ENEM 2014 · Ciências da Natureza · Química · estequiometria
Questão 88 do ENEM 2014
Resposta: letra C. Calcular a massa de gesso obtida em um processo com rendimento de 90%, usando equações químicas e massas molares.
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 por 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) → 2CaSO4(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
- A64.
- B108.
- C122.Resposta correta
- D136.
- E245.
Como resolver a questão 88 passo a passo?
O conceito que resolve
Para resolver, é necessário entender as equações químicas envolvidas, calcular as massas molares dos compostos e considerar o rendimento do processo. A equação (1) mostra a dessulfurização, e a equação (2) mostra a oxidação do sulfito de cálcio para sulfato de cálcio (gesso). O rendimento de 90% significa que 90% do produto teórico é obtido.
Como chegar na resposta
- Calcular a massa molar do sulfito de cálcio (CaSO3): 40 g/mol (Ca) + 12 g/mol (C) + 3*16 g/mol (O) = 108 g/mol.
- Calcular a massa molar do sulfato de cálcio (CaSO4): 40 g/mol (Ca) + 32 g/mol (S) + 4*16 g/mol (O) = 136 g/mol.
- Determinar a massa teórica de gesso obtida por mol de SO2: 1 mol de SO2 reage com 1 mol de CaCO3 para produzir 1 mol de CaSO3, que depois é oxidado para 1 mol de CaSO4. A massa teórica de CaSO4 é 136 g/mol.
- Aplicar o rendimento de 90%: 136 g/mol * 0,9 = 122,4 g/mol.
Por que cada alternativa
- AA massa de 64 g/mol é calculada usando a massa molar do sulfito de cálcio (CaSO3) sem considerar a oxidação para sulfato de cálcio (CaSO4).
- BA massa de 108 g/mol é a massa molar do sulfito de cálcio (CaSO3), não do sulfato de cálcio (CaSO4), e não considera o rendimento do processo.
- CA massa de 122 g/mol é a massa de gesso obtida considerando o rendimento de 90% e a massa molar correta do sulfato de cálcio (CaSO4).
- DA massa de 136 g/mol é a massa molar do sulfato de cálcio (CaSO4) sem considerar o rendimento do processo.
- EA massa de 245 g/mol é calculada usando a massa molar do sulfito de cálcio (CaSO3) e multiplicando por 2, sem considerar a oxidação para sulfato de cálcio (CaSO4) ou o rendimento do processo.
Onde essa questão derruba a maioria
A alternativa E considera a massa molar do sulfito de cálcio (CaSO3) e multiplica por 2, sem considerar a oxidação para sulfato de cálcio (CaSO4) ou o rendimento do processo.
O que estudar se você errou
Reveja o cálculo da massa molar do sulfato de cálcio (CaSO4) e como aplicar o rendimento de 90% ao produto teórico.
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