O carbonato de cálcio (CaCO3(s)), quando aquecido, se decomp...

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Ano: 2024 Banca: FUNDATEC Órgão: SIMAE - SC Prova: FUNDATEC - 2024 - SIMAE - SC - Químico |
Q2612443 Química

O carbonato de cálcio (CaCO3(s)), quando aquecido, se decompõe e produz CaO(s) e CO2(g). Uma amostra de carbonato de cálcio é aquecida e o CO2(g) é coletado em um frasco de 500 mL. Quando a decomposição estava completa, o gás apresentou pressão de 1,8 atm à temperatura de 27°C (R = 0,0821 L.atm/mol.K). Qual foi a quantidade de matéria de gás produzida?

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Para resolver esta questão, precisamos entender a equação química e os conceitos envolvidos na Lei dos Gases Ideais. O tema central é a decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3), que se decompõe em óxido de cálcio (CaO) e dióxido de carbono (CO2), conforme a reação:

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

A questão pede a quantidade de matéria de gás CO2 produzida, que pode ser encontrada usando a Lei dos Gases Ideais, expressa pela equação:

PV = nRT

Onde:

  • P é a pressão do gás (em atm),
  • V é o volume do gás (em litros),
  • n é a quantidade de matéria (em mol),
  • R é a constante universal dos gases (0,0821 L.atm/mol.K),
  • T é a temperatura (em Kelvin).

A temperatura dada é 27°C, que precisamos converter para Kelvin: T(K) = 27 + 273 = 300 K.

Substituindo os valores na equação: P = 1,8 atm, V = 0,5 L (500 mL = 0,5 L), R = 0,0821 L.atm/mol.K, e T = 300 K, obtemos:

1,8 x 0,5 = n x 0,0821 x 300

Resolvendo para n:

n = (1,8 x 0,5) / (0,0821 x 300)

n = 0,0365 mol

Portanto, a alternativa correta é B - 0,0365 mol.

Análise das alternativas incorretas:

  • A - 0,3650 mol: Este valor é 10 vezes maior que o correto e pode resultar de um erro na conversão de unidades ou no cálculo.
  • C - 0,00406 mol: Este valor é substancialmente menor que o correto, indicando um erro no cálculo envolvendo a constante dos gases ou a temperatura.
  • D - 0,406 mol: Assim como a alternativa A, este valor é muito maior e reflete um erro de cálculo semelhante.
  • E - 4,06 mol: Este valor é completamente fora do intervalo esperado, sugerindo um erro grosseiro na aplicação da fórmula.

Entender como manipular a equação dos gases ideais é crucial para resolver questões envolvendo gases. Pratique a conversão de unidades e a substituição correta de valores na fórmula para evitar erros comuns.

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só aplicar a fórmula

P= 1,8 atm

V = 500 ml = 0,5L

n = ?

R = 0,0821 L.atm/mol.K

T = 27°C + 273 = 300K

PV = n RT

n = PV / RT

n =( 1,8 atm x 0,5L ) / ( 0,0821 L.atm/mol.K x 300K)

n = 0,9 / 24,63 = 0,036 mol

Alternativa B

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