Questão 09 (INEP)
“Dê-me um navio cheio de ferro e eu lhe darei uma era glacial”, disse o cientista John Martin (1935-1993), dos Estados Unidos, a respeito de uma proposta de intervenção ambiental para resolver a elevação da temperatura global; o americano foi recebido com muito ceticismo. O pesquisador notou que mares com grande concentração de ferro apresentavam mais fitoplâncton e que essas algas eram capazes de absorver elevadas concentrações de dióxido de carbono da atmosfera. Esta incorporação de gás carbônico e de água (H2O) pelas algas ocorre por meio do processo de fotossíntese, que resulta na produção de matéria orgânica empregada na constituição da biomassa e na liberação de gás oxigênio (O2). Para essa proposta funcionar, o carbono absorvido deveria ser mantido no fundo do mar, mas como a maioria do fitoplâncton faz parte da cadeia alimentar de organismos marinhos, ao ser decomposto devolve CO2 à atmosfera.
Considerando que a ideia do cientista John Martin é viável e eficiente e que todo o gás carbônico absorvido (CO2, de massa molar igual a 44 g/mol) transforma-se em biomassa fitoplanctônica (cuja densidade populacional de 100 g/m2 é representada por C6H12O6, de massa molar igual a 180 g/mol), um aumento de 10 km2 na área de distribuição das algas resultaria na
(A) emissão de 4,09 x 10 6 kg de gás carbônico para a atmosfera, bem como no consumo de toneladas de gás oxigênio da atmosfera.
(B) retirada de 1,47 x 10 6 kg de gás carbônico da atmosfera, além da emissão direta de toneladas de gás oxigênio para a atmosfera.
Resposta correta.
(C) retirada de 1,00 x 10 6 kg de gás carbônico da atmosfera, bem como na emissão direta de toneladas de gás oxigênio das algas para a atmosfera.
(D) retirada de 6,82 x 10 5 kg de gás carbônico da atmosfera, além do consumo de toneladas de gás oxigênio da atmosfera para a biomassa fitoplanctônica.
(E) emissão de 2,44 x 10 5 kg de gás carbônico para a atmosfera, bem como na emissão direta de milhares de toneladas de gás oxigênio para a atmosfera a partir das algas.
Resolução:
1) Conversão de unidades (de Km2 para m2)
2) Calculando a massa de fitoplâncton (C6H12O6) em 10 x 10 6 m2:
3) Estequiometria da reação:
Já sabemos que 264g de CO2 formam 180g de C6H12O6 então, quantos gramas de CO2 são necessários para formar a quantidade de fitoplâncton calculada na etapa 2?
X / 1000 = 1,47 x 10 6 Kg
“Dê-me um navio cheio de ferro e eu lhe darei uma era glacial”, disse o cientista John Martin (1935-1993), dos Estados Unidos, a respeito de uma proposta de intervenção ambiental para resolver a elevação da temperatura global; o americano foi recebido com muito ceticismo. O pesquisador notou que mares com grande concentração de ferro apresentavam mais fitoplâncton e que essas algas eram capazes de absorver elevadas concentrações de dióxido de carbono da atmosfera. Esta incorporação de gás carbônico e de água (H2O) pelas algas ocorre por meio do processo de fotossíntese, que resulta na produção de matéria orgânica empregada na constituição da biomassa e na liberação de gás oxigênio (O2). Para essa proposta funcionar, o carbono absorvido deveria ser mantido no fundo do mar, mas como a maioria do fitoplâncton faz parte da cadeia alimentar de organismos marinhos, ao ser decomposto devolve CO2 à atmosfera.
Os sete planos para salvar o mundo. Galileu, n. 214, maio 2009. (com adaptações)
Considerando que a ideia do cientista John Martin é viável e eficiente e que todo o gás carbônico absorvido (CO2, de massa molar igual a 44 g/mol) transforma-se em biomassa fitoplanctônica (cuja densidade populacional de 100 g/m2 é representada por C6H12O6, de massa molar igual a 180 g/mol), um aumento de 10 km2 na área de distribuição das algas resultaria na
(A) emissão de 4,09 x 10 6 kg de gás carbônico para a atmosfera, bem como no consumo de toneladas de gás oxigênio da atmosfera.
