O sistema de esgoto projetado pelas sociedades modernas ainda preserva a mesma estrutura básica dos sistemas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
O sistema de esgoto projetado pelas sociedades modernas ainda preserva a mesma estrutura básica dos sistemas construídos durante a Roma antiga, chamada de Cloaca Máxima. Com a criação dos sistemas de galerias subterrâneas, parte dos problemas de infraestrutura urbana e saúde pública foi solucionada, restando, no entanto, fatores que preocupam os responsáveis pela manutenção dessas galerias, dentre eles o confinamento de gases. Por se tratar de ambiente com pouca circulação de ar e por conter matéria orgânica em decomposição, produz, entre outros, o gás sulfídrico (H2S), que é inflamável (limite inferior de explosão 4,3 g do H2S(g) em 100 cm³ de espaço confinado), tornando importante o trabalho de manutenção dessas redes, pois seu entupimento sazonal pode causar sérios acidentes. UEL - 2014 Em uma hipotética situação, uma rede de esgoto obstruída permaneceu fechada por dois dias, criando uma câmara de 1 m³ contendo 4 mol de gás H2S a uma pressão de 2 atm. Em um dia quente (25 °C), ao fazer a manutenção, um funcionário está prestes a utilizar um maçarico para cortar a tubulação no local obstruído. Com base no texto, na situação apresentada e nos conhecimentos sobre química, assinale a alternativa correta.
- A) O funcionário trabalhará em condições normais de segurança ao tentar cortar a tubulação obstruída da rede de esgoto com o maçarico, considerando a concentração do limite inferior de explosão do H2S.
- B) O H2S gasoso forma pontes de hidrogênio com a água contida no esgoto, reduzindo significativamente a quantidade de matéria de H2S no sistema, tornando o trabalho com o maçarico seguro para o funcionário.
- C) O volume ocupado pelo gás é diretamente proporcional à sua pressão, sendo o volume de gás alto o suficiente para oferecer riscos ao trabalho do funcionário.
- D) A pressão parcial do H2S é dependente da pressão do ar presente na câmara, aumentando o efeito explosivo do H2S e tornando inseguro o trabalho do funcionário com o maçarico.
- E) A quantidade de matéria de H2S gasoso no ambiente, nas condições indicadas, ocupa o espaço inferior da câmara e possibilita ao funcionário fazer o corte pela parte superior, sem manter contato com o gás.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a massa de H2S presente. A massa molar do H2S é 2 x 1 + 32 = 34 g/mol, então 4 mol correspondem a 4 x 34 = 136 g. Passo 2: Converta o volume da câmara para cm³. 1 m³ equivale a 1.000.000 cm³. Passo 3: Calcule a concentração em massa. 136 g em 1.000.000 cm³ equivale a 0,000136 g/cm³, ou seja, 0,0136 g em 100 cm³. Passo 4: Compare com o limite inferior de explosão citado no texto, 4,3 g em 100 cm³. A concentração calculada é cerca de 316 vezes menor que esse limite, portanto a mistura está abaixo do LIE e, segundo os dados do enunciado, não há atmosfera explosiva na câmara. Assim, a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa B está errada porque o H2S não forma pontes de hidrogênio relevantes com a água e isso não reduziria a quantidade de matéria do gás. A alternativa C está errada porque, pela lei de Boyle, o volume é inversamente proporcional à pressão, e não diretamente proporcional. A alternativa D está errada porque a pressão parcial do H2S depende da sua fração molar e da pressão total, não da pressão do ar, e a mistura já está abaixo do LIE. A alternativa E está errada porque, embora o H2S seja mais denso que o ar (34 g/mol contra cerca de 29 g/mol), a quantidade presente é tão pequena que não forma uma camada perigosa nem possibilita um corte seguro pela parte superior; além disso, a ideia de que o gás ocupa apenas o espaço inferior não se sustenta com esse volume. Observação: os dados de pressão (2 atm) e volume (1 m³) não são totalmente consistentes com 4 mol a 25 °C, pois com 4 mol a 2 atm o volume seria cerca de 49 L; a análise de segurança acima usa o volume de 1 m³ fornecido e a massa de 4 mol, que é o que o enunciado afirma.
💡 Dica: Compreenda o contexto do sistema de esgoto e os riscos do gás sulfídrico.
Alternativa por alternativa
Incorreta. Trabalhar com maçarico em presença de H2S é perigoso devido ao risco de explosão, mesmo considerando limites de concentração.
O aluno acredita que o H2S, por ser uma molécula polar, forma pontes de hidrogênio com a água e que isso remove o gás do ambiente, tornando o trabalho seguro sem verificar a concentração.
Por que engana: O aluno pode confundir a segurança do trabalho com o maçarico em ambientes com gás sulfídrico, subestimando os riscos de explosão.
O aluno confunde a relação entre volume e pressão, pensando que o volume aumenta junto com a pressão (proporcionalidade direta), quando na verdade a lei de Boyle estabelece proporcionalidade inversa a temperatura constante.
O aluno supõe que a pressão parcial do H2S depende da pressão do ar e que a presença de ar potencializa a explosão, sem considerar a fração molar do gás e a comparação com o limite inferior de explosão fornecido no texto.
O aluno aplica a intuição de que gases pesados se acumulam no fundo e conclui que o espaço superior estaria livre, ignorando que a quantidade de H2S é muito pequena para formar uma camada perigosa e que a análise deve partir da concentração em relação ao LIE.
Raio-X da questão
gás sulfídrico, sistema de esgoto, riscos
avaliacao
gás sulfídrico e suas propriedades · pressão e volume de gases
Estude os efeitos e propriedades do gás sulfídrico e sistemas de esgoto antigos.
O aluno pode confundir a segurança do trabalho com o maçarico em ambientes com gás sulfídrico, subestimando os riscos de explosão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em um experimento, um estudante realizou, nas Condições Ambiente de Temperatura e Pressão (CATP), a eletrólise de uma…
- Considere que o interior de um atanor corresponde a um volume invariável, sob uma pressão inicial de 1 atm, de um gás…
- Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás propano (C3H8) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao…
- Sob certas condições, tanto o gás flúor quanto o gás cloro podem reagir com hidrogênio gasoso, formando…
- — Se eu deixar um frasco de aerossol no carro fechado ao sol, ele pode estourar? — perguntou um cliente a um tecnico…
- Em ambientes naturais e na presença de água e gás oxigênio, a pirita, um mineral composto principalmente por dissulfeto…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog