Cálculo estequiométrico no ENEM PPL 2025
As usinas termoelétricas que utilizam carvão mineral com alto teor de enxofre podem emitir grandes quantidades de SO2 para a atmosfera. Suponha que, a alguns quilômetros de uma usina termoelétrica, ocorreu uma precipitação de chuva de uma nuvem contendo 1 000 toneladas de água. É possível considerar que: (i) essa nuvem tenha absorvido todo o SO2 produzido pela usina; (ii) esse SO2 foi totalmente convertido em H2SO4, como mostrado pela sequência de equações a seguir; e (iii) esse ácido encontra-se totalmente ionizado no interior da nuvem. Nessa situação, o valor de pH da água da chuva foi igual a 4,0.
2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g)
SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)
H₂SO₄(aq) → 2 H⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)
Considere as massas molares: H = 1 g/mol; S = 32 g/mol; O = 16 g/mol. Densidade da água: 1 g/mol.
A massa de SO2 emitida por essa usina foi mais próxima de
Ver gabarito e explicação
Gabarito: B
A partir do pH = 4,0, calculamos a concentração de íons H⁺ na água da chuva: [H⁺] = 10⁻⁴ mol/L. Como a nuvem continha 1.000 toneladas de água, que equivalem a 1.000.000 kg, e a densidade da água é 1 kg/L, o volume total é de 1.000.000 L. O número de mols de H⁺ é, portanto, 10⁻⁴ × 1.000.000 = 100 mols.
Cada molécula de H₂SO₄ libera dois H⁺, então o número de mols de H₂SO₄ é metade do de H⁺: 50 mols. Pela sequência de reações, 1 mol de SO₂ produz 1 mol de H₂SO₄ (via 2 SO₂ → 2 SO₃ e depois SO₃ + H₂O → H₂SO₄). Assim, foram consumidos 50 mols de SO₂.
A massa molar do SO₂ é 32 + 2×16 = 64 g/mol. Multiplicando: 50 mol × 64 g/mol = 3200 g = 3,2 kg. Portanto, a massa de SO₂ emitida foi mais próxima de 3,2 kg, alternativa correta B.
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