A água potável precisa ser límpida, ou seja, não deve conter partículas em suspensão, tais como terra ou restos de plantas, comuns nas águas de rios e lagoas. A remoção das partículas é feita em estações de tratamento, onde Ca(OH)2 em excesso e Al2(SO4)3 são adicionados em um tanque para formar sulfato de cálcio e hidróxido de alumínio. Esse último se forma como flocos gelatinosos insolúveis em água, que são capazes de agregar partículas em suspensão. Em uma estação de tratamento, cada 10 gramas de hidróxido de alumínio é capaz de carregar 2 gramas de partículas. Após decantação e filtração, a água límpida é tratada com cloro e distribuída para as residências. As massas molares dos elementos H, O, Al, S e Ca são, respectivamente, 1 g/mol, 16 g/mol, 27 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol.
Considerando que 1 000 litros da água de um rio possuem 45 gramas de partículas em suspensão, a quantidade mínima de Al2(SO4)3 que deve ser utilizada na estação de tratamento de água,capaz de tratar 3 000 litros de água de uma só vez, para garantir que todas as partículas em suspensão sejam precipitadas, é mais próxima de
A) 59 g.
B) 493 g.
C) 987 g.
D) 1 480 g.
E) 2 960 g.
Solução
Em 1 000 L da água de um rio, existem 45 g de partículas em suspensão. Isso significa em que em 3 000 L de água (volume de água a ser tratada) existirão 135 g de partículas em suspensão.
1000 L de água ——- 45 g de partículas em suspensão
3000 L de água ——- x
x = 135 g de partículas em suspensão
Foi mencionado no enunciado que 10 g de hidróxido de alumínio, Al(OH)3, conseguem carregar 2 gramas de partículas. Se existem 135 g de partículas, a massa necessária de Al(OH)3 é de:
10 g de Al(OH)3 ———– 2 g de partículas
y ——————————-135 g de partículas
y = 675 g de Al(OH)3
O hidróxido de alumínio é obtido através de uma reação entre Ca(OH)2 e Al2(SO4)3:
3 Ca(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3 CaSO4 + 2 Al(OH)3
Portanto, precisamos calcular qual a quantidade de Al2(SO4)3 fornecerá a massa necessária de Al(OH)3, calculada anteriormente.
1 mol Al2(SO4)3 2 mol Al(OH)3
342 g ————————– 2 78 g
z ——————————– 675 g
z = 1 479,8 g, o que é aproximadamente 1 480 g de Al2(SO4)3.
Alternativa D
