Questão 8)
Para proteger estruturas de aça da corrosão, a Indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza
. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de
nesta sequência de equações químicas:
Considere as massas mofares:
;
:
e
).
Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas. será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?
a) 25
b) 33
c) 40
d) 50
e) 54
Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas. será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?
a) 25
b) 33
c) 40
d) 50
e) 54
Passo 1
Beleza, o exercício é de estequiometria combinada com cálculo de pureza e rendimento. A gente tem 100 kg de minério (esfalerita) que é 75 % ZnS, e depois inclui rendimento de 80 % na conversão do ZnS em Zn metálico. Para resolver vamos precisar de:
- Entender porcentagem de pureza,
- Converter massa em mols usando massa molar,
- Usar razão molar da reação (1 mol ZnS → 1 mol Zn),
- Converter mols de Zn em massa,
- Aplicar rendimento de 80 %.
Passo 2
Primeiro calcula quanta massa de ZnS “de verdade” tem nesses 100 kg de minério:
Passo 3
Agora transforma essa massa de ZnS em mols. A massa molar do ZnS é 97 g/mol, ou seja, 0,097 kg/mol. Então:
Passo 4
Pela reação global, cada 1 mol de ZnS gera 1 mol de Zn (2 ZnS → 2 ZnO → 2 Zn). Então:
Passo 5
Converte esses mols de Zn em massa usando a massa molar do Zn (65 g/mol = 0,065 kg/mol):
Passo 6
Agora aplica o rendimento de 80 %, que diz que só 80 % desse Zn teórico sai de fato:
Resposta
A massa de zinco produzida é, aproximadamente, 40 kg (alternativa c).