Gases - ITA 2001

16. (Ita 2001) A calcinação de 1,42g de uma mistura sólida constituída de CaCO³ e MgCO³ produziu um resíduo sólido que pesou 0,76g e um gás. Com estas informações, qual das opções a seguir é a relativa à afirmação CORRETA?

Dados:
Massas molares (g/mol): CaCO³=100,09; CaO=56,08;
MgCO³=84,32; MgO=40,31

a) Borbulhando o gás liberado nesta calcinação em água destilada contendo fenolftaleína, com o passar do tempo a solução irá adquirir uma coloração rósea.
b) A coloração de uma solução aquosa, contendo fenolftaleína, em contato com o resíduo sólido é incolor.
c) O volume ocupado pelo gás liberado devido à calcinação da mistura, nas CNTP, é de 0,37L.
d) A composição da mistura sólida inicial é 70%(m/m) de CaCO³ e 30%(m/m) de MgCO³.
e) O resíduo sólido é constituído pelos carbetos de cálcio e magnésio.

Spoiler:

Eu consegui chegar no resultado por eliminação, mas não consigo fazer o cálculo pra descobrir a composição da mistura inicial.

1. calcinação -> libera CO2

CaCO3 -> CaO + CO2
MgCO3 -> MgO + CO2

2. observe que a liberação de CO2 é comum a ambos.


3. após a calcinação restou 0, 76g de resíduo sólido , logo foram liberados 0,66g de CO2.


4. para calcular a massa molar do CO2 basta voltarmos a uma das equações apresentadas acima e considerar 1 mol da substância .
CaCO3 ->  CaO    +    CO2
100,09      56,08          X
X + 56,08 = 100,09 -> X = 44,01 g/mol


5.não sabemos a quantidade de mols de cada composto, mas podemos montar um sistema , pois sabemos a massa inicial e a final.

6. utilizemos A e B , sendo as unidades desses o mol

A.CaCO3 + B.MgCO3 = 1,42
A.100,09  + B.84,32 = 1,42

A.CO2 + BCO2 = 0,66
44,01 (A + B) = 0,66
A + B = 0,015
B= 0,015 -  A

substituição na equação 1

A.100,09  + (0,015 - A )84,32 = 1,42
15,77 A  + 1,265  = 1,42
A = 0,01
B= 0,005

7.agora calculemos a massa de CaCO3
0,01 x 100,09 = 1
divida 1 por 1,42 e achará a composição em m/m
1/1,42 = 70%
consequentemente a composição de MgCO3 é 30% e m/m

* Eu arredondei alguns valores, mas como a arredondadão foi mínima o resultado variou pouco

Muito bom!

Eu sabia que tinha que montar algum sistema para descobrir o resultado, mas não consegui raciocinar que nem tu.

Apesar de ter entendido, vou precisar de mais um pouco de prática pra ter lógica o suficiente pra fazer uma questão desse estilo.

Valeu, cara!