A obtenção de óxido de cálcio, através da reação de pirólis...

A alternativa correta para a questão é C - 280 e 112.000.

Tema Central: A questão aborda a transformação química conhecida como pirólise do carbonato de cálcio para a obtenção do óxido de cálcio e a produção de dióxido de carbono como subproduto. Isso envolve conceitos de estequiometria, cálculo de massa molar e volume de gases nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP).

Resumindo o Conceito: A reação de pirólise do carbonato de cálcio (CaCO₃) é descrita pela equação química:

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

Essa reação mostra que 1 mol de carbonato de cálcio produz 1 mol de óxido de cálcio e 1 mol de dióxido de carbono. A massa molar do CaCO₃ é 100 g/mol, do CaO é 56 g/mol, e do CO₂ é 44 g/mol.

Justificativa da Alternativa Correta:

Vamos calcular:

1. Pureza do Carbonato de Cálcio: Com um grau de pureza de 50%, de 1 tonelada (1000 kg) de carbonato de cálcio, temos 500 kg de CaCO₃ puro para reagir.
2. Massa de Óxido de Cálcio: Utilizando a proporção estequiométrica: 100 g de CaCO₃ produzem 56 g de CaO. Assim, 500 kg (ou 500.000 g) de CaCO₃ produzem (500.000 g / 100 g/mol) * 56 g/mol = 280.000 g, ou 280 kg de CaO.
3. Volume de Dióxido de Carbono: Em CNTP, 1 mol de qualquer gás ocupa 22,4 L. Portanto, 5000 mol de CO₂ (500.000 g / 100 g/mol) ocupam 5000 mol * 22,4 L/mol = 112.000 L de CO₂.

Portanto, os cálculos confirmam a alternativa C - 280 kg de CaO e 112.000 L de CO₂.

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - 250 e 100.000: A massa de óxido de cálcio está incorreta, pois os cálculos mostram 280 kg, não 250 kg.
• B - 250 e 112.000: A massa de óxido de cálcio está errada pela mesma razão da alternativa A.
• D - 280 e 120.000: O volume de dióxido de carbono está superestimado, já que os cálculos mostram 112.000 L.
• E - 300 e 120.000: Ambas a massa de CaO e o volume de CO₂ estão incorretos, excedendo os valores calculados.

Compreender corretamente as proporções estequiométricas e as condições padrões de gases é essencial para chegar à resposta correta. Esta análise destaca a importância do conhecimento detalhado de química para resolver questões de concursos.

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CaCO3(s) ---->  CaO(s)  + CO2(g)

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