MAPA - QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL - 53_2026

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MAPA - QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL - 53_2026
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A manufatura de produtos químicos de base, como os fertilizantes nitrogenados, exige um rigoroso controle de variáveis para garantir a pureza do produto e a segurança ambiental.
Os fertilizantes têm sua qualidade medida de acordo com a granulometria e a fluidez, que irão afetar, respectivamente, a dissolução e a facilidade de escoamento; e a consistência, que é responsável pela resistência dos grãos, permitindo armazenagem e transporte. A síntese do sulfato de amônio (NH4)2SO4, amplamente utilizado no agronegócio, ocorre pela neutralização ácido-base entre correntes de amônia gasosa NH3 e ácido sulfúrico líquido H2SO4 (Tolentino, 2015).
Fonte: TOLENTINO, N. M. de C. Processos Químicos Industriais: Matérias-primas, Técnicas de Produção e Métodos de Controle de Corrosão. São Paulo: Érica, 2015.
Nesse ambiente fabril, o profissional de engenharia é frequentemente desafiado a transitar entre o laboratório e a planta industrial: seja calculando as concentrações das matérias-primas que alimentam os reatores, avaliando as trocas de calor do sistema ou monitorando a concentração de efluentes para atender às rígidas legislações ambientais vigentes.
Fonte: Elaborado pelo autor, 2026.
 
MÃO NA MASSA!
Você acaba de ser promovido a Engenheiro de Produção, responsável pelo setor de síntese de uma indústria focada na produção de fertilizantes nitrogenados. O principal produto da sua linha é o Sulfato de Amônio, um sal obtido por meio da injeção direta de amônia anidra no ácido sulfúrico. A reação não balanceada está apresentada a seguir:
H2SO4(aq) + NH3(g) → (NH4)2SO4(aq)
 
Questão 1: Preparação da Matéria-Prima:
Para alimentar o reator, você recebeu do almoxarifado uma bombona de ácido sulfúrico H2SO4 concentrado. O rótulo indica título em massa de 98% e densidade de 1,84 g/mL. Para dimensionar o fluxo das bombas, você precisa padronizar essa informação. Calcule a concentração molar (em mol/L) deste ácido concentrado, assumindo que a massa molar do H2SO4 é 98 g/mol.
 
Questão 2: Otimização da Planta de Gás:
A amônia NH3 utilizada na neutralização é produzida na própria fábrica por meio do Processo Haber-Bosch, uma reação gasosa reversível e exotérmica. A reação não balanceada está apresentada a seguir:
N2(g) + H2(g) ⇌ NH3(g)  ΔH