A reação de hidreto de cálcio com água é usada para gerar gás hidrogênio de acordo com a equação abaixo, NÃO BALANCEADA:
\mathrm{CaH}_{2}(\mathrm{~s})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(\mathrm{~s})+\mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})
Massas molares: \mathrm{Ca}=40,08 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}, \mathrm{H}=1,01 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}, \mathrm{O}=16,00 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}.
Quantos gramas de \mathrm{H}_{2} podem ser produzidos a partir da reação de 127 gramas de \mathrm{CaH}_{2} com um excesso de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} ?

Passo 1

O enunciado trata de uma reação de hidrólise de \mathrm{CaH}_2 com excesso de água para gerar \mathrm{H}_2. O conteúdo é estequiometria de reação química: precisamos balancear a equação, calcular massas molares, determinar mols do reagente limitante e, a partir disso, calcular a massa de \mathrm{H}_2 formada.

Passo 2

Balanceamos a equação não balanceada
\mathrm{CaH}_{2}(s) + \mathrm{H}_{2}O(\ell) \rightarrow \mathrm{Ca}(OH)_{2}(s) + \mathrm{H}_{2}(g)
Para conservar átomos de Ca, H e O, obtemos
\mathrm{CaH}_{2} + 2\,\mathrm{H}_{2}O \longrightarrow \mathrm{Ca}(OH)_{2} + 2\,\mathrm{H}_{2}

Passo 3

Calculamos a massa molar de \mathrm{CaH}_{2}:
M(\mathrm{CaH}_{2}) = 40{,}08 + 2\times1{,}01 = 42{,}10\;\mathrm{g/mol}.
Logo, os mols de \mathrm{CaH}_{2} em 127\;\mathrm{g} são
n(\mathrm{CaH}_{2}) = \frac{127}{42{,}10} \approx 3{,}02\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Pela estequiometria, cada mol de \mathrm{CaH}_{2} gera 2 mol de \mathrm{H}_{2}. Assim,
n(\mathrm{H}_{2}) = 2 \times n(\mathrm{CaH}_{2}) = 2\times3{,}02 = 6{,}04\;\mathrm{mol}.

Passo 5

A massa molar de \mathrm{H}_{2} é
M(\mathrm{H}_{2}) = 2\times1{,}01 = 2{,}02\;\mathrm{g/mol}.
Portanto, a massa de \mathrm{H}_{2} produzida é
m(\mathrm{H}_{2}) = n(\mathrm{H}_{2}) \times M(\mathrm{H}_{2}) = 6{,}04 \times 2{,}02 \approx 12{,}2\;\mathrm{g}.

Resposta

A partir de 127\;\mathrm{g} de \mathrm{CaH}_{2} pode-se obter aproximadamente 12{,}2\;\mathrm{g} de \mathrm{H}_{2}.

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