PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 63 da UFPR 2023

1ª fase

O texto a seguir é referência para as questões 62 e 63. · 1ª fase

A elevação da concentração de fosfato em rios e lagos causa poluição e outros problemas ambientais, como a eutrofização. Assim, o monitoramento da concentração de fosfato é de interesse ambiental e pode ser realizado por meio de teste colorimétrico, explorando a reação de azul de molibdênio. Ao adicionar o íon molibdato (\ce{MoO4^{2-}}), ácido mineral e um agente redutor numa amostra de água contendo fosfato, forma-se o composto de intensa cor azul. A intensidade de cor da solução neste teste é proporcional à concentração de fosfato na amostra.

O gráfico de barras a seguir mostra a relação da intensidade de cor observada para uma amostra de 10 mL em função da concentração de fosfato.

Gráfico de barras relacionando a Intensidade (unidade arbitrária), no eixo vertical de 0 a 6, com a Concentração (mg L⁻¹), no eixo horizontal com valores decrescentes de 2 a 0,125. As alturas das barras são: concentração 2 tem intensidade 5; 1 tem intensidade 4; 0,5 tem intensidade 3; 0,25 tem intensidade 2; e 0,125 tem intensidade 1.

Uma amostra de 2 mL da água de um rio foi misturada com 8 mL de água pura (destilada) de modo a produzir 10 mL de solução. Essa solução foi submetida ao teste com azul de molibdênio que forneceu o resultado de intensidade de cor igual a 3 unidades arbitrárias. O valor de concentração de fosfato na água desse rio é mais próximo de:

  1. A
    2{,}5\text{ mg L}^{-1}.
  2. B
    2{,}0\text{ mg L}^{-1}.
  3. C
    1{,}0\text{ mg L}^{-1}.
  4. D
    0{,}2\text{ mg L}^{-1}.
  5. E
    0{,}1\text{ mg L}^{-1}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A intensidade de cor mede a concentração de fosfato na solução que foi testada, e não na água original do rio. Por isso é preciso corrigir a diluição.

  1. Pelo gráfico, intensidade 3 corresponde a 0{,}5\ \text{mg L}^{-1}. Essa é a concentração da solução diluída de 10\ \text{mL}.

  2. A diluição mantém a massa de fosfato, então C_i V_i = C_f V_f, com V_i = 2\ \text{mL} (água do rio), V_f = 10\ \text{mL} e C_f = 0{,}5\ \text{mg L}^{-1}.

  3. Isolando a concentração inicial:

C_i = \frac{C_f \cdot V_f}{V_i} = \frac{0{,}5 \cdot 10}{2} = 2{,}5\ \text{mg L}^{-1}

Outra forma de ver: o fator de diluição é 10/2 = 5, então a água do rio é 5 vezes mais concentrada que a solução testada, e 5 \times 0{,}5 = 2{,}5\ \text{mg L}^{-1}.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa C engana quem confunde intensidade 3 com concentração 3 ou erra a leitura; o erro mais comum, porém, é parar em 0,5 mg/L, esquecendo a diluição de 5 vezes, o que leva a fugir de A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BCorresponde à barra de intensidade 5, sem relação com o valor 3 medido nem com a diluição.
  • CCorresponde à barra de intensidade 4, e também ignora a diluição.
  • DValor próximo de 0,25 mg/L (intensidade 2), que não é o lido nem o corrigido.
  • EValor próximo de 0,125 mg/L (intensidade 1), que também não corresponde ao dado nem à diluição.

Assuntos: diluição de soluções, interpretação de gráfico, concentração comum.

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Fonte: UFPR 2023 · 1ª fase. Prova oficial ↗