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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 7 do ENEM 2001

Prova · Química: Cálculo estequiométrico

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\text{ g}) + oxigênio (32\text{ g}) \rightarrow dióxido de enxofre (64\text{ g})

dióxido de enxofre (64\text{ g}) + hidróxido de cálcio (74\text{ g}) \rightarrow 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,

  1. A
    23 kg.
  2. B
    43 kg.
  3. C
    64 kg.
  4. D
    74 kg.
  5. E
    138 kg.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A ideia é seguir a cadeia de reações usando as proporções em massa dadas no enunciado.

  1. Massa de enxofre no carvão: 1% de 1 tonelada (1000 kg):
0{,}01 \times 1000\ \text{kg} = 10\ \text{kg de enxofre}

  1. Dióxido de enxofre produzido: pela primeira reação, 32\ \text{g} de enxofre geram 64\ \text{g} de \ce{SO2}, ou seja, a massa dobra. Então 10\ \text{kg} de enxofre geram 20\ \text{kg} de \ce{SO2}.

  2. Hidróxido de cálcio necessário: pela segunda reação, 64\ \text{g} de \ce{SO2} reagem com 74\ \text{g} de \ce{Ca(OH)2}. Por regra de três:

\frac{64}{20} = \frac{74}{x} \Rightarrow x = \frac{20 \times 74}{64} \approx 23{,}1\ \text{kg}

Portanto, bastam cerca de 23\ \text{kg} de hidróxido de cálcio.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BValor sem relação com as proporções; não resulta da cadeia enxofre → SO2 → Ca(OH)2.
  • CÉ a massa de SO2 da equação (64 g) usada como se fosse a de hidróxido, sem escalonar para os 10 kg de enxofre.
  • DÉ a massa de Ca(OH)2 da equação (74 g), sem ajustar à quantidade real de SO2 produzida.
  • EUsaria a quantidade de enxofre de 1 tonelada inteira ou erraria a porcentagem; não corresponde a 1% de enxofre.

Assunto: Cálculo estequiométrico.

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