Questão de Físico-Química (Estequiometria, Soluções, Termoquímica e Cinética) — ENEM
Em um relatório sobre materiais de construção sustentáveis, engenheiros descrevem a calcinação do calcário para obter cal virgem (CaO), reação amplamente usada na indústria da construção civil. A equação balanceada do processo é CaCO₃ → CaO + CO₂, em que 1 mol de carbonato de cálcio produz 1 mol de cal virgem e 1 mol de gás carbônico. A massa molar do carbonato de cálcio (CaCO₃) é 100 g/mol e a do óxido de cálcio (CaO) é 56 g/mol. Em um forno industrial, são processados 300 gramas de calcário puro. Considerando que a reação ocorre completamente e que toda a massa de calcário é convertida segundo a proporção estequiométrica da equação, qual é a massa de cal virgem (CaO) obtida nesse processo?
A56 g
B100 g
D300 g
E56,0 kg
Gabarito comentado
Em cálculos estequiométricos com massas de reagente e produto diferentes, converte-se a massa do reagente em mols, aplica-se a proporção da equação balanceada e multiplica-se pela massa molar do produto. Esse encadeamento evita o erro comum de equiparar massas de substâncias distintas.
Resolução passo a passo
Primeiro converte-se a massa de calcário em mols: n(CaCO₃) = 300 g ÷ 100 g/mol = 3 mol. Como a proporção da equação é 1:1 entre CaCO₃ e CaO, formam-se também 3 mol de cal virgem. Convertendo em massa: m(CaO) = 3 mol × 56 g/mol = 168 g. O valor 56 g corresponderia a apenas 1 mol de CaO, isto é, a 100 g de calcário; 100 g repete a massa inicial de calcário sem aplicar a massa molar do produto; 300 g ignora a diferença de massa molar entre reagente e produto; 56,0 kg troca a unidade para quilograma sem nenhuma base. Apenas 168 g encadeia corretamente a conversão massa-mol do reagente e do produto com a proporção 1:1 da equação.