Questão 31) O cobre é um metal encontrado na natureza em diferentes minerais. Sua obtenção pode ocorrer pela reação da calcosita (Cu2 S) com a cuprita (Cu2 O) :
Cu2 S(s)+Cu2 O(s) Cu(s)+SO2(g)
Numa reação com 60% de rendimento, determine a massa de cobre, em gramas, obtida a partir de 200 g de calcosita com 20,5% de impurezas.

Passo 1

O enunciado trata de estequiometria com reagente impuro e rendimento: a calcosita é Cu2S, mas só 79,5% dela é puro; a reação com óxido de cobre produz cobre metálico e dióxido de enxofre; vamos precisar (i) calcular a massa de Cu2S puro, (ii) balancear a reação, (iii) achar moles e massa teórica de Cu, e (iv) aplicar 60 % de rendimento.

Passo 2

Calcular a massa de Cu2S puro na amostra de 200 g com 20,5 % de impurezas:
massa de Cu2S puro = 200times(1 - 0,205) = 159 g

Passo 3

Balancear a equação
Cu2S + Cu2O to Cu + SO2
Para conservar átomos, usa-se coeficientes:
Cu2S ;+;2,Cu2O;to;6,Cu;+;SO2
Logo cada mol de Cu2S gera 6 mol de Cu.

Passo 4

Determinar os moles de Cu2S e, a partir deles, os moles de Cu:
Massa molar de Cu2S:
M(Cu2S) = 2times63,5 + 32 = 159 g/mol




n(Cu2S) = 159159 = 1,00 mol, n(Cu) = 6times1,00 = 6,00 mol

Passo 5

Calcular a massa de Cu teoricamente obtida:
mteo(Cu) = n(Cu)times M(Cu) = 6,00 times 63,5 = 381 g

Passo 6

Aplicar o rendimento de 60 % para achar a massa real de cobre:
mreal = 381 times 0,60 = 228,6 g

Resposta

A massa de cobre obtida é aproximadamente 228,6 g.

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