Gabarito - Lista de Mol

Gabarito - Lista de Mol 2016
Gabarito:
Resposta da questão 1:
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Química]
a) Teremos:
Para n mols de butano:
1 mol C4H10
58 g
n
mC4H10
mC4H10  58n g
Para n mols de propano:
1 mol C3H8
44 g
n
mC3H8
mC3H8  44n g
mC4H10  mC3H8  1,02 g
58ng  44ng  1,02g
n  0,01 mol
ntotal  2n  2  0,01  0,02 mol
b) Para a mistura de propano e butano, teremos:
24 L
1 mol
V
0,02 mol
V  0,48 L  480 mL
V (volume)
t (tempo)
480 mL

t
Vazão do gás 
48 mL.min1
t  10 min
c) Teremos:
t  10 min  10  60 s  600 s
S
Velocidade 
t

S
2,5m.s1 
600s
S  1500 m
ou
S  1,5  103 m
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Física]
a) Química.
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b) Química.
c) Dado: vm  2,5 m/s.
Do item anterior: t  10 min  600 s.
D  vm Δt  2,5  600  D  1.500 m.
Resposta da questão 2:
[C]
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Química]
Cálculo do volume da grafita:
diâmetro  2 mm de espessura  2  10 3 m  2  10 1 cm
raio  1 mm de espessura  10 1 m
altura  15 cm
Vcilindro  (Área da base)  (altura)
Vcilindro  π  r 2  h
Vcilindro  π  (101)2  15
Vcilindro  0,471 cm3
dgrafita  2,2 g / cm3
1 cm3
3
0,471 cm
2,2 g
mgrafita
mgrafita  1,0362 g
6,0  1023 átomos de carbono
x
12 g de grafita
1,0362 g de grafita
x  5,18  1022 átomos de carbono
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Matemática]
Tem-se que o volume de grafite é dado por
2
2
 d
 0,2 
π     h  3,14  
  15
2
 2 
 0,47cm3 .
Daí, sabendo que a densidade da grafita é 2,2 g cm3 , vem que a massa de grafite é igual a m  2,2  0,47  1,03 g.
Portanto, sendo n o número de átomos de carbono presentes nessa grafite, temos
n
12
23
6  10
 1,03  n  5  1022.
Resposta da questão 3:
[A]
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Bronze : 78 % de cobre (Cu) e 22 % de es tanho (Sn).
Cu78% Sn22%
78
63,5
22
118,7
1,228
0,185 
1,228
1,228
0,185
1,228
1,0
0,15
Resposta da questão 4:
a) Baseando-se na maior economia percentual de átomos, teríamos:
Equação química 1: 2 NH3  H2O2  N2H4  2 H2O
massa obtida do produto desejado
Economia percentual de átomos =
 100
massa de todos os reagentes
Produto desejado: N2H4

MMN2H4  2  14  4  1  32u mPr oduto desejado  1 32 u  32 u
Reagentes: NH3 e H2O2
MMNH3  14  3  1  17 u

 mReagentes  2  17  34  68 u
MMH2O2  2  1  2  16  34 u 
32 u
Economia percentual de átomos =
 100 = 47,05882 %
68u
Economia percentual de átomos  47,06 %
Equação química 2: 2 NH3  OC   N2H4  H2O  C 
Economia percentual de átomos =
Produto desejado: N2H4
massa obtida do produto desejado
 100
massa de todos os reagentes

MMN2H4  2  14  4  1  32u mPr oduto desejado  1 32 u  32 u
Reagentes: NH3 e OC 
MMNH3  14  3  1  17 u

 2  17  51,5  85,5 u
 m
MM
 16  35,5  51,5 u Reagentes
OC 

32 u
Economia percentual de átomos =
 100 = 37,4269 %
85,5u
Economia percentual de átomos  37,43 %
O processo de síntese 1 é a melhor opção, pois apresenta a maior economia percentual de átomos; 47,06 % > 37,43 %.
b) Baseando-se no rendimento percentual da reação, teríamos:
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massa obtida do produto desejado
 100
massa teórica esperada do produto desejado
Massa obtida do produto desejado (N2H4 ) = 14 g
Rendimento percentual da reação =
Massa teórica esperada do produto desejado (N2H4 ) = 32 g
Rendimento percentual da reação =
14
 100  43,75 %
32
43,75 %  47,06 % (1)
43,75 %  37,4 % (2)  O processo de síntese utilizado foi o 2.
Resposta da questão 5:
[D]
O Ministério da Saúde recomenda o consumo diário máximo de 5 g de sal (1,7 g de sódio).
6,0  1023 íons Na
x
23 g
1,7 g
x  0,443478  1023 íons Na 
x  4,4  1022 íons Na
Resposta da questão 6:
[A]
C2H4  28 
m
1g

