Uma forma de reduzir a poluição atmosférica provocada pelo gás dióxido de enxofre (2), produzido em certas atividades industriais, é realizar a lavagem dos gases de exaustão com uma suspensão aquosa de cal hidratada [()2]. Com isso, ocorre uma reação química em que se formam sulfito de cálcio (3) sólido e água líquida, evitando a emissão do poluente para o ar. Em um reator contendo 3,7 de cal hidratada, foram lavados 875 litros de dióxido de enxofre. Sendo 25 l/mol o volume molar do gás, medido nessas condições, qual a massa de sulfito de cálcio formada, em quilogramas?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um processo industrial que utiliza cal hidratada ( Ca(OH)2) para lavar o dióxido de enxofre ( SO2) dos gases de exaustão, formando sulfito de cálcio sólido ( CaSO3) e água líquida. Precisamos descobrir quantos quilogramas de CaSO3 são formados quando 875 litros de SO2 são tratados com 3,7 kg de Ca(OH)2. Para isso, vamos usar conceitos de química como volume molar e estequiometria das reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar quantos mols de SO2 estão sendo lavados. Sabemos que o volume molar do gás nessas condições é de 25 litros por mol. Então, usamos a fórmula:
Número de mols = Volume totalVolume molar ú
Substituindo os valores:
Número de mols de SO2 = 875, litros25, litros/mol = 35, mols ú

Passo 3

Agora, vamos olhar para a reação química envolvida. A equação balanceada para a lavagem do SO2 com Ca(OH)2 é:
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
Isso nos mostra que 1 mol de SO2 reage com 1 mol de Ca(OH)2 para formar 1 mol de CaSO3. Portanto, a quantidade de mols de CaSO3 formada será a mesma dos mols de SO2 que reagiram, ou seja, 35 mols.

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa de CaSO3 formada. Para isso, precisamos da massa molar do CaSO3. Vamos calcular:
  • Massa molar do Ca: 40,08 g/mol
  • Massa molar do S: 32,07 g/mol
  • Massa molar do O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
Então,
Massa molar de CaSO3 = 40,08 + 32,07 + 48,00 = 120,15, g/mol

Passo 5

Agora, multiplicamos o número de mols de CaSO3 pela massa molar para encontrar a massa total:
Massa de CaSO3 = 35, mols times 120,15, g/mol = 4205,25, g
Convertendo para quilogramas:
4205,25, g div 1000 = 4,20525, kg

Resposta

A massa de sulfito de cálcio formada é de aproximadamente 4,21 kg.

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