(Enem 2014 · 2ª aplicação) O cobre, muito utilizado em fios da rede elétrica e com considerável valor de mercado, pode ser encontrado na natureza na forma de calcocita, Cu2S(s), de massa molar 159 g/mol. Por meio da reação Cu2S(s) + O2(g) → 2 Cu(s) + SO2(g), é possível obtê-lo na forma metálica.
A quantidade de matéria de cobre metálico produzida a partir de uma tonelada de calcocita com 7,95 % (m/m) de pureza é
a) 1,0 × 103 mol.
b) 5,0 × 102 mol.
c) 1,0 × 100 mol.
d) 5,0 × 10−1 mol.
e) 4,0 × 10−3 mol.
Utilize a tabela periódica para calcular as massas molares quando necessário.
Resolução
Passo 1: a massa de calcocita pura
A calcocita tem pureza de 7,95% (m/m): a cada 100 g da amostra, 7,95 g são de Cu2S. Logo, em 1 tonelada (1.000 kg) há 79,5 kg (79.500 g) de calcocita pura.
Passo 2: a relação estequiométrica entre a calcocita e o cobre
Pela equação do enunciado, já balanceada, cada mol de calcocita que reage produz 2 mol de cobre metálico. A relação estequiométrica é, portanto, 1:2.
Passo 3: a quantidade de matéria de cobre metálico
Com a massa molar da calcocita (159 g/mol), uma regra de três dá a quantidade de matéria de cobre produzida pelos 79.500 g de Cu2S:
Portanto, uma tonelada de calcocita com 7,95% de pureza produz 1,0 × 103 mol de cobre metálico.
Gabarito: A