Química Solucionada 9.9999.0111 / 9.8750.0050 / 9.9400.5166

Química Solucionada
9.9999.0111 / 9.8750.0050 / 9.9400.5166 / 9.8126.0630
Título: Estequiometria
Data:
/
/ 2017
QS
2
Exercícios de fixação
01 - (UCB DF)
A queima de combustíveis fósseis, como petróleo e
carvão mineral, em veículos e indústrias, libera alguns
gases que são considerados poluentes e que interferem
em determinados aspectos ambientais, como, por
exemplo, no aumento da acidez da chuva. Esse
fenômeno acontece quando o enxofre, ao ser queimado,
combina-se com o oxigênio do ar, produzindo o dióxido
de enxofre; por sua vez, o dióxido de enxofre reage com
a umidade presente no ar, formando o ácido sulfuroso,
como descrito nas reações a seguir.
Equação I: S(s) + O2(g)  SO2(g)
Equação II: SO2(g) + H2O(g)  H2SO3(aq)
Com base nessas informações, calcule quantos mols de
enxofre reagem para formar 820 g de ácido sulfuroso.
–1
Dados de massas molares: S = 32,0 g mol , O = 16,0 g
–1
–1
mol , H = 1,0 g mol
Marque a resposta na folha de respostas, desprezando,
se houver, a parte decimal do resultado final.
02 - (UFG GO)
Na obtenção do ácido sulfúrico três etapas se destacam:
inicialmente, ocorre a obtenção do dióxido de enxofre e
do óxido de ferro (III), a partir da reação entre o
dissulfeto de ferro (II) e gás oxigênio; a seguir, o dióxido
de enxofre é oxidado formando trióxido de enxofre;
finalmente, ao trióxido de enxofre é adicionada água,
para a formação do ácido sulfúrico.
a) Escreva as equações químicas que representam as
etapas descritas na obtenção do ácido sulfúrico.
b) Calcule a quantidade de ácido sulfúrico produzida a
partir de 364 kg de dissulfeto de ferro (II).
03 - (UFRJ)
O carbonato de sódio (Na2CO3), usado na fabricação do
vidro, é encontrado na natureza em quantidades
mínimas. Ele, entretanto, pode ser obtido a partir de
produtos naturais muito abundantes: o carbonato de
cálcio (CaCO3, mármore) e o cloreto de sódio (NaCl, sal
de cozinha).
a) Escreva a equação da reação de obtenção do
Na2CO3.
b) Determine o número de moles de Na2CO3 existentes
em 159 g de Na2CO3.
04 - (FUVEST SP)
Atendendo
às
recomendações
da
Resolução
55/AMLURB, de 2015, em vigor na cidade de São
Paulo,
as sacolas plásticas, fornecidas nos
supermercados, passaram a ser feitas de “polietileno
verde”, assim chamado não em virtude da cor das
sacolas, mas pelo fato de ser produzido a partir do
etanol, obtido da cana-de-açúcar. Atualmente, é
permitido aos supermercados paulistanos cobrar pelo
fornecimento das “sacolas verdes”. O esquema a seguir
apresenta o processo de produção do “polietileno
verde”:
Em uma fábrica de “polietileno verde”, são
produzidas 28 mil toneladas por ano desse
3
polímero. Qual é o volume, em m , de etanol
consumido por ano nessa fábrica, considerando
rendimentos de 100% na produção de etileno e na
sua polimerização? (Em seus cálculos, despreze a
diferença de massa entre os grupos terminais e os
do interior da cadeia polimérica.)
b) Mantendo-se os níveis atuais de produção de
cana-de-açúcar, como um aumento na exportação
de açúcar pode afetar o valor pago pelo
consumidor, pelas novas sacolas? Explique.
Note e adote:
massas molares (g/mol) H ..... 1
C ..... 12
O ..... 16
densidade do etanol nas condições da fábrica..... 0,8
g/mL
a)
05 - (UFRRJ)
O monóxido de carbono (CO) é um gás incolor, inodoro
e altamente tóxico. O monóxido de carbono, ao ser
inalado, combina-se com a hemoglobina nos glóbulos
vermelhos do sangue, inutilizando-os para sua função
essencial, que é transportar oxigênio (O2) pelo corpo.
