PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão Q01 da 2ª fase da FUVEST 2007

2ª fase · Química · Química: Cálculo estequiométrico

Um determinado agente antimofo consiste em um pote com tampa perfurada, contendo 80 g de cloreto de cálcio anidro que, ao absorver água, se transforma em cloreto de cálcio diidratado (\ce{CaCl2 \cdot 2H2O}). Em uma experiência, o agente foi mantido durante um mês em ambiente úmido. A cada 5 dias, o pote foi pesado e registrado o ganho de massa:

dias ganho de massa / g
0 0
5 7
10 15
15 22
20 30
25 37
30 45

Dados: massas molares (g / mol)
água...................... 18
cloreto de cálcio....111

a) Construa, na folha de respostas ao lado, o gráfico que representa o ganho de massa versus o número de dias.

b) Qual o ganho de massa quando todo o cloreto de cálcio, contido no pote, tiver se transformado em cloreto de cálcio diidratado? Mostre os cálculos.

c) A quantos dias corresponde o ganho de massa calculado no item anterior? Indique no gráfico, utilizando linhas de chamada.

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Resolução comentada

a) Marque no eixo horizontal o tempo (dias, de 0 a 30) e no vertical o ganho de massa (g, de 0 a 45). Os pontos a plotar são (0;0), (5;7), (10;15), (15;22), (20;30), (25;37) e (30;45).

Os pontos ficam praticamente alinhados, porque o ganho é de cerca de 1{,}5\ \text{g} por dia. Trace, portanto, uma reta (ou uma linha suave) passando por eles, começando na origem.

Gráfico: reta crescente pela origem, passando por (15;22) e (30;45).

b) O ganho de massa é a massa de água absorvida. A equação da reação é:

\ce{CaCl2 + 2H2O -> CaCl2 \cdot 2H2O}

Portanto, 1 mol de \ce{CaCl2} (111\ \text{g}) absorve 2 mol de água (36\ \text{g}).

  1. Proporção: 111\ \text{g} de \ce{CaCl2} absorvem 36\ \text{g} de água.
  2. Para 80\ \text{g} de \ce{CaCl2}:
m_{\text{água}} = \frac{80 \cdot 36}{111} \approx 25{,}9\ \text{g} \approx 26\ \text{g}

Ganho de massa \approx 26\ \text{g}.

c) No gráfico, trace uma linha horizontal a partir de 26\ \text{g} no eixo vertical até encontrar a curva. Desse ponto, desça uma linha vertical até o eixo dos dias.

Pela tabela, 22\ \text{g} correspondem a 15 dias e 30\ \text{g} a 20 dias. O valor 26\ \text{g} está no meio desse intervalo, o que dá cerca de 17 a 18 dias.

Conferindo com a taxa média de 45/30 = 1{,}5\ \text{g/dia}, temos 26/1{,}5 \approx 17 dias.

Cerca de 17 dias.

Assunto: Cálculo estequiométrico.

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