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 %, mas o rendimento for apenas de 80%?

Passo 1

Beleza, então a gente tem uma reação entre gás carbônico ( CO2) e hidróxido de potássio ( KOH) que forma carbonato de potássio ( K2CO3) e água ( H2O). A equação não está balanceada, e a gente precisa descobrir quantos gramas de carbonato de potássio vamos obter a partir de 5,00 g de KOH puro, considerando que apenas 95% do KOH é realmente puro e que o rendimento da reação é de 80%. Para resolver isso, vamos precisar balancear a reação química, calcular as moles envolvidas e aplicar os conceitos de pureza e rendimento.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química. A equação inicial é:
CO2 + KOH K2CO3 + H2O
Vamos ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados:
  1. Potássio (K): Temos 2 no lado dos produtos, então precisamos de 2 KOH:
CO2 + 2,KOH K2CO3 + H2O
  1. Hidrogênio (H): 2 H no lado dos reagentes (em 2 KOH) e 2 H no produto (em H₂O), está balanceado.
  2. Oxigênio (O): 2 (CO₂) + 2×1 (KOH) = 4 O nos reagentes; nos produtos: 3 (K₂CO₃) + 1 (H₂O) = 4 O. Também está balanceado.
Então, a equação balanceada fica:
CO2 + 2,KOH K2CO3 + H2O

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa de KOH puro que temos. Sabemos que apenas 95% dos 5,00 g de KOH são realmente KOH puro. Então:
Massa pura de KOH = 5,00,g times 0,95 = 4,75,g

Passo 4

Vamos converter a massa de KOH puro em moles. A massa molar do KOH é:
K = 39,10,g/mol O = 16,00,g/mol H = 1,01,g/mol Massa molar do KOH = 39,10 + 16,00 + 1,01 = 56,11,g/mol
Então, o número de moles de KOH é:
Mo<=s de KOH = 4,75,g56,11,g/mol approx 0,0846,mol

Passo 5

Pela equação balanceada, 2 moles de KOH produzem 1 mole de K2CO3. Então, vamos calcular as moles de K2CO3 que podem ser formadas:
Mo<=s de K2CO3 = 0,0846,mol KOH2 = 0,0423,mol

Passo 6

Agora, vamos converter as moles de K2CO3 para massa. A massa molar do K2CO3 é:
K = 39,10,g/mol times 2 = 78,20,g C = 12,01,g/mol O = 16,00,g/mol times 3 = 48,00,g Massa molar do K2CO3 = 78,20 + 12,01 + 48,00 = 138,21,g/mol
Então, a massa teórica de K2CO3 é:
Massa teórica = 0,0423,mol times 138,21,g/mol approx 5,84,g ó

Passo 7

Considerando o rendimento de 80%, a massa real de K2CO3 obtida será:
Massa final = 5,84,g times 0,80 = 4,67,g

Resposta

A massa de carbonato de potássio obtida é aproximadamente 4,67,g.

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