Question

VALENDO 99 PTS:

Uma amostra de 1,831 g de pedra de calcário é pulverizada para ser tratada com 250 mL de uma solução 1,035 mol.L-1 de HCl. Necessita-se de 15,5 mL de solução 1,035 mol.L-1 de dicromato de potássio para reagir com o excesso de ácido. Calcule a porcentagem de carbonato de cálcio na pedra, supondo que ele seja a única substância que reage com o HCl.

-(A resposta é 93,255%, eu gostaria se saber o desenvolvimento para chegar nessa resposta)

Answer 1

Primeiro faça a reação entre o dicromato de potássio e o ácido clorídrico:

$K_{ 2 }Cr_{ 2 }O_{ 2 }\quad +\quad 14HCl\quad \rightarrow \quad 2KCl\quad +\quad 2CrCl\quad +\quad 7H_{ 2 }O\quad +\quad 5Cl_{ 2 }$

Com os dados fornecidos na questão poderemos achar a quantidade de matéria do sal e do ácido em questão:

$n=M*V\\ n=1,035*0,25\\ n=0,25875\quad mol\quad de\quad HCl\\ \\ n=M*V\\ n=1,035*0,0155\\ n=0,0160425\quad mol\quad de\quad K_{ 2 }Cr_{ 2 }O_{ 7 }$

Como foi dito na questão, há excesso de HCl, até porque reage 1 mol do sal com 14 mols do ácido.

Ou seja, o dicromato de potássio é o reagente limitante.

$1\quad mol\quad~~de~~ K_{ 2 }Cr_{ 2 }O_{ 7 }\quad -\quad 14\quad mol~~de~~ HCl\\ \\ 0,0160425\quad mol\quad -\quad 0,25875\quad mol\quad \\ \\ 0,224595\quad mol\quad -\quad \quad 0,25875\quad mol\\ \quad \quad (menor)\quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad (maior)\\ R.limitante\quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad R.Excesso\\ \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~x\quad mol$

$x=\frac { 14*0,0160425\quad mol }{ 1 } \\ \\ x=0,224595\quad mol\quad~~de~~ HCl$

O que reage é:

$Reage:\quad 0,25875-0,224595=0,034155\quad de\quad HCl\quad (sobra)$

Agora o ácido reage com o carbonato de cálcio:

$2HCl\quad +\quad CaCO_{ 3 }\quad \rightarrow \quad CO_{ 2 }\quad +\quad H_{ 2 }O\quad +\quad CaCl_{ 2 }$

Como a proporção é de 2:1, temos que:

$\frac { 0,034155 }{ 2 } =0,0170775\quad mol~~de~~CaCO_{3}~~(calcario)$

A massa molar do carbonato é 100 g/mol.

Ou seja.

$1\quad mol\quad de\quad CaCO_{ 3 }\quad -\quad 100\quad g\\ 0,0170775\quad mol\quad \quad \quad -\quad y\\ \\ y=1,70775\quad g\quad de\quad CaCO_{ 3 }$


Com isso a porcentagem que ele quer é:


$P\%=\frac { 1,70775\quad g }{ 1,831\quad g } *100\%\approx \boxed {93,255 \%}$