Cálculo de pH e Chuva Ácida: Estequiometria em Cimenteiras | Físico-Química A 11º Ano 2023

No âmbito das suas metas ambientais, uma indústria cimenteira instalou um precipitador eletrostático (dispositivo que remove poeiras) numa chaminé, como esquematizado na Figura 7.
A utilização de carvão nas cimenteiras é responsável pela presença de dióxido de enxofre, SO2, nos gases à saída do precipitador eletrostático.
Admita que:
– o teor de enxofre, S (s), no carvão é 3,5% (em massa); – na queima de 1,0 tonelada de carvão, todo o enxofre se espalha na atmosfera, sob a forma de SO2(g), numa área circular de 1,0 km de raio (A = πr²); – a precipitação nesta área arrasta os produtos gasosos resultantes da combustão e origina uma 'toalha' líquida no solo de 10 mm de altura; – todo o enxofre presente no combustível fóssil é oxidado a ião sulfato, SO4²⁻ (aq).
As duas reações que ocorrem podem ser traduzidas por S(s) + O2(g) → SO2(g) 2 SO2(g) + O2(g) + 6 H2O(l) → 2 SO4²⁻(aq) + 4 H3O⁺(aq) Determine o pH da água da chuva nesta área, após a queima de 1,0 tonelada de carvão.
Apresente todos os cálculos efetuados.

Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes: • Calcula a quantidade de enxofre numa tonelada de carvão (1,09 × 10³ mol) (ver nota) 3 pontos • Calcula o volume de água da chuva na área considerada (3,14×10⁷ dm³) (ver nota) 2 pontos • Calcula, de acordo com a estequiometria das equações, a concentração de H₃O⁺ na água da chuva (6,94 ×10⁻⁵ mol dm⁻³) 3 pontos • Calcula o pH da água da chuva (4,2) 2 pontos Nota - A ordem das duas primeiras etapas é arbitrária.