ENEM - 2010 Todos os organismos necessitam de água e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2010 Todos os organismos necessitam de água e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biológicos, como respiração e fotossíntese, exercem profunda influência na química das águas naturais em todo o planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em água (9,0 mg/l a 20 °C) a disponibilidade de oxigênio nos ecossistemas aquáticos estabelece o limite entre a vida aeróbica e anaeróbica. Nesse contexto, um parâmetro chamado Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matéria orgânica presente em um sistema hídrico. A DBO corresponde à massa de O2 em miligramas necessárias para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água. **BAIRD, C. **Química Ambiental**. Ed. Bookmam, 2005 (adaptado).** Dados: Massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16. Suponha que 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH2O e massa molar a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água; em quanto a DBO será aumentada? Suponha que 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH2O e massa molar a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água; em quanto a DBO será aumentada?
- A) 0,4 mg de O2/litro
- B) 1,7 mg de O2/litro
- C) 2,7 mg de O2/litro
- D) 9,4 mg de O2/litro
- E) 10,7 mg de O2/litro
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Escreva a reação de oxidação completa do açúcar: CH2O + O2 -> CO2 + H2O. Pela equação, 1 mol de CH2O consome 1 mol de O2.
- Calcule a quantidade de matéria do açúcar: 10 mg = 0,010 g; 0,010 g / 30 g/mol = 0,000333 mol, ou seja, 0,333 mmol de CH2O.
- Como a proporção é 1:1, a quantidade de O2 consumido também é 0,333 mmol. A massa molar do O2 é 2 x 16 = 32 g/mol, então a massa de O2 é 0,333 mmol x 32 mg/mmol = 10,67 mg.
- Como a DBO é a massa de O2 necessária para oxidar a matéria orgânica por litro de água, e foi dissolvido 1 litro, a DBO aumenta cerca de 10,7 mg de O2/litro. Resposta: alternativa E.
- Por que as outras estão erradas: A (0,4) é muito pequena, pois corresponde apenas à quantidade de mol do açúcar sem converter para massa de O2; B (1,7) não reflete a estequiometria correta da reação; C (2,7) não resulta de nenhum cálculo coerente com a equação; D (9,4) confunde a DBO com a solubilidade do oxigênio na água.
- Conferência do gabarito: o gabarito oficial E está correto, e a resolução independente chegou ao mesmo resultado.
💡 Dica: Utilize os dados fornecidos para calcular a DBO a partir da reação de oxidação do carbono orgânico.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula apenas a quantidade de matéria do açúcar (cerca de 0,33 mmol) e toma esse valor como resposta, sem converter para massa de O2 pela estequiometria da reação.
O aluno divide a massa do açúcar pela massa de apenas parte da fórmula (como o carbono ou o hidrogênio) em vez de usar a massa molar total do CH2O e a proporção de 1 mol de O2 por mol de açúcar.
O aluno aplica uma proporção estequiométrica incorreta ou mistura dados do enunciado, como a solubilidade de 9,0 mg/L, em vez de relacionar a massa de açúcar à massa de O2 consumida.
O aluno acredita que a DBO é a quantidade máxima de oxigênio que a água pode dissolver (cerca de 9 mg/L) e soma esse valor ao aumento causado pelo açúcar, confundindo demanda de oxigênio com solubilidade.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação total com a quantidade de oxigênio dissolvido na água, levando a um valor incorreto.
Correta, pois 10 mg de açúcar requer 10,7 mg de O2/litro para sua oxidação total, conforme cálculo da DBO.
Raio-X da questão
demanda bioquímica de oxigênio, oxidação, química ambiental
avaliacao
demanda bioquímica de oxigênio · oxidação de compostos orgânicos
Revisar conceitos de estequiometria e oxidação em sistemas aquáticos.
O aluno pode confundir a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação total com a quantidade de oxigênio dissolvido na água, levando a um valor incorreto.
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