Na busca por ouro, os garimpeiros se confundem facilmente entre o ouro verdadeiro e o chamado ouro de tolo, que tem em sua composição 90 por cento de um minério chamado pirita (FeS2). Apesar do engano, a pirita não é descartada, pois é utilizada na produção do ácido sulfúrico, que ocorre com rendimento global de 90 por cento, conforme as equações químicas apresentadas. Considere as massas molares: FeS2 (120 gramas por mol), O2 (32 gramas por mol), Fe2O3 (160 gramas por mol), SO2 (64 gramas por mol), SO3 (80 gramas por mol), H2O (18 gramas por mol), H2SO4
(98 gramas por mol).
Descrição das equações químicas:
Os reagentes 4 FeS2 mais 11 O2 formam os produtos 2 Fe2O3 mais 8 SO2.
Os reagentes 2 SO2 mais O2 formam o produto 2 SO3.
Os reagentes SO3 mais h2O formam o produto H2SO4.
Qual é o valor mais próximo da massa de ácido sulfúrico, em quilograma, que será produzida a partir de 2,0 quilogramas de ouro de tolo?
A) 0,33
B) 0,41
C) 2,6
D) 2,9
E) 3,3
Respostas
Resposta:
Letra C) 2,646 kg de ácido sulfúrico.
Explicação:
Vamos lá,
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
2 SO2 + O2 → 2 SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Vamos chegar a equação final que transforma pirita em ácido sulfúrico:
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
8 SO2 + 4 O2 → 8 SO3
8 SO3 + 8 H2O → 8 H2SO4
Final: 4 FeS2 + 15 O2 + 8 H2O → 2 Fe2O3 + 8 H2SO4
Tendo 2kg de ouro tolo, temos que considerar que 90% dessa massa é de Pirita(FeS2):
90% . 2000g = 90/100 . 2000 = 1800g de Pirita
4 mols de pirita = 8 mols de ácido sulfúrico
4 (120) g = 8 (98)g
1800 g = x g
x = 1.411.200 / 480
x = 2.940g de Ácido sulfúrico
Contudo, temos que lembrar do rendimento, o rendimento é de 90%, portanto:
90/100 . 2940 = 2.646 gramas de ácido sulfúrico = 2,646 kg de ácido sulfúrico.
Letra C) 2,646 kg de ácido sulfúrico.
O valor mais próximo de massa formado de ácido sulfúrico é de 2,6 Kg (Alternativa C).
Vemos pelas equações químicas balanceadas que 4 mols de sulfato de ferro geram 8 mols de dióxido de enxofre. Assim, como partimos de 1,8 Kg do mesmo (90% de 2,0 Kg de ouro de tolo), levando em consideração as massas molares apresentadas e usando uma Regra de Três Simples, temos que:
4.(120 g) de FeS₂ ------ 8.(64 g) de SO₂
1,8 Kg de FeS₂ ------- x
x = 1,92 Kg de SO₂
Vemos pela segunda reação que 2 mols de dióxido de enxofre gera 2 mols de trióxido de enxofre. Assim, temos que nesse caso é formado:
1,92 Kg/64 g/mol x 80g/mol = 2,40 Kg de SO₃
Vemos pela terceira reação que 1 mol de trióxido de enxofre gera 1 mol de acido sulfúrico, temos que:
2,40 Kg/80g/mol x 98g/mol = 2,94 Kg de H₂SO₄
Como o rendimento é de 90%, temos que a massa real de ácido formado é de:
0,90 x 2,94 Kg = 2,646 Kg
Para saber mais:
https://brainly.com.br/tarefa/39256294
Espero ter ajudado!
