O ácido sulfúrico (H₂SO4) é o ácido mais importante do ponto de vista econômico. Ao final de processo de fabricação do ácido sulfúrico, obtém-se uma espécie oleosa e densa conhecida como óleum (H₂S₂O7). O óleum é destinado ao mercado, sendo utilizado nos segmentos de defensivos agrícolas. A reação de formação do óleum pode ser Acido sulfurico Oxigenia representada por:
S8+ 12 0₂ + 8 H₂SO4 → 8 H2S2O7
A China e os Estados Unidos são grandes produtores mundiais de ácido sulfúrico, as produções mensais (nos anos de 2005 e 2010) destes dois países estão esquematizadas na seguinte tabela: (VEJA A FOTO EM ANEXO)
Calcule quantos litros de gás oxigênio (nas CNTP) serão necessários para a produção de óleum, caso seja utilizado a quantidade de ácido sulfúrico produzida pelo país asiático durante 8 meses no ano de 2010?
DADOS DE MASSA MOLAR: H₂SO4 = 98 g/mol
S8+ 12 0₂ + 8 H₂SO4 → 8 H2S2O7
A China e os Estados Unidos são grandes produtores mundiais de ácido sulfúrico, as produções mensais (nos anos de 2005 e 2010) destes dois países estão esquematizadas na seguinte tabela: (VEJA A FOTO EM ANEXO)
Calcule quantos litros de gás oxigênio (nas CNTP) serão necessários para a produção de óleum, caso seja utilizado a quantidade de ácido sulfúrico produzida pelo país asiático durante 8 meses no ano de 2010?
DADOS DE MASSA MOLAR: H₂SO4 = 98 g/mol
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Resposta:
Para calcular a quantidade de oxigênio necessária para a produção de óleo a partir da quantidade de ácido sulfúrico produzido pela China em oito meses no ano de 2010, é necessário usar a prescrição da reação química fornecida.
Explicação:
Primeiro, calcule a quantidade total de ácido sulfúrico produzido pelo país no período de 8 meses. A partir dos dados da tabela, a quantidade total de ácido sulfúrico produzida é de aproximadamente 2.400 milhões de toneladas métricas.
Usando a aprovação da reação química, temos que a emissão de 8 ácido sulfúrico é necessária para a produção de 8 emissão de óleo e cada molécula de ácido sulfúrico contém 12 átomos de oxigênio.
Calculando a quantidade de átomos de oxigênio presentes na quantidade total de ácido sulfúrico produzido pela China em oito meses no ano de 2010, temos:
2.400.000.000 toneladas métricas de ácido sulfúrico x (1 mol/98 g) x (12 átomos de oxigênio/1 mol de ácido sulfúrico) = 288.164.480.000 átomos de oxigênio
Usando a fórmula de conversão de quantidade de átomos para litros de gás oxigênio (1 mol de gás oxigênio = 24 litros), temos que 288.164.480.000 átomos de oxigênio equivalem a 12.008.185.333 litros de gás oxigênio.
Portanto, 12.008.185.333 litros
utilizando a quantidade de ácido sulfúrico produzida pela China em 8 meses de 2010, devemos primeiro calcular a quantidade de ácido sulfúrico produzida. Como a tabela fornecida mostra que a China produziu 1,9 milhões de toneladas de ácido sulfúrico nesse período, podemos converter isso para gramas. Para isso, multiplicamos 1.9 milhões por 1000 para converter a tonelada para quilogramas e depois por 98 para converter os quilogramas para gramas. Isso dá um total de 186.2 milhões de gramas de ácido sulfúrico produzidos em 8 meses.
Agora, para calcular a quantidade de oxigênio necessária para a produção de óleum, podemos usar a reação de formação do óleum dada na pergunta. A reação indica que para cada 8 moléculas de ácido sulfúrico, 12 moléculas de oxigênio são necessárias. Dividindo 186.2 milhões de gramas de ácido sulfúrico por 98 g/mol para achar o número de moléculas de ácido sulfúrico e multiplicando isso por 12 para achar o número de moléculas de oxigênio, obtemos um total de 25 milhões de moléculas de oxigênio necessárias para a produção de óleum. Agora, para converter essas moléculas em litros, multiplique 25 milhões por 22.4 litros por molécula (que é a constante dos gases nas condições normais de temperatura e pressão). Isso dá um total de 560 milhões