Questão 3
FUVEST 2013
(FUVEST 2013 - 2ª fase) A vida dos peixes em um aquário depende, entre outros fatores, da quantidade de oxigênio (O2) dissolvido, do pH e da temperatura da água. A concentração de oxigênio dissolvido deve ser mantida ao redor de 7 ppm (1 ppm de O2 = 1 mg de O2 em 1000 g de água) e o pH deve permanecer entre 6,5 e 8,5. Um aquário de paredes retangulares possui as seguintes dimensões: 40 x 50 x 60 cm (largura x comprimento x altura) e possui água até a altura de 50 cm. O gráfico abaixo apresenta a solubilidade do O2 em água, em diferentes temperaturas (a 1 atm).
a) A água do aquário mencionado contém 500 mg de oxigênio dissolvido a 25º C. Nessa condição, a água do aquário está saturada em oxigênio? Justifique. Dado: densidade da água do aquário = 1,0 g/cm3 .
b) Deseja-se verificar se a água do aquário tem um pH adequado para a vida dos peixes. Com esse objetivo, o pH de uma amostra de água do aquário foi testado, utilizando-se o indicador azul de bromotimol, e se observou que ela ficou azul. Em outro teste, com uma nova amostra de água, qual dos outros dois indicadores da tabela dada deveria ser utilizado para verificar se o pH está adequado? Explique.
Gabarito:
Resolução:
a) O volume do aquário será:
Considerando a densidade da água como , a massa de água no aquário será
.
Como o aquário possui 500mg de oxigênio dissolvido, sua concentração será
Pelo gráfico podemos ver que este valor é inferior a solubilidade à 25ºC, que seria algo em torno de 8mg/1000g, portanto temos uma solução insaturada.
b) O pH da água deve estar entre 6,5 e 8,5. Esta coloração do azul de bromotimol implica que temos um pH acima de 7,5. Para sabermos se a amostra da água está dentro da norma, devemos usar a fenolftaleína que muda de cor em pH acima de 8,5.