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Questão FC287363

A calcopirita (do grego chalkós = cobre e pyros = fogo) é o mineral de cobre mais frequentemente encontrado na natureza. Possui estrutura CuFeS2, dureza na Escala de Mohs entre 3,5

Química

IDECAN · 2012

A calcopirita (do grego chalkós = cobre e pyros = fogo) é o mineral de cobre mais frequentemente encontrado na natureza. Possui estrutura CuFeS2, dureza na Escala de Mohs entre 3,5 e 4 e brilho metálico amarelo-ouro. É conhecido como “ouro de tolo”. A calcopirita em meio ácido e aeróbico produz sulfato cúprico e sulfato férrico, conforme a reação: 4 CuFeS2 + 17 O2 + 2 H2SO4 → 4 CuSO4 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O. Uma mineradora processou 10 toneladas de calcopirita com 75% de pureza, a massa de sulfato cúprico e sulfato férrico produzidos, considerando que o rendimento da reação foi de 80% são, respectivamente,

 

(Considere: massas atômicas (g/mol): Cu = 63,55; S = 32,02; Fe = 55,85; O = 16,00; H = 1,01.)

  1. 652 kg e 817 kg.
  2. 817 kg e 652 kg.
  3. 521 kg e 654 kg.
  4. 654 kg e 521 kg.
  5. 750 kg e 650 kg.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Dados: massa inicial = 10 toneladas → massa pura de CuFeS2 = 75% = 750 kg; rendimento = 80%.

Calcule massas molares: \(M_{CuFeS_2}=63{,}55+55{,}85+2\cdot32{,}02=183{,}44\) g·mol-1, \(M_{CuSO_4}=159{,}57\) g·mol-1, \(M_{Fe_2(SO_4)_3}=399{,}76\) g·mol-1.

Da estequiometria: 4 mol CuFeS2 → 4 mol CuSO4 (+ 2 mol Fe2(SO4)3), logo por 1 mol CuFeS2 gera 1 mol CuSO4 e 0,5 mol Fe2(SO4)3.

Massas teóricas por massa de CuFeS2: \( \frac{159{,}57}{183{,}44}=0{,}8698\) (CuSO4), \( \frac{0{,}5\cdot399{,}76}{183{,}44}=0{,}8719\) (Fe2(SO4)3).

Aplicando massa disponível e rendimento: \(750\cdot0{,}8698\cdot0{,}8\approx521{,}9\) kg ≈ 521 kg (CuSO4); \(750\cdot0{,}8719\cdot0{,}8\approx653{,}9\) kg ≈ 654 kg (Fe2(SO4)3).

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