1a- Qual é a massa de óxido de cálcio (CaO) obtida na decomposição de 500 g de calcário, contendo 95% de carbonato de cálcio(CaCO3)? (Dados: Massas molares: Ca = 40 g/mol, O = 16 g/mol, C = 12 g/mol).
CaCO3 → CaO + CO2 a) 192g
b) 266g
c) 360g
d) 152g e) 300g
2a- A reação a seguir é realizada para se produzir amônia: 1 N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Digamos que nessa reação foi utilizado 300 g de gás nitrogênio e obtiveram-se 260 g de gás amônia. Qual era o grau de pureza do gás nitrogênio usado no início? (Dados: Massas molares: N = 14 g/mol, H = 1 g/mol).
a) 20%
b) 60% c) 71% d) 61% e) 80%
Soluções para a tarefa
p = 80 / 100 → p = 0,8
Isso quer dizer que o grau de pureza dessa amostra de calcário é de 80%:
100 % de pureza --------- 100 g de calcário
x -------------- 80 g de carbonato puro
x = 80%
Assim, quando for preciso calcular a massa de produto obtido a partir de um reagente impuro, temos que primeiro calcular qual é a parte pura da amostra e depois efetuar os cálculos com o valor obtido.
Veja três exemplos:
1º Exemplo
Determinando a quantidade de produto que será formado:
Qual é a massa de óxido de cálcio (CaO) obtida na decomposição de 250 g de calcário, contendo 80% de carbonato de cálcio(CaCO3)? (Dados: Massas molares: Ca = 40 g/mol, O = 16 g/mol, C = 12 g/mol).
Resolução:
A reação é dada por:
CaCO3 → CaO + CO2
As massas molares são:
MM(CaCO3) = 100 g/mol
MM(CaO) = 56 g/mol
MM (CO2) = 44 g/mol
Descobrindo quanto de carbonato realmente há na amostra que poderá reagir:
100 g de calcário ---- 80 g de CaCO3 (porque a pureza é de 80%)
250 g de calcário ---- x
x = 200 g de CaCO3
Visto que a proporção estequiométrica na equação química balanceada é de 1:1, temos:
CaCO3 → CaO + CO2
1 mol 1 mol
100 g/mol 56 g/mol
100 g de CaCO3 ------- 56 g de CaO
200 g de CaCO3 ------- y
y = 112 g de CaO serão produzidos.
2º Exemplo
Determinando a quantidade de reagente que precisa ser utilizado:
Se quisermos obter 180 L de CO2 a partir da mesma amostra impura de calcário do exercício anterior (com 80% de grau de pureza), qual será a massa do reagente que precisaremos utilizar?
Resolução:
Agora iremos trabalhar com volume. É sabido que em 1 mol sempre há 22,4 L nas CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão). Assim, temos:
CaCO3 → CaO + CO2
1 mol 1 mol
100 g/mol
100 g de CaCO3 ------- 22,4 L de CO2
w ------- 180 L de CO2
w = 803,57 g de CaCO3
No entanto, esse valor está considerando uma amostra pura. Vamos realizar, então, um cálculo para encontrar a massa do calcário impuro:
100 de calcário impuro -------- 80 g de CaCO3
k -------- 803,57g de CaCO3
k = 1004, 46 g de CaCO3 impuro
3º Exemplo
Determinando o grau de pureza do reagente:
A reação a seguir é realizada para se produzir amônia:
1 N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Digamos que nessa reação foi utilizado 200 g de gás nitrogênio e obtiveram-se 170 g de gás amônia. Qual era o grau de pureza do gás nitrogênio usado no início? (Dados: Massas molares: N = 14 g/mol, H = 1 g/mol).
Resolução:
1 N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
1 mol 2 mol
28 g/mol 2 . 17 g/mol
28 g de N2 --------- 34 g de NH3
x ------------------- 170 g de NH3
x = 140 g de N2
Assim, numa amostra de 200 g do reagente impuro, temos apenas 140 g do N2 puro. Para saber o grau de pureza, basta realizar a seguinte regra de três:
200 g de N2 ------- 100%
140 g de N2 ------- p
p = 70% de pureza em N2.