Deseja-se preparar 100,0 g de acetileno, C2 H2, pela reação:
CaC2(s)+2 H2 O(l) Ca(OH)2(s)+C2 H2(g)
Quantos gramas de CaC2 (carbeto de cálcio) e de H2 O são necessários? Dados: MM Ca =40,08 g / mol ; MM C=12,01 g / mol ; MM H=1,01 g / mol ; MM O=16,00 g / mol.
R=246,2 g de CaC2 e 138,4 g de H2 O

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa descobrir quantos gramas de carbeto de cálcio ( CaC2) e de água ( H2O) são necessários para preparar 100,0,g de acetileno ( C2H2). Para isso, vamos usar a reação química que está dada:
CaC2(s) + 2,H2O(l) Ca(OH)2(s) + C2H2(g)
Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos nas reações químicas. Também vamos usar as massas molares fornecidas para calcular as quantidades necessárias.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa molar do acetileno ( C2H2). A massa molar é a soma das massas dos átomos que compõem a molécula.
  • Carbono ©: 12,01,g/mol times 2 = 24,02,g/mol
  • Hidrogênio (H): 1,01,g/mol times 2 = 2,02,g/mol
Então, a massa molar do C2H2 é:
24,02,g/mol + 2,02,g/mol = 26,04,g/mol

Passo 3

Agora, vamos determinar quantas mols de acetileno correspondem a 100,0,g. Para isso, usamos a fórmula:
número de mols = massamassa molar ú
Aplicando os valores:
nC2H2 = 100,0,g26,04,g/mol approx 3,84,mol

Passo 4

Observando a equação balanceada, vemos que para cada mol de CaC2, são necessários 2 mols de H2O para produzir 1 mol de C2H2. Portanto, a relação molar entre CaC2 e C2H2 é de 1:1.
Então, para produzir 3,84,mol de C2H2, precisamos de 3,84,mol de CaC2.

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa de CaC2 necessária usando a massa molar do carbeto de cálcio. Primeiro, calculamos a massa molar de CaC2:
  • Cálcio (Ca): 40,08,g/mol
  • Carbono ©: 12,01,g/mol times 2 = 24,02,g/mol
Então, a massa molar de CaC2 é:
40,08,g/mol + 24,02,g/mol = 64,10,g/mol
Agora, a massa de CaC2 necessária é:
mCaC2 = 3,84,mol times 64,10,g/mol approx 246,2,g

Passo 6

Também precisamos calcular a quantidade de água ( H2O) necessária. Pela equação balanceada, para cada mol de CaC2, são necessários 2 mols de H2O. Então, para 3,84,mol de CaC2, precisamos de:
2 times 3,84,mol = 7,68,mol de H2O
Agora, vamos calcular a massa de água. A massa molar da água é:
  • Hidrogênio (H): 1,01,g/mol times 2 = 2,02,g/mol
  • Oxigênio (O): 16,00,g/mol
Então, a massa molar da H2O é:
2,02,g/mol + 16,00,g/mol = 18,02,g/mol
Agora, a massa de água necessária é:
mH2O = 7,68,mol times 18,02,g/mol approx 138,4,g

Resposta

Para preparar 100,0,g de acetileno ( C2H2), são necessários aproximadamente 246,2,g de carbeto de cálcio ( CaC2) e 138,4,g de água ( H2O).

Exercícios relacionados