CO  28  nC2H4  nCO  nN2  
 0,036 mol
M
28 g  mol1
N2  28 
Resposta da questão 7:
a) A partir das informações do enunciado, vem:
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C2H5 OH  46 g / mol
C2H4  28 g / mol
( CH2  CH2  )  28 g / mol
mpolietileno  28.000 t  28.000  103 kg
E tanol
Eteno
nC2H5 OH  nC2H4  nH2O
Etileno
nC2H4  n( CH2  CH2 )
Etileno
Polietileno
P,T
n( CH2  CH2  ) 
 ( CH2  CH2  )n
Global
nC2H5 OH 
 nH2O  ( CH2  CH2 )n
46n g
28n g
28.000  103 kg
me tanol
me tanol  46.000  103 kg
de tanol  0,8 g / mL  800 g / L  800 kg / m3
de tanol 
Ve tanol 
me tanol
m
V
Ve tanol
d
46.000  103 kg
800 kg / m3
 57,5  103 m3
Ve tanol  5,75  10 4 m3
b) Mantendo-se os níveis atuais de produção de cana-de-açúcar, um aumento na exportação de açúcar pode diminuir a oferta desta
para o mercado interno. Com a diminuição de oferta de cana de açúcar para a fabricação do polímero, este poderá ficar mais caro
afetando o valor pago pelo consumidor.
Resposta da questão 8:
[E]
C8H18(g) 
114 g
25
O2(g)  8 CO2(g)  9 H2O(g)
2
9  18 g
162 g
massa de
água formada
Massa a ser retida  114 g
114 g
 0,7037  70,37037 %  70 %
162 g
Resposta da questão 9:
Fe2O3  3H2S  2FeS  S  3H2O
3  34 g
408 kg
2  88 g
mFeS
mFeS  704 kg
Símbolo correspondente ao elemento químico que sofre oxidação (enxofre): S.
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Fe2O3  3H2S  2FeS  S  3H2O
oxidação
 2 
0
Resposta da questão 10:
[C]
Velocidade de cruzeiro  220 km / h  (dividindo por dois)  110 km / 0,5h
Consumo de combustível  100 L / h  (dividindo por dois)  50 L / 0,5 h
1 L de combustível
0,8 kg de C2H5OH
50  0,8 kg de C2H5OH
50 L de combustível
40 kg
C2H5OH  3O2  2CO2  3H2O
2  44 g
mCO2
46 g
40 kg
mCO2  76,52 kg  77 kg
Resposta da questão 11:
[D]
As três amostras metálicas de mesma massa reagiram, separada e completamente, com uma solução aquosa de ácido clorídrico
(HC (aq) ) de concentração 0,1mol/ L. Então:
Experimento 1:
Fe(s)  2HC (aq)  H2 (g)  FeC
56 g
5,6 g
2 (aq)
2 mol
0,2 mol
nHC
V1
0,2
0,1 
 V1  2 L
V1
[HC ] 
Experimento 2:
mamostra  mFe  mMg  mFe  (5,6  mMg ) g
Mg(s)  2HC (aq)  H2 (g)  MgC 2 (aq)
24 g
2 mol
mMg g
n(I)HC
n(I)HC 
2  mMg
mol 
1 mMg
mol
24
12
Fe(s)  2HC (aq)  H2 (g)  FeC 2 (aq)
56 g
2 mol
(5,6  mMg ) g
nHC
n(II)HC 
2  (5,6  mMg )
56

5,6  mMg
28
mol
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n(I)HC  n(II)HC
V2
 1 mMg 5,6  mMg 



12
28


0,1 
V2
 28  mMg  12  5,6  12  mMg 


12  28


V2 
0,1
[HC ] 


 16  mMg  67,2 


336

  16  mMg  67,2
0,1
33,6
V2  2  16  mMg L
Conclusão : V2  V1.
Experimento 3:
mamostra  mFe  mSn  mFe  (5,6  mSn ) g
Sn(s)  2HC (aq)  H2 (g)  SnC 2 (aq)
24 g
2 mol
mSn g
n(III)HC
2  mSn
2  mSn
mol 
mol
119
119
Fe(s)  2HC (aq)  H2 (g)  FeC 2 (aq)
56 g
2 mol
(5,6  mSn ) g
nHC
n(III)HC 
n(IV)HC 
[HC ] 
2  (5,6  mMg )
56
n(III)HC  n(IV)HC

