O etino, $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_2$, pode ser obtido fazendo-se reagir carboneto de cálcio, $\mathrm{CaC}_2(\mathrm{~s})$, com água, de acordo com a equação química
$$\mathrm{CaC}_2(\mathrm{~s})+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l}) \longrightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2(\mathrm{aq})+\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_2(\mathrm{g})$$
Questão:
Considere que se fez reagir, com excesso de água, uma amostra impura de $150 \mathrm{~g}$ de carboneto de cálcio contendo $12 \%$ de impurezas, tendo-se obtido $30,0 \mathrm{~dm}^3$ de etino, em condições normais de pressão e de temperatura (PTN).
Determine o rendimento da reação de síntese do etino realizada.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE

Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Sendo que o carboneto de cálcio adicionado continha impurezas:
$$m/m(\%)=\frac{m_{\text{impurezas}}}{m_{\text{amostra}}} \times 100 \Leftrightarrow 12 = \frac{m_{\text{impurezas}}}{150} \times 100 \Leftrightarrow m_{\text{impurezas}} = 18 \, \mathrm{g}$$
$$m_{\mathrm{CaC}_2} = m_{\text{amostra}} - m_{\text{impurezas}} = 150 - 18 = 132 \, \mathrm{g}$$
Recorrendo à massa do carboneto de cálcio é possível calcular a quantidade deste reagente adicionado ao sistema.
$$M_{\mathrm{CaC}_2} = M_{\mathrm{Ca}} + 2 M_{\mathrm{C}} = 40,08 + 2 \times 12,01 = 64,10 \, \mathrm{g \, mol^{-1}}$$
$$n = \frac{m}{M} \Leftrightarrow n_{\mathrm{CaC}_2} = \frac{132}{64,10} \approx 2,059 \, \mathrm{mol}$$
Atendendo à estequiometria da reação, a razão de conversão de $\mathrm{CaC}_2$ em $\mathrm{C}_2\mathrm{H}_2$ é de 1:1, ou seja, teoricamente $n$ mol de carboneto de cálcio convertem-se em $n$ mol de etino.
$$n_{\mathrm{C}_2\mathrm{H}_2(\text{teo})} = n_{\mathrm{CaC}_2} = 2,059 \, \mathrm{mol}$$
Calculemos agora a quantidade de etino realmente produzida nesta reação, com recurso ao volume do valor molar para gases em condições PTN.
$$V_m = \frac{V}{n} \Leftrightarrow n_{\mathrm{C}_2\mathrm{H}_2(\text{produzido})} = \frac{V}{V_m} = \frac{30,0}{22,4} \approx 1,339 \, \mathrm{mol}$$
Com isto é possível calcular o rendimento da reação:
$$R(\%) = \frac{n_{\text{produzido}}}{n_{\text{teórico}}} \times 100 \Leftrightarrow R(\%) = \frac{1,339}{2,059} \times 100 \Leftrightarrow R(\%) \approx 65 \%$$
Resposta: O rendimento da reação foi de 65%.
Fonte: Mestre Panda
Assinala os critérios que a tua resposta incluiu corretamente:
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