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).
CaCO3 (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s) + CO2 (g) (1)
Por sua vez, o sulfito de cálcio formado 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 CaSO3 (s) + O2 (g) → 2 CaSO4 (s) (2)
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.
BAIRD, C. Química ambiental. Porto Alegre: Bookman, 2002 (adaptado).
Considerando um rendimento de 90% no processo, a massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás retido é mais próxima de
Esta questão avalia estequiometria com rendimento em reações químicas sequenciais.
A partir das equações fornecidas, o caminho estequiométrico é:
Equação (1): 1 \text{ mol } \text{SO}_2 \rightarrow 1 \text{ mol } \text{CaSO}_3
Equação (2): 1 \text{ mol } \text{CaSO}_3 \rightarrow 1 \text{ mol } \text{CaSO}_4
Portanto, 1 mol de \text{SO}_2 retido gera, teoricamente, 1 mol de \text{CaSO}_4 (gesso).
Calculando a massa molar do gesso (\text{CaSO}_4):
\text{M}(\text{CaSO}_4) = 40 + 32 + 4 \times 16 = 40 + 32 + 64 = 136 \text{ g/mol}
Aplicando o rendimento de 90%:
\text{massa} = 136 \times 0{,}90 = 122{,}4 \text{ g}
O valor mais próximo é 122 g, que é a resposta correta.
As demais opções correspondem a erros comuns: 64 g é a massa molar do próprio \text{SO}_2; 136 g seria o rendimento de 100% (sem considerar a perda); 108 g corresponderia a um rendimento de aproximadamente 80%; e 245 g não tem correspondência estequiométrica com os dados do problema.
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