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 20ºC) 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 necessária 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 igual 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
Solução
O enunciado informou que a DBO corresponde à massa de O2 em miligramas necessária para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água.
Diante dessa informação, o primeiro passo é escrever a equação de oxidação do açúcar (que contem carbono):
CH2O + O2 → CO2 + H2O
A proporção estequiométrica entre o açúcar (CH2O) e o oxigênio (O2) é de 1:1. Isso significa que 30 g do açúcar reagem completamente com 32 g de oxigênio (massas obtidas pelas massas molares fornecidas). Se em 1 L de água existem 10 mg de açúcar, a quantidade de O2 necessária para oxidá-lo totalmente e dada por:
30 g de CH2O ————- 32 g de O2
10 mg de CH2O ———- x
x = 10,7 mg de O2
Considerando que os 10 mg de açúcar estão em 1 L de água (10 mg/L) a DBO será aumentada em 10,7 mg/L, que é a concentração necessária de O2 na água para oxidar os 10 mg/L de açúcar.
Alternativa E
