Em qual das seguintes reações químicas os reagentes têm uma massa total maior do que os produtos?

(A) - 
 2h2 + o2 → 2h2o
(B) - 
 2na + 2h2o → 2naoh + h2
(C) - 
 caco3 → cao + co2
(D) - 
 2nh3 + 3o2 → 2no + 3h2o
(E) - 
 ch4 + 2o2 → co2 + 2h2o

Explicação

A equação química representada na alternativa (c) é uma reação de decomposição térmica, onde o carbonato de cálcio (caco3) se decompõe em óxido de cálcio (cao) e dióxido de carbono (co2). a massa atômica do cálcio (ca) é 40,08 g/mol, a do carbono (c) é 12,01 g/mol e a do oxigênio (o) é 16,00 g/mol.

calculando a massa molar de cada substância envolvida:

  • caco3: 40,08 g/mol (ca) + 12,01 g/mol (c) + 3(16,00 g/mol) (o) = 100,09 g/mol
  • cao: 40,08 g/mol (ca) + 16,00 g/mol (o) = 56,08 g/mol
  • co2: 12,01 g/mol (c) + 2(16,00 g/mol) (o) = 44,01 g/mol

como 1 mol de caco3 tem uma massa de 100,09 g e produz 1 mol de cao (56,08 g) e 1 mol de co2 (44,01 g), a massa total dos reagentes (1 mol de caco3) é de 100,09 g, enquanto a massa total dos produtos (1 mol de cao e 1 mol de co2) é de 100,09 g - 43,98 g = 56,11 g. portanto, a massa total dos reagentes é maior do que a massa total dos produtos.

Análise das alternativas

Nas demais alternativas, a massa total dos reagentes é menor ou igual à massa total dos produtos:

  • (a): 2h2 + o2 → 2h2o (massas iguais)
  • (b): 2na + 2h2o → 2naoh + h2 (massas iguais)
  • (d): 2nh3 + 3o2 → 2no + 3h2o (massas iguais)
  • (e): ch4 + 2o2 → co2 + 2h2o (massas iguais)

Conclusão

A lei da conservação da massa afirma que a massa total dos reagentes em uma reação química é igual à massa total dos produtos. no entanto, existem reações químicas, como a decomposição térmica do carbonato de cálcio, em que a massa total dos reagentes é maior do que a massa total dos produtos. isso ocorre porque parte da massa dos reagentes é liberada como energia durante a reação.