Que massa de carbonato de cálcio (CaCO3) é necessária para neutralizar 20 mL de ácido sulfúrico (H2 SO4) de concentração 490 g / L ?
R=10 g

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química envolvendo uma reação de neutralização entre ácido sulfúrico ( H2SO4) e carbonato de cálcio ( CaCO3). Precisamos descobrir qual a massa de CaCO3 necessária para neutralizar 20 mL de ácido sulfúrico com concentração de 490 g/L. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação química envolvida. Quando o ácido sulfúrico reage com o carbonato de cálcio, ocorre a seguinte reação de neutralização:
H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + CO2 + H2O
Essa equação balanceada mostra que 1 mol de H2SO4 reage com 1 mol de CaCO3.

Passo 3

Vamos calcular a massa de H2SO4 presente nos 20 mL fornecidos. Sabemos que a relação entre massa, concentração e volume é dada por:
Massa = Concentração times Volume çã
A concentração do ácido sulfúrico é 490 g/L, e o volume é 20 mL, que em litros fica 0,020 L. Então:
Massa de H2SO4 = 490 , g/L times 0,020 , L = 9,8 , g

Passo 4

Agora, vamos determinar a quantidade de mols de H2SO4 nessa massa. A massa molar do H2SO4 é:
Massa molar de H2SO4 = 2 times 1 + 32 + 4 times 16 = 98 , g/mol
Então, o número de mols é:
Mols de H2SO4 = 9,8 , g98 , g/mol = 0,10 , mol

Passo 5

Pela equação balanceada, a proporção é de 1:1 entre H2SO4 e CaCO3. Portanto, precisamos de 0,10 mol de CaCO3 para neutralizar o ácido.

Passo 6

Agora, vamos calcular a massa de CaCO3 necessária. A massa molar do CaCO3 é:
Massa molar de CaCO3 = 40 + 12 + 3 times 16 = 100 , g/mol
Então, a massa necessária é:
Massa de CaCO3 = 0,10 , mol times 100 , g/mol = 10 , g

Resposta

A massa de carbonato de cálcio necessária para neutralizar 20 mL de ácido sulfúrico é 10 g.

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