Entalpia

(Upe 2013) Um dos contaminantes do petróleo e do gás natural brutos é o H2S. O gás sulfídrico é originário de processos geológicos, baseados em diversos mecanismos físico-químicos ou microbiológicos, os quais necessitam de: uma fonte de enxofre, por exemplo, íons sulfato; um mediador, como as bactérias ou as elevadas temperaturas de subsuperfície, e um agente catalisador cuja presença alterará a velocidade da reação de oxi-redução da matéria-orgânica. 
Um dos processos tecnológicos para a remoção do H2S no petróleo se baseia na sua reação com o oxigênio, conforme indicado na equação I.


2 H2S (g) + O2 --> 2 S (s) + H2O (l)        (I)


No entanto, com base na premissa econômica, é comum o lançamento contínuo de baixos teores de H2S diretamente na atmosfera, sem tratamento que acabam reagindo na atmosfera e retornando ao ambiente sob forma de SO2, conforme mostra a equação II, indicada a seguir: 


H2S (g) + O3 (g) --> SO2 (g) + H2O (l)     (II)


Dados: 

2 H2S (g) + 3 O2 (g) --> 2 SO2 (s) + 2 H2O (l)      ∆H = -1124 kJ

3S (s) + 2 H2O (l) --> 2 H2S (g) + SO2 (g)           ∆H = +233 kJ


A seguir, são apresentadas quatro afirmativas associadas à contaminação do petróleo e do gás natural brutos com o H2S. 

I. O tipo de processamento dado ao petróleo e ao gás natural pode contribuir para a formação da chuva ácida. 
II. A oxidação do H2S com agentes oxidantes, como oxigênio, no tratamento do petróleo é um dos principais fatores que tem comprometido a existência da camada de ozônio. 
III. O sulfato de cálcio (CaSO4) e/ou o sulfato de bário (BaSO4), presente(s) em sedimentos marinhos, serve(m) como fonte natural de SO4-² para os mecanismos de geração de H2S que se misturam ao petróleo. 
IV. Quando 16 kg de enxofre são produzidos, de acordo com a equação I, a variação de entalpia para a reação e a quantidade de calor produzido no tratamento oxidativo do H2S com o oxigênio são, respectivamente, ∆H = -530 kJ e 1,3*10^5 kJ

Considerando as informações contidas no texto e o conhecimento acerca das temáticas envolvidas, está CORRETO apenas o que se afirma em 
a) I e II. 
b) II e III. 
c) III e IV. 
d) I, III e IV. 
e) II, III e IV.

Spoiler:

I. Verdadeira. A chuva ácida se forma a partir da emissão de SO2 segundo as seguinte reações ocorridas na atmosfera: 1SO2+ 1/2O2 ---> 1SO3
1SO3 + 1H2O ---> 1H2SO4

II. Falsa. Não tem muito haver não. Aquela reação com o ozônio só está ali para pegadinha. O que está mais relacionado com a destruição da camada de ozônio são os clorofluorocarbonetos.

III. Verdadeira. Atuam pelas seguinte reações: 1CaSO4 ---> 1Ca^(2+) + 1SO4^(2-)
                                                               1BaSO4 ---> 1Ba^(2+) + 1SO4^(2-)

IV. Verdadeira. 2H2S + 1O2 ---> 2S + 2H2O = 2/3H2S + 1O2 ---> 2/3SO2 + 2/3H2O (1/3 da primeira)
                                                               4/3H2S + 2/3SO2 ---> 2S + 4/3H2O (inverso e 4/6 da segunda)

                                             ∆H = 1/3*(-1124) + 4/6*(-233) = -530 kJ.

Tomando O2 como referência para o segundo cálculo: 16000/32 = 500 mols. Proporção 2:1, portanto, 250 mols de O2.

250 * 530 = 132500 = 1,33x10^(5) kJ liberados.



PS: estranhei seu gabarito e fui checar o da UPE, e o gabarito correto, como imaginava, é D.