PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 78 (1º semestre) da UFG 2014
As pérolas contêm, majoritariamente, entre diversas outras substâncias, carbonato de cálcio (\ce{CaCO3}). Para obtenção de uma pérola artificial composta exclusivamente de \ce{CaCO3}, um analista, inicialmente, misturou 22\text{ g} de \ce{CO2} e 40\text{ g} de \ce{CaO}. Nesse sentido, conclui-se que o reagente limitante e a massa em excesso presente nessa reação são, respectivamente,
- A\ce{CO2} e 22\text{ g}
- B\ce{CaO} e 10\text{ g}
- C\ce{CO2} e 12\text{ g}
- D\ce{CaO} e 20\text{ g}
- E\ce{CO2} e 8\text{ g}
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Resolução comentada
A reação é \ce{CaO + CO2 -> CaCO3}, com proporção de 1 mol para 1 mol. O reagente limitante é o que acaba primeiro e determina quanto produto se forma. O excesso é a sobra do outro reagente.
Massas molares: \ce{CaO} = 40 + 16 = 56\ \text{g/mol} e \ce{CO2} = 12 + 32 = 44\ \text{g/mol}.
- Mols de \ce{CaO}: n = \dfrac{40}{56} \approx 0{,}714\ \text{mol}.
- Mols de \ce{CO2}: n = \dfrac{22}{44} = 0{,}5\ \text{mol}.
- Como a proporção é 1:1, o reagente com menos mols acaba primeiro: o \ce{CO2} (0,5 mol) é o limitante.
- O \ce{CO2} consome 0{,}5\ \text{mol} de \ce{CaO}, ou seja, 0{,}5 \times 56 = 28\ \text{g}.
- Excesso de \ce{CaO}: 40 - 28 = 12\ \text{g}.
Portanto, o limitante é o \ce{CO2} e sobram 12\ \text{g} de \ce{CaO}.
Alternativa C.
Pegadinha: Comparar diretamente as massas (22 g contra 40 g) sem converter para mols leva a erro, pois as massas molares de CO2 e CaO são diferentes.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AIndica o limitante certo, mas dá como excesso a massa inteira de CO2, que na verdade é consumida totalmente.
- BAponta o CaO como limitante, comparando massas e não mols, e a massa de excesso não corresponde a nenhum cálculo correto.
- DConsidera CaO limitante e excesso de 20 g, resultado de comparar 40 g com 22 g sem converter para mols.
- ELimitante certo, mas o excesso de 8 g vem de supor consumo de 32 g de CaO, erro na massa molar ou na proporção.
Assunto: Reagente limitante, pureza e rendimento.
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Fonte: UFG 2014 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