O gás carbônico, gerado a partir da decomposição térmica do carbonato de cálcio
, foi armazenado em um recipiente com volume de 45 L , sendo mantido a 1,1 atm e 22,0°C. Determine a massa de carbonato de cálcio
que deve ser usada para gerar a quantidade de gás requerida. A reação que produz o gás é:
$
\mathrm{CaCO}{3(\mathrm{~s})} \rightarrow \mathrm{CaO}{(\mathrm{s})}+\mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}
$
Dados:
$
\mathrm{CaCO}{3(\mathrm{~s})} \rightarrow \mathrm{CaO}{(\mathrm{s})}+\mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}
$
Dados:
Passo 1
Beleza, temos que decompor carbonato de cálcio (CaCO₃) pra gerar CO₂ e saber quanta massa de CaCO₃ precisamos. O conteúdo aqui é este:
• Reação química e estequiometria (cada mol de CaCO₃ gera 1 mol de CO₂).
• Lei dos gases ideais ( ) pra descobrir quantos mols de CO₂ temos no recipiente.
• Cálculo de massa pela molaridade (m = n·M).
• Reação química e estequiometria (cada mol de CaCO₃ gera 1 mol de CO₂).
• Lei dos gases ideais (
• Cálculo de massa pela molaridade (m = n·M).
O que vamos precisar:
– Converter temperatura pra Kelvin.
– Usar pra achar
.
– Usar a relação estequiométrica 1:1 entre CaCO₃ e CO₂.
– Calcular a massa com a massa molar do CaCO₃.
– Converter temperatura pra Kelvin.
– Usar
– Usar a relação estequiométrica 1:1 entre CaCO₃ e CO₂.
– Calcular a massa com a massa molar do CaCO₃.
Passo 2
Primeiro, converte a temperatura pra Kelvin:
Agora aplica a lei dos gases ideais:
onde
–
–
–
–
–
–
–
–
Isolando
(número de mols de CO₂):
Passo 3
Na reação
vemos que 1 mol de CaCO₃ gera 1 mol de CO₂. Logo, pra obter 2,05 mol de CO₂ precisamos de 2,05 mol de CaCO₃.
Agora calcula a massa de CaCO₃:
- Primeiro a massa molar de CaCO₃:$$M(\mathrm{CaCO}_3) = M(\mathrm{Ca}) + M(\mathrm{C}) + 3,M(\mathrm{O})= 40 + 12 + 3\times16 = 100;\mathrm{g/mol}
m = n \times M = 2{,}05;\mathrm{mol} \times 100;\mathrm{g/mol} = 205;\mathrm{g}$$
Resposta
A massa de CaCO₃ necessária é aproximadamente 205 g.