Questâo 3. (1,6 Pontos) Considere uma amostra de
de um mineral contendo
de carbonato de cálcio
e o restante de carbonato de magnésio
.
a)
Determine a concentração de
na amostra expressa em porcentagem em massa e em fração molar.
b)
uma aula de análise mineralógica, uma aluna dissolveu 10 g deste mineral em 500 mL de ácido cloridrico, determine a concentração de cálcio na solução resultante, expressa em quantidade de matéria por volume, supondo a ausência de contração ou expansão do solvente.
c)
Ao ser dissolvido em ácido clorídrico, o carbonato forma ácido carbônico que, por sua vez, dissocia-se liberando água e
gasoso, de acordo com a reação:
. Ao adicionar 10 g do mineral citado acima e 5 g de HCl , qual seria o reagente limitante e quanto de
seria produzido nesta reação?
a)
b)
c)
Passo 1
O enunciado dá uma amostra de
de mineral formada por
de
(massa molar
) e o restante de
(massa molar
). Pede-se:
a) porcentagem em massa e fração molar de na amostra;
b) ao dissolver desse mineral em
de HCl, a concentração de cálcio na solução
;
c) reagente limitante e quantidade de produzida quando
do mineral reagem com
de HCl.
a) porcentagem em massa e fração molar de
b) ao dissolver
c) reagente limitante e quantidade de
Passo 2
Para (a), primeiro a porcentagem em massa de
:
Agora a fração molar. A massa de
é
. Em seguida calculamos os mols:
A fração molar de
é
Passo 3
Para (b), em
do mineral há
de
. O número de mols de
é
Cada mol de
libera um mol de
, logo a concentração de cálcio em
é
Passo 4
Para (c), a reação balanceada de cada carbonato com ácido é
Em
do mineral temos os mesmos mols calculados no passo 3:
total de carbonato
. O HCl disponível é
mas o necessário para consumir todo o carbonato seria
. Como
, o HCl é o reagente limitante. A quantidade de
produzida é igual a metade dos mols de HCl consumidos:
que em massa equivale a
Resposta
a)
em massa de
e fração molar
.
b) .
c) reagente limitante: HCl; produzido:
.
b)
c) reagente limitante: HCl;