Um ateliê cerâmico em Fortaleza emite 0,50 mol de SO2 por hora. Para reduzir emissões injeta-se CaCO3 segundo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um ateliê cerâmico em Fortaleza emite 0,50 mol de SO2 por hora. Para reduzir emissões injeta-se CaCO3 segundo: CaCO3 + SO2 + 1/2 O2 ? CaSO4 + CO2. Trabalham 8 h/dia; contato com gás tem eficiência de 90%. Qual a massa de CaCO3 necessária por dia? (M(CaCO3)=100,09 g·mol-1)
- A) 500,0 g
- B) 44,49 g
- C) 222,5 g
- D) 444,9 g
- E) 4,449 kg
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de SO2 emitida em um dia. Em 1 hora são emitidos 0,50 mol; em 8 horas, 0,50 x 8 = 4,0 mol de SO2 por dia.
- Verifique a estequiometria da reação CaCO3 + SO2 + 1/2 O2 -> CaSO4 + CO2. Os coeficientes de CaCO3 e SO2 são ambos 1, logo 1 mol de CaCO3 reage com 1 mol de SO2. Portanto, são necessários 4,0 mol de CaCO3 para absorver todo o SO2 do dia, caso a eficiência fosse de 100%.
- Calcule a massa teórica de CaCO3: 4,0 mol x 100,09 g/mol = 400,36 g.
- Considere a eficiência de 90% do contato com o gás. Isso significa que apenas 90% do CaCO3 introduzido é aproveitado, então é preciso injetar mais do que o teórico: massa real = 400,36 / 0,90 = aproximadamente 444,8 g (444,84 g).
- Compare com as alternativas. A alternativa D (444,9 g) é a que mais se aproxima do resultado; a diferença de 0,1 g vem apenas de arredondamento intermediário, então o gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas. A: 500,0 g é maior que o necessário e não corresponde a nenhum cálculo coerente com 4,0 mol e 90%. B: 44,49 g tem ordem de grandeza dez vezes menor que o correto. C: 222,5 g corresponde à metade do valor correto, como se a quantidade de SO2 fosse dividida por 2. E: 4,449 kg equivale a 4449 g, dez vezes maior que o resultado, resultado de erro de conversão de unidades.
💡 Dica: Calcule a quantidade de SO2 emitida e use a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o número de mols de SO2 ou aplicou a eficiência de forma incorreta, chegando a um valor arredondado de 5 mol de CaCO3 em vez de 4,44 mol.
O aluno calculou a massa corretamente em termos de método, mas errou o número de mols ou a vírgula decimal, obtendo um valor cerca de dez vezes menor que o correto.
O aluno dividiu a quantidade de SO2 por 2, possivelmente confundindo a estequiometria com o coeficiente 1/2 do oxigênio ou considerando apenas 4 horas de operação.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de reagente necessária, calculando a massa de CaCO3 sem considerar a eficiência do processo de redução das emissões.
Correto: 4 mol/0,9 = 4,444 mol; m = 4,444·100,09 ˜ 444,9 g.
O aluno obteve a massa correta em gramas, mas fez uma conversão de unidades errada ao transformá-la em quilogramas, multiplicando por 10 em vez de dividir por 1000.
Raio-X da questão
estequiometria de reações
avaliacao
estequiometria de reações · cálculo de mols
Revisar cálculos estequiométricos e conversão de mols para gramas.
O aluno pode confundir a quantidade de reagente necessária, calculando a massa de CaCO3 sem considerar a eficiência do processo de redução das emissões.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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