Sem oxigênio, morremos rapidamente. No mês de
agosto de 2007, na zona oeste do município do Rio de
Janeiro, houve um acidente num banheiro de um Apart
Hotel que levou ao óbito duas vítimas pela inalação do
monóxido de carbono, resultante da combustão da
mistura de metano (CH4) e etano (C2H6), em um
aquecedor. Com base na equação da combustão
incompleta do etano (C2H6), representada abaixo:
C2 H6  5/2 O2  2 CO  3 H 2O
Determine:
a) O volume de CO produzido, nas CNTP, a partir de
0,5 mol de etano.
Dado: V(CNTP) = 22,4 L/mol.
b) O número de moléculas de CO produzido a partir de
40 g de oxigênio.
Dados: massa atômica (g/mol). O = 16 e Número de
23
Avogadro = 6.10 moléculas/mol.
06 - (UFU MG)
A equação abaixo representa a reação do processo de
fermentação para se obter etanol puro, a partir da
sacarose.
C12H22O11  H2O  4C2H5OH  4CO2
Pede-se:
a) Calcule a massa (em gramas) de sacarose
necessária para produzir um volume de 50 litros de
etanol. Considere o rendimento do processo de
–3
100%. Dados: densidade do etanol = 0,8 g cm .
b) Qual é o volume de gás carbônico produzido na
combustão total de 1 mol de etanol nas Condições
Normais de Temperatura e Pressão (CNTP)?
07 - (UNESP SP)
O gás hilariante (N2O) é utilizado em alguns consultórios
odontológicos assim como em alguns procedimentos
cirúrgicos em hospitais. Uma maneira de produzir este
www.quimicasolucionada.com.br
[email protected] 1
Química Solucionada
gás consiste na decomposição térmica do nitrato de
amônio, conforme a reação:
NH4 NO3 (s)  2H2O (g)  N2O (g)
Sabendo que as massas molares do nitrato de amônio e
do óxido nitroso correspondem, respectivamente, a 80
–1
–1
g.mol e 44 g.mol , determine a massa de nitrato de
amônio que deve ser utilizada para produzir 8,8 g de
N2O.
9.9999.0111 / 9.8750.0050 / 9.9400. / 9.8126.0630
6
C2H4(g) + H2O(g)  C2H5OH(g) T = 573 K P = 7 x 10 Pa
Assinale o número de moles de eteno para formar
aproximativamente 22,4 L de etanol na temperatura e
pressão da reação.
a) 1
b) 8
c) 16
d) 33
08 - (UFSC)
”Houston, we have a problem”. Ao enviar essa
mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da
missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de
seus companheiros e a sua própria estavam em perigo.
Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma
substância, o superóxido de potássio (K2O4), poderia ser
utilizada para absorver o CO2 e ao mesmo tempo
restaurar o O2 na nave.
CALCULE, segundo a equação K2O4 + CO2  K2CO3 +
3/2O2, a massa, em kg, de K2O4 necessária para
consumir todo o CO2 exalado por um tripulante durante
72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de
CO2 por dia. (O = 16, C = 12, K = 39).
Arredonde o resultado numérico encontrado para o
número inteiro mais próximo e assinale-o no cartãoresposta.
12 - (ENEM)
Pesquisadores
conseguiram
produzir
grafita
magnética por um processo inédito em forno com
atmosfera controlada e em temperaturas elevadas. No
forno são colocados grafita comercial em pó e óxido
metálico, tal como CuO. Nessas condições, o óxido é
reduzido e ocorre a oxidação da grafita, com a
introdução de pequenos defeitos, dando origem à
propriedade magnética do material.
Considerando o processo descrito com um rendimento
de 100%, 8 g de CuO produzirão uma massa de CO2
igual a
Dados: Massa molar em g/mol: C = 12; O = 16; Cu = 64
a) 2,2 g.
b) 2,8 g.
c) 3,7 g.
d) 4,4 g.
e) 5,5 g.
09 - (UDESC SC)
A Estação Espacial Internacional (EEI) é um satélite
artificial habitável que orbita nosso planeta a 422 km de
altitude. Desde 02 de novembro de 2000, data da
chegada dos primeiros astronautas a esta estação, a
EEI vem batendo recordes, pois está continuamente
habitada. Devido ao processo de respiração, um
astronauta elimina diariamente cerca de 470 litros de
gás carbônico (nas CNTP) devido ao processo de
respiração. Suponha que se utilizem filtros contendo
hidróxido de sódio para absorver o CO2 e transformá-lo
em carbonato de sódio e água. Assinale a alternativa
que apresenta a quantidade de massa de hidróxido de
sódio
necessária
para
que
este
astronauta
permanecesse 07 (sete) dias nesta estação espacial.
a) 11,75 kg
b) 839 g
c) 1,68 kg
d) 5,40 kg
e) 240 g
10 - (UDESC SC)
A Organização Pan-Americana e a Organização Mundial
da Saúde recomendam a fluoretação das águas de
abastecimento público como medida da mais alta
prioridade para prevenção e controle da cárie dentária.
