Question

(UNIFOR/2017.1)O carbonato de cálcio é um composto químico de fórmula CaCO3 praticamente insolúvel em água. Para avaliar a pureza do CaCO3 , uma amostra de 300 mg foi dissolvida em 30,0 mL de ácido clorídrico, HCl 0,20 mol L-1. O excesso do HCl adicionado foi neutralizado por meio de uma titulação, gastando 5,0 mL de hidróxido de sódio, NaOH 0,20 mol L-1. A pureza do CaCO3 será aproximadamente de:

Answer 1

Reação 1:
CaCO3 + 2 HCl >>> CaCl2 + H2CO3

Usamos molaridade da solução de HCl:
0,2 mol HCl >> 1000 mL (1L)
X >> 30 mL
X=0,006 mol HCl
O problema é que a questão diz que o HCl usado estava em excesso, que foi neutralizado na reação 2 com o NaOH. Então precisamos calcular qual foi o excesso do HCl e diminuí-lo do valor encontrado na reação 1:

Reação 2:
NaOH + HCl >> NaCl + H2O
Usamos a molaridade da solução NaOH:
0,2 mol NaOH >> 1000 mL (1 L)
Y >> 5 mL
Y= 0,001 mol NaOH
Então 0, 001 mol de NaOH reagiram com o HCl em excesso. Usamos a estequiometria da reação :

1 mol NaOH >> 1mol HCl
0,001 mol NaOH >> Z
Z= 0,001 mol HCl
Descobrimos a quantidade em mol de excesso de HCl da reação 1.
O próximo passo é diminuir a quantidade de HCl calculada na reação 1 pela quantidade em excesso encontrada na reação 2:

0,006 mol HCl - 0,001 mol HCl = 0,005 mol HCl
Então 0,005 mol HCl foi o que efetivamente reagiu com o CaCO3.
Então agora usamos a estequiometria da primeira reação:

1mol CaCO3 >> 2 mol HCl
M >> 0,005mol HCl
M= 0,0025 mol CaCO3
Descobrimos a quantidade em mol. Agora precisamos passar para massa:

1mol CaCO3 >> 100000 mg
0,0025 mol CaCO3 >> m
m= 250 mg de CaCO3

Agora descobrimos a quantidade real de CaCO3 na amostra, que seria esses 250 mg. Agora basta descobrir a porcentagem do CaCO3 na amostra:

300 mg( amostra) >> 100 %
250 mg >> P
P= 83,3 % de CaCO3 na amostra.