Question

2) Uma amostra de calcita, contendo 80% de carbonato de cálcio (CaCO3), sofre decomposição quando submetida a aquecimento, segundo a reação:
CaCO3 => CaO + CO2

Dados massas atômicas: (Ca=40; C=12; O=16)


a) Qual a massa de óxido de cálcio obtida a partir da queima de 5 Kg de calcita?

b) Qual o volume de gás carbônico obtido a 25ºC e 1 atm, considerando que o volume molar é de 25 L. mol-1?

c) Quantas moléculas de gás carbônico podem ser obtidas a partir de 45 g de CaCO3?

d) Quantos mols há em 196 g de CaO?

Answer 1

Reação ⇒ CaCO3 ⇒ CaO + CO2 (balanceada !) 

Massa molar do carbono (C) → 12 g/mol;
Massa molar do oxigênio (O) → 16 g/mol;
Massa molar do cálcio (Ca) → 40 g/mol;

Massa molar do carbonato de cálcio (CaCO3) ⇒
(1 * 40) + (1 * 12) + (3 * 16) = 100 g/mol

Massa molar do óxido de cálcio (CaO) ⇒
(1 * 40) + (1 * 16) = 56 g/mol

Massa molar do dióxido de carbono (CO2) ⇒
(1 * 12) + (2 * 16)= 44 g/mol

a) 80 % (0,8)  da calcita é composta de CaCO3.
Logo, para 5 Kg de calcita :
5 *0,8 = 4 Kg de CaCO3 !

Pela reação, 1 mol de CaCO3 reage e forma 1 mol de CaO... em massa:
(1 mol * 100 g/mol) =  100 g de CaCo3 forma (1 mol * 56 g/mol) = 56 g de CaO 

Logo, para 4 Kg de CaCO3 :

100 g → 56 g 
4 Kg →  x Kg ⇒ Não é necessário converter !

100 * x = 56 * 4
100 * x = 224
x = 224 / 100
x = 2,24 Kg de CaO formados !

b) Volume molar = 25 L / mol

Como, na reação, é formado 1 mol de CO2, então :
(25 L / mol) * (1 mol) = 25 L de CO2 formados ! 

c) Pela reação, 1 mol de CaCO3 forma 1 mol de CO2... em massa :
100 g de CaCO3 forma 44 g de CO2... 

Logo, para 45 g de CaCO3 :

100 g → 44 g
45 g  → y

100 * y = 45 * 44
y = 1980 / 100
y = 19,8 g de CO2 formados !

Massa molar do CO2 : 44 g/mol... se 44 g compõem 1 mol, então, para 19,8 g :

44 g → 1 mol
19,8 g → z mol

44 * z = 19,8
z = 19,8 / 44
z = 0,45 mol → Nº de mols correspondentes a 19,8 g de CO2...

Por fim, neste caso, 1 mol de CO2 são 6 * 10^23 moléculas de CO2... sendo assim, para 0,45 mol de CO2 :

1 mol → 6 * 10^23 moléculas
0,45 mol → w moléculas

w = 0,45 * 6 * 10^23
w = 2,7 * 10^23 moléculas de CO2 formadas a partir de 45 g de CaCO3 !

d) Massa molar do CaO : 56 g/mol...

Se 56 g de CaO compõem 1 mol, então, para 196 :

56 g → 1 mol
196 g → n mols

56 * n = 196 
n = 196 / 56
n = 3,5 mols existentes em 196 g de CaO !