Questão 3188911

• Banca: IF-MT
• Órgão: IF-MT
• Ano: 2019
• Provas: IF-MT - 2019 - IF-MT - Técnico em Laboratório - Química
• Disciplina: Química
• Assuntos: Cinética Química; Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas; Representação das transformações químicas; Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador

O ácido sulfúrico pode ser obtido por vários processos, e o mais econômico, segundo Campos (2011), foi patenteado em 1831 pelo inglês Peregrine Phillips, conhecido como processo de contato. É um dos compostos mais utilizados na indústria, tendo aplicações em vários setores, como na produção de fertilizantes, papel e explosivos. Possui ação oxidante e também pode ser utilizado na desidratação de açúcares, amido e celulose e na obtenção de muitos compostos (CAMPOS, 2011).

O sulfato de bário, substância muito utilizada em exames radiológicos, pode ser obtido por meio de uma reação entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de bário, conforme reação equacionada a seguir:

Ba(OH)_2(aq) + H₂SO_4(aq) → BaSO_4(s) + H₂O_(l)

_{Considerando que a reação tem um rendimento de 80%, a massa, em gramas, de sulfato de bário obtido, quando são utilizados 0,05 kg de hidróxido de bário, será aproximadamente de:}

_{Massas atômicas: H = 1; Ba = 137; S = 32; O = 16.}

• A. 68,13
• B. 5,45
• C. 54,50
• D. 6,81
• E. 74,13

Gabarito: C

Comentários

• 171 g Ba(OH)2 ------233g  BaSO4(s)

  50 g--------------------x

  x= 68,12 g

  68,12 -----100%

  x----------80%

  x=54,49 g

  Letra C.

• Esta questão aborda conceitos relacionados à estequiometria de reações químicas.
  

  
  

  Para resolvê-la é preciso relacionar a massa do reagente Ba(OH)₂ à massa do produto BaSO₄ e considerar o rendimento de 80%.
  

  
  

  Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
  

  
  Dados:

  
  

  Rendimento = 80%;
  

  Massa de Ba(OH)₂ – m Ba(OH)₂ = 0,05 kg = 50 g;

  Massas atômicas: H = 1; Ba = 137; S = 32; O = 16.
  

  
  

  Resolução:
  

  
  
  Primeiramente é preciso verificar se a reação está balanceada. É possível observar que apenas os elementos hidrogênio e oxigênio não estão balanceados e para balanceá-los basta colocar um 2 na frente da fórmula molecular da água:
  
  
  
  Ba(OH)_2(aq) + H₂SO_4(aq) → BaSO_4(s) + 2 H₂O_(l)
  

  
  

  1) A partir da reação é possível perceber que 1 mol de Ba(OH₂) produz 1 mol de BaSO₄, considerando 100% de rendimento, ou seja, os reagentes foram totalmente consumidos para a formação dos produtos. Como o enunciado requer a massa de BaSO₄ formada, podemos converter essa informação para massa, de acordo com as massas molares dos compostos (MM), em g/mol, calculadas a partir das massas atômicas:

  
  

  MM Ba(OH)₂ = MA_Ba + 2 × (MA_O + MA_H) = 137 + 2 × (16 + 1) = 171 g/mol

  MM BaSO₄ = MA_Ba + MA_S + 4 × (MA_O) = 137 + 32 + 4 × 16 = 233 g/mol
  

  
  

  2) Como 1 mol de Ba(OH)₂ produz 1 mol de BaSO₄, podemos obter a massa de BaSO₄ produzida a partir de 0,05 kg (50 g) de Ba(OH)₂:

  
  

  1 mol de Ba(OH)₂   ^produz  1 mol de BaSO₄

  171 g de Ba(OH)₂    ^produzem  233 g de BaSO₄

          50  g                    ---------           x

  x = 50 × 233/171 = 68,13 g

  
  

  3) A questão requer a massa de BaSO₄ formada considerando 80% de rendimento. Para determiná-la basta realizar uma regra de três:

  
  

  68,13 g de BaSO₄    -------  100% 

             m BaSO₄        -------   80%

  m BaSO₄ = 0,8 × 68,13 = 54,5 g

  
  

  
  

  Gabarito da Professora: Letra C.