1. O cálcio de uma amostra de calcário pesando 607,4 \mathrm{mg} foi precipitado como oxalato de cálcio ( \mathrm{CaC}_{2} \mathrm{O}_{4} ) e calcinado a uma temperatura suficiente para transformá-lo em carbonato de cálcio cuja massa é 246,7 \mathrm{mg}. Calcule a porcentagem de Ca na amostra. Suponha que a amostra tivesse sido calcinada a uma temperatura alta o suficiente para transformar o oxalato em óxido de cálcio; qual seria a massa de CaO obtida?

Passo 1

O enunciado dá uma amostra de calcário com massa de 607,4\\ \mathrm{mg}. O cálcio foi precipitado como oxalato de cálcio, depois calcinado a ponto de obter carbonato de cálcio com massa de 246,7\\ \mathrm{mg}. Pede-se (a) a porcentagem de Ca na amostra original e (b) se tivesse calcinado até óxido de cálcio, qual seria a massa de CaO obtida. Vamos usar estequiometria simples e massas molares.

Passo 2

Calcular o número de mols de \mathrm{CaCO}_{3} formado, sabendo que a massa molar é
M(\mathrm{CaCO}_{3}) = M(\mathrm{Ca}) + M(\mathrm{C}) + 3\,M(\mathrm{O}) = 40,08 + 12,01 + 3\times16,00 = 100,09\\ \mathrm{g/mol}.
Como 246,7\\ \mathrm{mg}=0{,}2467\\ \mathrm{g}, temos
n(\mathrm{CaCO}_{3}) =\frac{0{,}2467}{100{,}09} =0{,}002465\\ \mathrm{mol}.
Cada mol de \mathrm{CaCO}_{3} contém exatamente 1 mol de Ca.

Passo 3

A massa de Ca correspondente é
m(\mathrm{Ca}) =n(\mathrm{CaCO}_{3})\times M(\mathrm{Ca}) =0{,}002465\times40{,}08 =0{,}0988\\ \mathrm{g} =98,8\\ \mathrm{mg}.
Logo a porcentagem de Ca na amostra é
\%\mathrm{Ca} =\frac{98,8\\ \mathrm{mg}}{607,4\\ \mathrm{mg}}\times100 =16,28\%.

Passo 4

Se em vez de formar \mathrm{CaCO}_{3} tivéssemos calcinado até \mathrm{CaO}, o número de mols de CaO seria o mesmo de Ca:
n(\mathrm{CaO})=0{,}002465\\ \mathrm{mol},
e sua massa molar é
M(\mathrm{CaO})=40,08+16,00=56,08\\ \mathrm{g/mol}.
Portanto
m(\mathrm{CaO}) =0{,}002465\times56{,}08 =0{,}1383\\ \mathrm{g} =138,3\\ \mathrm{mg}.

Resposta

A porcentagem de Ca na amostra é 16,28\%.
A massa de \mathrm{CaO}, se a calcinação tivesse ido até óxido, seria 138,3\\ \mathrm{mg}.

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