Questão 14 (2º dia) da 2ª fase da FUVEST 2014
O observatório de Mauna Loa, no Havaí, faz medições diárias da concentração de dióxido de carbono na atmosfera terrestre. No dia 09 de maio de 2013, a concentração desse gás atingiu a marca de 400 ppm. O gráfico abaixo mostra a curva de crescimento da concentração de dióxido de carbono ao longo dos anos (curva B) e, também, a curva que seria esperada, considerando o \ce{CO2} gerado pelo consumo de combustíveis fósseis (curva A).
a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação que ocorre no motor de um carro movido a gasolina (\ce{C8H18}), e que resulta na liberação de \ce{CO2} e vapor de água para a atmosfera.
b) A concentração de \ce{CO2} na atmosfera, na época pré-industrial, era de 280,0 ppm. Adotando o valor de 400,4 ppm para a concentração atual, calcule a variação percentual da concentração de \ce{CO2} em relação ao valor da época pré-industrial.
c) Dê uma explicação para o fato de os valores observados (representados na curva B) serem menores do que os valores esperados (representados na curva A).
Reportar erro na questão
Resolução comentada
a) Na combustão completa de um hidrocarboneto, o carbono vira \ce{CO2} e o hidrogênio vira \ce{H2O}. Para o octano:
No \ce{C8H18} há 8 C, que dão 8 \ce{CO2}, e 18 H, que dão 9 \ce{H2O}. O oxigênio nos produtos soma 8\cdot 2 + 9 = 25 átomos, o que exige 25/2 de \ce{O2}. Com coeficientes inteiros, multiplicando tudo por 2:
\ce{2 C8H18 + 25 O2 -> 16 CO2 + 18 H2O} (equivalente a \ce{C8H18 + 25/2 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O})
b) A variação percentual é a variação em relação ao valor pré-industrial dividida por esse valor:
- Variação: 400{,}4 - 280{,}0 = 120{,}4\ \text{ppm}.
- Percentual: \dfrac{120{,}4}{280{,}0} = 0{,}43, ou seja, 43\%.
Aumento de 43%
c) A curva A considera que todo o \ce{CO2} emitido pela queima de combustíveis fósseis permanece na atmosfera. Na prática, parte desse gás é removida e não contribui para a concentração medida. Os principais sumidouros são:
- os oceanos, que dissolvem \ce{CO2} (formando \ce{H2CO3}, \ce{HCO3-} e carbonatos, inclusive os usados por organismos marinhos);
- a fotossíntese de plantas e fitoplâncton, que fixa \ce{CO2} em matéria orgânica.
Por isso a concentração observada (curva B) fica abaixo da esperada (curva A).
Parte do \ce{CO2} emitido é absorvida pelos oceanos (dissolução) e pela fotossíntese dos vegetais, e não fica na atmosfera.
Assuntos: combustão do octano, variação percentual, ciclo do carbono.
Reportar erro na resolução
Ver como caiu na prova