De acordo com a Portaria nº 2914 do Ministério da
Saúde de 2011, o valor máximo permitido de fluoreto
presente na água de abastecimento público é de 1,5 mg
–1
L . Considerando um reservatório com capacidade de
1,50 milhões de metros cúbicos, assinale a alternativa
que corresponde à massa de fluoreto de sódio que deve
ser adicionada ao reservatório, para que a concentração
final de fluoreto seja a máxima permitida.
3
a) 5 x10 g
b) 2,25 ton
c) 4,97 ton
6
d) 1,50x10 g
6
e) 42,0x10 g
11 - (PUC MG)
O etanol (C2H5OH) é uma molécula simples que possui
várias aplicações: combustível, solvente, desinfetante,
etc. Um dos processos industriais de produção de etanol
é a hidratação do eteno:
www.quimicasolucionada.com.br
13 - (UNISC RS)
O GNV (Gás Natural Veicular) é composto
principalmente de metano. A reação de combustão do
metano pode ser descrita como
CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2H2O(l)
Na combustão de 160 g de metano
a) são consumidos 640 L de oxigênio nas CNTP.
b) são formados 36 g de água.
c) são liberados na atmosfera 44 litros de CO2.
d) são formados 440 g de CO2.
e) a massa total de produtos formados será de 224 g.
14 - (UFSCAR SP)
Considere a seguinte reação:
4 Al (s) + 3 O2 (g)  2 Al2O3 (s)
Sabendo que a massa molar do alumínio é igual a 27
g/mol, a quantidade de óxido de alumínio, em mol,
formado numa reação em que foram colocados 10 g de
Al para reagir com excesso de O2 é, aproximadamente,
igual a
a) 0,7.
b) 0,6.
c) 0,4.
d) 0,2.
e) 0,1.
15 - (PUC Camp SP)
Um dos álcoois mais comuns, o etanol, queima
completamente segundo a reação
C2H6O (l) + 3O2 (g)  2CO2 (g) + 3H2O (g)
Considerando que todos os produtos dessa reação são
3
gasosos, o volume de gás total, em m , produzido
quando é queimado 1,0 kg de etanol, nas CNTP, é de,
aproximadamente,
Dados:
–1
Massas molares (g.mol )
H = 1,0
C = 12,0
O = 16,0
–1
Volume molar, nas CNTP = 22,4 L.mol
a) 1,3.
b) 2,4.
c) 3,3.
d) 5,8.
[email protected] 2
Química Solucionada
e) 7,2.
16 - (PUC Camp SP)
A decomposição da água pode ser representada pela
seguinte equação:
2 H2O (g)  2 H2 (g) + O2 (g)
Nesse processo, quando 9,0 g de água sofrem
decomposição, nas CNTP, o volume total de gases, em
litros, que se forma é igual a
Dados:
Volume molar dos gases,
–1
nas CNTP = 22,4 L.mol
–1
Massas molares (g.mol ):
H = 1,0;
O = 16,0.
a) 16,8.
b) 22,4.
c) 25,0.
d) 33,3.
e) 36,4.
17 - (FPS PE)
A equação de combustão não balanceada da glicose é
apresentada a seguir. Qual é a massa, em gramas, de
glicose que precisa ser consumida para gerar 54 g de
água?
C6H12O6(s) + O2(g)  CO2(g) + H2O(g)
As massas molares em g/mol são: H = 1; C = 12; O =
16.
a) 90
b) 9
c) 18
d) 180
e) 54
18 - (UFRGS RS)
O dióxido de enxofre lançado na atmosfera pode
provocar sérios prejuízos ambientais. Para minimizar
esses efeitos, pode-se realizar o tratamento das
emissões de chaminés que liberam SO2 com uma pasta
úmida de calcário, em presença de um oxidante.
Essa pasta de calcário, em contato com o SO2, produz a
reação abaixo já ajustada.
SO2(g) + 1/2 O2(g) + CaCO3(s)  CaSO4(s) + CO2 (g)
Considere que a chaminé de uma determinada indústria
emite 160 kg de SO2 ao dia. Qual a massa diária de
carbonato de cálcio necessária para consumir essa
quantidade de SO2?
a) 40 kg.
b) 50 kg.
c) 100 kg.
d) 150 kg.
e) 250 kg.
