Questão 25 da FUVEST 2023

Question

Combustíveis fósseis, como o diesel, contém em sua composição uma fração de enxofre. Durante o processo de combustão, o enxofre é convertido em \ce{SO2}, tornando-se um poluente ambiental. Em postos de combustível, normalmente são comercializados dois tipos de diesel, o Diesel S10 e o Diesel S500. O primeiro contém 10 ppm de enxofre, e o segundo, 500 ppm de enxofre.

Considere que na combustão do diesel, todo enxofre seja convertido em \ce{SO2}, conforme reação a seguir:

\ce{S(s) + O2(g) -> SO2(g)}

Nesse caso, a diferença de massa de \ce{SO2} emitido para a atmosfera por kg de diesel quando cada um dos dois tipos é queimado é de

A
245\text{ mg/kg}.
B
490\text{ mg/kg}.
C
980\text{ mg/kg}.
D
1960\text{ mg/kg}.
E
3920\text{ mg/kg}.

Note e adote:
Massas molares (g/mol): \ce{O} = 16; \ce{S} = 32. 1 ppm de enxofre equivale a 1 mg de enxofre por kg de diesel.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 25 da FUVEST 2023

1ª fase · Química: Cálculo estequiométrico

Combustíveis fósseis, como o diesel, contém em sua composição uma fração de enxofre. Durante o processo de combustão, o enxofre é convertido em \ce{SO2}, tornando-se um poluente ambiental. Em postos de combustível, normalmente são comercializados dois tipos de diesel, o Diesel S10 e o Diesel S500. O primeiro contém 10 ppm de enxofre, e o segundo, 500 ppm de enxofre.

Considere que na combustão do diesel, todo enxofre seja convertido em \ce{SO2}, conforme reação a seguir:

\ce{S(s) + O2(g) -> SO2(g)}

Nesse caso, a diferença de massa de \ce{SO2} emitido para a atmosfera por kg de diesel quando cada um dos dois tipos é queimado é de

A
245\text{ mg/kg}.
B
490\text{ mg/kg}.
C
980\text{ mg/kg}.
D
1960\text{ mg/kg}.
E
3920\text{ mg/kg}.

Note e adote:
Massas molares (g/mol): \ce{O} = 16; \ce{S} = 32. 1 ppm de enxofre equivale a 1 mg de enxofre por kg de diesel.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

Reportar erro na questão

Resolução comentada

O ppm aqui é definido como mg de enxofre por kg de diesel. Então a diferença de enxofre entre os dois diesels, por kg, é:

500 - 10 = 490\ \text{mg de S por kg de diesel}

A reação \ce{S + O2 -> SO2} tem proporção 1:1 entre S e \ce{SO2}. Logo, 1 mol de S (32 g) gera 1 mol de \ce{SO2} (32 + 2·16 = 64 g).

Assim, cada massa de enxofre gera o dobro de massa de \ce{SO2}, porque 64/32 = 2. O oxigênio vem do ar e é somado ao produto.

Cálculo:

Massa de \ce{SO2} do S10: 10 \times 2 = 20\ \text{mg/kg}.
Massa de \ce{SO2} do S500: 500 \times 2 = 1000\ \text{mg/kg}.
Diferença: 1000 - 20 = 980\ \text{mg/kg}.

Conferindo pela diferença direta: 490 \times 2 = 980\ \text{mg/kg}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana quem esquece que o \ce{SO2} pesa o dobro do enxofre que o originou, pois o oxigênio se soma ao produto.

Por que as outras alternativas estão erradas

ADivide a diferença de enxofre por 2 em vez de multiplicar, errando a relação entre as massas molares.
BPara na diferença de enxofre (490 mg/kg) e esquece de converter S em \ce{SO2}, que tem massa molar 64 g/mol.
DMultiplica a diferença por 4, sem base na estequiometria 1:1 e nas massas molares.
EMultiplica a diferença por 8, valor sem relação com a estequiometria da reação.

Assunto: Cálculo estequiométrico.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova