Resumo teórico do 3º Trimestre Conteúdo: Estequiometria Para um

Resumo teórico do 3º Trimestre
Conteúdo: Estequiometria
Para um candidato de medicina é extremamente necessário
dominar os conhecimentos de estequiometria, cálculo
estequiométrico ou estequiometria siguinifica medições de
elementos. O calculo estequiométrico sempre terá uma reação
química e estará baseado nas leis ponderais.
- Estequiometria com impureza: é quando temos mais de uma
substância e apenas uma delas reage, a que não reage dizemos
que é impura.
- Rendimento: é uma reação que se aproxima da realidade o seja
não tem um rendimento de 100%
VEJA:
1) Cálculo estequiométrico:
a) Orientações:
1ª) monte uma reação
2ª) balanceie a reação
3ª) identifique as substâncias relacionadas em mol
4ª) Converta o mol para a unidade do exercício
Exercícios
1°) Cálculo estequiométrico de Massa com Massa
1. (UFV-MG) O alumínio (Al) reage com o oxigênio (O2) de acordo
com a equação química balanceada a seguir:
4 Al (s) + 3 O2 (g) → 2 Al2O3 (s)
5ª) Monte uma regra de 3 (E aí os críticos ganham razão em dizer
que a química é só regra de três!)
b) Tipos de estequiometria:
- Estequiometria simples: supomos que os reagentes são puros,
não temos excesso, o rendimento é de 100% e a reação ocorre
em uma única etapa.
Ex1: Dados e perguntas em massa
A massa, em gramas, de óxido de alumínio (Al2O3) produzida pela
reação de 9,0 g de alumínio com excesso de oxigênio é:
a) 17
b) 34
c) 8,5
d) 9,0
e) 27
2. (UFAC) Utilizando 148 g de hidróxido de cálcio Ca(OH)2, a
massa obtida de CaCl2, segundo a equação balanceada, é:
2 HCl (aq) + Ca(OH)2 -→ CaCl2 (aq) + 2 H2O
a) 111g
b) 75,5g
c) 222g
d) 74 g
e) 22,4
Ex2: Dados em massa e pergunta em volume na CNTP
3. (UFF-RJ) Acompanhando a evolução dos transportes aéreos,
as modernas caixas-pretas registram centenas de parâmetros a
cada segundo, constituindo recurso fundamental na determinação
das causas de acidentes aeronáuticos.Esses equipamentos
devem suportar ações destrutivas e o titânio, metal duro e
resistente, pode ser usado para revesti-los externamente.O titânio
é um elemento possível de ser obtido a partir do tetracloreto de
titânio por meio da reação não-balanceada:
TiCl4 (g) + Mg (s) → MgCl2 (l) + Ti (s)
- Estequiometria com reações em série: são reações que ocorrem
em duas ou mais etapas
- Estequiometria com excesso: é quando temos um dos reagentes
numa quantidade estequiométrica maior, que a necessária
(excesso)e o outro na quantidades estequiométrica certa
(limitante)
Considere que essa reação foi iniciada com 9,5 g de TiCl4 (g).
Supondo-se que tal reação seja total, a massa de titânio obtida
será, aproximadamente:
a) 1,2g
b) 2,4g
c) 3,6g
d) 4,8 g
e) 7,2 g
4. (Vunesp) O carbonato de cálcio (CaCO3), principal constituinte
do calcário, é um sal usado na agricultura para corrigir a acidez do
solo. Esse sal, ao ser aquecido vigorosamente, sofre
decomposição térmica, produzindo óxido de cálcio (CaO) e gás
carbônico (CO2). Considerando a massa molar do CaCO3 = 100
g/mol, do CaO = 56 g/mol e do CO2 = 44 g/mol, e que 10 kg de
carbonato de cálcio puro sofreram decomposição térmica, a
quantidade de óxido de cálcio produzido será de: a) 2.200g
d) 5.600 g
b) 2.800g
e) 11.200 g
c) 4.400 g
9. (Vunesp) Um químico quer extrair todo o ouro contido em 68,50
g de cloreto de ouro (III) di-hidratado, AuCl3 .2 H2O, através da
eletrólise de solução aquosa do sal. Indique a massa de ouro, em
gramas, obtida, após redução de todo o metal (Dados: Au = 200
g/mol; AuCl3 . 2 H2O = 342,5 g/mol.)
a) 34,25
b) 40,00
c) 44,70
d) 68,50
e) 100,0
Observação: Basta considerar que cada molécula AuCl3 . 2 H2O encerra um átomo Au.
5. (Ceeteps-SP) Um dos mecanismos de destruição da camada
de ozônio na atmosfera é representado pela equação:
NO (g) + O3 (g) → NO2 (g) + O2 (g)
Considerando que um avião supersônico de transporte de
passageiros emita 3 toneladas de NO (g) por hora de vôo, a
quantidade de ozônio, em toneladas, consumida em um vôo de 7
horas de duração é:
a) 336,0
b) 70,0
c) 33,6
d) 21,0
e) 13,1
6. (UFF-RJ) O fósforo elementar é industrialmente obtido pelo
aquecimento de rochas fosfáticas com coque, na presença de
sílica.
Considere a reação
2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C → P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO
e determine quantos gramas de fósforo elementar são produzidos
a partir de 31,0 g de fosfato de cálcio.
a) 3,10g
b) 6,20g
c) 12,40g
d) 32,00 g
e) 62,00 g
7. (UnB-DF) A respiração aeróbia, processo complexo que ocorre
nas células das plantas e dos animais, pode, simplificadamente,
ser representada pela seguinte equação não-balanceada:
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O
Calcule, em gramas, a quantidade de gás carbônico produzida na
reação completa de 36 g de glicose. Despreze a parte fracionária
de seu resultado, caso exista.
8. (PUC-MG) Fosfogênio, COCl2, é um gás venenoso.Quando
inalado, reage com a água nos pulmões para produzir ácido
clorídrico (HCl), que causa graves danos pulmonares, levando,
finalmente, à morte: por causa disso, já foi até usado como gás de
guerra. A equação química dessa reação é:
COCl2 + H2O → CO2 + 2 HCl
Se uma pessoa inalar 198 mg de fosfogênio, a massa de ácido
clorídrico, em gramas, que se forma nos pulmões,
é igual a:
a) 1,09 x10-1
b) 1,46 x 10-1
b) 2,92 x 10-1
d) 3,65 x 10-2
e) 7,30 x 10-2
10. (UFSCar-SP) O alumínio metálico é obtido pela redução
eletrolítica da bauxita, na presença da criolita que age como
fundente, abaixando o ponto de fusão da bauxita de 2.600 °C para
cerca de 1.000 °C. Considerando que a bauxita é composta por
óxido de alumínio, Al2O3, a massa em toneladas de alumínio
metálico a partir de 51,0 toneladas de bauxita é de:
a) 23,5
b) 25,5
c) 27,0
d) 32,0
e) 39,3
11. (UCB-DF) Através do aquecimento em corrente de oxigênio,
um metal Me é transformado no seu óxido correspondente de
acordo com a equação:
Me + 0,5O2 → MeO
Sabendo que, quando 4 g desse metal reagem com oxigênio,
obtêm-se 5,6 g do óxido, determine a massa atômica desse metal.
(Dado: O =16.)
2º) Cálculo estequiométrico de Massa com Volume
12. (Mackenzie-SP)
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)
O volume de CO2, medido a 27 ºC e 1 atm, produzido na
combustão de 960,0 g de metano, é:
a) 60,0L
b) 1.620,0L
c) 1.344,0L
d) 1.476,0 L
e) 960,0 L
.
13. (Ceeteps-SP) Antiácido estomacal, preparado à base de
bicarbonato de sódio (NaHCO3), reduz a acidez estomacal
provocada pelo excesso de ácido clorídrico segundo a reação:
HCl (aq) + NaHCO3 (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
(massa molar NaHCO3 = 84 g/mol; volume molar = 22,4 L/mol a 0
ºC e 1 atm). Para cada 1,87 g de bicarbonato de sódio, o volume
de gás carbônico liberado a 0 ºC e 1 atm é de aproximadamente:
a) 900 mL
b) 645 mL
c) 224 mL
d) 778 mL
e) 493 mL
14. (Unifor-CE) A decomposição total de 100 g de carbonato de
cálcio (CaCO3) em óxido de cálcio e dióxido de carbono, que
volume produzirá deste último quando medido a 1 atm e 25 ºC?
a) 10L
b) 25L
c) 100 L
d) 15L
e) 50 L
15. (Cesgranrio-RJ) Numa estação espacial, emprega-se óxido de
lítio para remover o CO2 no processo de renovação do ar de
respiração, segundo a equação:
Li2O + CO2 → Li2CO3
Sabendo-se que são utilizadas unidades de absorção contendo
1,8 kg de Li2O, o volume máximo de CO2, medido nas CNPT, que
cada uma delas pode absorver, é:
a) 1.800L
b) 1.120L
c) 672 L
d) 1.344L
e) 980 L
16. (UFPI) Pilotos levam tabletes de LiH para, no caso de acidente
no mar, encher barcos ou coletes salva-vidas com gás hidrogênio
obtido da reação desse composto com água:
LiH + H2O → LiOH + H2
Indique quantos gramas de LiH são necessárias para inflar um
barco salva-vidas, de volume igual a 8,20 L, pressão de 3,00 atm e
temperatura de 27,0 ºC.
a) 7,94g
b) 37,8g
c) 87,7 g
d) 11,1g
e) 44,4 g
17. (UFSM-RS) O airbag é inflado quando o nitrogênio (N2) é
produzido através do azoteto de sódio, em condições
especiais.Uma das reações envolvidas nesse processo é
2 NaN3 (s) → 2 Na (s) + 3 N2 (g)
Considerando CNPT e o volume molar 22,7 L, a massa de azoteto
de sódio necessária para inflar um airbag de 10 L com nitrogênio,
conforme a equação dada, é, aproximadamente:
a) 0,19g
b) 19g
c) 68 g
d) 1,9g
e) 130 g
3º) Cálculo estequiométrico complementar (Bloco 1)
18. (UFSM-RS) Os CFCs, gases clorofluorcarbonetos, propelentes
de sprays, ao atingirem 40 km de altitude, são decompostos pela
radiação ultravioleta. Em conseqüência, átomos de cloro são
liberados, destruindo a camada de ozônio, conforme a reação:
Cl + O3 (g) → ClO (g) + O2 (g).
Atendendo a essa equação balanceada e considerando volume
molar 22,7 L e CNPT, pode-se afirmar que 0,71 g de Cl2 nesse
processo, fornecerá:
a) 0,454 L de O2
b) 4,54 L de O2
c) 45,4 L de O2
d) 22,7 L de O2
e) 11,4 L de O2
19. (UFF-RJ) O hidróxido de lítio, LiOH, por seu baixo peso
molecular, tem sido utilizado para a renovação do ar no interior
das espaçonaves, onde absorve o CO2 exalado pelos astronautas,
segundo a reação incompleta:
LiOH (s) + CO2 (g) → X (s) + H2O (l)
Determine o volume máximo de CO2 à pressão de 781 mmHg que
pode ser absorvido por 348 mg de LiOH à temperatura de 21ºC.
20. (UFJF-MG) Sabendo-se que, nas CNPT, 1 mol de qualquer
gás ocupa um volume igual a 22,4 L, determine a massa, em
gramas, de gás carbônico que se obtém, quando se provoca a
combustão completa de 5,6 L do gás metano nas CNPT.
a) 22,4
b) 5,6
c) 28
d) 44
e) 11
21. (UFRRJ) Um motor a álcool emite, na queima do combustível,
gás carbônico e água. Levando-se em conta que o oxigênio
queima estequiometricamente o álcool e que foram consumidos 30
litros de combustível, calcule o que se solicita abaixo,
considerando:
a) a quantidade de água produzida na descarga;
b) o volume de gás carbônico emitido nas condições normais;
c) o volume de oxigênio utilizado a 30 ºC em pressão atmosférica.
22. Considerando a reação:
N2(g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g),
Calcule quantos litros de NH3 (g) são obtidos a partir de 3 litros de
N2 (g). Considere todos os gases nas CNPT.
23. (UGF-RJ) Uma das transformações que acontecem no interior
dos “catalisadores” dos automóveis modernos é a conversão do
CO em CO2, segundo a reação:
CO +0,5 O2 →CO2.
Admitindo-se que um motor tenha liberado 1.120 L de CO (medido
nas CNPT), o volume de O2 (medido nas CNPT) necessário para
converter todo o CO em CO2 é, em litros, igual a:
a) 2.240
b) 560
c) 336
d) 1.120
e) 448
24. Quantos litros de oxigênio são necessários para reagir
completamente com 40 L de monóxido de carbono? Quantos litros
de gás carbônico serão formados nessa reação? (Os três gases
foram medidos a 22 ºC e 720 mm de mercúrio.)
4°) Cálculo Estequiométrico de massa com mol
25. (UCB-MS) Dada a equação química não-balanceada:
Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
A massa de carbonato de sódio que reage completamente com
0,25 mol de ácido clorídrico é:
a) 6,62g
b) 13,25g
c) 20,75 g
d) 26,50g
e) 10,37 g
26. (UEMG) O ferro metálico, em contato com o gás oxigênio,
durante alguns meses, sofre oxidação chegando a um tipo de
ferrugem denominado óxido férrico. Quantos mols de ferro
metálico são oxidados por 134,4 litros de gás oxigênio, medido
nas CNPT?
a) 2,0 mols
b) 6,0 mols
c) 8,0 mols
d) 4,0 mols
e) 10,0 mols
Nessa reação, quantos mols de ácido nítrico são obtidos pelo
consumo de 3 mols de NO2?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
27. (PUC-RJ) Na poluição atmosférica, um dos principais irritantes
para os olhos é o formaldeído, CH2O, o qual é formado pela
reação do ozônio com o etileno:
O3 (g) + C2H4 (g) → 2 CH2O (g) + O (g)
32. (Fatec-SP) O enxofre é uma impureza presente na gasolina é
um dos responsáveis pela chuva ácida nos grandes centros
urbanos. O teor de enxofre na gasolina pode ser determinado
queimando-se uma amostra do combustível, oxidando-se os
produtos gasosos com solução de peróxido de hidrogênio e
titulando-se o ácido sulfúrico (H2SO4) assim formado. A partir de
uma amostra de 10,0 g de gasolina obtiveram- se 2,00x10 -3 mol
de H2SO4 pelo método descrito. A porcentagem de enxofre, em
massa, na gasolina analisada, é de:
a) 0,196%
b) 1,96%
c) 20,0%
d) 0,640%
e) 6,40%
Num ambiente com excesso de O3 (g), quantos mols de etileno
são necessários para formar 10 mols de formaldeído?
a) 10 mols
b) 2 mols
c) 5 mols
d) 1 mol
e) 3 mols
28. (UFMG) Um ser humano adulto sedentário libera, ao respirar,
em média, 0,880 mol de CO2 por hora. A massa de CO2 pode ser
calculada, medindo-se a quantidade de BaCO3 (s), produzida pela
reação:
Ba(OH)2 (aq) + CO2 (g) → BaCO3 (s) + H2O (l)
Suponha que a liberação de CO2 (g) seja uniforme nos períodos
de sono e de vigília. A alternativa que indica a massa de carbonato
de bário que seria formada pela reação do hidróxido de bário com
o CO2 (g), produzido durante 30 minutos, é aproximadamente:
a) 197g
b) 173g
c) 112g
d) 86,7g
e) 0,440 g
29. (UFRRJ) Considere a reação Zn (s) + HCl (aq) → ZnCl2 (aq) +
H2 (g).
a) Faça o balanceamento da referida reação.
b) Sabendo-se que 73 g do ácido clorídrico reagem
completamente, calcule o número de mols do cloreto de zinco
formado.
