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Questão do ENEM 2020

Ciências da Natureza · habilidade 25Reaplicação · Caderno Azul · Questão 108

Os esgotos domésticos são, em geral, fontes do íon tripolifosfato (P3O105−\mathrm{P_3O_{10}^{5-}}, de massa molar igual a 253 g mol−1\mathrm{g\,mol^{-1}}), um possível constituinte dos detergentes. Esse íon reage com a água, como mostra a equação a seguir, e produz o íon fosfato (PO43−\mathrm{PO_4^{3-}}, de massa molar igual a 95 g mol−1\mathrm{g\,mol^{-1}}), um contaminante que pode causar a morte de um corpo hídrico. Em um lago de 8 000 m38\,000\ \mathrm{m^3}, todo o fósforo presente é proveniente da liberação de esgoto que contém 0,085 mg L−1\mathrm{mg\,L^{-1}} de íon tripolifosfato, numa taxa de 16 m3\mathrm{m^3} por dia. De acordo com a legislação brasileira, a concentração máxima de fosfato permitido para água de consumo humano é de 0,030 mg L−1\mathrm{mg\,L^{-1}}.

P3O105−(aq)+2 H2O (l)→3 PO43−(aq)+4 H+(aq)\mathrm{P_3O_{10}^{5-}(aq) + 2\,H_2O\,(l) \rightarrow 3\,PO_4^{3-}(aq) + 4\,H^{+}(aq)}

O número de dias necessário para que o lago alcance a concentração máxima de fósforo (na forma de íon fosfato) permitida para o consumo humano está mais próximo de

  1. Alternativa A: 158. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. Cada mol de tripolifosfato (253 g) gera 3 mol de fosfato (285 g); assim, 0,085 mg/L do íon tripolifosfato equivale a 0,085⋅285253≈0,09580{,}085 \cdot \frac{285}{253} \approx 0{,}0958 mg/L de fosfato. Em 16 m³ (16 000 L) por dia chegam cerca de 1 532 mg de fosfato. A massa máxima permitida no lago é 0,030⋅8 000 000=240 0000{,}030 \cdot 8\,000\,000 = 240\,000 mg. Dividindo, 240 0001 532≈157\frac{240\,000}{1\,532} \approx 157 dias, valor mais próximo de 158.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 177.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Esse valor sai de contar a massa do íon tripolifosfato como se fosse fosfato: 240 0000,085⋅16 000≈177\frac{240\,000}{0{,}085 \cdot 16\,000} \approx 177 dias. Falta converter a massa de tripolifosfato na de fosfato, pois cada íon gera três de fosfato.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: 444.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O resultado correto é cerca de 157 dias, obtido com a conversão de 0,085 mg/L de tripolifosfato em cerca de 0,0958 mg/L de fosfato e com a entrada de 16 000 L por dia. Um valor tão distante costuma vir de erro na conversão de m³ para litros ou na razão entre as massas molares.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 1 258.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O resultado correto é cerca de 157 dias, obtido ao dividir a massa máxima permitida de fosfato no lago (240 000 mg) pela massa que chega por dia (cerca de 1 532 mg). Um valor próximo de mil dias indica erro de proporção, como usar a razão errada entre as massas molares ou o volume errado.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 1 596.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O resultado correto é cerca de 157 dias, e este valor é dez vezes maior. Costuma vir de erro de potência de dez, na conversão de m³ para litros ou de mg/L para a massa total no lago.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
30236
Código da prova
637
Arquivo do PDF
ENEM_2020_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf