Para proteger estruturas de aço da corrosão, a
indústria utiliza uma técnica chamada galvanização.
Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco,
que pode ser obtido a partir de um minério denominado
esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a
conversão do minério em zinco metálico tem rendimento
de 80% nesta sequência de equações químicas:
Que valor mais próximo de massa de zinco metálico,
em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de
esfalerita.
O bisfenol-A é um composto que serve de matéria-prima para a fabricação de polímeros utilizados em embalagens plásticas de alimentos, em mamadeiras e no revestimento interno de latas. Esse composto está sendo banido em diversos países, incluindo o Brasil, principalmente por ser um mimetizador de estrógenos (hormõnios) que, atuando como tal no organismo, pode causar infertilidade na vida adulta. O bisfenol-A (massa molar igual a 228 g/mol) é preparado pela condensação da propanona (massa molar igual a 58 g/mol) com fenol (massa molar igual a 94 g/mol), em meio ácido, conforme apresentado na equação química.
PASTORE, M. Anvisa proíbe mamadeiras com bisfenol-A no Brasil. Folha de S. Paulo, 15 set. 2011 (adaptado).
Considerando que, ao reagir 580 g de propanona com 3 760 g de fenol, obteve-se 1,14 kg de bisfenol-A, de acordo com a reação descrita, o rendimento real do processo foi de
Devido à sua reatividade, o fósforo não é encontrado na forma
elementar na natureza, porém forma parte de numerosos
minerais. A forma alotrópica branca pode ser obtida a partir do
aquecimento do fosfato de cálcio em um forno a 1450°C em
presença de sílica e carbono. O fosfato é reduzido a fósforo, que
se libera na forma de vapor.
2Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 +10 C → 6CaSiO3 + 10 CO + P4
O fósforo branco obtido é, então, condensado em água, evitando-
se a presença de ar para que não inflame. O fósforo branco é
extremamente venenoso - uma dose de 52mg pode ser fatal.
A massa de Ca3(PO4)2 que deverá reagir para produção da dose
letal citada no texto é de :
Dados: Massa molar O = 16g.mol–1 P = 31g.mol–1 Ca = 40g.mol–1
Assim como ocorre em outros tipos de absorção de energia, as moléculas, quando absorvem radiação no infravermelho, são excitadas para atingir um estado maior de energia. Nesse processo, as moléculas absorvem as frequências de radiação no infravermelho que equivalem aos(às)
A água potável precisa ser límpida, ou seja, não deve conter partículas em suspensão, tais como terra ou restos de plantas, comuns nas águas de rios e lagoas. A remoção das partículas é feita em estações de tratamento, onde Ca(OH)2 em excesso e Al2(SO4)3 são adicionados em um tanque para formar sulfato de cálcio e hidróxido de alumínio. Esse último se forma como flocos gelatinosos insolúveis em água, que são capazes de agregar partículas em suspensão. Em uma estação de tratamento, cada 10 gramas de hidróxido de alumínio é capaz de carregar 2 gramas de partículas.
Após decantação e filtração, a água límpida é tratada com cloro e distribuída para as residências. As massas molares dos elementos H, O, AI, S e Ca são, respectivamente, 1 g/mol, 16 g/mol, 27 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol.
Considerando que 1 000 litros da água de um rio possuem 45 gramas de partículas em suspensão, a quantidade mínima de Al2(SO4)3 que deve ser utilizada na estação de tratamento de água, capaz de tratar 3 000 litros de água de uma só vez, para garantir que todas as partículas em suspensão sejam precipitadas, é mais próxima de
O cobre, muito utilizado em fios da rede elétrica e com considerável valor de mercado, pode ser encontrado na natureza na forma de calcocita, Cu2S (s), de massa molar 159 g/mol. Por meio da reação Cu2S (s) + 02 (g) -> 2 Cu (s) + S02 (g), é possível obtê-lo na forma metálica. A quantidade de matéria de cobre metálico produzida a partir de uma tonelada de calcocita com 7,95% (m/m) de pureza é
Diesel é uma mistura de hidrocarbonetos que também apresenta enxofre em sua composição. Esse enxofre é um componente indesejável, pois o trióxido de enxofre gerado é um dos grandes causadores da chuva ácida. Nos anos 1980, não havia regulamentação e era utilizado óleo diesel com 13 000 ppm de enxofre. Em 2009, o diesel passou a ter 1 800 ppm de enxofre (S1800) e, em seguida, foi inserido no mercado o diesel S500 (500ppm). Em 2012, foi difundido o diesel S50, com 50 ppm de enxofre em sua composição. Atualmente, é produzido um diesel com teores de enxofre ainda menores.
