O cobre, muito utilizado em fios da rede elétrica e com considerável valor de mercado, pode ser encontrado na natureza na forma de calcocita (s), de massa molar 159 g/mol. Por meio da reação Cu2S (s) + O2 (g) ----> 2Cu (s) + SO2 (g), é possível obtê-lo na forma metálica. A quantidade de matéria de cobre metálico produzida a partir de uma tonelada de calcocita com 7,95% de pureza é:
a) 1,0 x 10_3 mol
b) 5,0 x 10_2 mol
c) 1,0 x 10_0 mol
d) 5,0 x 10_-1 mol
e) 4,0 x 10_-3 mol

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício sobre química. A gente precisa descobrir quantos mols de cobre metálico (Cu) são produzidos a partir de uma tonelada de calcocita ( Cu2S) com 7,95% de pureza, utilizando a reação:
Cu2S (s) + O2 (g) 2Cu (s) + SO2 (g)
Para isso, vamos precisar entender conceitos como massa molar, porcentagem de pureza e a relação estequiométrica da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa de calcocita pura presente na tonelada inicial. Sabemos que a pureza é de 7,95%, então:
Massa pura de Cu2S = 1000,kg times 7,95100 = 79,5,kg

Passo 3

Agora, vamos converter essa massa de calcocita pura para gramas, já que as massas molares estão em g/mol:
79,5,kg = 79.500,g

Passo 4

Em seguida, usamos a massa molar da calcocita ( Cu2S) para encontrar a quantidade de matéria (n) dessa substância:
nCu2S = MassaMassa Molar = 79.500,g159,g/mol approx 500,mol

Passo 5

Olhamos agora a equação química balanceada:
Cu2S + O2 2Cu + SO2
Vemos que 1 mol de Cu2S produz 2 mols de Cu.

Passo 6

Portanto, a quantidade de mols de cobre produzido será:
nCu = 2 times nCu2S = 2 times 500,mol = 1000,mol

Resposta

A quantidade de matéria de cobre metálico produzida é 1,0 times 10^3 mol.

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