Questão 88 do ENEM 2014

Question

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).

\ce{CaCO3 (s) + SO2 (g) -> CaSO3 (s) + CO2 (g)} \quad (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 agrícolas.

\ce{2 CaSO3 (s) + O2 (g) -> 2 CaSO4 (s)} \quad (2)

As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12\text{ g/mol}, 16\text{ g/mol}, 32\text{ g/mol} e 40\text{ 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

A
64.
B
108.
C
122.
D
136.
E
245.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 88 do ENEM 2014

1º dia · Ciências da Natureza · H25 · Química: Reagente limitante, pureza e rendimento

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).

\ce{CaCO3 (s) + SO2 (g) -> CaSO3 (s) + CO2 (g)} \quad (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 agrícolas.

\ce{2 CaSO3 (s) + O2 (g) -> 2 CaSO4 (s)} \quad (2)

As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12\text{ g/mol}, 16\text{ g/mol}, 32\text{ g/mol} e 40\text{ 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

A
64.
B
108.
C
122.
D
136.
E
245.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Primeiro, veja a proporção entre as substâncias nas duas equações.

Na equação (1), 1\ \text{mol} de \ce{SO2} retido forma 1\ \text{mol} de \ce{CaSO3}.

Na equação (2), 2\ \text{mol} de \ce{CaSO3} formam 2\ \text{mol} de \ce{CaSO4}, ou seja, a proporção é 1 para 1. Logo, 1\ \text{mol} de \ce{SO2} retido leva a 1\ \text{mol} de \ce{CaSO4} (o gesso), se o rendimento for total.

Massa molar do gesso:

\ce{CaSO4}: 40 + 32 + 4 \times 16 = 136\ \text{g/mol}.

Com rendimento de 90\%, só 90\% da massa teórica é obtida:

136 \times 0{,}9 = 122{,}4\ \text{g}.

O valor mais próximo é 122\ \text{g}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana quem esquece de aplicar o rendimento de 90% e para na massa molar do \ce{CaSO4}.

Por que as outras alternativas estão erradas

AÉ a massa molar do \ce{SO2} (64 g/mol), e não a do gesso.
BNão corresponde a nenhuma massa do processo; vem de erro no cálculo da massa molar ou do rendimento.
DÉ a massa teórica de \ce{CaSO4}, sem aplicar o rendimento de 90%.
EDobra a massa de gesso, ignorando que a proporção é 1 mol de \ce{SO2} para 1 mol de \ce{CaSO4} (o 2 da equação 2 se cancela).

Assuntos: Reagente limitante, pureza e rendimento, Cálculo estequiométrico.

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