Em uma unidade de tratamento de resíduos, uma amostra de calcário com 10,0 g de carbonato de cálcio puro…

Questão

Em uma unidade de tratamento de resíduos, uma amostra de calcário com 10,0 g de carbonato de cálcio puro (CaCO3) é colocada em contato com ácido clorídrico. A reação é representada por CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O. Foram disponibilizados 0,15 mol de HCl. Um estudante afirmou que a reação produziria 0,10 mol de CO2, pois 10,0 g de CaCO3 correspondem a 0,10 mol e a proporção entre CaCO3 e CO2 é de 1:1. Considerando a equação e as quantidades de reagentes, a afirmação do estudante está correta? Analise-a com base no reagente limitante e na quantidade máxima de CO2 formada.

1. A) A afirmação está incorreta: o HCl é o reagente limitante, pois 0,15 mol de HCl reagem com apenas 0,075 mol de CaCO3; assim, formam-se no máximo 0,075 mol de CO2.
2. B) A afirmação está incorreta: o HCl é o reagente limitante e formam-se no máximo 0,025 mol de CO2, considerando que 6 mol de HCl reagem para produzir 1 mol de CO2.
3. C) A afirmação está incorreta: o HCl é o reagente limitante e formam-se no máximo 0,050 mol de CO2, pois cada mol de CO2 consumiria 3 mol de HCl.
4. D) A afirmação está incorreta: o HCl é o reagente limitante e formam-se no máximo 0,0375 mol de CO2, pois cada mol de CO2 exigiria 4 mol de HCl.
5. E) A afirmação está incorreta: o HCl seria o reagente limitante e formariam-se no máximo 0,20 mol de CO2, pois 10,0 g de CaCO3 corresponderiam a 0,20 mol.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. A massa molar do CaCO3 é aproximadamente 100 g/mol; portanto, 10,0 g correspondem a 0,10 mol.
2. Pela equação, 1 mol de CaCO3 reage com 2 mol de HCl e produz 1 mol de CO2. Para consumir 0,10 mol de CaCO3 seriam necessários 0,20 mol de HCl, mas há apenas 0,15 mol. Logo, o HCl é o reagente limitante.
3. Com 0,15 mol de HCl, podem reagir 0,15 / 2 = 0,075 mol de CaCO3, formando no máximo 0,075 mol de CO2. Assim, a afirmação do estudante está incorreta, e a alternativa A está correta.
4. B usa uma proporção incorreta de 6 mol de HCl por mol de CO2; C usa 3 mol, e D usa 4 mol, embora a equação indique 2 mol de HCl por mol de CO2. E calcula incorretamente a quantidade de CaCO3: 10,0 g correspondem a 0,10 mol, não a 0,20 mol.

💡 Dica: Compare os mols de HCl disponíveis com os exigidos pela proporção da equação balanceada.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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