\begin{aligned} & 2 \mathrm{SO}_{2(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{CaCO}_{3(\mathrm{~s})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow 2 \mathrm{CaSO}_{4(\mathrm{~s})}+ \\ & 2 \mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})} \end{aligned}
]
Para absorver o \mathrm{SO}_{2} liberado na queima de 320 kg de carvão, contendo 2 \% em massa de enxofre, são necessários de \mathrm{CaCO}_{3},
a) 6,4 \mathrm{~kg}
b) 10,0 \mathrm{~kg}
c) 12,8 \mathrm{~kg}
d) 20,0 \mathrm{~kg}

Passo 1

O enunciado dá a reação
2\,\mathrm{SO}_{2(g)} + 2\,\mathrm{CaCO}_{3(s)} + \mathrm{O}_{2(g)} \to 2\,\mathrm{CaSO}_{4(s)} + 2\,\mathrm{CO}_{2(g)}
e pede a massa de \mathrm{CaCO}_3 necessária para absorver todo o \mathrm{SO}_2 gerado pela queima de 320 kg de carvão com 2\% de enxofre. O conteúdo aqui é estequiometria: converter massa de enxofre em moles de \mathrm{SO}_2, usar a razão molar da reação e voltar a massa de \mathrm{CaCO}_3.

Passo 2

Calcular a massa de enxofre contida no carvão:
m_S = 320\text{ kg}\times 0,02 = 6,4\text{ kg}.
Como cada átomo de enxofre vira uma molécula de \mathrm{SO}_2, essa massa gera a mesma quantidade de mols de \mathrm{SO}_2. Convertendo para gramas e depois para mols:
n_{\mathrm{SO}_2} = \frac{6,4\times10^3\text{ g}}{32\text{ g/mol}} = 200\text{ mol}.

Passo 3

Verificar a estequiometria entre \mathrm{SO}_2 e \mathrm{CaCO}_3: da reação vê-se que
2\,\mathrm{SO}_2 \longleftrightarrow 2\,\mathrm{CaCO}_3
ou seja, razão 1\!:\!1. Portanto,
n_{\mathrm{CaCO}_3} = n_{\mathrm{SO}_2} = 200\text{ mol}.

Passo 4

Calcular a massa de \mathrm{CaCO}_3 necessária sabendo M(\mathrm{CaCO}_3)=100\text{ g/mol}:
m_{\mathrm{CaCO}_3} = 200\text{ mol}\times100\text{ g/mol} = 20000\text{ g} = 20\text{ kg}.

Resposta

d) 20,0\text{ kg}

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