Uma forma de reduzir a poluição atmosférica provocada pelo ...

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Q1339217
Química Representação das transformações químicas , Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria. ,
Ano: 2018 Banca: VUNESP Órgão: EINSTEIN Prova: VUNESP - 2018 - EINSTEIN - Vestibular 2019 - Prova 1 |
Q1339217 Química

Uma forma de reduzir a poluição atmosférica provocada pelo gás dióxido de enxofre (SO2 ), produzido em certas atividades industriais, é realizar a lavagem dos gases de exaustão com uma suspensão aquosa de cal hidratada [Ca(OH)2 ]. Com isso, ocorre uma reação química em que se formam sulfito de cálcio (CaSO3) sólido e água (H2O) líquida, evitando a emissão do poluente para o ar.

Considerando que o volume molar de gás nas Condições Ambiente de Temperatura e Pressão (CATP) é igual a 25 L/mol, para cada 1,2 kg de sulfito de cálcio formado, o volume de dióxido de enxofre, medido nessas condições, que deixa de ser emitido para a atmosfera é de

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Vamos analisar a questão.

Esta questão abrange conceitos relacionados a estequiometria de reações químicas. Para resolvê-la é importante escrever a reação descrita no enunciado corretamente:

SO2(g) + Ca(OH)2(g) → CaSO3(s) + H2O(l)

Sendo assim, com base nessa reação, observemos os dados e a resolução da questão:

Dados:

Volume molar do SO2 nas CATP = 25 L/mol;
Massa de CaSO3 = 1,2 kg = 1,2 ∙ 1000 = 1200 g;
Massas atômicas (fornecidas pela tabela periódica, em g/mol): S = 32; Ca = 40; O = 16.

Resolução:

1) De acordo com a reação acima, 1 mol de SO2 produz 1 mol de CaSO3. Como a informação do CaSO3 no enunciado é dada pela massa (m) em gramas, é preciso passá-la para mols para utilizar a proporção fornecida na equação, o que pode ser feito através da massa molar (MM). Dessa forma, vamos calcular a massa molar do CaSO3:

MM(CaSO3) = 40 + 32 + 3 ∙ 16 = 120 g/mol

Com a massa molar é possível saber o número de mols de CaSO3, uma vez que n = m/MM:

n(CaSO3) = m(CaSO3)/MM(CaSO3) = 1200/120 = 10 mols

2) Como a proporção é de 1 mol de SO2 para 1 mol de CaSO3, são necessários 10 mols de SO2 para produzir 10 mols de CaSO3. Logo, para determinar o volume de SO2 que deixa de ser emitido para a atmosfera basta realizar uma regra de três, considerando seu volume molar. Em um mol de SO2 tem-se 25 L, logo:

1 mol   possui   25 L
   10    --------    X
X = 25 ∙ 10 = 250 L de SO2


Gabarito do Professor: Letra A.

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Comentários

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Montando a reação estequiométrica:

Ca(OH)2 + SO2 ---> CaSO3 + H2O. Conferimos o balanceamento e já está ok.

A questão nos diz: "para cada 1,2 kg de sulfito de cálcio formado, o volume de dióxido de enxofre, medido..."

Colocando as devidas proporções, temos que 120g de CaSO3 (massa molar do composto), está para 1 mol de SO2 (que possui 25L, conforme diz o enunciado). Se 120g estão para 25L, 1,2kg (1200g) resultariam em quantos litros de SO2?

Ca(OH)2 + SO2 ---> CaSO3 + H2O

25L ---- 120g

x ---- 1200g

x = 250L,

Gab: Letra A.

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