Usinas termelétricas em geral possuem um sistema de refrige...
Usinas termelétricas em geral possuem um sistema de refrigeração em que circula um fluido refrigerante e que troca calor com a atmosfera em uma torre úmida, onde ocorrem perdas por evaporação. Para que sejam evitadas incrustações nesse sistema, é normal o tratamento da água de processo para retirada de cátions multivalentes. Uma amostra de água contém 90 mg/L de cálcio, 72,9 mg/L de magnésio e 69 mg/L de sódio.
Buscando quantificar a necessidade de tratamento a partir da amostra, qual a dureza total presente, em mg/L, de CaCO3 ?
Dado
Massas atômicas:
Cálcio = 40
Magnésio = 24,3
Sódio = 23
Carbono = 12
Oxigênio = 16
Gabarito comentado
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Olá, aluno! Vamos entender a questão proposta e a razão da alternativa correta ser a letra B.
Primeiro, é importante compreender o conceito de dureza da água. A dureza da água é determinada principalmente pela presença de íons de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+). Para calcular a dureza total em termos de CaCO3, precisamos converter as concentrações de cálcio e magnésio na amostra para equivalentes de CaCO3.
Para isso, usaremos a seguinte fórmula:
Dureza total (mg/L de CaCO3) = [Ca2+] x (massa molar do CaCO3 / massa molar do Ca2+) + [Mg2+] x (massa molar do CaCO3 / massa molar do Mg2+)
Vamos aos cálculos.
1. Cálculo das massas molares:
- Massa molar do CaCO3 = 40 (Ca) + 12 (C) + 3x16 (O) = 100 g/mol
- Massa molar do Ca2+ = 40 g/mol
- Massa molar do Mg2+ = 24,3 g/mol
2. Conversão das concentrações:
- Concentração de Ca2+ em termos de CaCO3:
90 mg/L de Ca2+ x (100 g/mol CaCO3 / 40 g/mol Ca2+) = 225 mg/L de CaCO3
- Concentração de Mg2+ em termos de CaCO3:
72,9 mg/L de Mg2+ x (100 g/mol CaCO3 / 24,3 g/mol Mg2+) = 300 mg/L de CaCO3
3. Soma das concentrações para obter a dureza total:
Dureza total = 225 mg/L (Ca2+ como CaCO3) + 300 mg/L (Mg2+ como CaCO3) = 525 mg/L de CaCO3
Logo, a dureza total presente na amostra de água, em mg/L de CaCO3, é 525 mg/L, o que confirma que a alternativa correta é a letra B.
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Comentários
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1 -Dureza Total (CaCO3) = [(Ca (mg/L) x 2,5] + [(Mg (mg/L) x 4,11]
2 - conversão de teor de cálcio em carbonato de cálcio: 100/40 = 2,5
3- conversão de teor de magnésio em carbonato de cálcio: 100/24,3 = 4,11
agr basta inserir os resultados de conversão na equação 1
Dureza Total (CaCO3) = [(90 (mg/L) x 2,5] + [(72,9 (mg/L) x 4,11] = 524,6
Apesar da presença de sódio, esse não é contabilizado no cálculo da dureza
Boa tarde Eduardo, conhece alguma bibliografia para esse conteudo do concurso da Transpetro?
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