Question

Um caminhão derramou acidentalmente na estrada, uma solução contendo 730 kg de ácido clorídrico. Para neutralizar o ácido, o corpo de bombeiros utilizou CaCO3, que reage de acordo com o seguinte processo:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

a) Qual a massa de carbonato necessária para neutralizar o ácido?

Answer 1

Resposta:

A massa necessária de Carbonato de Cálcio para neutralizar 730 quilogramas de Ácido Clorídrico será 1.000 quilogramas.

Por favor, acompanhar a Explicação.

Explicação:

Para a resolução da Tarefa, inicialmente vamos verificar se a reação química de neutralização do Ácido Clorídrico (HCl) pelo Carbonato de Cálcio (CaCO₃) encontra-se devidamente balanceada:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

• Reagentes: 1 átomo de Cálcio (Ca), 1 átomo de Carbono (C), 3 átomos de Oxigênio, 2 átomos de Hidrogênio (H) e 2 átomos de Cloro (Cl);
• Produtos: 1 átomo de Cálcio (Ca), 1 átomo de Carbono (C), 3 átomos de Oxigênio, 2 átomos de Hidrogênio (H) e 2 átomos de Cloro (Cl).

A reação encontra-se balanceada.

Passemos para a determinação das massas molares de Carbonato de Cálcio e de Ácido Clorídrico:

• Massa Molar de Carbonato de Cálcio: massa atômica de Cálcio: 40 | massa atômica de Carbono: 12 | massa atômica de Oxigênio: 16 → massa molar de CaCO₃ = 1×40 + 1×12 + 3×16 = 40 + 12 + 48 = 52 + 48 = 100 gramas;
• Massa Molar de Ácido Clorídrico: massa atômica de Hidrogênio: 1 | massa atômica de Cloro: 35,5 → massa molar de HCl = 1×1 + 1×35,5 = 1 + 35,5 = 36,5 gramas.

Na reação química de neutralização do Ácido Clorídrico pelo Carbonato de Cálcio, observamos que 1 mol de Carbonato de Cálcio neutraliza 2 moles de Ácido Clorídrico. Passando-se ambos para as suas respectivas massas molares, teremos:

1×100 = 100 gramas de CaCO₃-------> 2×36,5 = 73 gramas de HCl

A razão de proporcionalidade entre as massas molares de Carbonato de Cálcio e de Ácido Clorídrico, na reação química, é a seguinte:

$\frac{100g}{73g}=\frac{100}{73}$

Para a neutralização de 730 quilogramas de Ácido Clorídrico, o cálculo da massa de Carbonato de Cálcio necessária será, uma vez respeitada a razão de proporcionalidade acima:

$\frac{100}{73}=\frac{x}{730}\\\\73\times{x}=100\times730\\x=\frac{100\times730}{73} \\x=100\times10\\x=1000$

A massa necessária de Carbonato de Cálcio para neutralizar 730 quilogramas de Ácido Clorídrico será 1.000 quilogramas.