Question

A fluorapatita é um mineral utilizado para produção
de fertilizantes fosfatados, entretanto é insolúvel em
água, de modo que tem de ser convertida em di-
hidrogenofosfato de cálcio, e para isso é tratada com
ácido sulfúrico, conforme a reação abaixo:
Cas(PO4)2Fe + H2SO4(04) - Ca(H2PO4)2(aq) + CaSO4(aq) + HF (8)
Uma amostra de 150 g fluorapatita foi colocada em
meio litro de um solução ácido de sulfúrico com
concentração de 2 mol.L-1. Sabendo que no final do
processo a concentração de sulfato de cálcio era de
80 g.L-?, a pureza aproximada da amostra de
fluorapatita é:
Alternativas
a)
85%
b) 28%
c)
35%
d)
56%​

Answer 1

A pureza era de 28% (Alternativa B).

Vamos primeiro escrever a reação química balanceada:

2 Ca₅(PO₄)₃F + 7 H₂SO₄ → 3 Ca(H₂PO₄)₂ + 7 CaSO₄ + 2 HF

Assim, vemos que 2 mols de fluorapatita reagem com 7 mols de ácido sulfúrico para formar 7 mols de sulfato de cálcio.

Nesse caso, usou-se 150 g de fluorapatita (504 g/mol) e uma solução de 500 mL de ácido sulfúrico 2,0 mol/L, logo, tínhamos 1 mol de ácido. Formou-se 80 g/L de sulfato de cálcio (136 g/mol), logo, formou-se:

80 g/L x 0,500 L ÷ 136 g/mol = 0,2941 mol de CaSO₄

Portanto, levando a relação acima em consideração, temos que:

2 mols de fluorapatita ----- 7 mols de sulfato de cálcio

x ------ 0,2941 mol de sulfato de cálcio

x = 0,084 mol de fluorapatita

O que nós dá uma massa de:

0,084 mol x 504 g/mol = 42,34 g

Como a massa inicial era de 150 g, a pureza era de aproximadamente:

42,34 ÷ 150 = 0,28 = 28%

Bons estudos!