ESTEQUIOMETRIA: RENDIMENTO

QUÍMICA - 1o ANO
MÓDULO 27
ESTEQUIOMETRIA:
RENDIMENTO
Como pode cair no enem
(ENEM) Na investigação forense, utiliza-se
luminol, uma substância que reage com o
ferro presente na hemoglobina do sangue,
produzindo luz que permite visualizar locais
contaminados com pequenas quantidades de
sangue, mesmo em superfícies lavadas.
É proposto que, na reação do luminol (I)
em meio alcalino, na presença de peróxido de
hidrogênio (II) e de um metal de transição (Mn+),
forma-se o composto 3-amino ftalato (III) que
sofre uma relaxação dando origem ao produto
final da reação (IV), com liberação de energia
(hν) e de gás nitrogênio (N ).
(Adaptado. Química Nova, 25, no 6, 2002. pp. 1003-1011.)
I
II
NH2 O
III
NH
+ H2O2 + Mn+
NH
O
IV
NH2 O
NH2 O
O
O
O
O + hv + N
2
O
O
Dados: pesos moleculares: Luminol = 177
3-amino ftalato = 164
Na análise de uma amostra biológica para
análise forense, utilizou-se 54 g de luminol e
peróxido de hidrogênio em excesso, obtendose um rendimento final de 70%. Sendo assim,
a quantidade do produto final (IV) formada na
reação foi de:
a) 123,9
b) 114,8
c) 86,0
d) 35,0
e) 16,2
Fixação
,
1) (ENEM) Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria-prima para a produção
de combustível nuclear, é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, o
rendimento (dado em % em massa) do tratamento do minério ate chegar ao dióxido de urânio
puro é de
a) 0,10%
b) 0,15%
c) 0,20%
d) 1,5%
e) 2,0%
Fixação
F
2) (CESGRANRIO) O gás hidrogênio pode ser obtido em laboratório a partir da reação de3
alumínio com ácido sulfúrico, cuja equação química não ajustada é dada a seguir:
B
Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2
Um analista utilizou uma quantidade suficiente de H2SO4 para reagir com 5,4g do metal eé
obteve 5,71 litros do gás nas CNTP. Nes e processo, o analista obteve um rendimento aproximado de:
Dados: Al = 27
a) 75 %
r
b) 80 %
a
c) 85 %
b
d) 90 %
c
e) 95 %
d
e
Fixação
3) (UNIRIO) A contaminação da água com arsênio está preocupando a primeira-ministra de
Bangladesh (...) que já pediu ajuda internacional.
(JB, 05/10/99)
O arsênio não reage rapidamente com a água. O risco da permanência do arsênio em água
é o seu depósito nos sedimentos. É a seguinte reação do arsênio com NaOH:
2As + 6NaOH → 2Na3AsO3 + 3H2
75 g de arsênio reagiram com NaOH suficiente, produzindo 25,2 L de H2, nas CNTP. O
rendimento percentual da reação foi de:
a) 75%
b) 80%
c) 85%
d) 90%
e) 95%
Fixação
4) (PUC) Assinale a opção que mais se aproxima da massa de SO e que resulta da queima
2 de 20,0 ml de sulfeto de carbono (líquido com densidade igual a 1,43 g ml -1) em atmosfera
com excesso de gás oxigênio, tendo esta reação 80 % de rendimento.
a) 5,6 g
b) 9,5 g
c) 18,9 g
CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g)
d) 38,5 g
e) 62,3 g
Fixação
5) (UFF) O etanol (C2H5OH) pode ser produzido por fermentação da glicose (C6H12O6),
conforme a reação:
C6H12O6
fermentação
2C2H5OH + 2CO2
Se 360 g de glicose produzem 92g de etanol, o rendimento deste processo é:
a) 92%
b) 50%
c) 100%
d) 75%
e) 25%
Fixação
F
6) (UFF) A nitroglicerina — comumente denominada trinitrato de glicerila — é um poderoso7
explosivo, instável ao calor e ao choque. É produzida em condições controladas por reação
entre o glicerol e o ácido nítrico sob catálise de ácido sulfúrico. O processo é representado
pela reação a seguir:
f
H
H
a
|
|
b
H – C – OH
H – C – ONO2
|
|
H2SO4
c
H – C – ONO2 + 3H2O
H – C – OH +3 HNO3
|
|
H – C – OH
H – C – ONO2
|
|
H
H
Em um experimento, 25,0 g de glicerol (C3H8O3) foram tratados com excesso de ácido nítrico,
obtendo-se 53,0g de trinitrato de glicerila (C3H5N3O9). O percentual de rendimento desta reação
é, aproximadamente:
a) 6%
d) 56%
b) 12%
e) 86%
c) 27%
Fixação
7) Na decomposição térmica de 60 kg de sulfito de cálcio segundo a equação
CaSO3
CaO + SO2
foram produzidos 24kg de gás sulfuroso. O rendimento da reação foi de aproximadamente:
a) 38%
d) 75%
b) 40%
e) 86%
c) 60%
,
Fixação
F
8) Para obtenção do gás nitrogênio em laboratório, utiliza a decomposição térmica do nitrito9
de amônio, segundo a reação: (m. at. N= 14 ; O= 16 ; H= 1)
c
a
NH4NO2 → N2 + H2O
Sabendo-se que a partir de 3,2 g de nitrito de amônio obteve-se 0,896 litros de gás nitrogênio,
a
em CNTP, calcule o rendimento da reação.
