A cebola ao ser cortada, desprende SO2 que, em contato com o ar, transforma-se em SO3 Este gás, em contato com a água dos olhos, transforma-se em ácido sulfúrico, causando grande ardor e, consequentemente, as lágrimas. Estas reações estão representadas a seguir:
SO2+O2 & SO3 SO3+H2 O(g) & H2 SO4
Supondo que a cebola possua 100 g de SO2 e o sistema esteja nas CNTP, determine o volume de ácido sulfúrico produzido.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre as reações químicas que acontecem quando a gente corta uma cebola. Quando a cebola é cortada, ela libera dióxido de enxofre ( SO2), que com o tempo se transforma em trióxido de enxofre ( SO3) ao entrar em contato com o ar. Esse SO3, quando toca a água dos nossos olhos, vira ácido sulfúrico ( H2SO4), causando as lágrimas. A questão nos dá 100g de SO2 e pede para determinar o volume de ácido sulfúrico produzido nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Vamos usar conceitos de estequiometria e leis dos gases para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender as duas reações químicas envolvidas:
  1. SO2 + O2 SO3
  2. SO3 + H2O H2SO4
Vamos assumir que a reação ocorre completamente e que todo o SO2 disponível reage para formar H2SO4.

Passo 3

Vamos começar calculando a quantidade de matéria (moles) de SO2 que temos. A massa molar do SO2 é:
MSO2 = 32 , (S) + 16 times 2 , (O) = 64 , g/mol
Então, os moles de SO2 são:
nSO2 = 100 , g64 , g/mol approx 1,5625 , mol

Passo 4

Agora, olhando para a primeira reação:
SO2 + O2 SO3
Vemos que 1 mol de SO2 produz 1 mol de SO3. Portanto, os moles de SO3 produzidos também serão aproximadamente 1,5625 mol.

Passo 5

Na segunda reação:
SO3 + H2O H2SO4
Novamente, 1 mol de SO3 produz 1 mol de H2SO4. Assim, teremos aproximadamente 1,5625 mol de ácido sulfúrico produzido.

Passo 6

Agora, precisamos encontrar o volume de H2SO4 produzido nas CNTP. Sabemos que nas CNTP (0°C e 1 atm), 1 mol de gás ocupa 22,4 litros. Mas H2SO4 é um líquido à temperatura ambiente, então precisamos reconsiderar.
Entretanto, se considerarmos que a reação ocorre em fase gasosa e queremos o volume de H2SO4 gasoso, podemos usar a lei dos gases ideais:
V = n times Vm
onde Vm = 22,4 , L/mol.

Passo 7

Calculando o volume:
V = 1,5625 , mol times 22,4 , L/mol approx 35 , litros

Resposta

O volume de ácido sulfúrico produzido nas CNTP é aproximadamente 35 litros.

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