Os impactos da má qualidade do óleo diesel brasileiro. Disponível em www.cnt.org.br
Acesso em 20 dez.: 2012 (adaptado).
A substituição do diesel usados nos anos 1980 por aquele difundido em 2012 permitiu uma redução percentual de emissão SO3 de
A combustão é uma reação entre uma substância (combustível)
e o oxigênio (O2) (comburente), com liberação de energia
levando à formação de gás carbônico e água. A falta de
oxigênio durante a combustão pode levar à formação de um
produto indesejável como a fuligem (C), que não tem oxigênio
na sua constituição.
A quantidade de calor liberada é menor nos casos de
combustão incompleta. Portanto, além de gerar compostos
nocivos à saúde humana, a combustão incompleta apresenta
uma grande desvantagem econômica, pois com a mesma
quantidade de combustível haverá menor quantidade de
energia gerada.
O calor liberado na combustão completa de metano é de
802 kJ.mol–1 e, nas mesmas condições de temperatura, o calor
liberado na queima incompleta desse composto, produzindo
fuligem é de 408,5 kJ.mol–1.
(Combustão e Energia disponível em
http://www.usp.br/qambiental/combustao_energia.html; Acesso 01/10/2013)
A massa de metano, queimada de maneira incompleta
produzindo fuligem, necessária para produzir a mesma
quantidade de calor que a queima completa de 8 kg de metano é
Dados: Massa molar do H=1 g.mol–1 C = 12g.mol–1
A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/L. Entretanto concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL. Um individuo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento.
Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse individuo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulante?
Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (C4H10), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de
O polímero PET (tereftalato de polietileno), material
presente em diversas embalagens descartáveis, pode
levar centenas de anos para ser degradado e seu
processo de reciclagem requer um grande aporte
energético. Nesse contexto, uma técnica que visa
baratear o processo foi implementada recentemente.
Trata–se do aquecimento de uma mistura de plásticos
em um reator, a 700 °C e 34 atm, que promove a quebra
das ligações químicas entre átomos de hidrogênio
e carbono na cadeia do polímero, produzindo gás
hidrogênio e compostos de carbono que podem ser
transformados em microesferas para serem usadas em
tintas, lubrificantes, pneus, dentre outros produtos.
Considerando o processo de reciclagem do PET, para
tratar 1 000 g desse polímero, com rendimento de 100%,
o volume de gás hidrogênio liberado, nas condições
apresentadas, encontra–se no intervalo entre
Dados: Constante dos gases R = 0,082 L atm/mol K;
Massa molar do monômero do PET = 192 g/mol; Equação
de estado dos gases ideais: PV = nRT
Pesquisadores conseguiram produzir grafita
magnética por um processo inédito em forno com
atmosfera controlada e em temperaturas elevadas.
No forno são colocados grafita comercial em pó e
óxido metálico, tal como CuO. Nessas condições, o
óxido é reduzido e ocorre a oxidação da grafita, com
a introdução de pequenos defeitos, dando origem à
propriedade magnética do material.
VASCONCELOS, Y. Um ímã diferente. Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br.
Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado).
Considerando o processo descrito com um rendimento de
100%, 8 g de CuO produzirão uma massa de CO2 igual a
Dados: Massa molar em g/mol: C = 12; O = 16; Cu = 64
Três amostras de minérios de ferro de regiões distintas foram analisadas e os resultados, com valores aproximados, estão na tabela:
Considerando que as impurezas são inertes aos compostos envolvidos, as reações de redução do minério de ferro com carvão, de formas simplificadas, são:
Os minérios que apresentam, respectivamente, a maior pureza e o menor consumo de carvão por tonelada de ferro produzido são os das regiões:
Considere que a abundância de 13C em um 1 mol de uma
amostra de carbono é igual a 0,10%.
Qual é a massa, em g, de CO2 produzida (apenas com o
isótopo 13C) na combustão completa dessa amostra?
Com base nas informações da equação termoquímica acima
e considerando a reação completa, a energia liberada,
em kJ, na reação de 300 g de óxido nítrico com 6.400 g de
gás oxigênio, para formação de dióxido de nitrogênio é
