Uma amostra de 25 g de calcário (carbonato de cálcio) foi submetida à decomposição por aquecimento e verificou-se a produção de 5,0 litros de CO2 a 30^circ C e 1 atm de pressão (volume molar de gás a 30^circ C e 1 atm de pressão igual a 25 I ).
b) Determine o grau de pureza da amostra (isto é, a porcentagem de CaCO3 nessa amostra).

Passo 1

Beleza, então o enunciado diz que eu tenho uma amostra de 25 g de calcário (que é basicamente CaCO₃, mas pode ter impurezas) e, ao aquecer, ela libera 5,0 L de CO₂ a 30 °C e 1 atm. O volume molar nessas condições é 25 L/mol. A parada é descobrir qual a porcentagem de CaCO₃ “de verdade” que tava nessa amostra.
Conteúdo envolvido: gás ideal (cálculo de mols a partir de volume e volume molar), estequiometria de reação e percentual de pureza.

Passo 2

Primeiro vamos achar quantos mols de CO₂ saíram. Usamos a fórmula
n = VVm
onde
V = 5,0 L (volume de CO₂)
V_m = 25 L/mol (volume molar dado)
Então
n(CO2) = 5,025 = 0,20;mol

Passo 3

Agora, a reação de decomposição é:
CaCO3 longrightarrow CaO + CO2
Isso quer dizer que 1 mol de CaCO₃ gera 1 mol de CO₂. Logo, se formaram 0,20 mol de CO₂, tinham 0,20 mol de CaCO₃ na amostra.

Passo 4

Pra saber a massa de CaCO₃ pura que corresponde a 0,20 mol, usamos
m = n times M
com m(CaCO3) = 0,20;mol times 100,09;g/mol = 20,02;g .
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Passo 5

Por fim, o grau de pureza (percentual de CaCO₃ na amostra) é
%;CaCO3 = massa de CaCO3massa da amostra times 100% = 20,0225 times 100%
%;CaCO3 = 80,1%

Resposta

O grau de pureza da amostra é de aproximadamente 80,1 % de CaCO₃.

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