Question

3) Para proteger estruturas de aço 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 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem

rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:

2 ZnS + 3 O2 + 2CO → 2 Zn + 2 SO2 + 2 CO2

Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol);

SO2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol).

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​​​​​

Answer 1

Resposta:

O valor mais próximo da massa de zinco metálico, em quilogramas, que será produzido a partir de 100 kg de esfalerita é de 40,2kg, logo, a alternativa correta é a letra: C

Explicação:

1°) Organize os dados:

ZnS (97 g/mol)

O2 (32 g/mol)

ZnO (81 g/mol)

SO2 (64 g/mol)

CO (28 g/mol)

CO2 (44 g/mol)

Zn (65 g/mol)

2°) Multiplique as massas molares pelos seus respectivos coeficientes estequiométricos:

2ZnS + 3O2 + 2CO → 2Zn + 2SO2 + 2CO2

2×97 + 3×32 + 2×28→2×65 + 2×64 + 2×44

194 + 64 + 56 → 130 + 128 + 88

3°) Converta as massas dos produtos e dos reagentes de interesse de gramas(g) para quilogramas(kg):

ZnS

kg = g ÷ 1.000

kg = 194 ÷ 1.000

kg = 0,194

Ou seja: 194g = 0,194kg

Zn

kg = g ÷ 1.000

kg = 130 ÷ 1.000

kg = 0,130

Ou seja: 130g = 0,130kg

4°) Efetue o cálculo estequiométrico considerando uma reação hipotética com 100% de pureza e 100% de rendimento:

0,194kg (ZnS) → 0,130kg(Zn)

100kg (ZnS) → X(Zn)

X = 100 × 0,130 ÷ 0,194

X = 13 ÷ 0,194

X = 67 kg

5°) Efetue novamente o cálculo estequiométrico considerando uma reação com 75% de pureza e 100% de rendimento:

100% (pureza) → 67kg (Zn)

75% (pureza) → Y (Zn)

Y = 75 × 67 ÷ 100

Y = 5.025 ÷ 100

Y = 50,25kg

6°) E por fim, realize novamente o mesmo cálculo, porém com 75% de pureza e 80% de rendimento:

100% (rendimento) → 50,25kg (Zn)

80% (rendimento) → Z (Zn)

Z = 80 × 50,25 ÷ 100

Z = 4.020 ÷ 100

Z = 40,2

Alternativa correta: C