Exercício 2.1 · Exame Nacional Física e Química A 1.ª fase 2024

Na reciclagem de equipamentos eletrónicos, a extração de metais pode ser feita através de diferentes processos.

A água régia é uma mistura de ácido nítrico, $\text{HNO}_3$, e ácido clorídrico, $\text{HCl}$, que permite extrair o ouro presente em equipamentos eletrónicos, de acordo com a reação traduzida por

$$\text{Au} \, (\text{s}) + \text{HNO}_3 \, (\text{aq}) + 4\,\text{HCl} \, (\text{aq}) \longrightarrow 2\,\text{H}_2\text{O} \, (\text{l}) + \text{NO} \, (\text{g}) + \text{HAuCl}_4 \, (\text{aq})$$

2.1. Na pirometalurgia, removem-se os metais líquidos à medida que estes se vão fundindo por aumento da temperatura da mistura.

A tabela apresenta, para a prata, a capacidade térmica mássica (no estado sólido), o ponto de fusão (à pressão atmosférica normal) e a variação de entalpia mássica de fusão.

Capacidade térmica mássica

($\text{J}\ \text{kg}^{-1}\ \text{K}^{-1}$) · Ponto de fusão

($^\circ\text{C}$) · Variação de entalpia mássica de fusão

($\text{kJ}\ \text{kg}^{-1}$)

235 · 961,8 · 105

Considere que foram extraídos $1{,}40\text{ kg}$ de prata, no estado sólido, de diversos equipamentos eletrónicos.

Determine, em unidades SI, a potência mínima de um forno necessária para, em 600 segundos, fundir a totalidade da prata, inicialmente a $25{,}0\ ^\circ\text{C}$.

Apresente todos os cálculos efetuados.