(Mackenzie 2015)
A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode ser representada pela equação a seguir:
4 FeS2(s) +11 O2(g) → Fe2O3(s) +8 SO2(g)
Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, é correto afirmar que o volume de SO2 produzido na reação de 600 g de pirita que apresente 50% de pureza é de
Dados: massa molar (g/mo) FeS2 = 120
Quando formos trabalhar com equações a primeira coisa que temos que fazer é balanceá-la.
Para as substâncias que não tem o número estequiométrico nós consideramos 1 mol
No lado esquerdo nós temos 4 mols de FeS2
se em 1 molécula de FeS2 há 1 átomo de Fe, então em 4 mols de pirita nós temos 4 mols de Fe.
Simples não?!
E como são 2 átomos de S em 1 molécula de FeS2
FeS2
então em 4 mols temos 8 mols de S.
Agora é só aplicar a mesma lógica à molécula de oxigênio.
Em 1 molécula de O2 temos 2 átomos de O, logo em 11 mols de O2 temos 22 mols de O.
Resumindo, no lado esquerdo da equação
\(
\begin{cases}
4\; mols\; de\; Fe \\
\\
8\; mols\; de\; S \\
\\
22\; mols\; de\; O
\end{cases}
\)
Vejamos o lado direito.
2 mols de Fe
19 mols de O
e 8 mols de S.
As quantidades de Fe nos lados esquerdo e direito diferem, então precisamos balancear a equação (igualar os Fe e todos os outros elementos nos 2 lados).
Se colocarmos 2 mols de Fe2O3
igualamos o Fe (2 mols de cada lado) e o oxigênio.
Lado esquerdo
\(
\begin{cases}
4\; mols\; de\; Fe \\
\\
8\; mols\; de\; S \\
\\
22\; mols\; de\; O
\end{cases}
\)
Lado direito
\(
\begin{cases}
4\; mols\; de\; Fe \\
\\
8\; mols\; de\; S \\
\\
22\; mols\; de\; O
\end{cases}
\)
Equação balanceada podemos prosseguir.
A questão quer saber o volume de SO2 produzido apartir de 600 g de pirita com 50% de pureza, ou seja, 50% são são impurezas, precisamos nos livrar dela, então ficamos com 300 g de FeS2 (0,5.600 = 300).
Nós sabemos que 1 mol de FeS2 tem 120 g, 300 g representam quantos mols
1 ------------ 120
x ------------ 300
x = 2,5
Se 4 mols de FeS2 produzem 8 de SO2
2,5 de fornecem quantos de dióxido de enxofre
1 mol de qualquer gás nas CNTP tem 22,4 L, logo 5 mols ocupam 112 L.
