Questão 3 – O cobre metálico é obtido industrialmente através da reação do sulfeto cúprico com o gás oxigênio, num processo que forma também o gás anidrido sulfuroso. Por sua vez, o anidrido sulfuroso, ao entrar em contato com o oxigênio, forma o anidrido sulfúrico, também gasoso e que, quando indevidamente lançado à atmosfera, reage com o vapor de água, ocasionando a formação de “chuva ácida”, pela precipitação de ácido sulfúrico.
CuS(s) + O2(g) ? Cu(s) + SO2(g)
2SO2(g) + O2(g) ? 2SO3(s)
SO3(g) + H2O(l) ? H2SO4(l)
a) Determine a massa de anidrido sulfúrico necessária para a formação de 3,25 L de ácido. (R=4,88 quilogramas)
b) Determine o volume de ácido sulfúrico formado quando são postas para reagir 75,00 toneladas de sulfeto cúprico. (R=41,81 megalitros)
Dados: densidade do ácido sulfúrico = 1,84 g/mL; 1 tonelada = 106 gramas
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Bom dia Luana!
A primeira coisa a se fazer é o balanceamento de todas as reações:
1 CuS(s) + 1 O2(g) -> 1 Cu(s) + 1 SO2(g)
1 SO2(g) + 1/2 O2(g) -> 1 SO3(s)
1 SO3(g) + 1 H2O(l) -> 1 H2SO4(l)
a) Determine a massa de anidrido sulfúrico necessária para a formação de 3,25 L de ácido. (R=4,88 quilogramas)
Utilizando o conceito de densidade da solução de H2SO4, calculamos a massa da solução de H2SO4: d= 1,84 g/mL ou Kg/L
d = m/V
m = d*V
m = 1,84*3,25 = 5,98Kg de solução de H2SO4
Com a relação estequiométrica requerida: 1 SO3(g) -> 1 H2SO4(l), temos que:
80g de SO3 --- 98g de H2SO4
X --- 5,98Kg de H2SO4
X = 4,88Kg de SO3
IMPORTANTE!!!!! Essa é a resulução que é possível de fazer, mas há um erro nesta questão já que é utilizada a massa de SOLUÇÃO DE H2SO4 e não a massa do SOLUTO H2SO4, ok?! Discuta com seu professor sobre isso! Para reseolver corretamente é necesária a informação da concentração de H2SO4 em solução.
b) Determine o volume de ácido sulfúrico formado quando são postas para reagir 75,00 toneladas de sulfeto cúprico. (R=41,81 megalitros)
1 CuS(s) -> 1 SO2(g) -> 1 SO3(s) -> 1 H2SO4(l)
Então:
1 CuS(s) -> 1 H2SO4(l)
95,6g ---- 98g
75 toneladas ---- X -----------------> X = 76,88 toneladas = 76,88 * 10^6Kg
Utilizando o conceito de densidade:
V = m/d
V = (76,88 * 10^6)/1,84
V = 41,78* 10^6L de solução de H2SO4
IMPORTANTE!!!!! Essa é a resulução que é possível de fazer, mas há um erro nesta questão já que é utilizada a massa de SOLUÇÃO DE H2SO4 e não a massa do SOLUTO H2SO4, ok?! Discuta com seu professor sobre isso! Para reseolver corretamente é necesária a informação da concentração de H2SO4 em solução.
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Abraços e bons estudos!
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Primeiro verifique o balanceamento das reações. Tenho vídeo sobre isso:
Use a equação de Clapeyron
P.V = n.R.T
E abra o número de mols (n) em m/M massa da amostra/ massa molar da substância.
Tenho vídeos sobre isso:
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