Qual a massa de gás carbônico (CO2), em gramas, necessária para a produção de 30 Kg de carbonato de cálcio (CaCO3), segundo a equação:
CaCl2+CO2+H2 O->CaCO3+HCl

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de química juntos! O enunciado pede para descobrir qual a massa de dióxido de carbono ( (CO2)), em gramas, necessária para produzir 30 kg de carbonato de cálcio ( (CaCO3)). Vamos usar a equação química fornecida:
CaCl2 + CO2 + H2O CaCO3 + HCl
Para resolver isso, vamos precisar entender de estequiometria, que é a parte da química que trata das relações quantitativas entre os reagentes e os produtos em uma reação química. Vamos seguir passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos conferir se a equação química está balanceada. Isso é importante para saber a relação exata entre as substâncias. Contando os átomos de cada elemento em ambos os lados:
  • Lado dos reagentes:
    • Ca: 1
    • Cl: 2
    • C: 1
    • O: 3 (2 do CO2 e 1 da água)
    • H: 2
  • Lado dos produtos:
    • Ca: 1
    • C: 1
    • O: 3
    • H: 1
    • Cl: 1
Observamos que os átomos de Cl e H não estão balanceados. Para balancear, ajustamos os coeficientes:
CaCl2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2HCl
Agora, a equação está balanceada:
  • Ca: 1 de cada lado
  • Cl: 2 de reagentes e 2 de produtos
  • C: 1 de cada lado
  • O: 3 de cada lado
  • H: 2 de reagentes e 2 de produtos

Passo 3

Agora que a equação está balanceada, vamos identificar a relação molar entre CO2 e CaCO3. Pela equação, vemos que 1 mol de CO2 produz 1 mol de CaCO3. Ou seja, a relação é 1:1.

Passo 4

Vamos calcular quantos mols de CaCO3 correspondem a 30 kg. Primeiro, convertemos 30 kg para gramas:
30, kg = 30 times 1000 = 30000, g
Agora, precisamos da massa molar do CaCO3. A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos:
  • Ca: 40,08 g/mol
  • C: 12,01 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
Então,
Massa molar de CaCO3 = 40,08 + 12,01 + 48,00 = 100,09, g/mol
Agora, calculamos os mols:
Mols de CaCO3 = 30000, g100,09, g/mol approx 299,73, mol

Passo 5

Como a relação molar entre CO2 e CaCO3 é 1:1, precisamos de aproximadamente 299,73 mols de CO2 para produzir 299,73 mols de CaCO3.

Passo 6

Agora, vamos converter os mols de CO2 para gramas. Primeiro, encontramos a massa molar do CO2:
  • C: 12,01 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
Massa molar de CO2 = 12,01 + 32,00 = 44,01, g/mol
Então, a massa necessária de CO2 é:
Massa de CO2 = 299,73, mol times 44,01, g/mol approx 13186,68, g

Resposta

Seriam necessários aproximadamente 13.187, g de dióxido de carbono (CO2) para produzir 30 kg de carbonato de cálcio (CaCO3).

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