PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 39 do IME 2022
Uma amostra de 390 g de sulfito de cálcio com 25% de impurezas, em massa, é atacada por ácido clorídrico concentrado em um meio reacional a 2 atm e 300 K. Considere comportamento ideal de gases.
Dados:
• massa molar do enxofre = 32\text{ g.mol}^{-1};
• massa molar do cálcio = 40\text{ g.mol}^{-1}; e
• massa molar do oxigênio = 16\text{ g.mol}^{-1}.
Pode-se afirmar que o volume, em litros, de anidrido sulforoso obtido pelo consumo completo do sulfito é:
- A22,4
- B30,0
- C40,0
- D54,6
- E72,8
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Resolução comentada
A reação do sulfito de cálcio com ácido clorídrico libera o anidrido sulforoso (\ce{SO2}):
A proporção é 1 mol de \ce{CaSO3} para 1 mol de \ce{SO2}. Como só a parte pura reage, o cálculo segue estes passos:
- Massa de sulfito puro: 390 \times 0{,}75 = 292{,}5\ \text{g}.
- Massa molar do \ce{CaSO3}: 40 + 32 + 3\times16 = 120\ \text{g/mol}.
- Quantidade de matéria: n = \dfrac{292{,}5}{120} = 2{,}4375\ \text{mol}, que é a mesma de \ce{SO2}.
- Como o gás está a 2 atm e 300 K, usa-se a equação dos gases ideais, com R = 0{,}082\ \text{atm.L.mol}^{-1}\text{.K}^{-1}:
O volume de \ce{SO2} obtido é cerca de 30 L.
Alternativa B.
Pegadinha: A alternativa D engana quem ignora a pureza de 75% ou esquece de usar a pressão de 2 atm na equação dos gases.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AUsa o volume molar das CNTP (22,4 L/mol) com 1 mol, ignorando a massa, a pureza e as condições de 2 atm e 300 K.
- CNão corresponde a nenhum cálculo coerente; ignora a pureza ou erra as condições do gás.
- DEsquece a pureza (usa 390 g, 3,25 mol): 3{,}25\times12{,}3\approx40, e ainda erra a conta; ou usa 1 atm com 2,4375 mol.
- EUsa 1 atm em vez de 2 atm (daria ~60 L) ou outro erro; não corresponde ao valor correto.
Assuntos: estequiometria, gases ideais, pureza.
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Fonte: IME 2022 · Prova objetiva. Prova oficial ↗