm quando a pressão total é 1 atm. É esse valor que entra na Lei de Henry: C = KH x P, então a concentração de O2 dissolvido fica 1,3 x 10^-3 x 0,21 = 2,73 x 10^-4 mol/L. Agora vem a parte que costuma derrubar quem está apressado: a concentração saiu em mol/L, mas o enunciado pede ppm. Então você converte para massa: 2,73 x 10^-4 mol/L x 32 g/mol = 8,736 x 10^-3 g/L, ou 8,736 mg/L. Em água diluída, 1 mg/L é aproximadamente 1 ppm, então o valor é cerca de 8,7 ppm. Perceba que a conta é pequena, mas a lógica é grande: primeiro você acha quanto do gás está disponível no ar, depois quanto disso dissolve na água, e por fim troca mol por massa. Em concurso, a banca adora esse caminho com cara de física-química básica, mas com final em unidade de concentração. Por isso o gabarito B está correto: o oxigênio dissolvido fica em torno de 8,7 ppm, exatamente o valor obtido pela aplicação direta da Lei de Henry com a pressão parcial do O2 e a conversão para mg/L.