domingo, 12 de junho de 2016

CÁLCULO(VÁRIAS REAÇÕES) - 12

12) Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização.Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:

2 ZnS + 3 O2 => 2 ZnO  +  2 SO2

ZnO  +  CO  =>  Zn  +  CO2

Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol).

Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfarelita.

RESOLUÇÃO

Cálculo da massa de ZnS na esfarelita considerando 75% o seu grau de pureza.

100kg = 100.000 gramas

100.000g .................... 100%
x gramas ....................  75%

x = 75.000 gramas é a massa de sulfeto de zinco (ZnS)

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

Vamos multiplicar a segunda etapa por 2 e feito isso teremos a relação estequiométrica entre sulfeto de zinco (ZnS) e zinco metálico(Zn) para continuar com os cálculos.

[ZnO  +  CO  =>  1 Zn  +  CO2] . 2

Nova relação estequiométrica.

2 ZnS + 3 O2 => 2 ZnO  +  2 SO2

ZnO  +  2 CO  => 2 Zn  + 2 CO2

Leitura mássica: 194 gramas de sulfeto de zinco(mols) são consumidas na formação de 130 gramas de zinco metálico (2 mols).

Cálculo da massa de zinco metálico produzida usando 75.000 gramas de sulfeto de zinco, calculado anteriormente.

194g(ZnS) ................. 130 g(Zn)
75.000g (ZnS) ...........  x g (Zn)

x = 50.258 g de zinco metálico seriam produzidos se o rendimento fosse de 100%.

Cálculo a massa de zinco metálico considerando rendimento de 80%

50.258g ...............  100%
x gramas .............   80%

x = 40.206gramas ou 40,206 quilogramas.





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