Acidentes com ácido sulfúrico podem ser minimizados os impactos ambientais pela neutralização com carbonato de cálcio conforme a reação abaixo. Considerando que o processo tem um rendimento de 95% de rendimento, responda:
H2SO4 CaCO3 -> CaSO4 + H2O + CO2
Se usados 150,0g do ácido e 1,2 mol do carbonato de cálcio, qual deles está em excesso e qual a massa excedente?
A reação química mostra que há uma relação estequiométrica de 1 mol de ácido sulfúrico para 1 mol de carbonato de cálcio. Se usamos 150,0 g de ácido sulfúrico e 1,2 mol de carbonato de cálcio, podemos determinar qual dos reagentes está em excesso e qual é a massa excedente.
Primeiro, é preciso converter a massa de ácido sulfúrico para mol:
150,0 g H2SO4 / 98,08 g/mol H2SO4 = 1,529 mol H2SO4
Enquanto 1,529 mol H2SO4 é usado, 1,2 mol de carbonato de cálcio é usado. Como a relação estequiométrica é de 1 para 1, é evidente que o carbonato de cálcio é o reagente em excesso.
Para determinar a massa excedente de carbonato de cálcio, precisamos primeiro converter o excesso em mol para massa. Usando a relação molar, temos:
1,2 mol - 1,529 mol = -0,329 mol (excesso)
Agora que sabemos a quantidade de excesso em mol, podemos usar a massa molar para calcular a massa excedente de carbonato de cálcio:
-0,329 mol x 100,09 g/mol = -33 g (massa excedente)
A massa excedente é -33g (isso é, é utilizado 33g a mais de carbonato de cálcio do que é necessário para reagir completamente com os 150g de ácido sulfúrico)
Porém, é importante lembrar que, devido ao rendimento de 95%, a reação não será completa, a massa excedente é considerada para o rendimento perfeito (100%).
