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1600 FÍSICO-QUÍMICA APLICADA EXERCÍCIOS COMENTADOS - IME – ITA – OLIMPÍADA 13 Resolução: Equação química: Na2H2P2O7 + 2 NaHCO3 → Na4P2O7 + 2 CO2 + 2 H2O Item a) Cálculo do número de mol de bicarbonato de sódio, a partir da reação química: Na2H2P2O7 + 2 NaHCO3 → Na4P2O7 + 2 CO2 + 2 H2O 2 mol de NaHCO3 --------------------- 2 mol de CO2 n ----------------------------------------- 5 mol de CO2 n = 5 mol de bicarbonato de sódio Cálculo da massa, a partir do número de mol (n): m = n x = 5 x 84 = 420 g Item b) Cálculo do número de mol de bicarbonato de sódio: 𝑛 = 90 84 = 1,07 𝑚𝑜𝑙 Cálculo do número de matéria de dihidrogenopirofosfato de sódio (Na2H2P2O7), a partir da reação química: Na2H2P2O7 + 2 NaHCO3 → Na4P2O7 + 2 CO2 + 2 H2O 1 mol de Na2H2P2O7 ---------------------- 2 mol de NaHCO3 n --------------------------------------------- 1,07 mol de NaHCO3 n = 0,536 mol Item c) Cálculo do rendimento da reação (R): Na2H2P2O7 + 2 NaHCO3 → Na4P2O7 + 2 CO2 + 2 H2O 2 mol de NaHCO3 --------------------------- 1 mol de Na4P2O7 2 x (84) g ------------------------------------- 266 g x R 30 g -------------------------------------------- 25,70 𝑅 = 4317,6 7980 = 0,541 (54,10%) Questão 14 – (IME) Uma amostra de 12,5 g de calcário (CaCO3, impuro) foi calcinada e o resíduo obtido adicionado a 1 litro de água. Após a filtração borbulhou-se anidrido sulfúrico no meio, fazendo precipitar 13,6 g de sulfato de cálcio. Qual a pureza do calcário? Resolução: As equações químicas balanceadas estão apresentadas a seguir: Equação 1: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) Equação 2: CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) Equação 3: Ca(OH)2(aq) + SO3(g) → CaSO4(ppt) + H2O(l) Somando as equações químicas, temos: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) Ca(OH)2(aq) + SO3(g) → CaSO4(ppt) + H2O(l) + CaCO3(s) + SO3(g) → CaSO4(ppt) + CO2(g), onde ppt significa precipitado. Cálculo da pureza de carbonato de cálcio: CaCO3(s) + SO3(g) → CaSO4(ppt) + CO2(g) 1 mol de CaCO3 -------------------- 1 mol de CaSO4 100 g --------------------------------- 136 g p x 12,5 g ---------------------------- 13,6 g 𝑝 = 1360 1700 = 0,80 (80%)