Questão 1 - (a) Escreva a equação balanceada da decomposição do NaHCO3. (b) Calcule a massa de NaHCO 3 necessária para produzir 20,5 \mathrm{~g} de CO 2 .

Passo 1

O enunciado dá e pede o seguinte (resumindo claramente):
  • Dado: massa de dióxido de carbono formada =20,5\\ \mathrm{g}.
  • Pedido (a): escrever a equação balanceada da decomposição do bicarbonato de sódio.
  • Pedido (b): calcular a massa de \mathrm{NaHCO_3} necessária para produzir 20,5\\ \mathrm{g} de \mathrm{CO_2}.

Passo 2

Escrever e balancear a equação de decomposição do \mathrm{NaHCO_3}.
Explicação didática: quando aquecemos \mathrm{NaHCO_3} ele se decompõe formando carbonato de sódio, água e dióxido de carbono. Para balancear, contamos átomos de cada elemento em ambos os lados e ajustamos coeficientes inteiros pequenos até igualar.
A equação balanceada é:
2\,\mathrm{NaHCO_3} \rightarrow \mathrm{Na_2CO_3} + \mathrm{H_2O} + \mathrm{CO_2}

Passo 3

Conceito de mol e massas molares (aula rápida):
  • A “mol” é uma unidade que mede quantidade de substância; a massa molar de uma substância é a massa de 1 mol dela, em \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
  • Para converter massa \longleftrightarrow mol usamos:
n=\dfrac{m}{M}
onde n é o número de mols, m é a massa (em g) e M é a massa molar (em \mathrm{g\\ mol^{-1}}).
Agora calculamos as massas molares que vamos usar (valores atômicos aproximados: \mathrm{Na}=22{,}99, \mathrm{H}=1{,}01, \mathrm{C}=12{,}01, \mathrm{O}=16{,}00, em unidades de \mathrm{g\\ mol^{-1}}):
Massa molar do \mathrm{CO_2}:
M_{\mathrm{CO_2}} = 12{,}01 + 2\cdot16{,}00 = 44{,}01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}
Massa molar do \mathrm{NaHCO_3}:
M_{\mathrm{NaHCO_3}} = 22{,}99 + 1{,}01 + 12{,}01 + 3\cdot16{,}00 = 84{,}01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}

Passo 4

Determinar quantos mols de \mathrm{CO_2} correspondem a 20,5\\ \mathrm{g}.
Usando n=\dfrac{m}{M}:
n_{\mathrm{CO_2}}=\dfrac{20{,}5}{44{,}01}=0{,}4658\\ \mathrm{mol}\quad(\text{valor com mais casas para cálculo})á

Passo 5

Usar a estequiometria da reação para relacionar mols de \mathrm{CO_2} e de \mathrm{NaHCO_3}.
Da equação balanceada:
2\\ \mathrm{mol\\ NaHCO_3}\longrightarrow 1\\ \mathrm{mol\\ CO_2}.
Isto significa que, para cada 1 mol de \mathrm{CO_2} formado, são consumidos 2 mols de \mathrm{NaHCO_3}. Logo:
n_{\mathrm{NaHCO_3}} = 2\cdot n_{\mathrm{CO_2}} = 2\cdot 0{,}4658 = 0{,}9316\\ \mathrm{mol}.

Passo 6

Calcular a massa de \mathrm{NaHCO_3} correspondente a 0{,}9316\\ \mathrm{mol}.
Usando m=n\cdot M:
m_{\mathrm{NaHCO_3}} = 0{,}9316 \cdot 84{,}01 = 78{,}27\\ \mathrm{g}\quad(\text{valor antes do arredondamento})

Passo 7

Arredondamento e algarismos significativos (dica útil para prova): a massa de \mathrm{CO_2} dada no enunciado é 20{,}5\\ \mathrm{g} (três algarismos significativos), então a resposta final deve ser apresentada com três algarismos significativos. Arredondando:
m_{\mathrm{NaHCO_3}} \approx 78{,}3\\ \mathrm{g}.

Resposta

2\,\mathrm{NaHCO_3} \rightarrow \mathrm{Na_2CO_3} + \mathrm{H_2O} + \mathrm{CO_2}
78{,}3\\ \mathrm{g}

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