Considere a reação de decomposição do carbonato de cálcio:

CaCO3(s) CaO(s)+O2(g)

Verifica-se que a 800^circ C, 400 g de CaCO3 são totalmente consumidos em 20 minutos. Calcule:
a) a velocidade de consumo do CaCO3 em g / min;
b) a velocidade de formação do CaO em mol / min;
c) a velocidade de formação do CO2 em L / min a 800^circ C e 1 atm .
(Dados: M(CaCO3)=100 g / mol e volume molar a 800^circ C e 1 atm=90 L / mol )

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação de decomposição do carbonato de cálcio ( ) que se transforma em óxido de cálcio ( ) e dióxido de carbono ( ). A gente sabe que 400 g de são consumidos em 20 minutos a 800°C. Vamos precisar calcular três velocidades diferentes relacionadas a essa reação:
a) Velocidade de consumo de em g/min;
b) Velocidade de formação de em mol/min;
c) Velocidade de formação de em L/min a 800°C e 1 atm.
Vamos resolver isso passo a passo, explicando cada conceito que usamos.

Passo 2

a) Velocidade de consumo de Velocidade = Quantidade consumidaTempo em g/min
Primeiro, a velocidade de consumo de uma substância é a quantidade consumida dividida pelo tempo. Aqui, 400 g de Velocidade = 400 , g20 , min = 20 , g/min são consumidos em 20 minutos.
Usamos a fórmula:
Substituindo os valores:

Passo 3

b) Velocidade de formação de Mols de CaCO3 = MassaMassa Molar = 400 , g100 , g/mol = 4 , mol em mol/min
Para encontrar a velocidade de formação de Velocidade = 4 , mol20 , min = 0,2 , mol/min , primeiro precisamos saber quantos mols de estão sendo consumidos e, como a reação está na proporção 1:1, a quantidade de formada será a mesma em mols.
Primeiro, calculamos os mols de :
Agora, calculamos a velocidade em mol/min:

Passo 4

c) Velocidade de formação de Mols de CO2 = 4 , mol em L/min a 800°C e 1 atm
Aqui, queremos a velocidade de formação de Volume de CO2 = 4 , mol times 90 , L/mol = 360 , L em litros por minuto. Sabemos que 4 mols de Velocidade = 360 , L20 , min = 18 , L/min produzem 4 mols de pela estequiometria da reação.
Primeiro, vamos calcular os mols de :
Agora, usando o volume molar fornecido (90 L/mol) na condição dada:
Por fim, a velocidade em L/min:

Resposta

a) A velocidade de consumo de é de 20 g/min.
b) A velocidade de formação de é de 0,2 mol/min.
c) A velocidade de formação de é de 18 L/min.

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