Tome como base um litro da solução que sai do cristalizador e calcule a massa (kg) e o volume (L) de gipsita sólida, a massa de CaSO4 na gipsita e a massa de CaSO4 na solução líquida;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para, partindo de um litro da solução que sai do cristalizador, calcular:
  • A massa (kg) e o volume (L) da gipsita sólida,
  • A massa de CaSO4 na gipsita,
  • E a massa de CaSO4 na solução líquida.
Vamos usar conceitos de química de soluções e cristalização. Vamos precisar saber a concentração de CaSO4 na solução e a solubilidade da gipsita para determinar quanto se precipita como sólido.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a solubilidade da gipsita ( CaSO4 cdot 2H2O) na água. A solubilidade nos diz quanto de uma substância pode se dissolver em uma certa quantidade de solvente a uma temperatura específica. Vamos supor que a solubilidade da gipsita seja s mol/L.

Passo 3

Vamos calcular a massa de CaSO4 na solução inicial. Se temos 1 litro da solução e a concentração de CaSO4 é C mol/L, então a massa total de CaSO4 na solução é:
Massa total de CaSO4 = C times massa molar de CaSO4
A massa molar de CaSO4 é aproximadamente 136,14 g/mol.

Passo 4

Quando a solução passa pelo cristalizador, parte do CaSO4 precipita como gipsita. A quantidade que precipita depende da diferença entre a concentração inicial e a solubilidade:
Quantidade que precipita = C - s
Essa diferença, multiplicada pelo volume da solução (1 L), nos dá os moles de CaSO4 que formam a gipsita.

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa da gipsita sólida formada. Sabendo os moles que precipitaram e a massa molar da gipsita ( CaSO4 cdot 2H2O), que é aproximadamente 172,17 g/mol, temos:
Massa de gipsita = (mo<=s que precipitaram) times 172,17 , g/mol
Convertendo para kg:
Massa de gipsita (kg) = Massa de gipsita (g)1000

Passo 6

Para encontrar o volume da gipsita sólida, precisamos saber a densidade da gipsita, que geralmente é cerca de 2,32 g/cm³. Primeiro, calculamos o volume em cm³:
Volume (cm³) = Massa de gipsita (g)Densidade (g/cm³) ³³
Convertendo para litros:
Volume (L) = Volume (cm³)1000 ³

Passo 7

Agora, vamos determinar a massa de CaSO4 na gipsita. Sabendo que a gipsita é CaSO4 cdot 2H2O, a massa de CaSO4 nela é:
Massa de CaSO4 na gipsita = mo<=s que precipitaram times 136,14 , g/mol
Convertendo para kg, se necessário.

Passo 8

Finalmente, para encontrar a massa de CaSO4 na solução líquida após a cristalização, subtraímos a massa que precipitou da massa total inicial:
Massa de CaSO4 na solução líquida = Massa total inicial - Massa de CaSO4 na gipsita çãí

Resposta

Seguindo os passos acima e substituindo os valores específicos de concentração e solubilidade, você conseguirá calcular:
  • A massa (kg) e o volume (L) da gipsita sólida,
  • A massa de CaSO4 na gipsita,
  • E a massa de CaSO4 na solução líquida.

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