Em um ensaio de captura de dióxido de carbono, uma equipe avalia a produção de bicarbonato de sódio pela…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um ensaio de captura de dióxido de carbono, uma equipe avalia a produção de bicarbonato de sódio pela reação Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2 NaHCO3. Para simplificar o balanço, considera-se que a água está em excesso. Um lote contém 212 g de Na2CO3 e recebe 66 g de CO2. Considere as massas molares: Na2CO3 = 106 g/mol, CO2 = 44 g/mol e NaHCO3 = 84 g/mol. Com base na equação e nos dados do ensaio, determine qual reagente limita a produção, a massa máxima de NaHCO3 que pode ser formada e a massa mínima adicional de CO2 que deve ser fornecida para consumir todo o Na2CO3 do lote. Apresente o raciocínio estequiométrico e interprete o resultado.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A equação estabelece proporção molar de 1 mol de Na2CO3 para 1 mol de CO2 e 2 mol de NaHCO3. O lote contém 212/106 = 2,0 mol de Na2CO3, enquanto os 66 g de CO2 correspondem a 66/44 = 1,5 mol. Portanto, o CO2 é o reagente limitante. Ele forma 3,0 mol de NaHCO3, equivalentes a 3,0 x 84 = 252 g. Para consumir os 2,0 mol de Na2CO3, são necessários 2,0 mol de CO2, ou 88 g. Como já há 66 g, devem ser adicionados no mínimo 22 g de CO2.
Explicação
A proporção entre Na2CO3 e CO2 é de 1:1. Como há menos mols de CO2, ele limita a reação e determina a quantidade de produto. Para consumir todo o carbonato, é necessário igualar a quantidade de CO2 a 2,0 mol; a diferença corresponde a 22 g.
Raio-X da questão
Reagente limitante e estequiometria.
Identificar o reagen
Cálculo de quantidade de matéria a partir da massa. · Leitura de coeficientes estequiométricos.
Relação entre mol, massa molar e rendimento teórico.
Comparar diretamente as massas em gramas ou esquecer a proporção molar 1:1 dos reagentes.
Sustentabilidade e captura de carbono.
Organização do raciocínio e persistência na resolução.
Captura de CO2 para
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