estequiometria

ESTEQUIOMETRIA
QUÍMICA II
PROFESSOR SOUZA
CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO I
É o cálculo que determina às quantidades dos
reagentes e dos produtos de uma reação química,
com base das leis das reações e com auxílio da
equação química correspondente a reação química em
questão.
Leis das Reações
Leis Ponderais – Leis que relacionam as massas dos
reagentes e produtos.
1Lei de Lavoisier (Lei da conservação das
massas) – Em um sistema fechado a soma das
massas dos reagentes é igual à soma das massas dos
produtos.
2Lei de Proust (Lei das proporções fixas ou
definidas) – A proporção em massa das substâncias
que reagem e que são produzidas numa reação é fixa
e constante.
Lei volumétrica das reações químicas - GayLussac- Nas mesmas condições de temperatura e
pressão, os volumes dos gases participantes de uma
reação têm entre si uma relação de números inteiros e
pequenos.
Hipótese de Avogadro - Volumes iguais de gases
quaisquer à mesma pressão e temperatura contêm o
mesmo número de moléculas. Consequência - A
proporção volumétrica numa reação é dada pelos
coeficientes das substâncias na equação da reação,
quando essas substâncias estiverem no estado
gasoso, à mesma pressão e temperatura.
Resolução do cálculo
Regras fundamentais
1.
Montar e balancear a equação química da
reação
correspondente.
2. Montar a relação estequiométrica do cálculo
adaptando a proporção em mols da equação química
às unidades usadas no enunciado do exercício
(massa,
volume,
n.°de
moléculas).
3. Efetuar a regra de três com a relação
estequiométrica, os dados e a pergunta do exercício.
Atividades em Sala
01)
O hidróxido de alumínio é um dos compostos
utilizados como antiácido. No estômago, o ácido
2015
clorídrico, que é responsável pela acidez, é
neutralizado pelo hidróxido de alumínio. Levando-se
em consideração que um comprimido de antiácido
contém 0,39 g de hidróxido de alumínio, assinale a
alternativa que representa a massa de ácido
clorídrico, em gramas, que um comprimido de
antiácido é capaz de neutralizar. Considere as
seguintes massas atômicas: Al = 27,
O = 16,
H=1e
Cl = 35
02)
O sódio metálico reage violentamente com a
água, resultando na formação do hidróxido
correspondente e com a liberação do gás hidrogênio.
Considerando que a massa de sódio metálico que foi
consumido, é igual a 4,6 gramas, calcule a massa de
hidróxido de sódio que foi produzido. (Dados: Massa
molar (g/mol): (Na = 23; NaOH= 40)
03)
A cal viva é um material utilizado no preparo
de argamassas para construção civil, em pinturas de
baixo custo para muros (caiação), bem como em
jardinagem. Ao preparar o material para pintura de
caules de árvores, um jardineiro misturou, sob
agitação, 28 kg de cal viva com água em excesso,
realizando uma reação química. A reação da cal viva
com água resulta na formação da cal extinta,
hidróxido de cálcio. A quantidade máxima de cal
extinta obtida, em kg, foi de:
04) O hidróxido de sódio é preparado comercialmente
pela reação de carbonato de sódio com hidróxido de
cálcio. Quantos gramas, aproximadamente, de hidróxido
de sódio podem ser obtidos tratando- se 1 kg de
carbonato de sódio com hidróxido de cálcio? Dados:
massas atômicas:
Na = 23 u; O = 16 u;
H=1
u; Ca = 40 u; C = 12 u.
05)
O ferro metálico em contato com o gás oxigênio,
durante alguns meses, sofre oxidação chegando num
tipo de ferrugem denominado de óxido férrico. Quantos
mols de ferro metálico são oxidados por 134,4L de
oxigênio, medido nas CNTP? Dados: Fe=56; O=16.
06)
A limpeza de pisos de mármore normalmente é
feita com solução de ácido clorídrico comercial (ácido
muriático). Essa solução ácida ataca o mármore,
desprendendo gás carbônico. Considerando a massa
molar do CaCO3 = 100 g/mol, o volume molar de 1 mol
de CO2 nas CNTP = 22,4 L e supondo que um operário,
em cada limpeza de um piso de mármore, provoque a
reação de 7,5 g de carbonato de cálcio, o volume de
gás carbônico formado nas CNTP será de: Dados:
massas atômicas: Cl = 35,5 u; O = 16 u;
H = 1 u; Ca
= 40 u; C = 12 u.
