Uma amostra gasosa de \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S} e \mathrm{CS}_{2}, a 120^{\circ} \mathrm{C}, reagiu com excesso de \mathrm{O}_{2} formando uma mistura gasosa contendo 2,16 \mathrm{~g} de água, 5,28 \mathrm{~g} de dióxido de carbono e uma certa quantidade de dióxido de enxofre. Assim, calcule a massa de dióxido de enxofre formada na reação da amostra gasosa com oxigênio.
a) 57,88 \mathrm{~g}
b) 63,39 \mathrm{~g}
c) 68,12 \mathrm{~g}
d) 23,06 \mathrm{~g}
e) 49,97 \mathrm{~g}

Passo 1

O enunciado diz que uma mistura gasosa de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} e \mathrm{CS}_{2} reage com excesso de \mathrm{O}_{2} e gera \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}, \mathrm{CO}_{2} e \mathrm{SO}_{2}.
Conteúdo: este problema é de estequiometria de reações de oxidação de enxofre e carbono. Vamos usar as reações balanceadas para relacionar as quantidades de reagentes e produtos.

Passo 2

Escrevendo as reações balanceadas:
2\mathrm{H}_{2}\mathrm{S} + 3\mathrm{O}_{2} \to 2\mathrm{SO}_{2} + 2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
\mathrm{CS}_{2} + 3\mathrm{O}_{2} \to \mathrm{CO}_{2} + 2\mathrm{SO}_{2}
Dessas reações vemos que
  1. cada mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} gera 1 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} e 1 mol de \mathrm{SO}_{2};
  2. cada mol de \mathrm{CS}_{2} gera 1 mol de \mathrm{CO}_{2} e 2 mol de \mathrm{SO}_{2}.

Passo 3

Calculamos as quantidades em mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} e \mathrm{CO}_{2} formados, que se igualam aos mols de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} e \mathrm{CS}_{2} iniciais, respectivamente:
n(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}) = \frac{2{,}16\text{ g}}{18{,}0\text{ g/mol}} = 0{,}12\text{ mol}
n(\mathrm{CO}_{2}) = \frac{5{,}28\text{ g}}{44{,}0\text{ g/mol}} = 0{,}12\text{ mol}
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n(\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}) = 0{,}12\text{ mol}, \quad n(\mathrm{CS}_{2}) = 0{,}12\text{ mol}.

Passo 4

Agora, moles de \mathrm{SO}_{2} formados:
n(\mathrm{SO}_{2}) = n(\mathrm{H}_{2}\mathrm{S})\times1 + n(\mathrm{CS}_{2})\times2 = 0{,}12 + 2\times0{,}12 = 0{,}36\text{ mol}.
A massa de \mathrm{SO}_{2} é
m(\mathrm{SO}_{2}) = 0{,}36\text{ mol}\times64{,}0\text{ g/mol} = 23{,}04\text{ g}\approx23{,}06\text{ g}.

Resposta

d) 23,06\text{ g}

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