O aumento de CO2 na atmosfera eleva o nível de acidez nos rios, lagos e oceanos e ameaça a fauna e flora aquática. A Resolução CONAMA 357/05(2), estabelece que águas das Classes Especial, I e II, são destinadas, entre outros, à preservação da vida aquática (artigo 4^circ ), estipula que a faixa de pH para essas classes deve ser entre 6,0 e 9,0 . Escreva a reação que explica o efeito ao pH causado pelo CO2 e determine os valores limites para a concentração de H^+ e OH^- aceitáveis.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre como o aumento de dióxido de carbono ( CO2) na atmosfera pode tornar as águas de rios, lagos e oceanos mais ácidas, o que não é legal para os peixes e plantas aquáticas. A matéria aqui é química, especificamente sobre pH e equilíbrio ácido-base. Para resolver, vamos precisar entender como o CO2 afeta o pH da água e calcular os valores limites das concentrações de íons H^+ e OH^- para um pH entre 6,0 e 9,0.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação que acontece quando o CO2 se dissolve na água. O dióxido de carbono reage com a água para formar ácido carbônico ( H2CO3). A equação química dessa reação é:
CO2 + H2O rightarrow H2CO3

Passo 3

O ácido carbônico então se dissocia em íons hidrogênio ( H^+) e íons bicarbonato ( HCO3^-):
H2CO3 rightarrow H^+ + HCO3^-
Essa liberação de íons H^+ é o que causa a diminuição do pH, tornando a água mais ácida.

Passo 4

Agora, vamos calcular as concentrações limites dos íons H^+ e OH^- para os pH mínimo e máximo estabelecidos (6,0 e 9,0).
Lembrando que pH é definido como:
pH = -log[H^+]
E a relação entre H^+ e OH^- é dada pela constante da água:
[H^+][OH^-] = 10^-14

Passo 5

Vamos calcular para pH = 6,0:
[H^+] = 10^-6,0 = 1 times 10^-6 mol/L
Usando a relação acima:
[OH^-] = 10^-1410^-6 = 10^-8 mol/L

Passo 6

Agora, para pH = 9,0:
[H^+] = 10^-9,0 = 1 times 10^-9 mol/L
E:
[OH^-] = 10^-1410^-9 = 10^-5 mol/L

Resposta

Os valores limites para as concentrações aceitáveis são:
  • Para pH = 6,0:
    • [H^+] = 1 times 10^-6 mol/L
    • [OH^-] = 1 times 10^-8 mol/L
  • Para pH = 9,0:
    • [H^+] = 1 times 10^-9 mol/L
    • [OH^-] = 1 times 10^-5 mol/L

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