(Enem 2014)
Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e nı́quel, 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).
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 agrı́colas.
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. Quı́mica 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
Nós temos 2 reações em sequência
Quando formos trabalhar com equações a primeira coisa que temos que fazer é balanceá-las, vamos começar analisando a primeira.
Inicialmente nós consideramos 1 mol para cada substância
se em 1 molécula de CaCO3 há 1 átomo de Ca, então em 1 mol de carbonato nós temos 1 mol de Ca.
Simples não?!
Pelo mesmo raciocínio temos 1 mol de C e como são 3 átomos de O em 1 molécula de CaCO3, então em 1 mol temos 3 mols de O.
Já na molécula de dióxido de enxofre (SO2) há 1 átomo de S logo em 2 mols temos 2 mols de S e como a quantidade de oxigênio é o dobro de enxofre temos 4 mols de O.
Resumindo, no lado esquerdo da equação
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; Ca \\
\\
1\; mol\; de\; C \\
\\
5\; mols\; de\; O \\
\\
1\; mol\; de\; S
\end{cases}
\)
No lado direito temos 1 mol de Ca
1 de S
5 de O
e 1 de C
As quantidades de Ca são iguais nos 2 lados.
O mesmo vale para C, O e S
Lado esquerdo
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; Ca \\
\\
1\; mol\; de\; C \\
\\
5\; mols\; de\; O \\
\\
1\; mol\; de\; S
\end{cases}
\)
Lado direito
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; Ca \\
\\
1\; mol\; de\; C \\
\\
5\; mols\; de\; O \\
\\
1\; mol\; de\; S
\end{cases}
\)
Aplicando o mesmo raciocínio para a segunda equação temos ela balanceada
(ela já estava balanceada, por isso não precisamos alterar nada)
O próximo passo quando trabalhamos com reações em cadeia é montar a equação global.
Primeiro nós identificamos a substância comum nos produtos da 1ª reação e nos reagentes da 2ª
depois nós temos que igualar as quantidades de CaCO3, basta multiplicar todos os coeficientes da 1ª equação por 2
eliminamos ela
e por fim somamos as duas
2 mols de gás produzem 2 mols de gesso
1 mol de CaSO4 tem 1 mol de Ca e sabemos também que 1 mol de cálcio tem 40 g.
1 mol de S com 32 g.
E 4 mols de O cada um com 16 g totalizando 64 g.
Somando tudo dá 136. Isto para 1 mol.
Ou seja, 2 mols de SO2 dão 272 g de CaSO4
sendo assim 1 mol de dióxido de enxofre fornece a metade disso, 136 g.
Considerando um rendimento de 90%, chegamos à resposta 0,9.136 = 122,4