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O Brasil produziu, em 2014, 14 milhões de toneladas de minério de níquel. Apenas uma parte desse minério é processada para a obtenção de níquel puro. Uma das etapas do processo de obtenção do níquel puro consiste no aquecimento, em presença de ar, do sulfeto de níquel (Ni₂S₃), contido no minério, formando óxido de níquel (NiO) e dióxido de enxofre (SO₂). O óxido de níquel é, então, aquecido com carvão, em um forno, obtendo-se o níquel metálico. Nessa última etapa, forma se, também, dióxido de carbono (CO₂).

a) Considere que apenas 30 % de todo o minério produzido em 2014 foram destinados ao processo de obtenção de níquel puro e que, nesse processo, a massa de níquel puro obtida correspondeu a 1,4 % da massa de minério utilizada. Calcule a massa mínima de carvão, em quilogramas, que foi necessária para a obtenção dessa quantidade de níquel puro

b) Cada um dos gases produzidos nessas etapas de obtenção do níquel puro causa um tipo de dano ambiental. Explique esse fato para cada um desses gases.

Resposta:

As reações descritas no texto são:

Ni_2S_3(s)+4O_2(g) rightarrow 2NiO(s)+3SO_2(g)

NiO(s)+C(s)rightarrow 2Ni(s)+CO_2(g)

a) Primeiro calcula-se a massa de minério que foi destinada ao processo de obtenção de Ni puro.

14cdot 10^6; t — 100%

x; t —  30%

x=4,2cdot 10^6 ; t

Em seguida, calcula-se a massa de Ni puro obtida.

4,2cdot 10^6; t — 100%

y; t — 1,4%

y=5,88cdot 10^4 ; t

Agora calcula-se a massa de carvão utilizada usando da proporção das equações químicas que ocorrem no processo.

1; mol ; de ; C —  2; mols; de; Ni

12; g — 2cdot 58,8; g

z; g —  5,88cdot 10^4 ; t

z=6cdot 10^3; t Rightarrow z=6cdot 10^6; kg

b) O SO_2 é um dos principais causadores da chuva ácida enquanto que o CO_2 é um dos gases do efeito estufa e o aumento da sua concentração pode agravar este efeito fazendo com que as temperaturas da Terra fiquem cada vez mais altas.

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