5º) Cálculo estequiométrico complementar (Bloco 2)
30.(UFPE) O azoteto de sódio, NaN3, quando inflamado sofre
decomposição rápida fornecendo nitrogênio gasoso que é utilizado
para inflar os sacos de ar (airbags) de automóveis, de acordo com
a reação:
Quantos mols de azida de sódio são necessários para gerar
nitrogênio suficiente para encher um saco de plástico de 44,8 L a 0
ºC e à pressão atmosférica? Considere que o nitrogênio gasoso
tem comportamento ideal nas condições acima.
a) 1/3
b) 2
c) 3
d) 2/3
e) 4/3
31. (Unifor-CE) A dissolução de NO2 (g) em água produz ácido
nítrico, de acordo com a equação não-balanceada:
33. (ITA-SP) Uma mistura de azoteto de sódio, NaN3, e de óxido
de ferro (III), Fe2O3, submetida a uma centelha elétrica reage
muito rapidamente produzindo, entre outras substâncias,
nitrogênio gasoso e ferro metálico. Na reação entre o azoteto de
sódio e o óxido de ferro (III) misturados em proporções
estequiométricas, a relação (em mol/mol) N2 (g)/Fe2O3 é igual a:
a) 1/2
b) 3/2
c) 9
d)1
e) 3
6º) Cálculo estequiométrico de massa com número de
partículas
34. (UFRRJ) O gás cianídrico é uma substância utilizada em
câmara de gás. Esse composto é preparado por uma reação do
ácido sulfúrico (H2SO4) com o cianeto de potássio (KCN). Com
relação a esse composto, pede-se:
a) a equação química balanceada para sua obtenção;
b) o número de moléculas formado a partir de 32,5 g de cianeto de
potássio.
35. (PUC-MG) Dada a reação:
o número de moléculas de gás hidrogênio, produzidas pela reação
de 112 g de ferro, é igual a:
a) 1,5
b) 9,0 x 1023
c) 3,0 x 1024
d) 3,0
e) 1,8 x 1024
36. (UFPE) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico
a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada):
Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g)
Percebe-se dessa reação que o CO2 é liberado para a atmosfera,
podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito
estufa. Qual o número de moléculas de CO2 liberadas na
atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (III) é consumido na
reação?
Considere: número de Avogadro igual a 6 x 1023 mol-1.
a) 6x1023
b) 12x1023
c) 18x1023
d) 24x1023
e) 36x1023
37. (UFRGS-RS) Os clorofluorcarbonos (CFCs) sofrem
decomposição nas altas camadas da atmosfera, originando
átomos de cloro, os quais atacam moléculas de ozônio (O3),
produzindo oxigênio. Supondo que 1 mol de ozônio seja
totalmente transformado em moléculas de oxigênio, o número de
moléculas produzidas é:
a) 3,01x1023
b) 9,03x1023
c) 18,06x1023
d) 6,02x1023
e) 12,04x1023
38. (UFF-RJ) Em relação à produção de fosfato de sódio por meio
da reação do ácido fosfórico com um excesso de hidróxido de
sódio, pede-se:
a) a equação balanceada para a reação;
b) a quantidade, em gramas, de fosfato de sódio produzido ao se
utilizar 2,5 x 1023 moléculas de ácido fosfórico.
39. (Vunesp) Para transformar uma molécula de P4O10 em ácido
ortofosfórico, o número mínimo de moléculas de água necessário
é:
a)1
b)4
c) 6 x 1023
d) 2
e) 6
40. (UEM-PR) O principal componente do cimento do tipo portland
é a cal virgem, nome popular do óxido de cálcio. Esse composto,
quando hidratado, forma o hidróxido de cálcio, também conhecido
como cal apagada. O volume de água necessário para reagir
estequiometricamente com 18 x 1023 moléculas de cal virgem é,
em mL, igual a ......
Considere a densidade água igual a 1 g/mL.
# Gabarito #
1. a
2. c
3. b
4. d
5. c
6. b
7. 52 g de CO2
8. b
9. b
10. c
11. M = 40
12. d
13. e
14. b
15. d
16. a
17. b
18. a
19. 0,17 L
20. e
21. a) 28,17 kg água; b) 2,33 # 104 L de CO2; c) 3,88 # 104 L de O2
22. 6 L de NH3
23. c
24. 20 L de O2 e 40 L de CO2
25. b
26. c
27. c
28. d
29.. a) Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2 b) 1 mol
30. e
31. b
32. e
33. c
34. a) 2 KCN + H2SO4 = > K2SO4 + 2 HCN
b) 3 x 1023 moléculas de HCN
35. d
36. e
37. c
38. a) H3PO4 + 3 NaOH -> Na3PO4 + 3 H2O b) 68,3 g de Na3PO4
39. d
40. 54 mL