Questão 51 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Uma usina termoelétrica queima 10 toneladas de carvão por hora para gerar energia elétrica. Considerando que a carga de carvão contém 6% de pirita de ferro de fórmula FeS2 como contaminante e que a queima é considerada completa, oxidando o Fe (II) a Fe(III), a quantidade de dióxido de enxofre lançado na atmosfera a cada hora é de Massa molar: Fe: 56 g/mol; S: 32 g/mol; O: 16 g/mol
- A) 320 kg.
- B) 640 kg.
- C) 1080 kg.
- D) 1280 kg.
- E) 1460 kg.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (INEA 2013).
Comentário
Gabarito: B.
A pirita (FeS₂) é o contaminante que gera SO₂ na queima. Cada FeS₂ contém 2 átomos de S, e cada S queimado forma 1 SO₂.
- Pirita por hora: 6% de 10 t = 0,6 t = 600 kg = 600 000 g.
- Massa molar do FeS₂: 56 + 2·32 = 120 g/mol.
- Mols de FeS₂: 600 000 ÷ 120 = 5 000 mol.
- Mols de SO₂: 2 × 5 000 = 10 000 mol (2 S por FeS₂).
- Massa de SO₂ (64 g/mol): 10 000 × 64 = 640 000 g = 640 kg.
Por que as outras estão erradas:
- (A) 320 kg: corresponde a 5 000 mol de SO₂, isto é, considerar apenas 1 S por FeS₂ (metade do valor correto).
- (C) 1080 kg: equivale a cerca de 16 900 mol de SO₂, que exigiriam cerca de 1012 kg de pirita, mais que os 600 kg disponíveis.
- (D) 1280 kg: é o dobro do valor correto (20 000 mol de SO₂), o que exigiria 1200 kg de pirita.
- (E) 1460 kg: equivale a cerca de 22 800 mol de SO₂, que exigiriam cerca de 1369 kg de pirita, também acima dos 600 kg.
Dica: o erro mais comum é esquecer que a pirita tem 2 átomos de enxofre. Conte quantos S há por fórmula antes de montar a proporção estequiométrica.
Fundamentos: estequiometria de reações de combustão · porcentagem em massa de contaminante · massa molar e conversão mol-massa
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV INEA 2013 (Engenheiro Químico), questão 51, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.