Questão 3
O óxido de cálcio, CaO , é utilizado em grandes indústrias siderúrgicas como fundente na redução do ferro. O óxido de cálcio é normalmente obtido a partir do aquecimento do calcário
. Entretanto alguns calcários possuem teores significativos de carbonato de magnésio,
.
(a) Calcule a massa de óxido de cálcio, CaO , que pode ser obtida aquecendo-se 10.000 kg de calcário contendo
de carbonato de cálcio,
, e
de
?
(b) Considerando as purezas acima, qual a massa de amostra é necessária para se preparar 600 mL de uma solução de
?
(c) Se considerarmos que o cálcio presente em uma alíquota de 50 mL da solução preparada na letra fosse precipitada na forma de oxalato de cálcio e, posteriormente, esse precipitado fosse dissolvido em ácido sulfúrico e a solução resultante titulada com uma solução de permanganato de potássio
. Qual o volume da solução de
teoricamente será necessário para se alcançar o ponto de equivalência da titulação?
*
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
140,115
140,9077
144,24
Pm
150,36
151,965
157,25
158,9253
162,50
164,9303
167,26
168,9342
Yb
174,967
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
Th 232,0381
Pa 231,0359
U 238,0289
Np 237,0482
Pu (240)
Am 243,0614
Cm (247)
Bk (248)
Cf (250)
Es 252,083
Fm 257,0951
Md (257)
No 259,1009
Lr 262,11
(a) Calcule a massa de óxido de cálcio, CaO , que pode ser obtida aquecendo-se 10.000 kg de calcário contendo
(b) Considerando as purezas acima, qual a massa de amostra é necessária para se preparar 600 mL de uma solução de
(c) Se considerarmos que o cálcio presente em uma alíquota de 50 mL da solução preparada na letra fosse precipitada na forma de oxalato de cálcio e, posteriormente, esse precipitado fosse dissolvido em ácido sulfúrico e a solução resultante titulada com uma solução de permanganato de potássio
* | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 |
140,115 | 140,9077 | 144,24 | Pm | 150,36 | 151,965 | 157,25 | 158,9253 | 162,50 | 164,9303 | 167,26 | 168,9342 | Yb | 174,967 | |
90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | |
|
Th 232,0381 | Pa 231,0359 | U 238,0289 | Np 237,0482 | Pu (240) | Am 243,0614 | Cm (247) | Bk (248) | Cf (250) | Es 252,083 | Fm 257,0951 | Md (257) | No 259,1009 | Lr 262,11 |
Passo 1
O enunciado trata de um calcário que contém
de
e
de
. Ao aquecê-lo, o carbonato de cálcio se decompõe segundo
e gera óxido de cálcio.
(a) Pede-se a massa de que sai de
,kg de calcário.
(b) A massa de calcário necessária para preparar ,mL de solução
,M em
, considerando essa pureza.
(c) O volume de ,mol/L para titular o oxalato originado de uma alíquota de
,mL dessa solução.
(a) Pede-se a massa de
(b) A massa de calcário necessária para preparar
(c) O volume de
Passo 2
(a) Primeiro, a massa de
no calcário é
A massa molar de
é
logo o número de mols de
vale
Como a proporção molar é 1:1,
. A massa molar de
é
portanto
Passo 3
(b) Para ter
L de solução
mol/L em
, precisamos de
Cada mol de
libera 1 mol de
, então
Seja
a massa de calcário necessária. Tem-se
Passo 4
(c) Na alíquota de
mL a concentração em
é a mesma,
M, logo
Esse cálcio precipita como oxalato, consumindo
na mesma quantidade,
mol. A reação redox em meio ácido é
Da estequiometria,
mol de
reagem com
mol de oxalato, então
O volume de
mol/L é
Resposta
(a)
de
.
(b) de amostra de calcário.
(c) de solução de
.
(b)
(c)