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O carbonato de cálcio é um sal muito comum na natureza, sendo encontrado principalmente em recifes de corais, calcário, mármore, casca do ovo e etc. A decomposição térmica do carbonato de cálcio tem como produtos o óxido de cálcio e o dióxido de carbono. Observe:
CaCO3 → CaO + CO2
Na tabela a seguir, estão relacionados os períodos de quatro elementos químicos do grupo 2 da tabela de classificação periódica e a entalpia-padrão de decomposição do carbonato correspondente a cada um desses elementos.
Período Entalpia-padrão (kJ/mol)
3º (Mg) 100
4º (Ca) 180
5º (Sr) 220
6º (Ba) 260
A energia, em kJ, necessária para a obtenção de 280 g de óxido de cálcio a partir de seu respectivo carbonato é igual a:
Dados de massas molares (g/mol): CaO = 56.
Soluções para a tarefa
A energia necessária para a obtenção de 280 g de CaO é igual a 900 kJ.
A reação química de decomposição do carbonato de cálcio (CaCO3) e formação do óxido de cálcio (CaO) e do dióxido de carbono (CO2) é representada por:
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)
O cálcio encontra-se no quarto período da tabela de classificação periódica. Conforme as informações apresentadas, a entalpia-padrão de decomposição do carbonato de cálcio é igual a 180 kJ.mol–1.
De acordo com a proporção estequiométrica da reação, 1 mol de CaCO3 acarreta a formação de 1 mol de CaO. A massa molar do CaO é igual a soma das respectivas massas molares dos elementos formadores:
40 + 16 = 56 g.mol–1
A energia necessária para a decomposição de 1 mol de CaCO3 é igual a 180 kJ.mol–1, logo esta é a energia necessária para obter 56 g de CaO. Pode-se, assim, calcular a energia para a obtenção de 280 g de CaO:
56 g -------------- 180 kJ
280 g ----------- x
56x = 280 . 180
56x = 50400
x = 50400/56
x = 900 kJ
A energia necessária para a obtenção de 280 g de CaO é igual a 900 kJ.