(Mackenzie 2017)
Na reação de neutralização, representada pela equação não balanceada, quando são misturados 444 g de Ca(OH)2 e 294 g de H3PO4
Ca(OH)2 +H3PO4 → Ca3(PO4)2 +H2O
Dados: Massas molares, em g/mol, H2O = 18, Ca(OH)2 = 74, H3PO4 = 98 e Ca3(PO4)2 = 310 é INCORRETO afirmar que
Quando formos trabalhar com equações a primeira coisa que temos que fazer é balanceá-la.
Inicialmente consideramos 1 mol de cada substância
mas veja, temos 1 mol de Ca(OH)2, se em 1 molécula de Ca(OH)2 há 1 átomo de Ca então em 1 mol de hidróxido nós temos 1 mol de Ca, porém no lado direito há 1 mol Ca3(PO4)2
e como são 3 átomos de Ca na molécula em 1 mol temos 3 mols de Ca, as quantidades de cálcio diferem portanto precisamos balancear a equação (igualar o Ca e todos os outros elementos nos 2 lados).
Se colocarmos 3 mols de Ca(OH)2
igualamos o Ca (3 mols de cada lado) agora vamos dar uma olhada no oxigênio.
Em 1 molécula de Ca(OH)2 há 2 grupos OH
se 1 hidroxila tem 1 átomo de O então duas têm 2 mols, isto em 1 mol de hidróxido, com 3 mols ficam no total 6 mols de oxigênio
E 1 molécula de H3PO4 tem 4 átomos de O, logo 1 mol do ácido tem 4 mols de oxigênio
No lado direito há 2 grupos PO4 na molécula de Ca3(PO4)2
se 1 fosfato tem 4 átomos de O então dois têm 8 mols
E 1 mol na molécula de água
são 10 mols de oxigênio nos reagentes e 9 nos produtos, para resolvermos essa diferença vamos colocar 2 mols de água
igualamos o oxigênio.
Bem, você já deve ter entendido, a equação pronta fica
Agora vamos analisar as alternativas.
a) o hidróxido de cálcio encontra-se em excesso. ✓
Correto.
3 mols de Ca(OH)2 reagem com 2 mols de ácido
A questão já deu que 1 mol de Ca(OH)2 tem 74 então 3 têm 222 e 1 mol de H3PO4 tem 98 g, 2 têm 196 g, ou seja 222 g de hidróxido reagem com 196 de ácido
portanto 444 g de Ca(OH)2 reagem com x de H3PO4
mas nós temos apenas 294 g de ácido, não é suficiente para reagir com os 444 g de hidróxido, sendo assim o hidróxido não é consumido por completo e fica em excesso.
b) são formados 162 g de água. ✓
Correto.
2 mols de ácido (196 g) formam 6 mols de água (108 g)
logo 294 g de H3PO4 fornecem y de água
(o cálculo da água formada é feito com base no reagente limitante, por isso temos que descobrir quem ele é primeiro)
c) a reação produz 465 g de fosfato de cálcio. ✓
Correto.
Utilizando o mesmo raciocínio da letra b temos
d) permaneceram sem reagir 74 g de hidróxido de cálcio. ✘
Errado.
Voltando um pouco 222 g de hidróxido reagem com 196 de ácido
logo 294 g de H3PO4 reagem com x de Ca(OH)2
inicialmente tínhamos 444 g de hidróxido, foram consumidos 333, ficaram 111.
