Silicato de sódio, um composto químico de fórmula Na2SiO3, atua como um agente ligante na produção de cimentos refratários. Também é utilizado na produção de cimentos antiácidos, na produção de isolantes térmicos e na fabricação de impermeabilizantes de paredes e lajes. O processo de obtenção consiste na calcinação da mistura de sílica (SiO2) com carbonato de sódio (Na2CO3), produzindo o silicato de sódio e gás carbônico. Este processo apresenta rendimento de 70%. A massa de silicato de sódio que poderá ser obtida por este processo, a partir de 3,0 kg de sílica, é: Dados: Massas molares em g.mol–1 Si = 28; O = 16; Na = 23; C = 12.
- A)3,71 kg.
Errada, porque 3,71 kg não corresponde ao valor teórico nem ao valor corrigido pelo rendimento de 70%.
- B)4,27 kg.
Certa, pois 3,0 kg de SiO2 geram 6,10 kg teoricamente de Na2SiO3 e, com rendimento de 70%, resultam em 4,27 kg.
- C)6,10 kg.
Errada, porque 6,10 kg é a massa teórica, sem aplicar o rendimento do processo.
- D)7,57 kg.
Errada, porque 7,57 kg ultrapassa até o valor teórico, o que não faz sentido com rendimento de 70%.
- E)8,71 kg.
Errada, porque 8,71 kg é maior que a massa máxima teórica possível para essa quantidade de sílica.
Gabarito: B
Nesta questão, o caminho é clássico de estequiometria: primeiro você identifica a equação balanceada e depois compara as massas molares. A reação entre sílica e carbonato de sódio é 1:1, formando silicato de sódio e gás carbônico. Isso significa que 1 mol de SiO2 gera 1 mol de Na2SiO3. A massa molar da sílica (SiO2) é 60 g/mol, pois 28 + 2x16 = 60. Já a do silicato de sódio (Na2SiO3) é 122 g/mol, porque 2x23 + 28 + 3x16 = 122. Então, 3000 g de SiO2 correspondem a 50 mol, que produziriam 50 mol de Na2SiO3, isto é, 6100 g se o rendimento fosse de 100%. Como o processo tem rendimento de 70%, você não pode ficar com a massa teórica inteira. Basta aplicar 70% sobre 6100 g: 0,70 x 6100 = 4270 g, ou 4,27 kg. É o tipo de conta que a banca adora: parece química industrial, mas no fundo é conta de regra de três com estequiometria. Portanto, o gabarito correto é a alternativa B. O ponto decisivo é perceber que o rendimento reduz a massa obtida em relação ao valor teórico, e isso derruba quem para antes da última etapa.