1. (Ufes) A decomposição térmica do carbonato de cálcio produz óxido de cálcio e dióxido de carbono. Decompondo-se 5,0 \mathrm{~g} de carbonato de cálcio impuro e recolhendo-se todo o dióxido de carbono produzido num recipiente contendo uma solução de hidróxido de bário, obtiveram-se 8,0 \mathrm{~g} de carbonato de bário.
    Dados: \mathrm{Ca}=40 ; \mathrm{C}=12 ; \mathrm{O}=16 ; \mathrm{Ba}=137
a) Escreva as equações das reações.

Passo 1

O enunciado diz o seguinte (resumindo e listando os dados relevantes):
  • A decomposição térmica do carbonato de cálcio impuro produz óxido de cálcio e dióxido de carbono.
  • Decompondo-se 5{,}0\\ \mathrm{g} de carbonato de cálcio impuro e recolhendo-se todo o dióxido de carbono produzido num recipiente contendo solução de hidróxido de bário, obtiveram-se 8{,}0\\ \mathrm{g} de carbonato de bário.
  • Dados atômicos fornecidos: \mathrm{Ca}=40, \mathrm{C}=12, \mathrm{O}=16, \mathrm{Ba}=137.
  • A pergunta (a) pede: escrever as equações das reações envolvidas.

Passo 2

Vamos lembrar como escrever e balancear equações químicas de forma clara. Uma equação química mostra as espécies reagentes à esquerda e os produtos à direita, com setas entre eles. É obrigatório que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo antes e depois da reação (lei da conservação de massa). Para fórmulas químicas, usar as fórmulas moleculares comuns:
  • carbonato de cálcio: \mathrm{CaCO}_3
  • óxido de cálcio: \mathrm{CaO}
  • dióxido de carbono: \mathrm{CO}_2
  • hidróxido de bário: \mathrm{Ba(OH)}_2
  • carbonato de bário: \mathrm{BaCO}_3
  • água: \mathrm{H}_2\mathrm{O}

Passo 3

Escrever a equação da decomposição térmica do carbonato de cálcio. Trata‑se de uma reação de decomposição simples onde uma molécula se separa em duas:
\mathrm{CaCO}_3 \rightarrow \mathrm{CaO} + \mathrm{CO}_2
Verificação de balanceamento: um átomo de \mathrm{Ca} à esquerda e à direita; um átomo de \mathrm{C} à esquerda e à direita; três átomos de \mathrm{O} à esquerda e, à direita, 1 em \mathrm{CaO} mais 2 em \mathrm{CO}_2 = 3. Está balanceada.

Passo 4

Escrever a equação da reação do dióxido de carbono com a solução de hidróxido de bário. O \mathrm{CO}_2 dissolvido reage com \mathrm{Ba(OH)}_2 formando carbonato de bário (precipitado) e água:
\mathrm{CO}_2 + \mathrm{Ba(OH)}_2 \rightarrow \mathrm{BaCO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}
Verificação de balanceamento: um \mathrm{C} de cada lado; um \mathrm{Ba} de cada lado; oxigênios: 2 em \mathrm{CO}_2 + 2 em \mathrm{Ba(OH)}_2 = 4 à esquerda; à direita 3 em \mathrm{BaCO}_3 + 1 em \mathrm{H}_2\mathrm{O} = 4. Hidrogênios: 2 em \mathrm{Ba(OH)}_2 à esquerda e 2 em \mathrm{H}_2\mathrm{O} à direita. Está balanceada.

Passo 5

Como complemento didático rápido: a reação que realmente mostra o precipitado de carbonato é, em forma iônica (útil para interpretações em solução), a combinação do ânion carbonato com o cátion bário:
\mathrm{CO}_3^{2-} + \mathrm{Ba}^{2+} \rightarrow \mathrm{BaCO}_3(s)
Essa é a equação iônica global simplificada que explica por que se forma o sólido \mathrm{BaCO}_3 quando o \mathrm{CO}_2 é absorvido pela solução de \mathrm{Ba(OH)}_2.

Resposta

\mathrm{CaCO}_3 \rightarrow \mathrm{CaO} + \mathrm{CO}_2
\mathrm{CO}_2 + \mathrm{Ba(OH)}_2 \rightarrow \mathrm{BaCO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}

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