(B) retirada de 1,47 x 10 6 kg de gás carbônico da atmosfera, além da emissão direta de toneladas de gás oxigênio para a atmosfera.
Resposta correta.
(C) retirada de 1,00 x 10 6 kg de gás carbônico da atmosfera, bem como na emissão direta de toneladas de gás oxigênio das algas para a atmosfera.
(D) retirada de 6,82 x 10 5 kg de gás carbônico da atmosfera, além do consumo de toneladas de gás oxigênio da atmosfera para a biomassa fitoplanctônica.
(E) emissão de 2,44 x 10 5 kg de gás carbônico para a atmosfera, bem como na emissão direta de milhares de toneladas de gás oxigênio para a atmosfera a partir das algas.
Resolução:
1) Conversão de unidades (de Km2 para m2)
1 Km2 ---> (1000 m)2 ---> 10 6 m2
1 km2 ---------1 x 10 6 m2
10 Km2 ----------------- x
x = 10 x 10 6 m2
O aumento de área de ocorrência das algas corresponde a 10 x 10 6 m2.1 km2 ---------1 x 10 6 m2
10 Km2 ----------------- x
x = 10 x 10 6 m2
2) Calculando a massa de fitoplâncton (C6H12O6) em 10 x 10 6 m2:
1 m2 -------------- 100g
10 x 10 6 m2 --------X
X = 1,0 x 10 9 g
10 x 10 6 m2 --------X
X = 1,0 x 10 9 g
3) Estequiometria da reação:
6 CO2 ------------> 1 C6H12O6
m = M x n
São necessários 6 mols de CO2 para formar 1 mol de C6H12O6. Essas quantidades (n) devem ser multiplicadas pela massa molar (M) de cada uma das substâncias para podermos saber quantos gramas de CO2 são consumidos e, quantos gramas de C6H12O6 são formados:
Massa de CO2 : m = (6 mol) x (44g/mol) => 264g
Massa de C6H12O6: m = (1 mol) x (180g/mol) => 180g
4) Calculando a massa de gás carbônico consumida para formar o fitoplâncton:Massa de C6H12O6: m = (1 mol) x (180g/mol) => 180g
Já sabemos que 264g de CO2 formam 180g de C6H12O6 então, quantos gramas de CO2 são necessários para formar a quantidade de fitoplâncton calculada na etapa 2?
264g ------------- 180g
x ---------- 1,0 x 10 9 g
X = 1,47 x 10 9 g
Por último, transformamos a massa (x) de gramas para quilogramas:x ---------- 1,0 x 10 9 g
X = 1,47 x 10 9 g
X / 1000 = 1,47 x 10 6 Kg
como irei saber que 6 esta pra 1? na etapa 3
ResponderExcluirOlá Maurício,
ResponderExcluirse você olhar a fórmula da glicose que é C6H12O6, vai perceber que há 6 átomos de carbono para cada molécula.
Como a glicose é produzida a partir do CO2 (reação de fotossíntese) que só tem 1 átomo de carbono em cada molécula, são necessárias 6 moléculas de CO2 para formar uma de glicose (C6H12O6), daí a proporção 6:1.
vc pode me explicar a ultima etapa nao consegui compleender como chegou aquele valor
ResponderExcluirObrigado, me ajudou muito :)
ResponderExcluirnão entendi a questão .
ResponderExcluirme ajuda ? obrigada :)
questão muito boa
ResponderExcluirexcelente ....a quimica é maravilhosa
obg professor
O fitoplâncton faz fotossíntese, processo pelo qual ele consome gás carbônico e produz oxigênio. Portanto, de acordo com o descrito acima, quanto maior for a área coberta por fitoplâncton maior será o consumo de gás carbônico e a produção de oxigênio.
ResponderExcluirO que se pede na questão é o cálculo da quantidade de de gás carbônico, a mais, que seria consumida caso se ampliasse em 10 Km2 a área coberta por fitoplâncton, sabendo que cada metro quadrado contém 100g de fitoplâncton.
Olá caros estudantes,
ResponderExcluirA ciência vem nos trazendo informações novas aos poucos, evoluindo cada vez mais.
A resposta é resolvida com muita paciência, através do conteúdo dito ou perguntado.
Encerrando...
Alunos, estudem e leem com bastante atenção as questões das provas pois, numa de marcar x pode ter "pegadinha" na questão e você acabar marcando.