Pregunta de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c12

Enunciado de la Pregunta

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

#estequiometria

#química ambiental

#reações químicas

#cálculo estequiométrico

Medio

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 ( $32 g$ ) $\to$ dióxido de enxofre ( $64 g$ )
dióxido de enxofre ( $64 g$ ) + hidróxido de cálcio ( $74 g$ ) $\to$ 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,

$23 kg$ .

Correcto

$43 kg$ .

$64 kg$ .

$74 kg$ .

$138 kg$ .

Explicación Oficial / Explicaciones de la Comunidad

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 ( $SO_{2}$ ), 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:

$x = \frac{10 kg \cdot 74 g}{32 g} \approx 23, 1 kg$

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.

Pregunta de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c12

Explicación Oficial / Explicaciones de la Comunidad

Explicação Oficial