Question

A vida dos peixes em um aquário depende, entre outros fatores, da quantidade de oxigênio (O2) dissolvido, do pH e da temperatura da água. A concentração de oxigênio dissolvido deve ser mantida ao redor de 7 ppm (1 ppm de O2 = 1 mg de O2 em 1000 g de água) e o pH deve permanecer entre 6,5 e 8,5.
Um aquário de paredes retangulares possui as seguintes dimensões: 40 x 50 x 60 cm (largura x comprimento x altura) e possui água até a altura de 50 cm. O gráfico abaixo apresenta a solubilidade do O2 em água, em diferentes temperaturas (a 1 atm).

a) A água do aquário mencionado contém 500 mg de oxigênio dissolvido a 25 o C. Nessa condição, a água do aquário está saturada em oxigênio? Justifique. Dado: densidade da água do aquário = 1,0 g/cm3 .

b) Deseja-se verificar se a água do aquário tem um pH adequado para a vida dos peixes. Com esse objetivo, o pH de uma amostra de água do aquário foi testado, utilizando-se o indicador azul de bromotimol, e se observou que ela ficou azul. Em outro teste, com uma nova amostra de água, qual dos outros dois indicadores da tabela dada deveria ser utilizado para verificar se o pH está adequado? Explique.

Answer 1

a) A condição de solubilidade do gás oxigênio em água, a uma temperatura de 25°C, é de 7,5mg em 1000g de água, aproximadamente.

Para calcular o volume de água no aquário, façamos:
V = 40.50.50cm³ = 10⁵cm³

Para calcular a massa de água no aquário, façamos:
1g __________ 1cm³
x ___________ 10⁵cm³
x = 10⁵g de H²O ou 100 000g de H²O


Para calcular a concentração de O² para cada 1000g de H₂O, façamos:
500mg de O₂ __________ 100 000g de H₂O
                  y ___________ 1 000g de H₂O
                  y = 5mg de O₂

Constatamos, portanto, que a solução não está saturada, uma vez que a concentração de O₂ é menor do que a solubilidade, que é de 7,5mg/1 000g de H₂O.


b) O pH da água do aquário deve estar entre 6,5 e 8,5 para ser adequado para a vida dos peixes. Como vimos no experimento, a solução assumiu uma coloração azul quando adicionado o azul de bromotimol, acusando que o pH da solução é superior a 7,5.


Outro indicador a ser utilizado é a fenolftaleína, pois em solução com pH menor que 8,5 fica incolor, se o pH estiver acima de 8,5 assume coloração rosa claro ou rosa intenso.

Dessa forma, se o pH da solução estiver dentro da taxa considerada adequada para a vida dos peixes, esta ficará incolor, mas, se a taxa de pH estiver superior a 8,5, assumirá coloração rosa claro ou intenso.