Em uma oficina de refrigeração em Florianópolis vazam 2,50 kg/ano de CCl2F2. Fotólise: CCl2F2 + hv ? CClF2· +…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina de refrigeração em Florianópolis vazam 2,50 kg/ano de CCl2F2. Fotólise: CCl2F2 + hv ? CClF2· + Cl·. Admitindo que cada Cl destrua 5,0×10^4 moléculas de O3, calcule (a) mols de Cl liberados; (b) massa de O3 potencialmente destruída por ano (kg). Proponha duas alternativas seguras e sustentáveis, justificando quimicamente e medidas locais de segurança.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
(a) nCl = 2500 g / 120,91 g·mol-1 = 20,66 mol. (b) nO3 = 20,66·5,0×10^4 = 1,03×10^6 mol; mO3 = 1,03×10^6·48 g·mol-1 = 4,96×10^7 g ˜ 4,96×10^4 kg/ano. Recomendações: substituir por CO2 (R-744) ou hidrocarbonetos (R-290/R-600a). Justificativa: CO2 não contém Cl e não causa ODP; exige projeto para alta pressão, mas é não inflamável. Hidrocarbonetos têm baixo GWP e eficiência similar; são inflamáveis, portanto implementar sistemas com controles anti-chama, ventilação, treinamento técnico e planos de recolhimento local para evitar vazamentos futuros. Essas soluções reduzem impacto na camada de ozônio e podem ser adaptadas ao clima costeiro com normas e manutenção locais.
Explicação
Os cálculos realizados para determinar a quantidade de Cl e a massa de O3 destruída estão baseados na relação estequiométrica entre as substâncias envolvidas, utilizando as massas molares adequadas. As alternativas propostas para substituição do CCl2F2 são sustentáveis, pois evitam a liberação de compostos que destroem a camada de ozônio, e as justificativas químicas demonstram a segurança e eficácia das novas opções. As medidas de segurança sugeridas visam minimizar riscos associados ao uso de substâncias inflamáveis e garantir a proteção ambiental.
Raio-X da questão
fotólise e destruição de ozônio
avaliacao
fotólise e reações químicas · cálculo estequiométrico
Revisar a fotólise e a reação de destruição do ozônio.
O aluno pode confundir a quantidade de Cl liberada com a quantidade de O3 destruída, não aplicando corretamente a relação entre as moléculas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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