domingo, 12 de junho de 2016

CÁLCULO(VÁRIAS REAÇÕES) - 11

11) Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel, em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados. Para evitar a liberação desses óxidos na atmosfera e a consequente formação da chuva ácida, o gás pode ser lavado, em um processo conhecido como dessulfurização, conforme mostrado na equação (1).

(1). CaCO3(s) + SO2(g) => 1 CaSO3(s) + CO2(g) 

Por sua vez o sulfito de cálcio pode ser oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, para a obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na equação (2). Essa etapa é de grande interesse porque o produto da reação, popularmente conhecido como gesso, é utilizado para fins agrícolas.

(2). 2 CaSO3(s) + O2(g)  => 2 CaSO4(s) 

As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol, respectivamente. 

Considerando um rendimento de 90% no processo, a massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás retido é mais próxima de

RESOLUÇÃO

Observe que a quantidade de sulfito de cálcio (CaSO3) formada na primeira etapa é igual a 1 mols e a quantidade consumida de sulfito de cálcio (CaSO3) na segunda foi de 2 mols, logo precisaremos de um artifício matemático para deixar estas quantidades iguais.

Vamos multiplicar a primeira etapa por 2 e feito isso teremos a relação estequiométrica entre o gás retido, dióxido de enxofre(SO2) e o gesso, sulfato de cálcio(CaSO4), formado para continuar com os cálculos.

[CaCO3(s) + SO2(g) => CaSO3(s) + CO2(g)] . 2

Nova relação estequiométrica.

2 CaCO3(s) + 2 SO2(g) => 2 CaSO3(s) + 2 CO2(g) 

2 CaSO3(s) + O2(g)  => 2 CaSO4(s)

Cálculo da massa do gesso envolvida no processo.

CaSO4 => 2 .[(1 .40)  +  (1 . 32) +  (4 .16)] = 2 .136g = 272gramas 

Cálculo da massa de gesso obtida por mol de gás retido.

O gás retido é o dióxido de enxofre(SO2), veja primeiro parágrafo do teste.

272g (CaSO4) ................ 2 mols (SO2)
x g (CaSO4) ................... 1 mol (SO2)

x = 136gramas

Cálculo da massa de gesso obtida considerando um rendimento de 90% 

136g ...............  100%
x g .................   90%

x = 122,4 gramas

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