O dióxido de enxofre, também conhecido como anidrido sulfuroso, é um composto químico constituído por dois átomos de oxigênio e um de enxofre; a sua fórmula química é
. Quando reage com oxigênio
e água
forma 0 ácido sulfúrico
. Admitamos que usemos 6,4 toneladas de
por dia, com uma eficiência de conversão de
. Qual a produção de
após 10 dias? (Dados:
.)
Passo 1
Vamos resumir o que o exercício está nos pedindo. Estamos falando de uma reação química onde o dióxido de enxofre (
) reage com oxigênio (
) e água (
) para formar ácido sulfúrico (
). Queremos descobrir quanto ácido sulfúrico será produzido após 10 dias, considerando que usamos 6,4 toneladas de
por dia com uma eficiência de conversão de 70%. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e conversão de unidades.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada da reação. A equação inicial é:
Precisamos ajustar os coeficientes para balancear todos os átomos:
Agora, a equação está balanceada, ou seja, tem o mesmo número de átomos de cada elemento nos dois lados.
Passo 3
Vamos calcular a massa molar de cada composto envolvido na reação:
- Enxofre (S): 32 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol
Calculando as massas molares:
-
: -
:
Passo 4
Agora, vamos converter a massa de
utilizada por dia para mols. Sabemos que usamos 6,4 toneladas por dia. Primeiro, convertendo toneladas para gramas:
Então, o número de mols de
por dia é:
Passo 5
Considerando a eficiência de conversão de 70%, apenas 70% dos mols de
serão efetivamente convertidos na reação. Portanto:
Passo 6
A equação balanceada mostra que 2 mols de
produzem 2 mols de
. Isso significa que a relação molar é de 1:1 entre
e
. Então, a quantidade de
produzida por dia será igual aos mols de
convertidos:
Passo 7
Agora, vamos converter os mols de
para gramas usando a massa molar calculada anteriormente (98 g/mol):
Passo 8
Finalmente, para encontrar a produção total após 10 dias, multiplicamos a produção diária por 10:
Resposta
Após 10 dias, a produção de ácido sulfúrico (
) será de aproximadamente 68,6 toneladas.