Os fogos de artifício podem causar acidentes como incêndios, lesões corporais e até mesmo a morte de quem os usa ou observa. O principal componente desses artefatos é a pólvora negra, composta por enxofre, salitre e carvão em cuja combustão ocorre uma reação química que libera muita energia e que, por gerar grande quantidade de gases, é também expansiva e explosiva. A equação química não balanceada apresentada abaixo é uma representação simplificada dessa combustão. <center>KNO3(s) + S(s) + C(s) ÷ K2S(s) + N2(g) + CO2(g)</center> Com base nas informações acima e na tabela periódica, incluída no final deste caderno de provas, julgue o item a seguir.

Para gerar 1 mol de K2S é necessário pelo menos 1 mol de S, 3 mols de CO2 e 2 mols de KNO3, considerando-se um rendimento de 100% para a reação.

Dez mil litros de uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4) vazaram de um caminhão-tanque e o corpo de bombeiros foi acionado para neutralizar o ácido com CaO.

Considerando a situação hipotética descrita no texto e sabendo que a solução apresentava densidade igual a 1,89 g/mL e concentração igual a 98% massa/massa, julgue o item que se segue.


A quantidade de matéria de H2SO4 derramada é superior a 190.000 mol.


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 Esta questão envolve o cálculo estequiométrico que inclui a determinação da massa molar do carbonato de sódio decahidratado (Na₂CO₃·10H₂O) e a utilização dessa massa para preparar uma solução aquosa com concentração específica.

 Primeiramente, é necessário calcular a massa molar do Na₂CO₃·10H₂O. A formula molar pode ser calculada pela soma das massas molares de todos os átomos constituindo o composto. A massa molar do carbonato de sódio decahidratado é calculada como segue:

 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block" style="font-size: 16px;">
 <mi>M</mi> <mo>=</mo> <mo>(</mo> <mn>2</mn><mo>×</mo><mn>23</mn> <mo>+</mo> <mn>12</mn> <mo>+</mo> <mn>3</mn><mo>×</mo><mn>16</mn> <mo>+</mo> <mn>10</mn><mo>×</mo><mn>18</mn> <mo>)</mo> <mi> g/mol </mi>
 </math>
 Calculando os valores, obtemos:
 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block" style="font-size: 16px;">
 <mi>M</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>46</mn><mo>+</mo><mn>12</mn><mo>+</mo><mn>48</mn><mo>+</mo><mn>180</mn><mo>)</mo><mo>=</mo><mn>286</mn><mi> g/mol</mi>
 </math>

 O próximo passo é calcular a quantidade de n moles de Na₂CO₃·10H₂O necessárias para preparar 250 mL de uma solução 0,10 mol.L–1. A relação entre concentração, quantidade de substância e volume é dada por:
 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block" style="font-size: 16px;">
 <mi>C</mi> <mo>=</mo> <mfrac>
 <mi>n</mi>
 <mi>V</mi>
 </mfrac> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mi>C</mi><mo>×</mo><mi>V</mi>
 </math>
 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block" style="font-size: 16px;">
 <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0.1</mn> <mo>×</mo> <mn>0.250</mn> <mo>=</mo> <mn>0.025</mn> <mi> mol</mi>
 </math>
 
 Agora, aplicamos a relação da massa molar para encontrar a massa do sal necessária:
 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block" style="font-size: 16px;">
 <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mi>M</mi> <mo>×</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>286</mn> <mo>×</mo> <mn>0.025</mn> <mo>=</mo> <mn>7.15</mn> <mi> g</mi>
 </math>
 
 Analisando as alternativas fornecidas pela questão:
 <ul>
 <li>A) 2,7 g: Incorreto porque não corresponde à quantidade calculada.</li>
 <li>B) 5,4 g: Incorreto porque não corresponde à quantidade calculada.</li>
 <li>C) 7,2 g: Correto, pois a abordagem de arredondamento nos leva a este valor mais próximo do calculado (7,15 g).</li>
 <li>D) 8,7 g: Incorreto porque não corresponde à quantidade calculada.</li>
 <li>E) 10,6 g: Incorreto porque não corresponde à quantidade calculada.</li>
 </ul>

 Portanto, a alternativa correta é C.
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Questões de Química - Estequiometria