Os elementos cálcio e cloros reagem para formar um único composto. Em um experimento, 5 g de cálcio reagem com 7,1 g de cloro e, depois da reação, notou-se que, embora todo o cloro tenha reagido, 20 % 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.

Passo 2

Anotando os dados e a reação:
Reação:
Ca + Cl2 to CaCl2
Dados:
- Massa inicial de Ca: mrm Ca,,inicial=5,0; g
- Fração de Ca que reagiu: 100%-20%=80%,
- Massa de cloro ( Cl2) usada: mrm Cl2=7,1; g
Massa molar (aprox.):
- MCa=40,08;g/mol
- MCl2=2times35,45=70,90;g/mol
- MCaCl2=40,08+2times35,45=110,98;g/mol

Passo 3

Calcular a massa de Ca que realmente reagiu:
mrm Ca,,reagido=5,0; gtimes0,80=4,0; g
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 Cl2:
nCl2=7,170,90approx0,100;mol

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 0,100;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:
nCaCl2=nrm Ca=nCl2approx0,100;mol

Passo 6

Finalmente, calculamos a massa de CaCl₂ formada:
mCaCl2 = nCaCl2times MCaCl2 =0,100;moltimes110,98;g/mol approx11,1; g

Resposta

A massa de cloreto de cálcio obtida foi aproximadamente 11,1;g.

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