No balão A, são adicionados carbonato de sódio e…

(UFRRJ 2005) Observe a figura e leia o texto.

No balão A, são adicionados carbonato de sódio e ácido clorídrico em quantidades suficientes para a produção de 11,2 litros de um gás, nas CNTP, sendo que este gás foi borbulhado em 1,0 L de uma solução de hidróxido de cálcio no balão B, cuja concentração é de 37 g/L.

Após a absorção total do gás no balão B, formou-se uma substância pouco solúvel que permanece depositada no fundo do referido balão.

a) Escrevas as reações balanceadas que ocorrem nos balões A e B.

b) Calcule a massa da substância que se deposita no fundo do balão B.

Dado: R = 0,082 atm ∙ L / mol ∙ K

Resolução

a) No balão A, o carbonato de sódio reage com o ácido clorídrico, formando como produto o gás de carbono, água e cloreto de sódio:

Na₂CO₃(s) + 2 HCℓ(aq) → CO₂(g) + H₂O(ℓ) + NaCℓ(aq)

O gás carbônico produzido no balão A é, segundo o enunciado, borbulhado no balão B, onde há hidróxido de cálcio. Dessa forma, no balão B há a formação de carbonato de cálcio e água.

CO₂(g) + Ca(OH)₂(aq) → CaCO₃(s) + H₂O(ℓ)

b) De acordo com o enunciado os 11,2 L de CO2 produzidos no balão A foram completamente absorvidos no balão B. Assim, sabemos que o CO₂ é o reagente limitante da reação que ocorre no balão B.

Então, agora precisamos converter o CO₂ em quantidade de matéria. Para isso, podemos utilizar a equação de Clapeyron:

Conforme a segunda equação química, já balanceada, é formado 1 mol de CaCO₃ para cada mol de CO₂ que reage. Logo, temos:

Portanto, a massa da substância depositada no fundo do balão B, CaCO₃, é igual a 50 g.

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