19 - (Unimontes MG)
Uma maneira de reduzir a poluição do ar é remover os
gases poluentes em potencial de um fluxo de exaustão
antes que eles sejam liberados para o ar. Assim, o
dióxido de carbono pode ser removido de um fluxo de
gás, reagindo-o com óxido de cálcio como mostra a
equação:
CO2(g) + CaO(s)  CaCO3(s).
Ao reagir 5,5 L de gás carbônico, nas condições
normais de temperatura e pressão, com excesso de
óxido de cálcio, a massa de carbonato de cálcio
formada equivale, aproximadamente, a
a) 12,3 g.
b) 22,7 g.
c) 24,6 g.
d) 22,4 g.
20 - (UFAM)
www.quimicasolucionada.com.br
9.9999.0111 / 9.8750.0050 / 9.9400. / 9.8126.0630
O sulfato de alumínio Al2(SO4)3 é um produto químico
amplamente utilizado na indústria de papel e nas
estações de tratamento de água. O Al2(SO4)3 pode ser
produzido reagindo bauxita, rica em Al2O3 com ácido
sulfúrico H2SO4, de acordo com a reação não
balanceada:
Al2O3 + H2SO4  Al2(SO4)3 + H2O
Partindo-se de 306g de Al2O3 e quantidade de H2SO4
suficiente, a quantidade máxima de Al2(SO4)3 formada é:
a) 536g
b) 684g
c) 898g
d) 1026g
e) 1280g
21 - (UCS RS)
O ácido sulfanílico, utilizado na fabricação de
corantes, pode ser obtido industrialmente por meio da
reação entre o ácido sulfúrico e a anilina, de acordo com
a equação química representada abaixo.
H2SO4 (aq) + C6H5NH2 (ℓ)  C6H7NO3S (s) + H2O (ℓ)
A massa de anilina necessária para se prepararem 150
g de ácido sulfanílico utilizando-se quantidade suficiente
de ácido sulfúrico e esperando-se um rendimento de
100% é, em valores arredondados, de
a) 80,6 g.
b) 77,7 g.
c) 60,3 g.
d) 54,9 g.
e) 49,1 g.
22 - (ENEM)
Aspartame é um edulcorante artificial (adoçante
dietético) que apresenta potencial adoçante 200 vezes
maior que o açúcar comum, permitindo seu uso em
pequenas quantidades. Muito usado pela indústria
alimentícia, principalmente nos refrigerantes diet, tem
valor energético que corresponde a 4 calorias/grama. É
contraindicado a portadores de fenilcetonúria, uma
doença genética rara que provoca acúmulo da
fenilalanina no organismo, causando retardo mental. O
IDA (índice diário aceitável) desse adoçante é 40 mg/kg
de massa corpórea.
Com base nas informações do texto, a quantidade
máxima recomendada de aspartame, em mol, que uma
pessoa de 70 kg de massa corporal pode ingerir por dia
é mais próxima de
Dado: massa molar do aspartame = 294 g/mol
–4
a) 1,3  10 .
–3
b) 9,5  10 .
–2
c) 4  10 .
d) 2,6.
e) 823.
23 - (ENEM)
No Japão, um movimento nacional para a promoção da
luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1
pessoa, 1 dia, 1 kg de CO2 a menos! A ideia é cada
pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de CO2 emitida
todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como
diminuir a queima de gás de cozinha.
Considerando um processo de combustão completa de
um gás de cozinha composto exclusivamente por butano
(C4H10), a mínima quantidade desse gás que um
japonês deve deixar de queimar para atender à meta
diária, apenas com esse gesto, é de
Dados: CO2 (44 g/mol); C4H10 (58 g/mol)
a) 0,25 kg.
b) 0,33 kg.
c) 1,0 kg.
d) 1,3 kg.
e) 3,0 kg.
[email protected] 3
Química Solucionada
24 - (PUC RJ)
O sulfeto de ferro pode ser usado como matéria prima
para produção de ácido sulfúrico como indicado na
reação.
