Ácido Sulfúrico \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}\right) reage com calcário \left(\mathrm{CaCO}_{3}\right) para formar gesso \left(\mathrm{CaSO}_{4}\right), àgua e gás carbònico de acordo com a seguinte reação:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4(a q)}+\mathrm{CaCO}_{3(v)} \rightarrow \mathrm{CaSO}_{4(s)}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(n}+\mathrm{CO}_{2(0)}
Qual a massa de gesso, em gramas, que pode ser formada a partir de 400 gramas de calcário e 700 g de ácido sulfürico?
Dados: \mathrm{CaCO}_{3}=100 \mathrm{u} ; \mathrm{CaSO}_{4}=136 \mathrm{u}

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4(\mathrm{aq})} + \mathrm{CaCO}_{3(\mathrm{s})} \longrightarrow \mathrm{CaSO}_{4(\mathrm{s})} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\ell)} + \mathrm{CO}_{2(\mathrm{g})}
e pede a massa de gesso \mathrm{CaSO}_{4} obtida a partir de 400 g de calcário \mathrm{CaCO}_{3} e 700 g de ácido sulfúrico \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}. Vamos usar estequiometria simples: calcular mols dos reagentes, identificar o reagente limitante e, então, converter mols de produto em massa.

Passo 2

Calcular as massas molares necessárias:
M(\mathrm{CaCO}_{3}) = 100\\ \mathrm{g/mol},\quad M(\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}) = 2\cdot1 + 32 + 4\cdot16 = 98\\ \mathrm{g/mol},
M(\mathrm{CaSO}_{4}) = 136\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 3

Converter as massas dadas em mols:
n(\mathrm{CaCO}_{3}) = \frac{400\\ \mathrm{g}}{100\\ \mathrm{g/mol}} = 4{,}0\\ \mathrm{mol},
n(\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}) = \frac{700\\ \mathrm{g}}{98\\ \mathrm{g/mol}} \approx 7{,}14\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

A estequiometria da reação é 1:1 para \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} e \mathrm{CaCO}_{3} consumidos e \mathrm{CaSO}_{4} formado. Como temos apenas 4{,}0 mol de \mathrm{CaCO}_{3} e 7{,}14 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}, o calcário \mathrm{CaCO}_{3} é o reagente limitante.

Passo 5

Logo, a quantidade de \mathrm{CaSO}_{4} formada será igual a 4{,}0 mol. Convertendo em massa:
m(\mathrm{CaSO}_{4}) = n \times M = 4{,}0\\ \mathrm{mol} \times 136\\ \mathrm{g/mol} = 544\\ \mathrm{g}.

Resposta

544\\ \mathrm{g} de gesso podem ser formados.

Exercícios relacionados