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A concentração de dióxido de carbono, $\mathrm{CO}_{2}$, na atmosfera terrestre tem aumentado de forma muito significativa desde meados do século XIX. Para esse aumento têm contribuído, entre outros fatores, a crescente utilização de combustíveis fósseis e a desflorestação.
A curva de Keeling, obtida a partir de medidas rigorosas efetuadas no observatório de Mauna Loa, no Havai, evidencia o aumento da concentração de $\mathrm{CO}_{2}$ na troposfera, nas últimas décadas.
A curva de Keeling representada na Figura 6 traduz a fração molar média de $\mathrm{CO}_{2}, x_{\mathrm{CO}_{2}}$, em amostras de ar seco, em função do tempo, $t$, em anos, a, entre 1958 e 2018.
Determine, a partir da curva de Keeling representada na Figura 6, a taxa temporal média, entre 1999 e 2015, de variação da massa de $\mathrm{CO}_{2}$ por $\mathrm{~dm}^{3}$ de ar seco (medido em condições PTN), em $\mathrm{g} \mathrm{~dm}^{-3} \mathrm{a}^{-1}$.
Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
- Indicação da fração molar de $\mathrm{CO}_{2}$ em 1999 e em 2015:
$$\begin{aligned}& x_{\mathrm{CO}_{2} 1999}=3,68 \times 10^{-4} \\& x_{\mathrm{CO}_{2} 2015}=4,00 \times 10^{-4}\end{aligned}$$
- Cálculo da variação da fração molar entre 1999 e 2015 (item não contido nos critérios de classificação):
$$4,00 \times 10^{-4}-3,68 \times 10^{-4}=0,32 \times 10^{-4}$$
Com esta determinação, significa que há $0,32 \times 10^{-4}$ mol de $\mathrm{CO}_{2}$ para $1 \mathrm{~mol}$ de ar.
- Cálculo de uma quantidade de $\mathrm{CO}_{2}$ por $\mathrm{~dm}^{3}$ de ar seco:
$$\frac{0,32 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{CO}_{2}}{22,4 \mathrm{~dm}^{3} \text { ar seco }}=\frac{n}{1 \mathrm{~dm}^{3} \text { ar seco }} \Leftrightarrow n=1,43 \times 10^{-6} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3} \text { de ar seco }$$
- Cálculo da massa de $\mathrm{CO}_{2}$ a partir do conceito de massa molar:
$$m=n \times M \Leftrightarrow m=1,43 \times 10^{-6} \times(12,01+16,00+16,00)=6,29 \times 10^{-5} \mathrm{~g} \mathrm{~dm}^{-3}$$
- Cálculo da taxa temporal média entre 1999 e 2015:
Taxa temporal média $=\frac{6,29 \times 10^{-5}}{2015-1999}=3,9 \times 10^{-6} \mathrm{~g} \mathrm{~dm}^{-3} \mathrm{a}^{-1}$
Fonte: Lucas Campos
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