O carbonato de sódio, importante na fabricação de vidros, pode ser produzido a partir de cloreto de sódio, amônia e gás carbônico, em um processo conhecido como processo Solvay. As etapas desse processo são:
ETAPA I
ETAPA II &
Considerando que o rendimento da etapa é
, a massa de carbonato de sódio que será produzida a partir de 234 kg de cloreto de sódio é:
a) 159
b) 212
c) 283
d) 318
e) 424
| ETAPA I |
|
a) 159
b) 212
c) 283
d) 318
e) 424
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- O enunciado fornece as duas etapas do processo (nota: a etapa I no enunciado está truncada; a forma completa e usual do processo Solvay é a que vou usar):
- Etapa I:
. - Etapa II:
(esta foi dada).
- Etapa I:
- É informado que o rendimento é
. - A massa inicial de cloreto de sódio é
. - A pergunta: qual a massa de
que será produzida a partir de de ?
Passo 2
Entendimento estequiométrico (como passar de
para
).
- Pela Etapa I, cada
mol de gera mol de . - Pela Etapa II,
mol de formam mol de . - Juntando as duas etapas:
mol de produzirão mol de . - Portanto a razão estequiométrica útil é:
Passo 3
Explicando o conceito de massa molar e quais valores vamos usar (super importante para converter massa ↔ mol).
- Massa molar (ou massa molecular) de uma substância é a massa de
mol dessa substância, em . Para calcular, soma-se as massas atômicas dos constituintes. - Vou usar massas atômicas aproximadas padrão:
-
, -
, -
, -
.
-
- Então:
- Esses números significam, por exemplo, que
mol de tem massa e mol de tem massa .
Passo 4
Converter a massa de
fornecida em mols.
- A massa inicial é
. Primeiro passo: transformar para gramas: - Número de mols de
: - Fazer a divisão (explicando de forma que dê para fazer rapidamente): note que
logo
Passo 5
Usar a razão estequiométrica para achar quantos mols de
se formam.
- Como
mol de produzem mol de , temos: - Substituindo:
Passo 6
Converter os mols de
em massa final.
- A massa será
- Substituindo os valores:
- Converter para quilogramas:
Passo 7
Resumo rápido e checagem final (pra você ficar confiante na prova).
- Começamos com
de . - Pela estequiometria (2:1) obtemos
de . - Multiplicando pela massa molar
chegamos em . - Portanto a alternativa correta é a que dá
.
Resposta
212 kg