Osteoporose: possível relação com o ácido fosfórico em refrigerantes do tipo cola

Nós vamos fazer então o exercício da UFSM e diz assim:

“O ácido fosfórico usado em refrigerante do tipo Cola é possível causador da osteoporose e pode ser formado a partir da equação não balanceada.”

E ele te dá uma equação (não balanceada) e pergunta:

“Partindo-se de 62 g de fosfato de cálcio e usando a quantidade suficiente de H2SO4, qual é, em gramas, a massa aproximada de H3PO4 obtido?”

Então, na resolução dessa questão, o mais que ele tinha colocado aí: “O H2SO4 no enunciado você pode ver que ele coloca assim: usando s quantidade suficiente de H2SO4. Ele não quer que você calcule a massa desse composto, só está falando aí que você vai usar o que for preciso para produzir o H3PO4.”

Então, quando eu vou resolver um exercício de estequiometria, eu tenho um passo a passo que é o seguinte:

Primeiro encontro a equação;
Depois faço o balanceamento da equação;
Em seguida, procuro os participantes que estão sendo falados no enunciado do problema;
Calculo a massa molar desses participantes;
Por fim, monto a regra de três de acordo com o enunciado do problema.

Então, vamos lá! Vamos à equação que já temos. Vamos balancear essa equação. Eu vou tratar o fosfato como se fosse uma coisa só, então vou colocar um parênteses aqui. O mesmo farei com o sulfato. Eu vou tratar o sulfato como se fossem uma coisa só, então vou colocar até um parênteses aqui.

Começando pelo cálcio, que é o metal, a gente tem três átomos de cálcio desse lado. Do outro lado, então, a gente também tem que ter três átomos de cálcio. Agora, vou para o fosfato. Eu não vou pela parte que tem oxigênio, mas sim por esse conjunto todo aqui. Eu tenho 2 desse lado e, do outro lado, eu tenho apenas 1. Então, tenho que multiplicar tudo isso aqui por 2. Agora, vou para o sulfato, tratando o sulfato como se fosse uma coisa só. Eu tenho 3 vezes 1 deste lado, e do outro lado, tenho que colocar 3 também. Então, eu multiplico o H2SO4 por 3. Se você quiser conferir os hidrogênios para ver se está tudo certo, são 6 hidrogênios do lado dos reagentes e 6 hidrogênios do lado dos produtos.

Então, se você olhar o enunciado da questão, ele diz que é a partir de 62 gramas de fosfato de cálcio. Então, esse aqui é um dos participantes. Vamos calcular a massa molar do fosfato de cálcio e depois do ácido fosfórico. O exercício não colocou no enunciado a informação de massa molar dos participantes, mas geralmente isso está na prova, na última folha da prova ou na folha de rosto da sua prova. Se não tiver, não tem problema. Você pode calcular a massa molar a partir do que tem na tabela periódica. Aqui temos três átomos de cálcio, então a massa do cálcio é 40. Temos dois átomos de fósforo, então, vai ser 2 vezes a massa do fósforo, que é 31. E temos 2 * 4, que é a quantidade de oxigênio, e vai dar 8 * 16, que é a massa do oxigênio. Tomando cuidado nessa soma, que fica meio desorganizada, você obtém 310 gramas por mol. Para o fosfato de cálcio, temos 310 gramas.

Agora, vamos calcular a massa molar do ácido fosfórico. Para isso, temos três hidrogênios, um fósforo e quatro oxigênios. Então, será 3 vezes a massa do hidrogênio, 1 vezes a massa do fósforo (31) e 4 * 16, que é a massa do oxigênio. Somando tudo, você encontra 98 gramas por molécula. Levando em consideração que o número acompanhando o H3PO4 é dois, multiplicando a molécula do ácido, eu também tenho que colocar os dois multiplicando a massa que eu tinha encontrado. Então, temos 2 * 98 = 196 gramas.

Vou montar minha primeira linha da regra de três desse exercício. Eu tenho que 310 gramas de fosfato de cálcio produzem 2 * 98 g de H3PO4. Se eu tenho dois multiplicando, eu também tenho que colocar os dois multiplicando a massa que eu encontrei. Então, vou montar minha primeira linha: 310 g produzem 196 g. Agora, é só montar a regra de três. Se 310 g produzem 196 g, quanto 62 g produzem? Multiplicando cruzado, temos:

310x = 196 * 62

x = 196 * 62 / 310

x = 39,2 g

Resolvendo essa continha, vamos encontrando a letra. O gabarito dessa questão será letra C. É importante lembrar que a questão pedia a massa aproximada, então, arredondamos o valor de 39,2 para 39.

Existe um jeito mais fácil de fazer: você pode observar aqui que 310 dividido por 62 dá 5. Então, você teve uma redução de massa de 5 vezes. Para fazer a regra de três, você poderia simplesmente pegar o 196 e dividir por 5, que vai dar o mesmo valor: 39,2.

Dessa forma, você pode resolver a questão, utilizando uma regra de três ou fazendo uma redução de massa. Espero que tenha sido útil e que tenha compreendido a resolução da questão.

Fonte: (UFSM) O ácido fosfórico, usado em refrigerantes do tipo “cola” e possível causador da osteoporose por Prof. Vinicius Zamprogno