Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e5c12
Atualmente, sistemas de purificação de emissões poluidoras estão sendo exigidos por lei em um número cada vez maior de países. O controle das emissões de dióxido de enxofre gasoso, provenientes da queima de carvão que contém enxofre, pode ser feito pela reação desse gás com uma suspensão de hidróxido de cálcio em água, sendo formado um produto não poluidor do ar.
A queima do enxofre e a reação do dióxido de enxofre com o hidróxido de cálcio, bem como as massas de algumas das substâncias envolvidas nessas reações, podem ser assim representadas:
enxofre (32 g) + oxigênio (32 g) → dióxido de enxofre (64 g)
dióxido de enxofre (64 g) + hidróxido de cálcio (74 g) → produto não poluidor
Dessa forma, para absorver todo o dióxido de enxofre produzido pela queima de uma tonelada de carvão (contendo 1% de enxofre), é suficiente a utilização de uma massa de hidróxido de cálcio de, aproximadamente,
23 kg.
43 kg.
64 kg.
74 kg.
138 kg.
Official Explanation / Community Explanations
A queima de 1 t (1000 kg) de carvão contendo 1% de enxofre libera uma massa de enxofre igual a 10 kg (10000 g). A partir das equações químicas fornecidas, observa-se que 32 g de enxofre (S) produzem 64 g de dióxido de enxofre (SO2), os quais reagem completamente com 74 g de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). Assim, estabelece-se uma relação direta de estequiometria: 32 g de S requerem 74 g de Ca(OH)2. Para neutralizar o enxofre contido no carvão, calcula-se a massa necessária de hidróxido de cálcio (x) por meio da proporção:
x=32 g10 kg⋅74 g≈23,1 kg
Portanto, o valor mais próximo é de aproximadamente 23 kg, o que torna correta a alternativa correspondente.
A alternativa que indica 43 kg está incorreta pois decorre de erros de cálculo na proporção estequiométrica ou na porcentagem de enxofre no carvão.
A alternativa que indica 64 kg está incorreta porque esse valor corresponde à massa de dióxido de enxofre produzida por 32 g de enxofre, não representando a massa de hidróxido de cálcio necessária para a reação com o enxofre do carvão.
A alternativa que indica 74 kg está incorreta porque confunde a proporção direta para 10 kg de enxofre com a massa de reação direta do hidróxido de cálcio (74 g) para cada 32 g de enxofre puro.