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07)
O estômago de um paciente que sofre úlcera
duodenal pode receber 0,24 mol de HCl por dia
através de seu suco gástrico. Suponha que ele use
um antiácido que contenha 26g de Al(OH)3 por
1000mL de medicamento. O volume apropriado de
antiácido que o paciente deve consumir por dia para
que a neutralização do antiácido seja completa, é de:
Dados: massas atômicas: Cl = 35,5 u; O = 16 u;
H
= 1 u; Al = 27 u.
08)
Fazendo reagir ácido clorídrico em excesso
com carbonato de cálcio, foram obtidos 3,1L de gás,
medidos a 37oC e pressão de 0,82atm. Qual a massa
de carbonato de cálcio que reagiu?
09)
No tratamento da água, impurezas são
decantadas por flóculos de hidróxido de alumínio, que
é formado na reação de sulfato de alumínio, com
hidróxido de cálcio. Quantos kg de hidróxido de cálcio
são necessários para reagir completamente com
6.840 kg de sulfato de alumínio? Dados: massas
atômicas: Al = 27 u;
S = 32 u; O = 16 u; Ca = 40 u;
H = 1u.
10)
A decomposição térmica do bicarbonato de
sódio como fermento de pães e bolos,
ocorre com
liberação de gás carbônico e formação de carbonato
de sódio e água.
Qual é amassa necessária, em
gramas, de bicarbonato de sódio para a liberação de
11,2 litros de CO2 nas CNTP?
11)
Calcule, em gramas, a massa de ácido sulfúrico
necessária para neutralizar 500 ml de uma solução de
hidróxido de sódio de concentração 4 mol/L.
01)
02)
03)
04)
05)
06)
07)
08)
09)
10)
11)
0,54
8,0
37
755
8
1,68
240
10
4440
84
98
GABARITO
CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO II
01) A reação de redução da 2-butanona, mostrada
abaixo, tem como único produto o 2-butanol como uma
mistura racêmica. Supondo que foram colocados para
reagir 100 mL de 2-butanona, cuja densidade e 0,8050
g/cm3, e que o rendimento desta reação e de 80%, a
2015
massa aproximada (em gramas) obtida do isômero
levogiro do 2- butanol será de:
a) 82,73.
b) 66,16.
c) 56,16.
d) 33,08.
e) 16,54.
02) Um pesquisador, ao estudar a qualidade do ar de
uma região industrial, verificou que, para titular 50mL de
uma amostra de água de chuva, necessitou de 20mL de
solução de NaOH de concentração 5, 0 × 10 -2 mol/L.
Considerando a presença somente do ácido sulfúrico na
amostra de água da chuva, a concentração, em mol/L,
deste ácido é:
a) 0, 50 × 10-3
b) 0, 25 × 10-3
c) 1, 0 × 10-3
d) 1, 0 × 10-2
e) 1, 5 × 10-2
03) Conforme a reação abaixo equacionada, NaCl +
AgNO3 →AgCl + NaNO3. Misturam-se 11,7g de
cloreto de sódio e 34g de nitrato de prata, resultando
em 1L, após adição de água. A massa que se obtém do
precipitado branco vale: Dados: Ag =108;
O=16;
Cl = 35,5;
Na = 23; N=14.
a) 2,87g
b) 28,7g
c) 17,0g
d) 45,7g
e) 34,0g
04) Oitenta gramas de calcário (grau de pureza é de
90% em CaCO3) reagem com ácido sulfúrico, segundo
a equação química: (Considere as seguintes massas
atômicas: Ca=40; O=16; C=12; S=32; H=1 e volume
molar = 22,4L).
