Questão 108 do Enem 2020 PPL: em quantos dias o lago chega ao limite de fosfato

Enem 2020 PPL · 2º dia · caderno azul · Química · Química ambiental

Nos outros cadernos: amarelo 101 · cinza 123 · rosa 113

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A 158.

Os esgotos domésticos são, em geral, fontes do íon tripolifosfato (P₃O₁₀⁵⁻, de massa molar igual a 253 g mol⁻¹), um possível constituinte dos detergentes. Esse íon reage com a água, como mostra a equação a seguir, e produz o íon fosfato (PO₄³⁻, de massa molar igual a 95 g mol⁻¹), um contaminante que pode causar a morte de um corpo hídrico. Em um lago de 8 000 m³, todo o fósforo presente é proveniente da liberação de esgoto que contém 0,085 mg L⁻¹ de íon tripolifosfato, numa taxa de 16 m³ por dia. De acordo com a legislação brasileira, a concentração máxima de fosfato permitido para água de consumo humano é de 0,030 mg L⁻¹.

$\text{P}_3\text{O}_{10}^{5-}\,(aq) + 2\ \text{H}_2\text{O}\,(l) \rightarrow 3\ \text{PO}_4^{3-}\,(aq) + 4\ \text{H}^+\,(aq)$

O número de dias necessário para que o lago alcance a concentração máxima de fósforo (na forma de íon fosfato) permitida para o consumo humano está mais próximo de

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Resolução comentada

O que a questão pede

Quantos dias de esgoto levam o lago até 0,030 mg/L de fosfato.

Fosfato que o lago tolera

8\,000\ \text{m}^3 = 8 \times 10^6\ \text{L} \quad\Rightarrow\quad 0{,}030 \times 8 \times 10^6 = 240\,000\ \text{mg}

Fosfato no esgoto

Pela equação, 1 tripolifosfato (253 g) vira 3 fosfatos (3 × 95 = 285 g). Em cada litro de esgoto:

0{,}085 \times \frac{285}{253} \approx 0{,}0957\ \text{mg de fosfato}

Por dia entram 16 m³ = 16 000 L:

0{,}0957 \times 16\,000 \approx 1\,532\ \text{mg de fosfato por dia}

O número de dias

\frac{240\,000}{1\,532} \approx 157\ \text{dias}

O valor mais próximo é 158 (a pequena diferença vem dos arredondamentos; a conta despreza o aumento de volume do lago).

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

B
Usa a massa de tripolifosfato como se fosse de fosfato (0,085 × 16 000 = 1 360 mg por dia). Cada tripolifosfato vira três fosfatos, com massa total maior. (23,1% marcaram)
C
Erra a proporção da equação: considera um fosfato por tripolifosfato, em vez de três. (22,9% marcaram)
D
Foi a mais marcada. Não sai da comparação entre o fosfato que entra por dia e o limite do lago. (27,2% marcaram)
E
Não corresponde à divisão do fosfato máximo do lago pelo que chega por dia. (8,8% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 62.306 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 766 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 1ª mais difícil de 44 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram17,5%dos candidatos marcaram a A

Habilidade 25 · Competência 7Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção.

Como os candidatos responderam

A17,5% ✓ gabarito
B23,1%
C22,9%
D27,2% mais marcada
E8,8%

Em branco: 0,5% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50018,2%
500 a 60015,9%
600 a 70016,7%
700 ou mais34,4%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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