Uma amostra de 1,452 g de pedra de calcário é pulverizada e tratada com 25 mL de solução 1,035 mol / L de HCl . Necessita-se de 15,25 mL de NaOH 0,1010 mol / L para neutralizar o excesso de ácido. Calcule a porcentagem em massa de carbonato de cálcio na pedra. (R. 83,87%)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma amostra de 1,452 , g de pedra de calcário que foi tratada com uma solução de HCl. Depois, usamos NaOH para neutralizar o excesso de HCl. Nosso objetivo é encontrar a porcentagem em massa de carbonato de cálcio ( CaCO3) presente na pedra. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de química como reações de neutralização e cálculos estequiométricos.

Passo 2

Vamos começar calculando a quantidade de HCl usada inicialmente. Sabemos que foram utilizados 25 , mL de uma solução de HCl com concentração 1,035 , mol/L. A quantidade de mols de HCl ( nHCl) é dada por:
nHCl = V times C = 0,025 , L times 1,035 , mol/L = 0,025875 , mol

Passo 3

Em seguida, calculamos a quantidade de NaOH usada para neutralizar o excesso de HCl. Foram utilizados 15,25 , mL de uma solução de NaOH com concentração 0,1010 , mol/L. A quantidade de mols de NaOH ( nNaOH) é:
nNaOH = V times C = 0,01525 , L times 0,1010 , mol/L = 0,00154225 , mol

Passo 4

A reação entre HCl e NaOH é de neutralização, conforme a equação:
HCl + NaOH NaCl + H2O
Essa reação ocorre na proporção de 1:1. Portanto, os mols de HCl que sobraram depois da reação com a NaOH são iguais aos mols de NaOH usados:
nHCl sobrando = nNaOH = 0,00154225 , mol

Passo 5

Agora, calculamos a quantidade de HCl que reagiu com o CaCO3. Inicialmente, tínhamos 0,025875 , mol de HCl, e restaram 0,00154225 , mol. Então, a quantidade de HCl que reagiu com o carbonato de cálcio é:
nHCl reagido = 0,025875 , mol - 0,00154225 , mol = 0,02433275 , mol

Passo 6

A reação entre HCl e CaCO3 é:
CaCO3 + 2,HCl CaCl2 + H2O + CO2
Pela equação, 2 mols de HCl reagem com 1 mol de CaCO3. Assim, a quantidade de CaCO3 ( nCaCO3) é:
nCaCO3 = nHCl reagido2 = 0,02433275 , mol2 = 0,012166375 , mol
O peso molar do CaCO3 é aproximadamente 100,09 , g/mol, então a massa de CaCO3 na amostra é:
mCaCO3 = nCaCO3 times M = 0,012166375 , mol times 100,09 , g/mol approx 1,217 , g

Passo 7

Por fim, para encontrar a porcentagem em massa de CaCO3 na pedra, usamos a seguinte fórmula:
Porcenta>=m = ( mCaCO3mamostra ) times 100% = ( 1,217 , g1,452 , g ) times 100% approx 83,87%

Resposta

A porcentagem em massa de carbonato de cálcio na pedra é 83,87%.

Exercícios relacionados