É incorreto afirmar dizer que uma amostra de 200g de carbonato de cálcio contém:
a) 80g de cálcio
b) 24g de carbono
c) 48g de oxigênio
d) 1,204 x 10^24 estruturas (CaCo3)
Dados:
M (Ca) = 40g/mol
M (O) = 16g/mol
M (C) = 12g/mol
Número de Avogrado: 6,02 x 10^23
Respostas
Para saber a quantidade do que temos e esperamos ter basta vermos o quanto temos de cada elemento (em quantidade de matéria, em "mol") e vendo essa relação podemos dobra – la, triplica respeitando sempre a proporção.
Assim, em 1 molecula de CaCO₃ nós temos:
1 mol CaCO₃ – 1 mol Ca – 1 mol C – 3 mol O
Transformando os mols em massa:
1 mol CaCO₃ – 1 mol Ca – 1 mol C – 3 mol O
1.40 +1.12+3.16
40+12+48 3.16
100g - 40g - 12g - 48g
Segundo a Lei de Proust ou a lei das proporções constantes, dobrando a massa do CaCO₃ nós dobramos a quantidade de massas de cada elemento. Os valores mudam, mas as proporções se mantem.
200g - 80g - 24g - 96g
Na alternativa D, a questão nos pede a quantidade de estruturas de CaCO₃. Jogando na expressaozinha que nos orienta:
MM(g) ------ 1mol ----- 6,02 . 10²³ -------22,4L
6,02 . 10²³ é o que chamam de “espécies químicas”, elas podem ser qualquer unidade que buscamos procurar dentro de uma porção de 1 mol.
Como CaCO₃ é um sal, ele ocupa o volume do recipiente que se encontra. Portanto o 22,4L não se aplica.
Assim:
100 g ------ 1mol ----- 6,02 . 10²³ estruturas
200 g ------ 2mol ----- x estruturas
Para a regrinha de 3 necessitamos apenas dos valores das estruturas e mais uma outra relação, que tanto faz ser mol ou massa(g).
Peguemos o numero de mol , já que tem menos zeros e, com números menores, menores são as possibilidades de errar nos cálculos.
1mol ----- 6,02 . 10²³ estruturas
2mol ----- x estruturas
x = 2 . 6,02 . 10²³ = 12,04 . 10²³
Transformando em notação cientifica, andamos a virgula para esquerda. Para que o numero se mantenha o mesmo (o que muda é simplesmente o jeito de apresenta): 12,04 = 1,204 . 10
Assim: 12,04 . 10²³ = 1,204 . 10 . 10²³ = 1,204 . 10²⁴
Portanto, é incorreto afirmar que em 200g de CaCO₃ temo 48g de oxigênio pois
em 100 g de CaCO₃ nós temos 48g de oxigênio
em 200g , nós temos 96g.