A contaminação por metais pesados de águas e solos tem recebido bastante atenção de ambientalistas em todo o mundo, devido a toxicidade desses metais ao meio aquático, às plantas e aos animais. Dentre esses metais citamos o chumbo \left(\mathrm{Pb}^{2+}\right), abundante na crosta terrestre em uma concentração aproximada de 20 ppm .
a) Uma amostra de 300 gramas da crosta terrestre possui quantos gramas de chumbo?
b) Em um curso d’água possivelmente contaminado por chumbo, foi feita uma análise onde pegou-se uma amostra de 1 mL dessa água e encontrou-se 0,080 \mathrm{ppm} de \mathrm{Pb}^{2+}. Qual a massa de chumbo presente nessa amostra de 1 mL de água?
c) Qual a concentração encontrada da análise na letra (b) em ppb?

Passo 1

O enunciado nos dá a concentração de chumbo na crosta terrestre de 20 ppm e na água de 0,080 ppm, e pede:
– (a) massa de \mathrm{Pb}^{2+} em 300 g de crosta;
– (b) massa de \mathrm{Pb}^{2+} em 1 mL de água, sabendo que sua concentração é 0,080 ppm;
– (c) converter essa concentração para ppb.
Para isso, usamos a definição de partes por milhão:
\text{ppm} = \frac{\text{massa do soluto}}{\text{massa da amostra}}\times10^{6}
e partes por bilhão:
\text{ppb} = \frac{\text{massa do soluto}}{\text{massa da amostra}}\times10^{9}.
Também assumimos que a densidade da água é \rho = 1{,}00\;\text{g/mL}, então 1 mL de água tem massa 1 g.

Passo 2

Para (a), aplicamos diretamente a definição de ppm à crosta terrestre. Se m_{\text{amostra}}=300 g e a concentração é 20 ppm, então
m_{\mathrm{Pb}} = m_{\text{amostra}}\times\frac{20}{10^{6}} =300\;\text{g}\times\frac{20}{10^{6}} =6{,}0\times10^{-3}\;\text{g}.

Passo 3

Para (b), a amostra de água de 1 mL pesa 1 g. Com concentração de 0,080 ppm, temos
m_{\mathrm{Pb}} =1\;\text{g}\times\frac{0,080}{10^{6}} =8{,}0\times10^{-8}\;\text{g}.

Passo 4

Para (c), basta usar a relação entre ppm e ppb:
1\;\text{ppm} =10^{3}\;\text{ppb}.
Logo, 0,080 ppm equivale a
0,080\times10^{3}=80\;\text{ppb}.

Resposta

(a) 6{,}0\times10^{-3}\;\text{g}
(b) 8{,}0\times10^{-8}\;\text{g}
(c) 80\;\text{ppb}

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