segunda-feira, 30 de maio de 2016

CÁLCULO(VÁRIAS REAÇÕES) - 07

07) Os combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, apresentam impurezas, dentre elas o enxofre(S). Na queima desses combustíveis, são lançados na atmosfera óxidos de enxofre que, em determinadas condições, são oxidados e, em contanto com a umidade do ar, se transformam em ácido sulfúrico. Este último precipita sob forma de “chuva ácida”, causando sérios danos ao meio ambiente. Estes fenômenos estão representados pelas equações abaixo: 

1S(s) + O2(g) => 1SO2(g) 

1SO2(g) + 1/2 O2(g) => 1SO3(g) 

1SO3(g) + H2O(l) => 1H2SO4(aq) 

A massa de ácido sulfúrico, em quilogramas,  formada na queima total de 12,8 kg de carvão com 2,5 % em massa de enxofre será igual a:

RESOLUÇÃO

Cálculo da quantidade de enxofre misturado no carvão.

Lembrando que 1 quilograma é igual a 1.000gramas, logo 12,8kg será igual a 12.800g.

12.800g(carvão) ..............  100%
X g (enxofre) ...................   2,5%

x = 320 gramas de enxofre estão presentes na quantidade de carvão fornecida no exercício.

Observe que a quantidade de dióxido de enxofre(SO2) formada na primeira etapa é igual a quantidade consumida na segunda e a quantidade de trióxido de enxofre(SO3) formada na segunda etapa é igual a consumida na terceira etapa, logo poderemos fazer a relação direta entre o enxofre e o ácido sulfúrico(H2SO4) formado.

Massa molar do ácido sulfúrico: (1 .2) + (1 . 32) + (4 . 16) = 98gramas/mol

Leitura mássica: 32 gramas de enxofre(1mol) são consumidas na formação de 98 gramas de ácido sulfúrico(1mol).

Cálculo da massa de ácido sulfúrico formada quando 320 gramas de enxofre são usadas no processo.

32g(S) ............. 98g(H2SO4)
320g(S) ...........  x g (H2SO4)

x = 980 gramas ou 0,98 quilogramas de ácido sulfúrico(H2SO4) serão formadas.




7 B) O ácido sulfúrico pode ser obtido pela ustulação da pirita, conforme as reações abaixo, cujas equações não se encontram balanceadas.

FeS2(s) + O2(g) => Fe2O3(s) +SO2(g) 

SO2(g) + O2(g) => SO3(g) 

SO3(g) + H2O(l) => H2SO4(l) 


Admitindo-se um comportamento de gás ideal, o volume, em litros, de gás oxigênio, medido a 1 atmosfera e 0oC, necessário para produzir 980 gramas de ácido sulfúrico, é:

Dados: massa molar do ácido sulfúrico = 98g/mol; volume molar do gás ideal a 1atm e 0oC = 22,4 litros.


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