Prova V – Primeira fase
Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração.
O grupo G1 acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela).
O grupo G2 acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2).
Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO2, em litros, recolhidos pelo grupo G2 após 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente,
(a) 0,14; 0,20 e 0,25
(b) 0,14; 0,34 e 0,60
(c) 0,34; 0,48 e 0,60
(d) 0,34; 0,48 e 0,88
(e) 0,62; 0,88 e 1,1
Resolução
A reação ocorre de acordo com a reação apresentada a seguir:
CaCO3 (s) + 2 HCl (g) → CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
A diminuição da massa no sistema ocorre devido a liberação de CO2 na forma de gás. Assim, calcula-se o volume de CO2 nesses intervalos fornecidos:
De 0 a 60 s:
Δm = 110 g – 109,38 g = 0,62 g
Considerando que um mol de CO2 ocupa um volume de 24 L:
44 g —————– 24 L
0,62 g ————– X
X = 0,34 L
De 0 a 180 s:
Δm = 110 g – 109,12 g = 0,88 g
44 g —————– 24 L
0,88 g ————– Y
Y = 0,48 L
De 0 a 240 s:
Δm = 110 g – 108,90 g = 1,10 g
44 g —————– 24 L
1,10 g ————– Z
Z = 0,60 L
