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Questão 37 Unicamp 2022 - 1ª fase

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Questão 37

Estequiometria

Resíduos de papel contribuem para que o clima mude mais do que a maioria das pessoas pensam. A Blue Planet Ink anunciou que sua tinta de impressora autoapagável Paper Saver® agora está disponível em cartuchos remanufaturados para uso em impressoras de uma determinada marca. A tinta autoapagável (economizadora de papel) é uma tinta roxa de base aquosa, que pode ser impressa em papel sulfite normal. Um cartucho rende a impressão de até 4000 folhas. Com a exposição ao ar, ao absorver dióxido de carbono e vapor de água, o componente ativo (corante) da tinta perde sua cor, a impressão torna-se não visível e o papel fica branco, tornando possível sua reutilização.


A "pegada de carbono" – isto é, a quantidade de carbono gerada na produção, transporte e descarte – de 120 folhas de papel é a mesma de um carro a gasolina que se move por 16 km. O Regulamento sobre Automóveis de Passageiros da Comissão Europeia estabeleceu como meta que as emissões dos veículos leves não poderão ultrapassar  95g CO2/km a partir de 2020. Levando em conta a combustão completa da gasolina (considere a gasolina como sendo constituída unicamente por C8H18) e as informações do texto de referência, o uso de um cartucho da tinta Paper Saver® , nas condições estabelecidas pela Comissão Europeia, permitiria reduzir a emissão de aproximadamente

Informações: Massas molares em g·mol-1 : H = 1, C = 12, O = 16.



a)

1,5 kg de CO2, que é uma massa maior do que a massa de gasolina que foi queimada.

b)

50 kg de CO2, que é uma massa menor do que a massa de gasolina que foi queimada.

c)

1,5 kg de CO2, que é uma massa menor do que a massa de gasolina que foi queimada.

d)

50 kg de CO2, que é uma massa maior do que a massa de gasolina que foi queimada.

Resolução

Segundo o texto de referência, um cartucho da tinta Paper Saver® possibilita a impressão de 4000 folhas de papel, as quais podem ser reaproveitadas e, dessa forma, diminuir a emissão de carbono associada ao uso do papel. 
Assim, sabendo que 120 folhas de papel apresentam mesma "pegada de carbono" que um carro a gasolina que se move por 16 km, a distância "d" associada a 4000 folhas em termos de emissões de carbono é dada por: 

120 folhas ---- 16 km 4000 folhas ----   d d = 533,33 km

Tomando o novo limite proposto pela Comissão Europeia ( 95 g de CO2/km), a massa de CO2 emitida a ser reduzida pelo reaproveitamento das 4000 folhas é dada por: 

95 g   ---   1 km mCO2--- 533,33 kmmCO2  50666 g mCO2  50 kg

Para que tal massa de CO2 (MM = 44 g mol-1) fosse emitida pela queima de gasolina (C8H18 - MM = 114 g mol-1), a massa deste combustível necessária, considerando a estequiometria da reação de combustão completa, seria: 

C8H18 (l) +252O2 (g)  8 CO2 (g)+9H2O(g)114 g --------8·44 g mC8H18 ------- 50,666·103gmC8H18 = 16409 g mC8H18   16 kg

Logo, a massa de CO2 poupada (50 kg) é maior que a massa de gasolina queimada (16 kg).