Em uma escola municipal de Manaus detectaram 25 ppb de SO2 em uma sala de 200 m³ enquanto um gerador…

Questão

Em uma escola municipal de Manaus detectaram 25 ppb de SO2 em uma sala de 200 m³ enquanto um gerador funcionava. Usando CaCO3 (CaCO3 + SO2 + 1/2 O2 ? CaSO4 + CO2), estime moles e massa de CaCO3 para neutralizar o SO2 presente em 1 h (T=298 K, P=1 atm, R=8,314 J·mol-1·K-1). Avalie CaCO3 vs carvão ativado e proponha solução local sustentável.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo: n_total = PV/RT = (1,013·10^5·200)/(8,314·298) ˜ 8,183·10^3 mol. n_SO2 = 8,183·10^3·25·10^-9 ˜ 2,046·10^-4 mol. Para 70% eficiência: n(CaCO3)=2,046·10^-4/0,7˜2,922·10^-4 mol ? m˜2,922·10^-4·100,09˜0,029 g. Avaliação: massa requerida é muito pequena para um evento pontual, mas emissões contínuas tornam necessária solução ativa. CaCO3 reage formando CaSO4 estável e demanda reposição e descarte sólido; performance não é afetada tanto pela umidade, e material é barato e localmente disponível, bom para picos. Carvão ativado (C) adsorve SO2 eficazmente em baixas concentrações e é regenerável por aquecimento/ativação química, porém perde capacidade em alta umidade típica de Manaus e exige energia/infraestrutura para regeneração. Solução sustentável proposta: combinação de módulo de leito de CaCO3 granular para neutralização de picos (baixo custo, fácil descarte) com cartucho de biochar/ativo produzido localmente para adsorção contínua; monitoramento e plano de regeneração/descarte (transformar CaSO4 em material de construção local ou encaminhar para tratamento) minimizam impactos. Medidas complementares: manutenção do gerador, isolamento e ventilação seletiva, reduzir uso do gerador, e avaliar ciclo de vida (emissões associadas à regeneraçãode carvão).

Explicação

A análise quantitativa dos moles de SO2 e a determinação da massa de CaCO3 necessária demonstram um entendimento claro dos princípios químicos envolvidos na neutralização do poluente. A comparação entre CaCO3 e carvão ativado destaca as vantagens e desvantagens de cada material, considerando a eficiência e a viabilidade local. A proposta de uma solução sustentável que combina ambos os métodos, juntamente com medidas complementares, reflete uma abordagem prática e integrada para o problema ambiental.

Raio-X da questão

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