Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c11

Enunciado da Questão

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

#neutralização

#estequiometria

#ácido sulfúrico

#carbonato de cálcio

#impacto ambiental

Médio

Em setembro de 1998, cerca de 10.000 toneladas de ácido sulfúrico (H₂SO₄) foram derramadas pelo navio Bahamas no litoral do Rio Grande do Sul. Para minimizar o impacto ambiental de um desastre desse tipo, é preciso neutralizar a acidez resultante. Para isso pode-se, por exemplo, lançar calcário, minério rico em carbonato de cálcio (CaCO₃), na região atingida.

A equação química que representa a neutralização do H₂SO₄ por CaCO₃, com a proporção aproximada entre as massas dessas substâncias é:
Pode-se avaliar o esforço de mobilização que deveria ser empreendido para enfrentar tal situação, estimando a quantidade de caminhões necessária para carregar o material neutralizante. Para transportar certo calcário que tem 80% de CaCO₃, esse número de caminhões, cada um com carga de 30 toneladas, seria próximo de

Para transportar certo calcário que tem 80% de CaCO₃, esse número de caminhões, cada um com carga de 30 toneladas, seria próximo de

100

200

300

400

500

Correta

Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A questão envolve o cálculo da massa de calcário necessária para neutralizar 10.000 toneladas de ácido sulfúrico ( $H_{2} SO_{4}$ ), considerando que o calcário possui 80% de carbonato de cálcio ( $CaCO_{3}$ ). A reação de neutralização é: $H_{2} SO_{4} + CaCO_{3} \to CaSO_{4} + CO_{2} + H_{2} O$ . As massas molares são: $H_{2} SO_{4} = 98 g/mol$ e $CaCO_{3} = 100 g/mol$ . A proporção estequiométrica é 1:1, ou seja, 98 g de $H_{2} SO_{4}$ reagem com 100 g de $CaCO_{3}$ . Para 10.000 toneladas de $H_{2} SO_{4}$ , a massa de $CaCO_{3}$ puro necessária é: $\frac{100}{98} \times 10.000 \approx 10.204 toneladas$ . Como o calcário tem apenas 80% de $CaCO_{3}$ , a massa total de calcário é: $\frac{10.204}{0 , 8} \approx 12.755 toneladas$ . Cada caminhão carrega 30 toneladas, então o número de caminhões é: $\frac{12.755}{30} \approx 425$ . O valor mais próximo é 500. As demais alternativas (100, 200, 300, 400) são inferiores ao necessário, pois subestimam a massa de calcário requerida.