Resolução de questões aleatórias #18 – Reação de neutralização

via claudiacreaciones.wordpress.com

Essa questão não é difícil, mas trabalhosa. Se alguém não estiver acostumado em responder questões de neutralização acaba se enrolando. Como sempre, o balanceamento é importante, mesmo que nesta questão isso não seja exigido (alguém poderia acertar por sorte caso esquecesse de balanceá-la, pois ela já se encontra assim).

Questão #18

(UFMT) Uma carreta transportando 20 t de ácido sulfúrico (%massa = 98%) tombou na BR-163, próximo à cidade de Nobres-MT, derramando toda a sua carga na pista e em suas margens. Para evitar que o produto químico provocasse outros acidentes automobilísticos, pois a pista ficara escorregadia, ou um acidente ecológico, caso alcançasse um córrego a poucos metros do local, a Defesa Civil de Mato Grosso resolveu neutralizá-lo utilizando calcário agrícola com teor de CaCO₃ de 85% produzido na própria região. Em relação ao fato e às medidas tomadas pelo órgão, analise as assertivas.

❶ A carga da carreta corresponde a uma quantidade de ácido sulfúrico puro igual a 0,4 t. 

❷ A reação de neutralização envolvida pode ser representada pela equação química:

H₂SO₄(l) + CaCO₃(s) → CaSO₄(s) + H₂O(l) + CO₂(g)

❸ A massa de carbonato de cálcio puro necessária para neutralizar todo o ácido derramado será de 20 t.

❹ A massa de calcário agrícola necessária para neutralizar todo o ácido derramado será de 23,5 x 10³ g.

Resolução

Seja a reação de neutralização entre o ácido sulfúrico e o carbonato de cálcio dada por:

H₂SO₄ + CaCO₃ → CaSO₄ + H₂CO₃

Porém o ácido carbônico se desfaz, o que nos leva a reação:

H₂SO₄ + CaCO₃ → CaSO₄ + H₂O + CO₂

Logo, a segunda afirmação é VERDADEIRA. 

~~~

Da análise da reação primordial (acima), obtemos as seguintes massas moleculares para os reagentes:

M(H₂SO₄) = 2 + 32 + 4.16 = 98 g/mol
M(CaCO₃) = 40 + 12 + 3.16 = 100 g/mol

Como está tudo para 1 mol, as massas são:

m(H₂SO₄) = 98 g
m(CaCO₃) = 100 g

Mas o exercício fornece:

m'(H₂SO₄) = 98% de 20 t = 0,98 . 20 000 kg = 0,98 . 20 000 000 g = 19 600 000 g = 1,96.10⁷ g

m'(CaCO₃) = 85% de calcário = 0,85.m(calcário)

Notamos que a carga da carreta possui 1,96.10⁷ g = 19,6 t de ácido sulfúrico puro. A primeira afirmação é FALSA. 

~~~

Disso, vem:

……..98 g de H₂SO₄ — 100 g de CaCO₃
1,96.10⁷ g de H₂SO₄ — x

x = 1,96.10⁹/98 = 0,02.10⁹ = 2.10⁷ g de CaCO₃, que é o mesmo que 20 t de carbonato de cálcio puro. A terceira afirmação é VERDADEIRA. 

~~~

Como

m'(CaCO₃) = 85% de calcário

e

m'(CaCO₃) = 2.10⁷ g

então:

2.10⁷ g = 0,85.m(calcário)
m(calcário) = 2,45.10⁷ g necessárias para neutralizar todo os 1,96.10⁷ g de ácido derramado. A última afirmação é FALSA. 

~~~

Logo: FVVF

Fonte: http://br.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=Au5ex0nnrOmkfce2aHsGqM3I6gt.;_ylv=3?qid=20120830122940AAG0Vvb

Sobre Davidson Lima

Adorador de nuvens, músico, protótipo de humorista, fã do seriado The Big Bang Theory e montador de cubos mágicos, sou eu, um Técnico em Química e graduando em Engenharia Química pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj). Mas vou além. Não preciso de Red Bull para que meus sonhos criem asas. Só isso mesmo.
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