PUC – Campinas 2024 – Questão 37

De acordo com o padrão de potabilidade de águas para consumo humano, é obrigatória a manutenção de, no mínimo, 0,2 mg/L de cloro residual livre ou 2 mg/L de cloro residual combinado ou de 0,2 mg/L de dióxido de cloro em toda a extensão do sistema de distribuição (reservatório e rede) e nos pontos de consumo. Considerando a desinfecção feita com dióxido de cloro, $$Cl{O}_2$$, o número de moléculas dessa substância que deve existir, para cada litro de água, é de, aproximadamente:

Dados:
Massas molares ($$g\cdot m^{-1}$$):
O = 16,0;
Cl = 35,5.
Constante de Avogadro = $$6,0\times {10}^{23}mo{l}^{-1}$$.

(A) $$1,2\times {10}^{20}$$
(B) $$1,8\times {10}^{20}$$
(C) $$6,0\times {10}^{19}$$
(D) $$1,2\times {10}^{19}$$
(E) $$1,8\times {10}^{18}$$

Solução:

Primeiro precisamos calcular a massa molar do $$Cl{O}_2$$.

$$M=35,5+2\times 16,0⟶M=67,5g/mol$$

Sabemos que cada litro de água deve conter 0,2mg de dióxido de cloro, ou $$0,2\times {10}^{-3}g$$. Logo, podemos descobrir quantos mols de dióxido de cloro deve ter um litro de água.

67,5 g ———- 1 mol

$$0,2\times {10}^{-3}$$ g ———- x

$$67,5x=0,2\times {10}^{-3}⟶x=\frac{0,2\times {10}^{-3}}{67,5}⟶x=2,96\times {10}^{-6}mol$$

Agora podemos utilizar a constante de Avogadro para descobrir a quantidade de moléculas de dióxido de cloro em um litro de água.

1 mol ———- $$6,0\times {10}^{23}$$ moléculas

$$2,96\times {10}^{-6}$$ mol ———- y

$$y=2,96\times {10}^{-7}\times 6,0\times {10}^{23}⟶y=1,8\times {10}^{18}$$

Resposta: letra E.