Santa Casa 2026.2Questão 59de 80O processo Leblanc, desenvolvido no século 17, foi a primeira rota industrial para a fabricação de barrilha (Na_2CO_3)

QuímicaEstequiometria

Numeração da versão 1.

O processo Leblanc, desenvolvido no século 17, foi a primeira rota industrial para a fabricação de barrilha ( $Na_2CO_3$ ), insumo indispensável para a fabricação de vidro, sabão, detergente, papel e para o tratamento de água. A partir de cloreto de sódio ( $NaC\ell$ ), ácido sulfúrico ( $H_2SO_4$ ), carbono (C) e carbonato de cálcio ( $CaCO_3$ ), a síntese da barrilha se consolidava por meio da seguinte sequência de reações representadas nas equações não balanceadas:

NaC\ell\,(s) + H_2SO_4\,(\ell) \longrightarrow Na_2SO_4\,(s) + HC\ell\,(g)

Na_2SO_4\,(s) + CaCO_3\,(s) + C\,(s) \longrightarrow Na_2CO_3\,(s) + CaS\,(s) + CO_2\,(g)

Para a produção de 50 mol de barrilha, a quantidade mínima, em mol, de $H_2SO_4$ que reage e a massa, em quilogramas, de $CO_2$ formada são, respectivamente,

Alternativa A, a correta: 50 e 4,4.Resposta
Alternativa B: 100 e 4,4.
Alternativa C: 25 e 2,2.
Alternativa D: 50 e 1,1.
Alternativa E: 100 e 2,2.

Resolução do Jazz

O que a questão pede: o mínimo de $H_2SO_4$ , em mol, e a massa de $CO_2$ , em kg, para produzir 50 mol de barrilha.

Passo 1. Balancear a primeira reação:

2\,NaC\ell + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2\,HC\ell

Passo 2. Balancear a segunda reação: o C do carvão sai como $CO_2$ . Contando oxigênios: $4 + 3 = 7$ nos reagentes; com 2 $CO_2$ , fica $3 + 4 = 7$ nos produtos.

Na_2SO_4 + CaCO_3 + 2\,C \rightarrow Na_2CO_3 + CaS + 2\,CO_2

Passo 3. Encadear as proporções:

1\ H_2SO_4 \rightarrow 1\ Na_2SO_4 \rightarrow 1\ Na_2CO_3 + 2\ CO_2

Para 50 mol de $Na_2CO_3$ : 50 mol de $H_2SO_4$ e 100 mol de $CO_2$ .

Passo 4. Massa de $CO_2$ : $M = 44\ \text{g/mol}$

m = 100 \cdot 44 = 4\,400\ \text{g} = 4{,}4\ \text{kg}

Conferindo as alternativas:
(A) Correta. 50 mol e 4,4 kg.
(B) Incorreta. 100 mol de ácido seria confundir com o $CO_2$ ou com o $HC\ell$ .
(C) Incorreta. Metade dos dois valores.
(D) Incorreta. O ácido está certo, mas a massa de $CO_2$ não.
(E) Incorreta. Ácido em dobro e $CO_2$ pela metade, sem balancear o carbono.

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