Questão 22

ESPCEX 2008

Química

(EsPCEx - 2008)

O carbonato de sódio (Na₂CO₃) empregado na fabricação de vidro é preparado a partir docarbonato de cálcio (CaCO₃) e cloreto de sódio (NaCl), segundo a equação balanceada:

CaCO₃ + 2 NaCl → Na₂CO₃ + CaCl₂

Partindo-se de 1250 g de carbonato de cálcio (com grau de pureza de 80%) e 650 g de cloreto de sódio (com grau de pureza de 90%), a massa de carbonato de sódio (Na₂CO₃) obtida dessa reação, admitindo-se um rendimento da reação de 80%, será de:

585 g

1000 g

424 g

650 g

480 g

Gabarito:

424 g

Resolução:

• Cálculo da massa de CaCO₃ considerando a pureza de 80%:

$m_{CaCO_{3}} = 1250gcdot 0,80 = 1000g$

• Cálculo da massa de NaCl considerando a pureza de 90%:

$m_{NaCl} = 650gcdot 0,90 = 585g$

Analisando a estequiometria da reação, observa-se que 1 mol (ou 100g) de CaCO₃ reage com 2 mol (ou 2 x 58,5g) de NaCl. A partir disso, pode-se calcular a massa de NaCl necessária para reagir completamente com 1000g de CaCO₃:

100g CaCO₃	__________	117g NaCl
1000g CaCO₃	__________	m'_NaCl

$m_{NaCl} = frac{1000cdot 117}{100}$

$m_{NaCl} = 1170g$

Portanto, para reagir completamente com 1000g de CaCO₃, é necessário 1170g de NaCl. Como a massa de NaCl disponível é 585g, conclui-se que o NaCl é o reagente limitante.

Para cada 2 mol (ou 117g) de NaCl que reage, 1 mol (ou 106g) de Na₂CO₃ é formado. Portanto, pode-se calcular a massa de Na₂CO₃ formado a partir de 585g de NaCl:

117g NaCl	__________	106g Na₂CO₃
585g NaCl	__________	m_Na2CO3

$m_{Na_{2}CO_{3}} = frac{585gcdot 106g}{117g}$

$m_{Na_{2}CO_{3}} = 530g$

Essa é a massa de Na₂CO₃ formada a partir de 117g de NaCl considerando um rendimento de 100%. Entretanto, o rendimento é 80%. A massa de Na₂CO₃ formada é

$m_{Na_{2}CO_{3}} = 530gcdot 0,80 = 424g$

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