b
a) 20%
d) 60%
c
b) 40%
e) 80%
d
c) 50%
e
Fixação
9) O número de toneladas de H2SO4 que poderia ser produzido por dia, através de um processo que usa 3,2 toneladas por dia de SO2, com uma eficiência de conversão de 70% é,
aproximadamente:
a) 4,9 t/dia
b) 49 t/dia
c) 3,4 t/dia
d) 34 t/dia
e) 9,8 t/dia
SO2 + ½ O2 + H2O → H2SO4
Proposto
1) (CESGRANRIO) Fazendo-se reagir 158 g de Na2S2O3 com quantidade suficiente de I2, segundo a equação
2Na2S2O3 + I2 → 2NaI + Na2S4O6
obtiveram-se 105 g de Na2S4O6. O rendimento desta reação foi de, aproximadamente:
a) 100%
b) 80%
c) 40%
d) 30%
e) 10%
Proposto
-2) (PUC) Em um tubo, 16,8 g de bicarbonato de sódio são decompostos, pela ação do calor,
em carbonato de sódio sólido, gás carbônico e água vapor. O volume de gás carbônico, em
litros, obtido nas CNTP, supondo o rendimento da reação igual a 90%, é igual a:
a) 2,02
b) 2,48
c) 4,48
d) 4,03
e) 8,96
Proposto
3) Calcule a massa de CaO produzida pela decomposição térmica de 200 g de CaCO3 com
rendimento de 80%.
Proposto
4) (CESGRANRIO) Em um processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2O3), considere a equação não balanceada:
Fe2O3 + C → Fe + CO
Utilizando 4,8 t do minério e admitindo um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro
produzida será de:
a) 2688 kg
b) 3360 kg
c) 1344 kg
d) 2688 t
e) 3360 t
Proposto
P
5) O processamento do minério de ferro, no alto-forno, pode ser representado pela equação6
global:
a
a
2Fe2O3 (s) + 6C (s) + 3 O2 (g) → 4 Fe (s) + 6 CO2 (g)
b
Calcule o rendimento do processo de obtenção do ferro, quando se carrega um alto-forno com
c
80 toneladas de minério de ferro e são obtidas 50,4 toneladas de ferro.
Proposto
6) (UFCE) Uma das maneiras de se produzir cal viva é por meio de pirólise do calcário. Uma
amostra de 20 g de calcário produziu 10,0 g de cal viva. O rendimento da reação foi de:
a) 100%
d) 80%
b) 90%
e) 75%
c) 85%
Proposto
P
7) (UFRRJ) O paracetamol (massa molar = 151 g/mol) é um fármaco com potente ação anal-8
gésica e antitérmica. A síntese do paracetamol se dá através da acetilação do paraminofenol3
(massa molar = 109 g/mol) como mostra a reação abaixo:
u
O
c
H
s
HN2
N
CH3
O
a
HC
+
OH
3
H3C
+ CH3CO2H
O
O
OH
Ácido acético
para-Aminofenol Anidrido acético Paracetamol
(C4H6O3)
(C8H9NO2)
(C6H7NO)
Calcule o percentual de rendimento da reação de preparação do paracetamol, sabendo que
54,5g de paraminofenol reagiram completamente, formando 60,4g de paracetamol.
o
d
s
(
o
D
N
p
b
a
b
c
Proposto
8) (ENEM) A composição média de uma bateria automativa esgotada é de aproximadamente
32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A média de massa da pasta residual de uma bateria
usada é de 6kg, onde 19% é de PbO2, 60% PbSO4, e 21% Pb. Entre todos os compostos de
chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa é o sulfato de chumbo (II), pois nos processos pirometalúrgicos, em que os compostos de chumbo (placas de baterias) são fundidos, há
a conversão de sulfato em dióxido de enxofre, gás muito poluente.
Para reduzir o problema das emissões de SO2(g), a indústria pode utilizar uma planta mista,
ou seja, utilizar o processo hidrometalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do composto
de chumbo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO4 é feita via lixiviação com
solução de carbonato de sódio (Na2CO3) 1M a 45ºC, em que se obtém o carbonato de chumbo
(II) com rendimento de 91%. Após esse processo, o material segue para a fundição para obter
o chumbo metálico.
Dados: Massas
Na = 23; O = 16; C = 12.
PbSO4 + Na2CO3 → PbCO3 + Na2SO4
molares
em
g/mol
Pb
=
201;
S
=
32;
Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chumbo (II)
por meio de lixiviação por carbonato de sódio e considerando uma massa pasta residual de uma
bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 é obtida?
a) 1,7 kg
d) 3,3 kg
b) 1,9 kg
e) 3,6 kg
c) 2,9 kg
Proposto
9) (PUC) O elemento boro pode ser preparado pela redução do B2O3, segundo a equação abaixo.
B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO
Partindo-se de 262,5 g do óxido de boro em excesso de magnésio, obteve-se 33 g de B, o que
significa que o rendimento percentual (%) da reação foi mais próximo de:
a) 30
b) 35
c) 40
d) 45
e) 50
Proposto
10) (UERJ) A combustão completa do gás metano, feita em presença de ar, a temperatura e
pressão costantes, pode ser representada pela seguinte equação química não balanceada:
CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)
Admita que:
•60,0 L deste combustível foram queimados por um veículo;
•o oxigênio reagente represente 20% do volume total do ar;
•o rendimento do processo seja de 90%.
Nessas condições, o volume de ar, em litros, necessário à combustão equivale a:
a) 810
b) 540
c) 480
d) 270