Os elementos cálcio e cloros reagem para formar um único composto. Em um experimento, 5 g de cálcio reagem com
de cloro e, depois da reação, notou-se que, embora todo o cloro tenha reagido,
do cálcio permaneceu inalterado. Determine a massa de cloreto de cálcio obtida.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que cálcio (Ca) e cloro (Cl₂) reagiram formando cloreto de cálcio (CaCl₂). A gente sabia que começou com 5 g de Ca e 7,1 g de Cl, e que 20 % do Ca ficou sobrando no final. Pergunta: qual a massa de CaCl₂ obtida?
Conteúdo: este é um problema de estequiometria, onde a gente vai usar conceitos de mol, massa molar, reagente limitante e proporção da reação.
Conteúdo: este é um problema de estequiometria, onde a gente vai usar conceitos de mol, massa molar, reagente limitante e proporção da reação.
Passo 2
Anotando os dados e a reação:
Reação:
Reação:
Dados:
- Massa inicial de Ca:
- Fração de Ca que reagiu:
- Massa de cloro (
Massa molar (aprox.):
-
-
-
Passo 3
Calcular a massa de Ca que realmente reagiu:
Agora convertemos isso em mols de Ca:
$$n_{\rm Ca}=\frac{m_{\rm Ca,,reagido}}{M_{\rm Ca}}
=\frac{4{,}0}{40{,}08}\approx0{,}100;\mathrm{mol}$$
Passo 4
Transformar a massa de cloro em mol de
:
Passo 5
Na reação 1 mol de Ca reage com 1 mol de Cl₂ e forma 1 mol de CaCl₂. Como ambos estão em cerca de
mol, os dois reagentes são consumidos na mesma proporção, sem sobra de Cl₂ nem de Ca (já consideramos o Ca que sobrou). Então a quantidade de produto é:
Passo 6
Finalmente, calculamos a massa de CaCl₂ formada:
Resposta
A massa de cloreto de cálcio obtida foi aproximadamente
.