O sulfato de cálcio (CaSO4) é matéria-prima do giz e pode ser obtido pela reação entre soluções aquosas de cloreto de cálcio e de sulfato de sódio (conforme reação abaixo). Sabendo disso, calcule a massa de sulfato de cálcio obtida pela reação de 2 mols de cloreto de cálcio com excesso de sulfato de sódio, considerando-se que o rendimento da reação é igual a 75 %. CaCl2(aq) + Na2SO4(aq) CaSO4(s) + 2NaCl(aq)
a) 56 g.
b) 136 g.
c) 272 g.
d) 204 g.
e) 102 g.
a) 56 g.
b) 136 g.
c) 272 g.
d) 204 g.
e) 102 g.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma reação química onde o cloreto de cálcio (CaCl₂) reage com o sulfato de sódio (Na₂SO₄) para formar sulfato de cálcio (CaSO₄) e cloreto de sódio (NaCl). Nosso objetivo é descobrir quanto de sulfato de cálcio conseguimos obter quando usamos 2 mols de cloreto de cálcio, considerando que a reação tem um rendimento de 75%. Para isso, vamos precisar entender as leis de estequiometria e como calcular rendimentos de reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
Isso significa que 1 mol de CaCl₂ reage com 1 mol de Na₂SO₄ para produzir 1 mol de CaSO₄ e 2 mols de NaCl.
Passo 3
Como temos 2 mols de CaCl₂ e estamos assumindo que o sulfato de sódio está em excesso, todo o CaCl₂ vai reagir. Então, de acordo com a estequiometria da reação, 2 mols de CaCl₂ vão produzir 2 mols de CaSO₄.
Passo 4
Agora, precisamos calcular a massa desses 2 mols de CaSO₄. Para isso, precisamos conhecer a massa molar do CaSO₄. Vamos calcular:
- Massa molar do Ca: aproximadamente 40 g/mol
- Massa molar do S: aproximadamente 32 g/mol
- Massa molar do O: 16 g/mol × 4 = 64 g/mol
Somando tudo:
Então, 1 mol de CaSO₄ pesa 136 g.
Passo 5
Como temos 2 mols de CaSO₄, a massa teórica seria:
Passo 6
Porém, a reação não é 100% eficiente; o rendimento é de 75%. Isso significa que apenas 75% da massa teórica será realmente obtida. Então, vamos calcular 75% de 272 g:
Resposta
A massa de sulfato de cálcio obtida é de 204 g.