No Brasil, os postos de combustíveis comercializavam uma gasolina com cerca de 22% de álcool anidro. Na queima de 1 litro desse combustível são liberados cerca de 2 kg de CO2 na atmosfera. O plantio de árvores pode atenuar os efeitos dessa emissão de CO2. A quantidade de carbono fixada por uma árvore corresponde a aproximadamente 50% de sua biomassa seca, e para cada 12 g de carbono fixados, 44 g de CO2 são retirados da atmosfera. No Brasil, o plantio de eucalipto (Eucalyptus grandis) é bem difundido, sendo que após 11 anos essa árvore pode ter a massa de 106 kg, dos quais 29 kg são água.
Uma única árvore de Eucalyptus grandis, com as características descritas, é capaz de fixar a quantidade de CO2 liberada na queima de um volume dessa gasolina mais próximo de:
A) 19 L.
B) 39 L.
C) 71 L.
D) 97 L.
E) 141 L.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química Ambiental, Química Geral.
📝 Tema/Objetivo Geral: Calcular a quantidade de gasolina compensada pela fixação de carbono de uma árvore.
📊 Nível da Questão: Médio.
🎯 Gabarito: C
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
🌳 O enunciado nos informa que a queima de gasolina gera CO₂ e que árvores como o eucalipto podem fixar esse gás. Somos chamados a calcular quantos litros de gasolina teriam suas emissões neutralizadas pela fixação de CO₂ de uma única árvore após 11 anos.
📌 Palavras-chave: gasolina com 22% de álcool, 2 kg de CO₂ por litro de gasolina, massa seca da árvore, 50% de carbono, 12 g de C correspondem a 44 g de CO₂.
⛽ Objetivo: Determinar o volume de gasolina cuja queima libera uma quantidade de CO₂ igual à que uma árvore fixa.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
Quando falamos de fixação de carbono, estamos lidando com o armazenamento de átomos de carbono nas plantas.
🔹 A biomassa seca é a massa total da planta sem a água.
🔹 50% da biomassa seca corresponde ao carbono que ela fixou.
🔹 A relação entre massa de carbono e massa de CO₂ vem da diferença de massa molar: C = 12 g/mol e CO₂ = 44 g/mol.
✔ Fórmulas importantes:
- Massa de biomassa seca = massa total – massa de água.
- Massa de carbono = 50% da biomassa seca.
- Para cada 12 g de carbono, são retirados 44 g de CO₂ da atmosfera.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
A árvore de Eucalyptus grandis tem 106 kg, mas 29 kg são apenas água, restando apenas biomassa útil. Cada litro de gasolina queimado libera 2 kg de CO₂, o que precisa ser compensado pela fixação das árvores.
⚠️ A questão quer saber quantos litros de gasolina correspondem à quantidade de CO₂ fixada por uma única árvore.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
1️⃣ Primeiro, calculamos a massa seca da árvore:
Massa seca = 106 kg – 29 kg = 77 kg.
2️⃣ Depois, encontramos quanto dessa massa é carbono:
Massa de carbono = 50% de 77 kg = 38,5 kg.
3️⃣ Agora, usando a proporção entre carbono e CO₂:
12 g de C → 44 g de CO₂
38,5 kg de C → x kg de CO₂
Regra de três:
- x = (38,5 × 44) / 12
- x = 141,17 kg de CO₂ fixados.
4️⃣ Sabendo que 1 litro de gasolina libera 2 kg de CO₂, montamos outra regra de três:
- 1 L → 2 kg de CO₂
- V → 141,17 kg de CO₂
5️⃣ Então:
- V = 141,17 ÷ 2
- V ≈ 70,85 L
📌 Aproximando: V ≈ 71 litros.
Passo 5: Análise das Alternativas e Resoluçã
A) 19 L — ❌ Muito baixo para a capacidade de fixação calculada.
B) 39 L — ❌ Também insuficiente.
C) 71 L — ✅ Corresponde ao valor obtido no cálculo!
D) 97 L — ❌ Excedente, não condiz com a fixação da árvore.
E) 141 L — ❌ Representa o total de CO₂ fixado, não o volume de gasolina.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 A árvore de Eucalyptus grandis com 77 kg de biomassa seca consegue fixar aproximadamente 141,17 kg de CO₂, o que é suficiente para compensar as emissões da queima de aproximadamente 71 litros de gasolina. Assim, após todos os cálculos e interpretações corretas, concluímos que a alternativa correta é C) 71 L.
🔍 Resumo Final: Entendemos a conversão de biomassa seca em carbono fixado e a equivalência com a emissão de CO₂ pela gasolina, chegando a 71 litros como volume compensado.
