UEA Geral 2020
A substância química cloreto de cálcio (CaCℓ2) é empregada na fabricação de queijos, pois permite o aumento e a restituição do cálcio que é perdido durante o processo de pasteurização do leite.
Considere a equação que representa a reação de formação do cloreto de cálcio:
CaCO3 (s) + 2HCℓ (aq) → CaCℓ2 (aq) + H2O (ℓ) + CO2 (g)
Sabe-se que o rendimento dessa reação é de 50% e que as massas molares do carbonato de cálcio e do cloreto de cálcio são 100 g/mol e 111 g/mol, respectivamente.
Ao se utilizarem 2,0 kg de carbonato de cálcio nessa reação, a massa de cloreto de cálcio formada será igual a
2220 g.
1110 g.
4440 g.
550 g.
111 g.
Resolução
1. Passo a passo dos cálculos
Reação balanceada: \( \text{CaCO}_3 (s) + 2\text{HCl} (aq) \rightarrow \text{CaCl}_2 (aq) + \text{H}_2\text{O} (\ell) + \text{CO}_2 (g)\)
- Moles de carbonato de cálcio (reagente)
\[ n_{\text{CaCO}_3}=\frac{m}{M}=\frac{2000\;\text{g}}{100\;\text{g\,mol}^{-1}}=20\;\text{mol}\] - Relação estequiométrica
Para cada 1 mol de \(\text{CaCO}_3\) forma-se 1 mol de \(\text{CaCl}_2\). Logo:
\[ n_{\text{CaCl}_2}^{\,(\text{teórico})}=20\;\text{mol}\] - Massa teórica de cloreto de cálcio
\[ m_{\text{CaCl}_2}^{\,(\text{teórico})}=n\,M=20\;\text{mol}\times111\;\text{g\,mol}^{-1}=2220\;\text{g} \] - Rendimento da reação
Rendimento dado = 50 %
\[ m_{\text{real}}=m_{\text{teórico}}\times\frac{50}{100}=2220\;\text{g}\times0{,}50=1110\;\text{g} \]
Resultado: forma-se \(\boxed{1110\;\text{g}}\) de \(\text{CaCl}_2\).
Dicas
Erros Comuns
- Estequiometria: determina a proporção exata em mols entre reagentes e produtos em uma reação química balanceada.
- Massa molar: massa de 1 mol de uma substância (g/mol); necessária para converter massa em quantidade de matéria.
- Rendimento (%): razão entre a quantidade real obtida e a quantidade teórica, multiplicada por 100. Para encontrar a massa real, multiplica-se a massa teórica pelo rendimento (em fração).
