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 ).
a) Qual a massa de CaCO3 presente na amostra de calcário?

Passo 1

Beleza, então a questão diz que a gente tem 25 g de calcário (que é CaCO₃) e, ao aquecer, solta 5,0 L de CO₂ nas condições de 30 °C e 1 atm. O volume molar dado nessas condições é 25 L/mol. A matéria aqui é estequiometria + gás ideal (ou, simplificando, usar volume molar pra achar mols). A gente vai precisar:
  • Calcular quantos mols de CO₂ saíram (usando n = VVm).
  • Ligar isso à reação de decomposição do CaCO₃ (1 mol CaCO₃ gera 1 mol CO₂).
  • Converter mols de CaCO₃ em massa (usando massa molar).

Passo 2

Primeiro, quantos mols de CO₂ saíram? A fórmula é
nCO2 = VCO2Vm
Substituindo:
nCO2 = 5,0; L25; L!/mol = 0,20;mol

Passo 3

Agora, a reação de decomposição é
CaCO3;;CaO + CO2
Ela mostra que 1 mol de CaCO₃ forma 1 mol de CO₂. Logo, os mols de CaCO₃ que reagiram são iguais aos mols de CO₂ formados:
nCaCO3 = nCO2 = 0,20;mol

Passo 4

Falta só transformar esses 0,20 mol de CaCO₃ em gramas. Primeiro, a massa molar do CaCO₃:
Ca ≃ 40,1 g/mol
C ≃ 12,0 g/mol
O₃ ≃ 3×16,0 = 48,0 g/mol
Total MCaCO3 = 40,1 + 12,0 + 48,0 = 100,1;g/mol.
Então a massa é
m = n times M = 0,20;mol times 100,1;g/mol = 20,02; g

Resposta

A massa de CaCO₃ presente na amostra é aproximadamente 20,0 g.

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