O cimento Portland contém uma quantidade significativa de óxido de cálcio (CaO), responsável por grande parte das reaçôes de hidrataçâo que conferem resistência ao concreto. Uma das principaís reaçôes é a formaçâo de hidróxido de cálcio:
\mathrm{CaO}_{(\mathrm{a})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(6)} \rightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2 \mathrm{i}}
Durante o preparo de uma argamassa, adicionaram-se 250 g de CaO puro.
a) Calcule a massa de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} formada após a completa hidrataçâo do éxido de cálcio.
b) Caso fossem utilizados 250 g de \mathrm{CaO} \operatorname{com} 92,0 \% de pureza, qual seria a massa de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH}), formada?

Passo 1

O enunciado dá a reação de hidratação do óxido de cálcio, que é uma reação estequiométrica 1:1 entre \mathrm{CaO} e \mathrm{Ca(OH)_{2}}:
\mathrm{CaO}_{(s)} + \mathrm{H_{2}O}_{(l)} \;\longrightarrow\; \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}}
Queremos calcular, a partir de uma massa de \mathrm{CaO}, a massa de \mathrm{Ca(OH)_{2}} formada. O conteúdo aplicado é estequiometria simples de reação química.

Passo 2

Calculamos as massas molares necessárias:
M(\mathrm{CaO}) = M(\mathrm{Ca}) + M(\mathrm{O}) = 40,08 + 16,00 = 56,08\\ \mathrm{g/mol}
M(\mathrm{Ca(OH)_{2}}) = M(\mathrm{Ca}) + 2\bigl[M(\mathrm{O})+M(\mathrm{H})\bigr] = 40,08 + 2\,(16,00 + 1,01) = 74,10\\ \mathrm{g/mol}

Passo 3

Para \mathrm{CaO} puro 250\\ \mathrm{g}:
  1. Número de mols de \mathrm{CaO}:
n(\mathrm{CaO}) = \frac{250}{56,08} = 4,4596\\ \mathrm{mol}
  1. De 1 mol de \mathrm{CaO} forma-se 1 mol de \mathrm{Ca(OH)_{2}}, logo
n(\mathrm{Ca(OH)_{2}}) = 4,4596\\ \mathrm{mol}
  1. Massa de \mathrm{Ca(OH)_{2}} formada:
m = n \times M = 4,4596 \times 74,10 = 330,5\\ \mathrm{g}

Passo 4

Para \mathrm{CaO} com 92{,}0\% de pureza (massa total de 250\\ \mathrm{g}):
  1. Massa de \mathrm{CaO} puro disponível:
250 \times 0{,}92 = 230,0\\ \mathrm{g}
  1. Número de mols de \mathrm{CaO}:
n = \frac{230,0}{56,08} = 4,1009\\ \mathrm{mol}
  1. Massa de \mathrm{Ca(OH)_{2}} resultante:
m = 4,1009 \times 74,10 = 303,9\\ \mathrm{g}

Resposta

a) 330{,}5\\ \mathrm{g} de \mathrm{Ca(OH)_{2}} (aprox. 331\\ \mathrm{g}).
b) 303{,}9\\ \mathrm{g} de \mathrm{Ca(OH)_{2}} (aprox. 304\\ \mathrm{g}).

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