Questão 77 da UFG 2008

Question

Um dos processos de obtenção do cobre a partir da calcopirita, um sulfeto misto de ferro e cobre, é o pirometalúrgico. Numa determinada etapa desse processo, o minério é aquecido ao ar, para produzir dois mols de sulfeto de cobre (II), juntamente com dois mols de óxido de ferro (II) e dois mols de dióxido de enxofre gasoso. Essa reação química pode ser representada pela seguinte equação:

A
\ce{CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> Cu (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
B
\ce{FeS (s) + CuS (s) + 3 O2 (g) -> CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
C
\ce{2 CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
D
\ce{2 CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> 2 CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
E
\ce{FeS (s) + CuS (s) + 3 O2 (g) -> 2 CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 77 da UFG 2008

Prova objetiva · Química: Leis ponderais e balanceamento

Um dos processos de obtenção do cobre a partir da calcopirita, um sulfeto misto de ferro e cobre, é o pirometalúrgico. Numa determinada etapa desse processo, o minério é aquecido ao ar, para produzir dois mols de sulfeto de cobre (II), juntamente com dois mols de óxido de ferro (II) e dois mols de dióxido de enxofre gasoso. Essa reação química pode ser representada pela seguinte equação:

A
\ce{CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> Cu (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
B
\ce{FeS (s) + CuS (s) + 3 O2 (g) -> CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
C
\ce{2 CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
D
\ce{2 CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> 2 CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}
E
\ce{FeS (s) + CuS (s) + 3 O2 (g) -> 2 CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O enunciado diz que a calcopirita, \ce{CuFeS2}, é aquecida ao ar (reage com \ce{O2}) e forma 2 mol de \ce{CuS}, 2 mol de \ce{FeO} e 2 mol de \ce{SO2}. Então o lado dos produtos é:

\ce{2 CuS + 2 FeO + 2 SO2}

Agora é só balancear o lado dos reagentes, contando os átomos dos produtos:

Cu: 2 (em 2 CuS), logo precisamos de 2 \ce{CuFeS2}.
Fe: 2 (em 2 FeO), o que concorda com 2 \ce{CuFeS2}.
S: 2 (em CuS) + 2 (em \ce{SO2}) = 4, e 2 \ce{CuFeS2} têm 2\times 2 = 4 S. Confere.
O: 2 (em FeO) + 4 (em 2 \ce{SO2}) = 6 átomos, ou seja, 3 \ce{O2}.

A equação balanceada é:

\ce{2 CuFeS2 (s) + 3 O2 (g) -> 2 CuS (s) + 2 FeO (s) + 2 SO2 (g)}

Ela corresponde à alternativa D. Nas demais, o reagente ou os coeficientes não fecham com os dados do enunciado.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana por ser quase igual à D, mas tem só 1 CuS nos produtos, o que desbalanceia o cobre e o enxofre.

Por que as outras alternativas estão erradas

AProduz Cu metálico, e não 2 mol de CuS; além disso, não está balanceada (Cu, Fe e S não fecham).
BUsa FeS e CuS como reagentes (não é a calcopirita) e tem CuS dos dois lados; não balanceia.
CForma apenas 1 CuS, contra os 2 mol do enunciado; Cu e S não fecham.
EReagentes errados (FeS + CuS) e não balanceia: tem 1 Cu à esquerda e 2 à direita.

Assuntos: Leis ponderais e balanceamento, Tipos de reações inorgânicas.

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Questão 77 no caderno 1ª etapa da UFG 2008

Fonte: UFG 2008 · 1ª etapa. Prova oficial ↗