A cal apagada,
, forma-se a partir da cal viva, CaO , pela adição de
:
Que massa de cal apagada pode ser produzida pela mistura de 30,0 g de CaO e 10,0 g
? Calcule o rendimento percentual de
.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde a cal viva (CaO) reage com água (H₂O) para formar a cal apagada (Ca(OH)₂). A gente precisa descobrir quanto de cal apagada pode ser produzido misturando 30,0 g de CaO com 10,0 g de H₂O. Além disso, também vamos calcular o rendimento percentual dessa reação. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, como molaridade, reagente limitante e rendimento percentual.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar as massas molares dos reagentes e do produto. As massas molares são importantes para converter gramas em mols, que é o que a gente usa nas reações químicas.
-
Massa molar do CaO:
- Ca: 40,08 g/mol
- O: 16,00 g/mol
- Total: 40,08 + 16,00 = 56,08 g/mol
-
Massa molar da H₂O:
- H: 1,01 g/mol × 2 = 2,02 g/mol
- O: 16,00 g/mol
- Total: 2,02 + 16,00 = 18,02 g/mol
-
Massa molar do Ca(OH)₂:
- Ca: 40,08 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
- H: 1,01 g/mol × 2 = 2,02 g/mol
- Total: 40,08 + 32,00 + 2,02 = 74,10 g/mol
Passo 3
Agora, vamos converter as massas dos reagentes de gramas para mols usando as massas molares que calculamos.
-
Mols de CaO:
- 30,0 g ÷ 56,08 g/mol ≈ 0,535 mol
-
Mols de H₂O:
- 10,0 g ÷ 18,02 g/mol ≈ 0,555 mol
Passo 4
Vamos identificar qual dos reagentes é o limitante, ou seja, aquele que vai se esgotar primeiro e determinar a quantidade máxima de produto que pode ser formado.
A equação balanceada é:
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Isso significa que a proporção é 1 mol de CaO para 1 mol de H₂O. Vamos comparar os mols que temos:
- CaO: 0,535 mol
- H₂O: 0,555 mol
Como a proporção é 1:1, o CaO vai se esgotar primeiro porque temos menos mols dele. Então, o CaO é o reagente limitante.
Passo 5
Agora, vamos calcular a massa teórica de Ca(OH)₂ que pode ser produzida a partir do reagente limitante (CaO).
De acordo com a equação balanceada, 1 mol de CaO produz 1 mol de Ca(OH)₂.
Então, 0,535 mol de CaO produzirá 0,535 mol de Ca(OH)₂.
Agora, convertendo mols de Ca(OH)₂ para gramas:
0,535 mol × 74,10 g/mol ≈ 39,7 g
Passo 6
Por fim, vamos calcular o rendimento percentual da reação. O rendimento percentual é uma medida de eficiência que mostra quanto do produto teórico realmente foi obtido na prática.
A fórmula é:
Como a questão não forneceu a massa obtida na prática, vamos supor que todo o CaO reagiu perfeitamente, ou seja, o rendimento é 100%. Mas geralmente, na prática, o rendimento é menor devido a perdas.
Resposta
A massa de cal apagada que pode ser produzida é aproximadamente 39,7 gramas e o rendimento percentual da reação é 100%.