Question

De acordo com a OMS (Organização Mundial de Saúde), todo ser humano deve ter acesso à água tratada para seu consumo.

O tratamento de água consiste em um conjunto de procedimentos físicos e químicos que são aplicados na água, para que esta fique em condições adequadas para o consumo, ou seja, para que a água se torne potável. Esse processo de tratamento de água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças.

Em uma das etapas do tratamento de água ocorre a adsorção de partículas em uma massa gelatinosa constituída de hidróxido de alumínio. Esta substância é preparada pela adição de Ca(OH)2 e Al2(SO4)3 à água contida em tanques de tratamento, de acordo com a equação (1):

Ca(OH)2 + Al2(SO4)3 ---> 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 (1)

O hidróxido de cálcio, por sua vez é obtido através das reações 2 e 3, demosntradas abaixo:

CaCO3 ---------> CaO + CO2 (2)

CaO + H2O -------> Ca(OH)2 (3)

Considere que uma amostra de 50 g de calcário contenha 10 g de carbonato de cálcio, que a obtenção do óxido de cálcio é de 50% do carbonato de cálcio e que todo óxido de cálcio se transforma em hidróxido de cálcio. Considere, ainda, os dados: O (A = 16), Ca (A = 40), H (A = 1) e C (A = 12)

Com base nessas informações, caso uma indústria de transformação necessite da fabricação de 740 toneladas de hidróxido de cálcio, quantas toneladas do calcário serão necessárias para essa produção?


A) 1 000


B) 10 000


C) 20 000


D) 2 000


E) 560

Answer 1

   Olá! Para resolver esse exercício, primeiro vamos calcular as massas moleculares do carbonato de cálcio, do óxido de cálcio e do hidróxido de cálcio, sabendo que as massas dos elementos são Ca = 40g, O = 16g, C = 12g e H = 1g.

   CaCO3 = 40 + 12 + (16x3) = 100g
   CaO = 40 + 16 = 56g
   Ca(OH)2 = 40 + [2x (16 + 1)] = 74g

   Com as massas moleculares em mão, vamos agora resolvendo a questão de trás para frente . O enunciado diz que serão produzidos 740 ton de Ca(OH)2, que será produzido a partir do CaO pela reação a seguir :

      CaO + H2O -------> Ca(OH)2

   Nessa reação que já está balanceada, temos que 1 mol de CaO (equivalente a 56g), reage com 1 mol de Ca(OH)2 (equivalente a 74g). Podemos então descobrir de quantas ton de CaO partimos para conseguir 740 ton de Ca(OH)2 através de uma regra de três:

      Ca(OH)2                           CaO
          74 g  ----------------------  56 g
         740 ton -------------------    x

           74 . x = 740 . 56
                  x = 560 ton de CaO

   Tendo a massa de CaO, podemos descobrir quanto de CaCO3 foi utilizado. Entretanto, antes da regra de três, devemos nos atentar que o enunciado diz que o rendimento da reação 2 é de 50%, ou seja, essas 560 toneladas de CaO correspondem a apenas metade do que realmente foi produzido na reação. Logo, na reação 2 foram produzidos realmente 1120 ton de CaO. A partir desse valor e da reação já balanceada (CaCO3 ------> CaO + CO2), tendo que 1 mol de CaO (56g) reagiram com 1 mol de CaCO3 (100g), temos a seguinte regra de três :

         CaO                        CaCO3
         56 g  ------------------   100g
      1120 ton ----------------     x

          56 . x = 1120 . 100
                 x = 2000 ton de CaCO3.

   Tendo a quantidade de carbonato de cálcio em mãos, devemos lembrar que a massa de carbonato de cálcio é apenas 20% do total da massa de calcário, conforme nos informa o enunciado ( 10g de CaCO3 em 50g de calcário, 10/50 = 20%). Assim , a massa de calcário corresponderá a 5 vezes a massa de carbonato de cálcio encontrada:

      2000 ton x 5 = 10.000 ton de calcário.


   Portanto, para se obter 740 toneladas de hidróxido de cálcio nas condições pedidas, deve-se partir de 10.000 toneladas de calcário, sendo correta a alternativa B.

Answer 2

Resposta:

B) 10 000

Explicação: