As lâmpadas fluorescentes estão na lista de resíduos nocivos à saúde e ao meio ambiente, já que essas lâmpadas contêm substâncias, como o mercúrio (massa molar 200 g / mol ), que são tóxicas. Ao romper-se, uma lâmpada fluorescente emite vapores de mercúrio da ordem de 20 mg , que são absorvidos pelos seres vivos e, quando lançadas em aterros, contaminam o solo, podendo atingir os cursos d’água. A legislaçāo brasileira estabelece como limite de tolerância para o ser humano 0,04 mg de mercúrio por metro cúbico de ar. Num determinado ambiente, ao romper-se uma dessas lâmpadas fluorescentes, o mercúrio se difundiu de forma homogênea no ar, resultando em 3,0.10^17 átomos de mercúrio por metro cúbico de ar. Dada a constante de Avogadro 6,0.10^23 mol^-1, pode-se concluir que, para este ambiente, o volume de ar e o número de vezes que a concentraçāo de mercúrio excede ao limite de tolerância são, respectivamente: (Dado Massa molar do mercúrio é igual a 200,6 gramas por mol)
Escolha uma opçāo:
250 metros cúbicos e 2
200 metros cúbicos e 2
100 metros cúbicos e 5
50 metros cúbicos e 2,5
400 metros cúbicos e 1,25
50 metros cúbicos e 10
200 metros cúbicos e 2,5
200 metros cúbicos e 10

Passo 1

O enunciado diz que uma lâmpada libera cerca de 20 mg de mercúrio e que, num certo ambiente, a concentração ficou de 3,0times10^17 átomos de Hg por metro cúbico. A massa molar do Hg é de 200 g/mol e a constante de Avogadro vale 6,0times10^23 mol^-1. Precisamos calcular (a) o volume de ar em que esses 20 mg ficaram diluídos e (b) quantas vezes essa concentração excede o limite de 0,04 mg/m^3.

Passo 2

Calcular a quantidade de matéria de Hg em mols por metro cúbico usando
n/V = átomos por m^3NA = 3,0times10^176,0times10^23 =5,0times10^-7 mol/m^3 á

Passo 3

Converter essa quantidade de matéria em massa por metro cúbico:
m/V = l(5,0times10^-7 mol/m^3r)times l(200 g/molr) =1,0times10^-4 g/m^3 =0,1 mg/m^3

Passo 4

Determinar o volume de ar V em que os 20 mg se dispersaram:
V = massa totalmassa por m^3 = 20 mg0,1 mg/m^3 =200 m^3

Passo 5

Calcular em quantas vezes a concentração obtida ( 0,1 mg/m^3) excede o limite ( 0,04 mg/m^3):
0,10,04=2,5

Resposta

200 metros cúbicos e 2,5.

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