O mármore contém, principalmente, carbonato de cálcio (CaCO3) que se aquecido, decompõe--se de acordo com a equação:
CaCO3 ---------- CaO+CO2
Dispondo-se de um pedaço de mármore com 80% de pureza, responda:
a) Aquecendo 31,25g de mármore obtém-se 12,6g de CaO, qual é o rendimento da reação?
b) Aquecendo 40g de mármore, qual seria o volume de CO2 obtidos nas CNTP, se o rendimento da reação fosse 80%?
Se alguém puder explicar detalhadamente o desenvolvimento, vai ser de grande ajuda.
Respostas
Olá,
Vamos reunir os dados
CaCO3(mármore) = 100g/mol
CaO = 52g/mol
CO2 = 44g/mol
Ele nos diz que o mármore tem 80% de pureza, logo será uma regra de 3.
Se 100g/mol de CaCO3(mármore) tem 100% de pureza quanto terá um mármore com 80% de pureza?
Logo
100g/mol CaCO3 — 100%
X—80%
X = 80 g/mol de CaCO3 puro
Agora, para acharmos o rendimento de uma reação precisamos descobrir quem é o reagente limitante e o excedente. E, para isso utilizaremos novamente a regra de 3.
Obs: temos 80 g de mármore agora.
80g/mol CaCO3 - 52g/mol CaO
31,25g de CaCO3 - x
80X = 31,25 * 52
80x = 1625
X = 1625/80
X = 20,31 de CaO
Vemos, logo de cara que o CaO é o reagente excesso. Isso acontece, pois ele diz que 31,25g de mármore formará 12,6 de CaO e na verdade houve uma formação de 20,31g de CaO, ou seja, excedeu o que foi pedido.
Entretanto, precisamos calcular o reagente limitante agora.
80g/mol CaCO3 —— 52g/mol CaO
X —— 12,6 g de CaO
52x = 12,6 * 80
52x = 1008
X = 1008/52
x = 19,38 g/mol de CaCO3
Perceba que aqui, ao reagir com 12,6g de CaO se obteve 19,38g de CaCO3, ou seja, foi menor que o valor dado pela questão 31,25. Nesse caso, o mármore seria o reagente limitante. Ademais, os reagentes limitantes nos darão o rendimento da reação.
Se 31,25g de CaCO3 é o resultado obtido com 100% de reação, qual será o rendimento em porcentagem obtido com 19,38g de CaCO3?
31,25g CaCO3 —— 100%
19,38 g CaCO3 —— x
x = 1938 / 31,25
x = 62% de rendimento obtido
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Agora faremos a letra B
80g/mol CaCO3 — 44g/mol CO2
40g CaCO3 —- x
80x = 44 * 40
x = 1760 / 80
X = 22 g de CO2 obtido com 40 g de mármore
Se 22g de CO2 corresponde a 100% do rendimento da reação, quanto seria obtido com 80% da reação?
22g de CO2 — 100%
x ——- 80%
100x = 22*80
X = 1760 / 100
X = 17,6 g de CO2 obtido com 80% da reação.
Perceba que ele quer o volume em litros, e para isso utilizaremos a equação de Clayperon
Obs: ele diz em CNTP, ou seja em 1 atm e 27°C
PV = NRT
1*V = mRT/MM
V = (17,6g * 0,082 * 300)/ 44
V = 9,9 L