A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode ser representada pela equação a seguir: 4 FeS2(s) + 11 O2(g) ? 2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode ser representada pela equação a seguir: 4 FeS2(s) + 11 O2(g) ? 2 Fe2O3(s) + 8 SO2(g) Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, é correto afirmar que o volume de SO2 produzido na reação de 600 g de pirita que apresente 50% de pureza é de Dado: massa molar (g.mol?¹) FeS2 = 120 (Mackenzie 2015)
- A) 56,0 L.
- B) 112,0 L.
- C) 168,0 L.
- D) 224,0 L.
- E) 280,0 L.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a massa de pirita pura. Como a amostra tem 600 g com 50% de pureza, a massa de FeS2 puro é 600 x 0,5 = 300 g.
- Calcule a quantidade de matéria de FeS2. Com massa molar 120 g/mol, n = 300 / 120 = 2,5 mol de FeS2.
- Use a estequiometria da equação balanceada. Pela equação 4 FeS2 + 11 O2 -> 2 Fe2O3 + 8 SO2, 4 mol de FeS2 produzem 8 mol de SO2, ou seja, a razão é 1 mol de FeS2 para 2 mol de SO2. Assim, 2,5 mol de FeS2 produzem 2,5 x 2 = 5 mol de SO2.
- Converta para volume nas CNTP. Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L. Logo, V = 5 x 22,4 = 112,0 L de SO2, que é a alternativa B.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A (56,0 L) corresponde a 2,5 mol de SO2, ou seja, usa a quantidade de FeS2 como se fosse a de SO2 e ignora a razão 1:2. A alternativa C (168,0 L) equivale a 7,5 mol de SO2, resultado de uma proporção estequiométrica montada de forma errada. A alternativa D (224,0 L) corresponde a 10 mol de SO2, o que aconteceria se a pureza de 50% fosse ignorada, já que 600 g de FeS2 dariam 5 mol de FeS2 e 10 mol de SO2. A alternativa E (280,0 L) corresponde a 12,5 mol de SO2, resultado de um erro na multiplicação das quantidades de matéria pelos coeficientes da equação.
💡 Dica: Calcule a massa de FeS2 puro, converta para mols e use a estequiometria para encontrar o volume de SO2.
Alternativa por alternativa
Aplica a estequiometria como se 1 mol de FeS2 gerasse 1 mol de SO2, ignorando que a razão da equação é 4 FeS2 para 8 SO2. Assim, obtém 2,5 mol de SO2 em vez de 5 mol.
CORRETA. Considerando 600 g de pirita a 50% de pureza, temos 300 g de FeS₂ puro (600 × 0,5). Isso equivale a 2,5 mol (300/120). Pela equação, 4 mol de FeS₂ produzem 8 mol de SO₂, logo 2,5 mol de FeS₂ produzem 5 mol de SO₂. Em CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L, então 5 × 22,4 = 112,0 L.
Monta a proporção estequiométrica com um fator errado, obtendo 7,5 mol de SO2 a partir de 2,5 mol de FeS2. Isso mostra que não reconhece corretamente a relação entre os coeficientes de FeS2 e SO2.
Calcula corretamente a razão 1:2, mas não aplica a pureza de 50%, usando os 600 g inteiros de pirita. Com isso, chega a 10 mol de SO2 e 224 L.
Erra a proporção entre a quantidade de FeS2 e a de SO2 ao multiplicar os valores por um fator que não corresponde aos coeficientes da equação, obtendo 12,5 mol de SO2.
Raio-X da questão
estequiometria reação química
avaliacao
massa molar e mol · reação química balanceada
revisar cálculo de mols e relações estequiométricas
não considerar a pureza da pirita ou erro na conversão de massa para mols
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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