Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias…

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).

$$CaCO_3(s) + SO_2(g) \rightarrow CaSO_3(s)+ CO_2(g)\,\,\,\,\, (1)$$

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.$2CaSO_3 (s) + O_2(g) \rightarrow 2 CaSO_4(s) \,\,\,\,\, (2)$As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol, respectivamente.

BAIRD, C. Quimica 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 e mais próxima de

GABARITO: C

A questão solicita o cálculo da massa de gesso ($CaSO_4$) obtida a partir da retenção de 1 mol de dióxido de enxofre ($SO_2$), considerando um rendimento global de 90%. O processo ocorre em duas etapas consecutivas:

1. Relação estequiométrica: Da equação (1), vemos que 1 mol de $SO_2$ produz 1 mol de $CaSO_3$. Da equação (2), 2 mols de $CaSO_3$ produzem 2 mols de $CaSO_4$. Simplificando a proporção, temos que 1 mol de $SO_2$ produz teoricamente 1 mol de $CaSO_4$.
2. Cálculo da massa molar do gesso ($CaSO_4$): M = 40 (Ca) + 32 (S) + 4 16 (O) = 40 + 32 + 64 = 136 g/mol.
3. Aplicação do rendimento: Como o rendimento é de 90%, a massa real obtida será: $m = 136 \cdot 0,90 = 122,4 \text{ g}$.

Portanto, o valor mais próximo é 122.

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno calcula a massa molar do reagente retido ($SO_2$) em vez do produto final: $32 + 2 \cdot 16 = 64$.
• Incorreta. O aluno calcula a massa do produto intermediário, o sulfito de cálcio ($CaSO_3$), aplicando o rendimento: $(40 + 32 + 48) \cdot 0,9 = 120 \cdot 0,9 = 108$.
• Correta. O cálculo segue a estequiometria correta e aplica o rendimento de 90% sobre a massa molar do $CaSO_4$.
• Incorreta. O aluno realiza o cálculo estequiométrico correto para um rendimento de 100%, esquecendo de aplicar o fator de 90%: $136 \cdot 1,0 = 136$.
• Incorreta. O aluno utiliza o coeficiente estequiométrico "2" da equação (2) como se fossem produzidos 2 mols de gesso para cada mol de gás, aplicando o rendimento em seguida: $2 \cdot 136 \cdot 0,9 = 244,8$, que arredondado é 245.