Uma chaleira com incrustação contém 15,0 g de carbonato de cálcio (CaCO3). Para removê-la, uma pessoa adiciona…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma chaleira com incrustação contém 15,0 g de carbonato de cálcio (CaCO3). Para removê-la, uma pessoa adiciona 250 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCl) de concentração 1,00 mol/L. A reação entre os materiais é CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O. Considere as massas molares CaCO3 = 100 g/mol, HCl = 36,5 g/mol e CO2 = 44 g/mol, reação completa e ausência de outras substâncias que reajam. Monte as relações estequiométricas a partir dos dados e determine qual reagente é o limitante, a massa de CO2 formada e a massa de CaCO3 que permanece sem reagir.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A quantidade de CaCO3 é 15,0 g / 100 g/mol = 0,150 mol, e a quantidade de HCl é 0,250 L x 1,00 mol/L = 0,250 mol. Pela equação, 1 mol de CaCO3 exige 2 mol de HCl; portanto, 0,150 mol de CaCO3 exigiriam 0,300 mol de HCl. Como há apenas 0,250 mol de HCl, ele é o reagente limitante. A proporção entre HCl e CO2 é de 2:1, então formam-se 0,125 mol de CO2, correspondentes a 0,125 mol x 44 g/mol = 5,50 g. Essa quantidade de HCl consome 0,125 mol de CaCO3; assim, permanecem 0,150 - 0,125 = 0,025 mol de CaCO3, ou 2,50 g.
Explicação
A equação balanceada exige 2 mol de HCl para cada mol de CaCO3. O HCl disponível é insuficiente para consumir todo o carbonato, limitando a reação. A proporção da equação determina tanto o CO2 produzido quanto o CaCO3 que sobra.
Raio-X da questão
Reagente limitante e reagente em excesso.
Identificar o reagen
Conversão entre massa, mol e massa molar. · Leitura dos coeficientes de uma equação química balanceada.
Estequiometria de reações químicas.
Comparar as massas dos reagentes diretamente, sem considerar a proporção molar da equação.
Remoção de incrustaç
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