O carbonato de cálcio é um sólido que sofre decomposição térmica ao ser aquecido a 800^circ C. Os produtos formados são o óxido de cálcio, também um sólido de alta temperatura de fusão, e o gás carbônico.
Em um experimento, massas diferentes de carbonato de cálcio foram aquecidas a 800^circ. Após o resfriamento do sistema, foram obtidas as seguintes massas de óxido de cálcio.
Massa de carbonato de cálcio (g) Massa de óxido de cálcio (g)
50 28
100 56
200 112
300 168
Determine a massa mínima de carbonato de cálcio que deve ser decomposta para gerar 7,0 g de óxido de cálcio.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que o CaCO₃ (carbonato de cálcio) se decompõe em CaO (óxido de cálcio) e CO₂, e que testes com várias massas de CaCO₃ dão sempre a mesma proporção de CaO formada. A tarefa é descobrir quanta massa de CaCO₃ eu preciso para obter 7,0 g de CaO. O conteúdo aqui é estequiometria simples (reação balanceada, massas molares e regra de três direta).

Passo 2

Escrevendo a reação química balanceada:
CaCO3 (s) ;longrightarrow; CaO (s) ;+; CO2 (g)

Passo 3

Vamos calcular as massas molares (M):
  • M(CaCO₃) = M(Ca) + M© + 3·M(O) = 40,08 + 12,01 + 3·16,00 = 100,09 g/mol
  • M(CaO) = M(Ca) + M(O) = 40,08 + 16,00 = 56,08 g/mol

Passo 4

Como a reação é 1 mol de CaCO₃ → 1 mol de CaO, a razão entre as massas é constante:
m(CaO)m(CaCO3) ;=;M(CaO)M(CaCO3) ;=;56,08100,09approx0,56

Passo 5

Agora é só usar essa proporção para achar a massa de CaCO₃ que gera 7,0 g de CaO:
m(CaCO3) = m(CaO)0,56 = 7,00,56 approx 12,5 g

Resposta

A massa mínima de CaCO₃ necessária é 12,5 g.

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