O gás carbônico (CO2) reage com o hidróxido de potássio (KOH) formando carbonato de potássio (K2 CO3) e água de acordo com a equação não balanceada (não esqueça de balancear):
CO2+KOH K2 CO3+H2 O
Considere a reação entre 5,00 g de KOH e CO2 em excesso.
Que massa de carbonato de potássio será obtida se o KOH tiver um pureza de 95 % e o rendimento for de 100%?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos conta que o dióxido de carbono (CO₂) reage com hidróxido de potássio (KOH) para formar carbonato de potássio (K₂CO₃) e água (H₂O). A gente precisa balancear essa equação química e descobrir quantos gramas de K₂CO₃ serão produzidos a partir de 5,00 g de KOH, considerando que o KOH está 95% puro e que a reação tem 100% de rendimento. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e massa molar.

Passo 2

Primeiro passo: vamos balancear a equação química. Isso é importante pra saber quantas moléculas de cada reagente e produto estão envolvidos na reação.
A equação não balanceada é:
CO2 + KOH K2CO3 + H2O
Vamos contar os átomos de cada elemento em ambos os lados:
  • Carbono ©: 1 na CO₂ e 1 no K₂CO₃
  • Oxigênio (O): 2 na CO₂ + 1 no KOH = 3 à esquerda; 3 no K₂CO₃ + 1 na H₂O = 4 à direita
  • Potássio (K): 1 no KOH e 2 no K₂CO₃
  • Hidrogênio (H): 1 no KOH e 2 na H₂O
Para balancear, ajustamos os coeficientes:
CO2 + 2,KOH K2CO3 + H2O
Agora, os átomos estão balanceados em ambos os lados.

Passo 3

Agora que a equação está balanceada, vamos calcular quantos moles de KOH temos nos 5,00 g fornecidos, lembrando que só 95% disso é puro.
Primeiro, calculamos a massa de KOH puro:
Massa de KOH puro = 5,00,g times 0,95 = 4,75,g
A massa molar do KOH é:
K = 39,10,g/mol O = 16,00,g/mol H = 1,01,g/mol Massa molar de KOH = 39,10 + 16,00 + 1,01 = 56,11,g/mol
Agora, calculamos os moles de KOH:
Mo<=s de KOH = 4,75,g56,11,g/mol approx 0,0846,mol

Passo 4

Com os moles de KOH conhecidos, usamos a estequiometria da reação balanceada para encontrar os moles de K₂CO₃ produzidos.
Na equação balanceada:
2,KOH 1,K2CO3
Isso significa que para cada 2 moles de KOH, a gente forma 1 mole de K₂CO₃. Então:
Mo<=s de K2CO3 = 0,0846,mol2 = 0,0423,mol

Passo 5

Agora, vamos converter os moles de K₂CO₃ para massa. Primeiro, calculamos a massa molar do K₂CO₃:
K = 39,10,g/mol times 2 = 78,20,g/mol C = 12,01,g/mol O = 16,00,g/mol times 3 = 48,00,g/mol Massa molar de K2CO3 = 78,20 + 12,01 + 48,00 = 138,21,g/mol
Finalmente, calculamos a massa de K₂CO₃ produzida:
Massa de K2CO3 = 0,0423,mol times 138,21,g/mol approx 5,85,g

Resposta

A massa de carbonato de potássio obtida será de aproximadamente 5,85 g.

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