5,6  mSn
mol
28
V3
 2  mSn 5,6  mSn 
 119 

28

0,1  
V3
 2  28  mSn  119  5,6  119  mSn   63  mSn  666,4 

 
 63  m  666,4
119  28
3.332


Sn
V3  
0,1
0,1
333,2
V3   2  63  mSn  L
Conclusão : V3  V1.
Teremos:
V2  V1 e V3  V1 ou V1  V3 .
Conclusão final : V2  V1  V3 .
Resposta da questão 12:
[B]
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Na2CO3(s)  2 HC
(aq)
 2 NaC
(aq)
 CO2(g)  H2O(
)
100 mL

1
1 mol  L
n  0,1 mol

1 mol de Na2CO3
2 mols de HC
x
x  0,05mol
1 mol de Na2CO3
0,1mol
106g
0,05 mol
y  5,3g
10g
5,3g
z  53%
y
100%
z
Resposta da questão 13:
[B]
C2H4  Br2  C2H4Br2
1 mol
188 g
n
940 g
neteno  5 mol
meteno  5  28  140 g
minicial  meteno  me tano
200  140  me tano
me tano  60 g
60
 2 mol
30
2 mol
[e tano] 
 0,2 mol / L
10 L
ne tano 
Resposta da questão 14:
Equação química do aquecimento a seco da malaquita produzindo óxido de cobre(II), água e dióxido de carbono:
Δ
Cu2 (OH)2 CO3  CuO  H2O  CO2
Balanceando :
Δ
Cu2 (OH)2 CO3(s)  2CuO(s)  1H2O(g)  1CO2(g)
Equação química da reação do óxido de cobre(II) com a solução aquosa de ácido sulfúrico:
CuO(s)  H2SO4(aq)  CuSO4(aq)  H2O( )
Cálculo da massa de sulfato de cobre penta-hidratado obtida a partir de 22,1 g de malaquita:
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
Cu2 (OH)2 CO3(s)  2CuO(s)  1H2O(g)  1CO2(g)
2CuO(s)  2H2SO4(aq)  2CuSO4(aq)  2H2O(
2CuSO4(aq)  10H2O(
)
)
 2CuSO4 .5H2O(s)
Cu2 (OH)2 CO3(s)  2H2SO4(aq)  10H2O(
)
 3H2O(g)  1CO2(g)  2CuSO4  5H2O(s)
2  249,5 g
2  24,95 g
221 g
22,1 g
mCuSO4 5H2O  49,9 g
Resposta da questão 15:
a) A partir da análise da figura, vem:
Variação de volume : 67 mL  75 mL
ΔV  75  67  8 mL
Variação de massa : 131,3 g  200,1 g
Δm  200,1  131,3  68,8 g
Δm 68,8
dNb 

ΔV
8
dNb  8,6 g / mL
b) Teremos:
Δ
 6 Nb + 5 A 2O3
3 Nb2O5 + 10 A
10  27 g
mA
6  92,9 g
279 kg
mA  135,1453 kg  135,15 kg
ou
3 Nb2O5 + 10 A
Δ
 6 Nb + 5 A 2O3
10  27 g
mA
6  93 g
279 kg
mA  135,15 kg
Resposta da questão 16:
[C]
Teremos os seguintes isômeros dos alcinos com fórmula molecular C6H10 .
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C6H10  82
Total de
isômeros
7  82 g
m
m  42 g
4  82 g (alcinos com H ligado a C insaturado)
24 g
Resposta da questão 17:
[E]
De acordo com a figura 2 a bolinha afunda no tolueno e flutua no ácido acético, isto significa que a densidade da bolinha é maior
que a do tolueno e menor do que a densidade do ácido acético.
Conclusão: o ácido acético (etanoico) é mais denso do que o tolueno.
dacético 
m
Vacético
dtolueno 
m
Vtolueno
dacético  dtolueno  Vacético  Vtolueno
Conclusão: como VB é menor do que VA , conclui-se que o ácido acético está no frasco B.
dacético 
dtolueno 
m
Vacético
 m  dacético  Vetanoico
m
 m  dtolueno  Vtolueno
Vtolueno
m
; MC2H4O2  60 g / mol; MC7H8  92 g / mol
M
m
nacético 
m
m
60 

