Uma amostra de 0,8102 g de Al2(CO3)3 impuro foi decomposta utilizando HCl concentrado, o CO2 liberado foi coletado em hidróxido de cálcio, fornecendo uma massa de precipitado igual a 0,0515 g. Calcule a % (m / m) de Al na amostra e a pureza da amostra.
R: 1,14% de Al e 4,95% de pureza

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que eu tenho uma amostra de 0,8102 g de Al₂(CO₃)₃ “meio suja” (impura). Ela foi tratada com HCl, liberando CO₂, que foi capturado em solução de Ca(OH)₂ e formou 0,0515 g de CaCO₃.
Conteúdo: estequiometria de reações, cálculo de mols a partir de massa, molar mass e percentual em massa. Vamos precisar das massas molares de CaCO₃, Al₂(CO₃)₃ e Al, e usar relações de proporção entre mols.

Passo 2

Calcular quantos mols de CaCO₃ formaram-se:
– Massa medida: 0,0515 g
– Massa molar do CaCO₃:
n(CaCO3) = 0,0515100,09 approx 5,15times10^-4,mol
Então

Passo 3

A reação de captura é
n(CO2) = n(CaCO3) approx 5,15times10^-4,mol
Logo, cada mol de CaCO₃ veio de 1 mol de CO₂:
n(Al2(CO3)3) = n(CO2)3 = 5,15times10^-43 approx 1,72times10^-4,mol
Na decomposição ácida de Al₂(CO₃)₃, cada fórmula solta 3 mol de CO₂:

Então

Passo 4

Agora vamos achar quanto de alumínio isso corresponde. Cada mol de Al₂(CO₃)₃ tem 2 átomos de Al, então
n(Al) = 2 times n(Al2(CO3)3) = 2times1,72times10^-4 =3,44times10^-4,mol
Massa molar do Al: 26,98 g/mol, então
m(Al) = 3,44times10^-4times26,98 approx 9,28times10^-3,g
Percentual de Al na amostra bruta:
%m/m,(Al) = 9,28times10^-30,8102times100% approx1,14%

Passo 5

Pra achar a pureza do Al₂(CO₃)₃, calculamos a massa de Al₂(CO₃)₃ “pura” que gerou o CO₂:
m(Al2(CO3)3) = n(Al2(CO3)3)times M(Al2(CO3)3),
com
m(Al2(CO3)3) =1,72times10^-4times233,99 approx0,0403,g
%pureza =0,04030,8102times100% approx4,95%
Pureza (% da amostra que é Al₂(CO₃)₃):

Resposta

1,14% (m/m) de Al na amostra e 4,95% de pureza da amostra.

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