Fuvest 2024 · Segunda fase · Questão 1 · Discursiva

Química · Estequiometria, Número de oxidação, Concentração de soluções

O ácido fosfórico (H3PO4) é um importante produto químico usado na produção de fertilizantes, detergentes e na indústria alimentícia. A produção de H3PO4 pode ocorrer por dois processos distintos. No processo úmido, faz-se reagir rocha fosfática (Ca5(PO4)3F) com ácido sulfúrico. Outra opção é oxidar o fósforo elementar (P4) com oxigênio gasoso para formar o P4O10 e, em seguida, reagir essa espécie com água formando o ácido fosfórico.

  1. Considerando Ca5(PO4)3F e P4O10, qual das duas espécies possui o maior teor de P em massa? Justifique a sua resposta mostrando os cálculos.
  2. Apresente, na tabela da folha de repostas, a equação da reação global balanceada para a produção de ácido fosfórico a partir do P4 e o número de oxidação do fósforo no reagente e no produto.

  3. Um volume de 10 mL de um refrigerante previamente desgaseificado foi adicionado em um balão volumétrico de 50 mL, que foi completado com água destilada. Essa solução foi analisada e obteve-se uma concentração de 0,2 g/L de ácido fosfórico. Considerando que o valor máximo de ácido fosfórico permitido em refrigerantes é de 0,07 g para cada 100 mL, a concentração de ácido fosfórico nesse refrigerante encontra-se dentro do limite permitido pela legislação? Justifique a sua resposta mostrando os cálculos.

    Note e adote: Massas molares (g/mol):

    • Ca5(PO4)3F = 504;
    • P4O10 = 284;
    • P = 31

Questão discursiva: a fonte não traz resolução.

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