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 SO2. Quando reage com oxigênio (O2) e água (H2 O) forma 0 ácido sulfúrico (H2 SO4). Admitamos que usemos 6,4 toneladas de SO2 por dia, com uma eficiência de conversão de 70 %. Qual a produção de H2 SO4 após 10 dias? (Dados: H=1 ; O=16 ; S=32.)

Passo 1

Vamos resumir o que o exercício está nos pedindo. Estamos falando de uma reação química onde o dióxido de enxofre ( SO2) reage com oxigênio ( O2) e água ( H2O) para formar ácido sulfúrico ( H2SO4). Queremos descobrir quanto ácido sulfúrico será produzido após 10 dias, considerando que usamos 6,4 toneladas de SO2 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:
SO2 + O2 + H2O H2SO4
Precisamos ajustar os coeficientes para balancear todos os átomos:
2,SO2 + O2 + 2,H2O 2,H2SO4
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:
  • SO2: 32,g/mol + 2 times 16,g/mol = 64,g/mol
  • H2SO4: 2 times 1,g/mol + 32,g/mol + 4 times 16,g/mol = 98,g/mol

Passo 4

Agora, vamos converter a massa de SO2 utilizada por dia para mols. Sabemos que usamos 6,4 toneladas por dia. Primeiro, convertendo toneladas para gramas:
6,4,toneladas = 6,4 times 10^6,g
Então, o número de mols de SO2 por dia é:
Mols de SO2 = 6,4 times 10^6,g64,g/mol = 10^5,mol

Passo 5

Considerando a eficiência de conversão de 70%, apenas 70% dos mols de SO2 serão efetivamente convertidos na reação. Portanto:
Mols de SO2 convertidos por dia = 10^5,mol times 0,70 = 7 times 10^4,mol

Passo 6

A equação balanceada mostra que 2 mols de SO2 produzem 2 mols de H2SO4. Isso significa que a relação molar é de 1:1 entre SO2 e H2SO4. Então, a quantidade de H2SO4 produzida por dia será igual aos mols de SO2 convertidos:
Mols de H2SO4 produzidos por dia = 7 times 10^4,mol

Passo 7

Agora, vamos converter os mols de H2SO4 para gramas usando a massa molar calculada anteriormente (98 g/mol):
Massa de H2SO4 por dia = 7 times 10^4,mol times 98,g/mol = 6,86 times 10^6,g = 6,86,toneladas

Passo 8

Finalmente, para encontrar a produção total após 10 dias, multiplicamos a produção diária por 10:
Produção total de H2SO4 em 10 dias = 6,86,toneladas/dia times 10,dias = 68,6,toneladasçã

Resposta

Após 10 dias, a produção de ácido sulfúrico ( H2SO4) será de aproximadamente 68,6 toneladas.

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