Na produção industrial de ácido sulfúrico pelo processo de contato, o dióxido de enxofre (SO2) é inicialmente…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Na produção industrial de ácido sulfúrico pelo processo de contato, o dióxido de enxofre (SO2) é inicialmente oxidado pelo oxigênio do ar, formando trióxido de enxofre (SO3). Em seguida, o SO3 reage com água, formando ácido sulfúrico (H2SO4). Considerando essas etapas em conjunto e escrevendo a equação global, devem ser utilizadas apenas as substâncias envolvidas no processo e a equação deve estar balanceada. Com base no texto, qual equação representa corretamente a reação global e balanceada de formação de ácido sulfúrico a partir de dióxido de enxofre, oxigênio e água?
- A) 2 SO₂ + 2 O₂ + 2 H₂O → 2 H₂SO₄
- B) SO₂ + O₂ + H₂O → H₂SO₄
- C) 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃
- D) 2 SO₂ + O₂ + 2 H₂O → 2 H₂SO₄
- E) 2 SO₂ + 2 H₂O → 2 H₂SO₄
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Escreva a primeira etapa, a oxidação do dióxido de enxofre pelo oxigênio do ar: 2 SO2 + O2 → 2 SO3. Ela está balanceada: há 2 átomos de enxofre e 4 de oxigênio em SO2 e 2 átomos de oxigênio em O2, totalizando 6 átomos de oxigênio nos dois lados.
- Escreva a segunda etapa, a reação do trióxido de enxofre com a água: SO3 + H2O → H2SO4. Para o global, é preciso que o SO3 produzido na etapa 1 seja consumido em quantidade igual, ou seja, 2 SO3 + 2 H2O → 2 H2SO4.
- Some as duas etapas, cancelando o SO3 que aparece nos dois lados: 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 2 H2SO4.
- Confira o balanceamento. Enxofre: 2 à esquerda e 2 à direita. Hidrogênio: 4 à esquerda (2 H2O) e 4 à direita (2 H2SO4). Oxigênio: 4 (SO2) + 2 (O2) + 2 (H2O) = 8 à esquerda, e 8 (2 H2SO4 têm 4 oxigênios cada) à direita. A equação está correta e balanceada, por isso a alternativa D é a resposta.
- Por que as demais estão erradas. A) Não está balanceada: há 10 oxigênios à esquerda e 8 à direita, pois o coeficiente do O2 foi dobrado sem necessidade. B) Não está balanceada: há 5 oxigênios à esquerda e 4 à direita, pois os coeficientes estequiométricos produzidos pelo SO2 não foram considerados. C) Representa apenas a primeira etapa, não a reação global, não envolve água e produz SO3 em vez de H2SO4. E) Não está balanceada: há 6 oxigênios à esquerda e 8 à direita, pois omite o O2, que é um reagente do processo.
💡 Dica: Revise a equação da formação do ácido sulfúrico.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente acredita que, por haver O2 no processo, o coeficiente deve ser 2 para equilibrar o total. Ele não confere a contagem de oxigênio dos dois lados da equação.
O aluno provavelmente escreve as fórmulas sem coeficientes, tratando cada substância como 1 mol, e não percebe que o SO2 e o O2 precisam de coeficientes para gerar 2 H2SO4.
Por que engana: Confundir os reagentes e produtos na formação do ácido sulfúrico, especialmente a ordem correta da reação entre SO3 e H2O.
O aluno confunde a etapa intermediária com a reação global, pois a equação mostrada é apenas a oxidação do SO2 a SO3. Ele ignora o enunciado, que pede a formação de ácido sulfúrico a partir de SO2, O2 e água.
A reação global resulta da soma das etapas SO₂ + O₂ → SO₃ e SO₃ + H₂O → H₂SO₄. Ao balancear a equação final, são necessários 2 mol de SO₂, 1 mol de O₂ e 2 mol de H₂O para formar 2 mol de H₂SO₄. Assim, há 2 átomos de enxofre, 4 de hidrogênio e 8 de oxigênio em ambos os lados.
O aluno acredita que o oxigênio do ar não participa da reação global, talvez por lembrar apenas a etapa com a água. Ele não percebe que o SO2 precisa ser oxidado a SO3 antes de reagir com a água.
Raio-X da questão
formação de ácido sulfúrico
avaliacao
reações químicas básicas · nomenclatura de compostos inorgânicos
Estudar a reação de formação do ácido sulfúrico a partir do dióxido de enxofre.
Confundir os reagentes e produtos na formação do ácido sulfúrico, especialmente a ordem correta da reação entre SO3 e H2O.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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