Uma pequena instalação captura
de uma chaminé industrial fazendo-o borbulhar através de uma suspensão de hidróxido de cálcio (água de cal). A reação é:
Numa operação experimental foram usados
de
(medidos a CNTP) e
de
. Calcule a massa que permanece em excesso após a reação. Em seguida determine a massa de carbonato de cálcio
precipitada.
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Calcular a massa que permanece em excesso após a reação (isto é, a massa de
que não reagiu). - Determinar a massa de
precipitada.
Informações fornecidas pelo enunciado:
- Volume de
: (medidos a CNTP). - Massa de
: . - Equação química (este dado relaciona as quantidades estequiométricas):
- Observação sobre CNTP (usada para converter volume de gás em mols):
.
Passo 2
Transformar o volume de
em número de mols.
Conceito rápido: a quantidade de substância em mols é dada por
onde
é o número de mols,
é o volume do gás e
é o volume molar (a CNTP nos dá
).
Aplicando:
Passo 3
Calcular o número de mols de
a partir da massa dada.
Conceito rápido: o número de mols de uma substância é
onde
é a massa e
é a massa molar (em
).
Calcular a massa molar de
:
- Massa atômica aproximada:
, , .
Agora os mols:
Passo 4
Determinar o reagente limitante usando a estequiometria da reação.
Observação: a equação mostra relação molar
entre
e
. Portanto, para cada mol de
consumido precisa-se de
mol de
.
Comparando os mols disponíveis:
Como
, o
é o reagente limitante (vai se consumir totalmente) e
ficará em excesso.
Passo 5
Calcular a quantidade (em mols) de
que permanece em excesso e converter para massa.
Mols de
que reagem = mols de
consumidos =
(pela relação
).
Mols restantes:
Converter para massa usando
:
Passo 6
Calcular a massa de
precipitada.
Pela estequiometria
, os mols de
formados são iguais aos mols de
consumidos:
Calcular a massa molar de
:
- Massa atômica:
, , .
Massa precipitada: