O carbonato de cálcio
quando sofre reação de decomposição, forma óxido de cálcio ( CaO
e gás carbônico
Com o objetivo de determinar a pureza de um carregamento de CaCO 3 , adquirido para uso industrial, uma amostra de 5,00 gramas do produto foi coletada e após ser submetida à decomposição térmica total produziu 2,24 gramas de CaO. Qual é o grau de pureza da amostra? (Dados:
).
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a pureza de uma amostra de carbonato de cálcio (CaCO₃) que foi decompositada. O conteúdo que vamos usar aqui é de química, mais especificamente de reações de decomposição e estequiometria. Para resolver, precisamos entender a reação que acontece quando o CaCO₃ se decompõe e usar proporções para encontrar a pureza da amostra.
Passo 2
Primeiro, vamos ver qual é a reação de decomposição do carbonato de cálcio. Quando o CaCO₃ se decompõe, ele forma óxido de cálcio (CaO) e gás carbônico (CO₂). A equação química balanceada fica assim:
Passo 3
Agora, vamos calcular as massas molares dos compostos envolvidos. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e a gente calcula somando as massas atômicas dos elementos na fórmula.
-
Para o CaCO₃:
- Cálcio (Ca): 40 g/mol
- Carbono ©: 12 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 3 = 48 g/mol
- Massa molar do CaCO₃: 40 + 12 + 48 = 100 g/mol
-
Para o CaO:
- Cálcio (Ca): 40 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol
- Massa molar do CaO: 40 + 16 = 56 g/mol
Passo 4
A gente sabe que 1 mol de CaCO₃ produz 1 mol de CaO. Então, há uma relação direta de 100 g de CaCO₃ produzindo 56 g de CaO.
Vamos usar essa relação para encontrar quanto de CaCO₃ puro estava na amostra.
Passo 5
A amostra original tem 5,00 g de CaCO₃, mas a massa de CaO produzida foi de 2,24 g. Vamos montar uma proporção para encontrar a pureza:
Onde
é a massa de CaCO₃ puro na amostra.
Passo 6
Resolvendo a proporção:
Então, tem 4 g de CaCO₃ puro na amostra.
Passo 7
Agora, para encontrar o grau de pureza da amostra, usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
A pureza da amostra de carbonato de cálcio é 80%.