O gás carbônico
reage com o hidróxido de potássio
formando carbonato de potássio
e água de acordo com a equação não balanceada (não esqueça de balancear):
Considere a reação entre
de KOH e
em excesso.
Que massa de carbonato de potássio será obtida se o KOH for 100% puro, mas o rendimento for apenas de 80%?
Que massa de carbonato de potássio será obtida se o KOH for 100% puro, mas o rendimento for apenas de 80%?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa balancear a equação química que mostra a reação entre o gás carbônico (
) e o hidróxido de potássio (
) para formar carbonato de potássio (
) e água (
). Depois, vamos calcular a massa de carbonato de potássio que será formada a partir de 5,00 g de KOH, considerando que a reação não é 100% eficiente (rendimentos de 80%).
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. Balancear significa ajustar os coeficientes das substâncias para que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados da equação.
A equação não balanceada é:
Observando os elementos:
- Carbono ©: 1 no
e 1 no - Oxigênio (O): 2 no
, 1 no , 3 no e 1 na - Potássio (K): 1 no
e 2 no - Hidrogênio (H): 1 no
e 2 na
Para balancear o potássio, precisamos de 2 moléculas de KOH:
Agora, conferindo os hidrogênios:
- 2 H no reagente (2 KOH) e 2 H no produto (H₂O) estão balanceados.
E os oxigênios:
- 2 (CO₂) + 2 (2 KOH) = 4 no reagente
- 3 (K₂CO₃) + 1 (H₂O) = 4 no produto
Prontinho, a equação está balanceada!
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa de carbonato de potássio (
) formada a partir de 5,00 g de KOH, sabendo que a reação tem um rendimento de 80%.
Primeiro, precisamos encontrar quantas mols de KOH temos em 5,00 g. Para isso, usamos a massa molar do KOH.
A massa molar do KOH:
- K: 39,10 g/mol
- O: 16,00 g/mol
- H: 1,01 g/mol
Total: 39,10 + 16,00 + 1,01 = 56,11 g/mol
Número de mols de KOH:
Passo 4
Segundo, olhando a equação balanceada, vemos que 2 mols de KOH reagem para formar 1 mol de
. Então, a quantidade de mols de
formada teórica é:
Passo 5
Agora, vamos considerar o rendimento da reação, que é de 80%. Isso significa que apenas 80% da quantidade teórica de
será realmente obtida.
Mols efetivos de
:
Passo 6
Por último, vamos converter os mols de
em massa. Precisamos da massa molar do
.
A massa molar do
:
- K: 39,10 g/mol × 2 = 78,20 g/mol
- C: 12,01 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
Total: 78,20 + 12,01 + 48,00 = 138,21 g/mol
Massa de
formada:
Resposta
Serão obtidos aproximadamente
de carbonato de potássio.