O teor de carbonato de cálcio (CaCO3), usado como abrasivo em cremes dentais, pode ser determinado por meio da chamada retrotitulação. Nesse método, adiciona-se excesso de HCℓ, resultando na completa dissolução do CaCO3 (reação I); em seguida, titula-se o que sobrou de HCℓ com NaOH até a neutralização da solução (reação II). Sabendo-se a quantidade de NaOH, pode-se calcular o número de mols que sobrou de HCℓ. Pela diferença entre o que sobrou de HCℓ e o número de mols inicial de HCℓ, é possível determinar o teor de CO32- na amostra.

(reação I) CaCO3 (s) + 2HCℓ (aq) → CaCℓ2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
(reação II) HCℓ (aq) + NaOH (aq) → NaCℓ (aq) + H2O (l)

Para estudar uma amostra, o seguinte procedimento foi realizado:

a) Cite a importância do aquecimento na etapa 2.

b) Alguns cremes dentais usam dióxido de silício (SiO2) como abrasivo em vez de CaCO3. Para esses produtos, o mesmo procedimento de retrotitulação serviria para calcular o teor do abrasivo (SiO2)? Justifique.

c) Calcule a porcentagem em massa (massa de CaCO3 por massa de creme dental) de abrasivo na amostra estudada, conforme os valores dados no procedimento.

Note e adote:
Considere que não há qualquer outra espécie ácida ou básica no creme dental em quantidade suficiente para interferir no procedimento.
Massa molar (g/mol): CaCO3 = 100.
SiO2 é um óxido ácido.

a) O aquecimento tem uma função dupla: a de aumentar a velocidade da reação entre o HCℓ e CaCO3, de tal modo que todo o carbonato de cálcio seja consumido no tempo do experimento, e, principalmente, de expulsar o gás carbônico gerado na reação, para que o NaOH da etapa seguinte reaja apenas com o HCℓ em excesso.

b) Não. Sendo o SiO2 um óxido de caráter ácido, não ocorreria a reação entre ele e o HCℓ na primeira etapa.

c) Foram adicionados 20 mL de HCℓ 2,0 mol/L, ou seja:

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 1 espaço reto L fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 2 espaço mol espaço de espaço HC caligráfica l fim da célula linha com célula com 0 vírgula 020 espaço reto L fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com reto n espaço HC caligráfica l fim da célula fim da tabela fim do estilo

Quantidade total de HCℓ adicionada: 0,040 mol

Foram adicionados 30 mL de NaOH 0,5 mol/L para reagir com o excesso de ácido.

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 1 espaço reto L fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 0 vírgula 5 espaço mol espaço de espaço NaOH fim da célula linha com célula com 0 vírgula 03 espaço reto L fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com reto n com NaOH subscrito fim da célula fim da tabela reto n com NaOH subscrito espaço igual a espaço 0 vírgula 015 espaço mol espaço para espaço reagir espaço com espaço reto o espaço HC caligráfica l espaço que espaço sobrou. fim do estilo

Como o NaOH reage com o HCℓ na proporção de 1:1, conclui-se que havia um excesso de 0,015 mol de HCℓ, ou seja, dos 0,040 mol adicionados, sobrou 0,015 mol, o que significa que 0,025 mol de HCℓ foram consumidos na reação com o carbonato de cálcio:

começar estilo tamanho matemático 14px 1 espaço CaCO com 3 subscrito espaço parêntese esquerdo reto s parêntese direito espaço mais espaço 2 espaço HC caligráfica l espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito espaço seta para a direita espaço CaC caligráfica l com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito espaço mais espaço 2 espaço CO com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito fim do estilo

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 1 espaço mol espaço parêntese esquerdo 100 espaço reto g parêntese direito fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 2 espaço mol fim da célula linha com reto m célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 0 vírgula 025 espaço mol fim da célula fim da tabela reto m espaço igual a espaço 1 vírgula 25 espaço reto g espaço de espaço CaCO com 3 subscrito fim do estilo

Como havia 5,0 g de creme dental e 1,25 g é CaCO3, tem-se que:

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 5 vírgula 0 espaço reto g fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 100 sinal de percentagem fim da célula linha com célula com 1 vírgula 25 espaço reto g fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula reto P fim da tabela reto P espaço igual a espaço 25 sinal de percentagem fim do estilo

Há 25% de carbonato de cálcio no creme dental.