CaCO3(S) + H2SO4(aq) ∆→ CaSO4(S) + H2O(ℓ )+ CO2(g)
Qual o volume de gás carbônico formado nas CNTP, na
reação acima?
a) 16,13 L
b) 17,92 L
c) 1,61 L
d) 161,3 L
e) 22,4 L
05) Uma amostra de 12,5g de calcário (CaCO3 impuro) foi
calcinada e o resíduo obtido adicionado a 1 L de água.
Após filtração borbulhou-se anidrido sulfúrico no meio,
fazendo precipitar 13,6g de sulfato de cálcio. Qual a
pureza do calcário? Dados:
CaCO3 = 100g/mol;
CaSO4 = 136g/mol
(80%)
06) Uma amostra de calcário dolomítico, contendo 60%
de carbonato de cálcio e 21% de carbonato de
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magnésio, sofre decomposição quando submetida a
aquecimento, segundo a equação a seguir:
CaCO3(s) + MgCO3(s) = CaO(s) + MgO(s) + 2CO2(g)
A massa de óxido de cálcio e a massa de óxido de
magnésio, em gramas, obtidas com a queima de 1 quilo
de calcário são, respectivamente,
a) 60 ; 21
b) 100 ; 84
c) 184 ; 96
d) 336 ; 100
e) 600 ; 210
07) A concentração de um soluto em uma solução, em
termos de quantidade de matéria, é a razão entre a
quantidade, em mol, do soluto e o volume final da
solução, em litros. Quatro gramas de hidróxido de sódio,
NaOH, são dissolvidos em água formando 250 mL de
solução aquosa dessa base forte. Essa solução foi
misturada com 100 mL de solução aquosa, 0,05 mol L-1
de nitrato de chumbo, Pb(NO3)2, que, por sua vez,
reage completamente com a base forte formando um
precipitado de hidróxido de chumbo, Pb(OH)2, conforme
a seguinte equação:
2015
1,60 gramas. Sabendo-se que a ferrugem tem a
composição Fe2O3, quantos gramas de ferro não
corroído ainda restaram? (Considere Fe = 56,0 g/mol e
Fe2O3 = 160,0 g/mol)
a) 2,40 g
b) 4,48 g
c) 5,32 g
d) 5,04 g
e) 4,00 g
10) Sabe-se que a pureza do nitrato de amônio pode
ser determinada por meio da reação entre uma solução
do sal e uma solução de NaOH. Assim, realizou-se um
experimento com uma amostra do nitrato preparado
industrialmente. Verificou se que 0,2041g do sal foram
neutralizados com 24,42mL de uma solução de NaOH
0,1023 M. Com base nestas informações, calcule o
percentual da pureza da amostra.(97,92%)
2 NaOH(aq) + Pb(NO3)2(aq) → Pb(OH)2(s) + 2
NaNO3(aq)
Responda às questões que seguem abaixo:
a)
Calcule a concentração em quantidade de
matéria (mol/L) da solução original de hidróxido de
sódio; (0,4)
b)
Calcule a quantidade, em mol, de nitrato de
chumbo presente nos 100 mL de solução que foram
misturados com a base forte; (5.10 -3)
c)
Indique com cálculos o reagente limitante desta
reação, ou seja, aquele que reage completamente;
(Pb(NO3)2)
d)
Calcule a quantidade máxima de Pb(OH)2(s), em
gramas, que pode ser obtida na reação indicada no
problema. (1,205)
08) A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar)
por fermentação, pode ser apresentada pela seguinte
equação:
C12H22O11 + H2O → 4 C2H5OH + 4 CO2
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de
100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa
(em kg) de açúcar necessária para produzir um volume
de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque
de um automóvel. Dados: Densidade do etanol = 0,8
g/cm3 ; Massa molar da sacarose = 342 g/mol e
Massa molar do etanol = 46 g/mol (74,5)
09) Um pedaço de ferro pesando 5,60 gramas sofreu
corrosão quando exposto ao ar úmido por um período
prolongado. A camada de ferrugem formada foi
removida e pesada, tendo sido encontrado o valor de
"É praticamente uma lei na vida.
Quando uma porta se fecha para
nós, outra se abre. A dificuldade
está em que, freqüentemente,
ficamos olhando com tanto pesar a
porta fechada, que não vemos
aquela que se abriu”
Andrew Carnegie