 ntolueno  nacético
 (m  m)
m
92 60
ntolueno 
92 
n
Conclusão: NA  NB .
Resposta da questão 18:
[A]
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Considere um espaço determinado da atmosfera em que haja 20% em massa de oxigênio e 80% de nitrogênio, vem:
1 N  O  NO
2
2
2 2
14 g
32 g
46 g
80 %
20 %
pNO2
excesso
limi tan te
14  20  32  80
1 N  O  NO
2
2
2 2
14 g
32 g
46 g
pN2
20 % pNO2
pNO2  28,75 %
pN2  8,75 %
pN2 (excesso)  80  8,75  71,25 %
Conclusão :
71,25 %  71 % de N2
28,75 %  29 % de NO2
Resposta da questão 19:
[B]
CuSO4  xH2O  CuSO4  H2O
4,99g
3,19g
(4,99  3,19  1,8g)
1 mol de H2O
18g
x
1,8g
1,8g
x  0,1 mol
1 mol CuSO 4
159,5g
x
3,19g
x  0,02mol
0,02 mol de CuSO 4
0,1mol de H2O
1 mol
y
y  5 mol
Resposta da questão 20:
[C]
Cu2S  159
r  80 %  0,80

Cu2S(s)  O2 (g)  2Cu( )  SO2 (g)
159 g
mCu2S
2 mols  0,80
16 mols
mCu2S  1.590 g
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Resposta da questão 21:
[A]
d
m
m
 0,8 
 m  800g de metanol
V
1000
64g
1453kJ
800g
x
x  18,2  103kJ
64g
88g de CO2
800g
x
x  1,1 103 g
Resposta da questão 22:
[D]
Massa do tubo vazio = 8,70 g
Massa do tubo de ensaio + Massa do NaHCO3 = 11,20 g
mNaHCO3  11,20  8,70  2,50 g
Massa do tubo de ensaio + produto sólido = 10,45 g
Massa do produto sólido (NaC )  10,45  8,70  1,75 g (II)
NaHCO3 (s)  HC (aq)  NaC (aq)  CO2 (g)  H2O( )
reage totalmente
em excesso
84 g
2,50 g
44 g
mCO2
mCO2  1,31 g (III)
NaHCO3 (s)  HC (aq)  NaC (aq)  CO2 (g)  H2O( )
84 g
2,50 g
36 g
mHC
mHC (reagiu)  1,07 g (não é possível calcular o excesso)
É possível determinar a massa de II e III.
Resposta da questão 23:
[C]
Teremos:
2ZnS + 3O2  2ZnO + 2SO2
2ZnO + 2CO  2Zn + 2CO2
Global
2ZnS + 3O2 + 2CO 
 2SO2  2Zn + 2CO2
2  97 g
0,75  100 kg
2  65 g  0,80
mZn
mZn  40,206 kg  40 kg
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Resposta da questão 24:
[B]
Teremos:
1 mol C106N16P (fitoplâncton) captura 106 mol CO2 , pois tem 106 mol de carbono.
Então :
16 mols N
106 mol CO2
16  14 g
1 ton
106  44 g
mCO2
mCO2  20,82 ton
Resposta da questão 25:
[D]
O reagente limitante da reação será o NaOH, e a proporção estequiométrica é de 1:1, a quantidade de água formada será também
de 0,04mol de água. Assim, tem-se:
1 mol
18g
0,04mol
x  0,72g
x
Resposta da questão 26:
[C]
A partir da análise do gráfico, vem:
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Amônia  Gás carbônico  Ureia  Água
90 g
mCO2
160 g
50 g
90  mCO2  160  50
mCO2  120 g
Amônia  Gás carbônico  Ureia  Água
90 g
120 g
270 g
m'CO2
m'CO2  360 g  350 g
Resposta da questão 27:
a) Teremos:
C22H30N6O4S  C6H6O7  666,7 g / mol
1 mol
5,2  10
5
mol
666,7 g
mC22H30N6O4SC6H6O7
mC22H30N6O4SC6H6O7  3.466,84  10 5 g
mC22H30N6O4SC6H6O7  34,67  103 g
mC22H30N6O4SC6H6O7  34,67 mg
34,67 mg  50 mg (especificação)
Conclusão: o produto está fora da especificação.
b) Cálculo do teor de nitrogênio das amostras:
N  14 g / mol
C22H30N6 O4 S  C6H6 O7 (citrato de sildenafila )  666,7 g / mol
666,7 g
6  14 g
100 %
pN
pN  12,60 %
C22H19N3 O4 (tadalafila )  389,4 g / mol
389,4 g
3  14 g
100 %
p'N
p'N  10,79 %
Conclusão: seria possível diferenciar entre o citrato de sildenafila e a tadalafila, a partir do teor de nitrogênio presente em cada
amostra, já que as porcentagens de nitrogênio são diferentes nas amostras analisadas.
Profº Jaqueline– Química - Maio