4 FeS + 9 O2 + 4 H2O  2 Fe2O3 + 4 H2SO4
Numa reação completa e com FeS como reagente
limitante, a massa desse sulfeto metálico que mais se
aproxima da necessária para produzir 10 mol de H2SO4
é:
a) 350 g
b) 720 g
c) 880 g
d) 1260 g
e) 1440 g
9.9999.0111 / 9.8750.0050 / 9.9400. / 9.8126.0630
Todos os metais alcalinos reagem com a água para
produzir o hidróxido correspondente do metal alcalino e
hidrogênio gasoso. Uma reação típica é a do lítio com a
água:
2 Li(s) + 2 H2O(l)  2 LiOH(aq) + H2(g)
27 - (UFGD MS)
Marque a alternativa que apresenta a massa de H2 que
se forma quando 70 g de Li reagem com a água.
a) 2,5 g
b) 3 g
c) 8,4 g
d) 25 g
e) 35 g
GABARITO:
25 - (PUC MG)
O zinco, quando entra em contato com o ácido
clorídrico, sofre uma reação química que leva à
formação de cloreto de zinco aquoso e hidrogênio
gasoso.
Zn(s) + 2HCl(aq)  ZnCl2(aq) + H2(g)
Assinale a quantidade, em gramas, de zinco que é
necessária para reagir com o HCl(aq) e formar 51,4 L de
hidrogênio em CNTP (273K e 1 atm).
a) 100 g
b) 137 g
c) 150 g
d) 140 g
TEXTO: 1 - Comum à questão: 26
Óleos vegetais contêm ésteres triglicerídeos. Ao reagir
com etanol, esses triglicerídeos se transformam num
tipo de biodiesel, isto é, numa mistura de ésteres
etílicos.
O esquema representa o processo químico envolvido na
produção desse biodiesel a partir do éster triglicerídeo
mais abundante do óleo de soja.
O
H 2C
O
C
C17H 31
O
HC
O
C
C17H 33
etanol
O
H 2C
O
C
C17H 31
O
etanol
glicerina + 2 CH3CH2-O-C-C17H31 +
éster do ácido linoleico
O
+ CH3CH2-O-C-C17H33
éster do ácido oleico
26 - (UFMG)
Considerando
as
proporções
estequiométricas,
CALCULE a massa de etanol, CH3CH2OH , necessária
para reagir com 1 mol de triglicerídeo.
(Deixe seus cálculos indicados, evidenciando, assim,
seu raciocínio.)
TEXTO: 2 - Comum à questão: 27
www.quimicasolucionada.com.br
1) Gab: 10
2) Gab:
a) As equações químicas devem ser apresentadas balanceadas e
com a descrição do estado de agregação das substâncias, por
exemplo, (l), (s), etc.
4FeS2(s) + 11O2(g)  8SO2(g) + 2Fe2O3(s)
2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g)
SO3(g) + H2O(l)  H2SO4(l)
b) 1 mol de FeS2 ----------120 g
X ---------------------364000g
X = 3033,33 mol de FeS2
1 mol de FeS2 --------------------------- 2mol H2SO4
3033,33 mol de FeS2----------------X
X = 6066,66mol H2SO4
1 mol de H2SO4 -----------98,1 g
6066,66mol H2SO4------------------- X
X = 595,14 kg de H2SO4
3) Gab:
a) CaCO3 + 2 NaCl  Na2CO3 CaCl2
b) 1,5 mol
4) Gab:
a)
v = 57 500 m3
b)
A manutenção dos níveis atuais de produção associada a
um aumento na exportação de açúcar resultaria em
menor disponibilidade de cana-de-açúcar no mercado
interno.
Essa menor disponibilidade da matéria-prima, utilizada
para a produção das novas sacolas, ocasionaria a
elevação dos preços das “sacolas verdes”, baseando-se
na lei de mercado (oferta e demanda).
5) Gab:
a) V = 0,5 x 2 x 22,4 L = 22,4 L
b) 6.1023 moléculas.
6) Gab:
a) y = 74347,8g de Sacarose
b) V ~ 44,8L
7) Gab: 16 g NH4NO3
8) Gab: 10
9) Gab: A
10) Gab: C
11) Gab: D
12) Gab: A
13) Gab: D
14) Gab: D
15) Gab: B
16) Gab: A
17) Gab: A
18) Gab: E
19) Gab: C
20) Gab: D
21) Gab: A
22) Gab: B
23) Gab: B
24) Gab: C
25) Gab: C
26) Gab:
Quantidade de matéria de etanol = 3,0 mol
Fórmula molecular do etanol = C2H6O
Massa molar do etanol = 46 g.mol–1
Massa do etanol que erage com 1,0 mol do triglicerídio = 3 mol
 46 g.mol–1 = 138 g
27) Gab: A
[email protected] 4