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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 78 (1º exame) da FUVEST 1999

1º exame · Química: Cálculo estequiométrico

  • Uma instalação petrolífera produz 12{,}8\text{ kg} de \ce{SO2} por hora. A liberação desse gás poluente pode ser evitada usando-se calcário, o qual por decomposição fornece cal, que reage com o \ce{SO2} formando \ce{CaSO3}, de acordo com as equações:
\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}
\ce{CaO(s) + SO2(g) -> CaSO3(s)}

Qual a massa mínima de calcário (em kg), por dia, necessária para eliminar todo o \ce{SO2} formado? Suponha 100\% de rendimento para as reações.

Massas molares (\text{g/mol})
\ce{CaCO3} \dots 100
\ce{SO2} \dots 64
  1. A
    128
  2. B
    240
  3. C
    480
  4. D
    720
  5. E
    1200
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Resolução comentada

As duas equações têm proporção 1:1 em cada etapa: 1\ \ce{CaCO3} gera 1\ \ce{CaO}, que consome 1\ \ce{SO2}. Então 1\ \text{mol} de \ce{CaCO3} elimina 1\ \text{mol} de \ce{SO2}, ou seja, 100\ \text{g} de calcário para cada 64\ \text{g} de \ce{SO2}.

O cuidado está na unidade de tempo: o enunciado dá a massa por hora e pede por dia.

  1. Massa de \ce{SO2} por dia: 12{,}8\ \text{kg/h} \times 24\ \text{h} = 307{,}2\ \text{kg}.
  2. Regra de três com a proporção 100:64:
\frac{m_{\ce{CaCO3}}}{100} = \frac{307{,}2}{64} \Rightarrow m_{\ce{CaCO3}} = 100 \times 4{,}8 = 480\ \text{kg}

Conferindo por hora: 12{,}8 \times \frac{100}{64} = 20\ \text{kg/h}, e 20 \times 24 = 480\ \text{kg}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana quem calcula só por hora e esquece de multiplicar por 24 h; o valor por hora (20 kg) não aparece entre as opções.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa o valor de 12{,}8\ \text{kg} como se fosse a massa de calcário, ignorando a proporção e as 24 horas.
  • BCorresponde a cerca de metade do valor correto, como se a proporção fosse 1:2 ou se usasse 12 horas.
  • DNão tem relação estequiométrica correta; superestima a massa de calcário.
  • EExagera a massa, como se usasse proporção ou tempo errados.

Assunto: Cálculo estequiométrico.

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Ver como caiu na prova Questão 78 no caderno V da FUVEST 1999

Fonte: FUVEST 1999 · 1º exame. Prova oficial ↗