Question

O gás carbônico (CO2) pode ser removido de naves espaciais se utilizarmos cal (CaO), que se transforma em carbonato de cálcio (CaCO3). Durante uma viagem espacial foram utilizados 28 kg de cal e obtidos 50 kg de CaCO3. A reação que ocorre para que o gás carbônico seja removido é dada por: gás carbônico + cal → carbonato de cálcio. Com base nessas informações, responda: a) Qual foi a massa de gás carbônico removida durante a viagem espacial? b) Se a quantidade de gás carbônico expirada pelos astronautas for de 88 kg, qual será a menor massa de cal necessária para sua remoção e qual será a massa de carbonato de cálcio obtida? c) Qual é a razão entre a massa de gás carbônico e a massa de cal que reagiram? *

Answer 1

Resposta:

a) a massa de gás carbônico removida durante a viagem espacial foi de 22 kg de CO2

b) Se a quantidade de gás carbônico expirada pelos astronautas for de 88 kg, a menor massa de cal necessária para sua remoção é de 112 kg e a massa de carbonato de cálcio obtida é 200 kg

c) a razão entre a massa de gás carbônico e a massa de cal que reagiram é de 11/14

Explicação:

1) Vamos inicialmente escrever a reação química ajustada

CaO + CO2 ==> CaCO3

2) Considerando as massas atômicas do Ca = 40 u; C = 12 u e O = 16 u, calculemos as massas molares de cada substância envolvida no processo ou seja

CaO = 40 + 16 = 56 g/mol

CO2 = 12 +2x16 = 44 g/mol

CaCO3 = 40 + 12 +3x16 = 100 g/mol

3) podemos agora escrever a equação com suas quantidades mássicas teóricas ou seja:

CaO + CO2 ==> CaCO3

56         44             100

Observe que a soma das massas dos reagentes deve ser igual à soma das massas dos produtos formados ou seja 56 + 44 = 100 (Lei de Lavoisier)

Posto isso, podemos responder às perguntas:

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a) Foram utilizados 28 kg de CaO e obtido 100 kg de CaCO3

CaO + CO2 ==> CaCO3

56         44             100

28           y                 50

Usamos metade de CaO ou seja 56/2 = 28 . Logo a massa de CO2 será 44/2 = 22 kg de CO2 ou

Pela Lei de Lavoisier 28 + y = 50 == Y = 50 - 28 = 22 kg de CO2

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b) CaO + CO2 ==> CaCO3

    56         44             100

                  88

Se os astronautas expiraram 88 kg de CO2 (verifique que é o dobro do teórico 2x44) então será o dobro da teórica a quantidade de cal usada e a quantidade de carbonato de cálcio produzida. Assim:

Massa de CaO (cal) - 2x56 = 112 kg

Massa de Carbonato de cálcio - 2 x 100 = 200 kg

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c) A razão entre as massas de CO2 e de CaO que reagiram é:

88 kg CO2 / 112 kg CaO = 22 kg CO2 / 28 kg de CaO = 11 kg CO2/14 kg CaO