prof. souza 1.

Considere as seguintes massas atômicas: Al = 27,
O = 16, H = 1 e
Cl = 35
PROF. 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.
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))
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 - Gay-LussacNas 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. Conseqüência - 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.
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:
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).
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.
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
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.
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.
sulfato de alumínio? Dados: massas atômicas: Al = 27 u;
S = 32 u; O = 16 u; Ca = 40 u; H = 1u.
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.
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
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.
12) Tratando-se a quente o H2SO4 pelo NaCl , obtém-se
um outro ácido que, atuando sobre solução de K2CO3,
produz um volume gasoso que, borbulhando em água
de cal , produz um precipitado que, depois de lavado,
seco e pesado, acusou 2,5g. Qual a massa de H2SO4 que
reagiu?
(Dados: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; K = 39; Ca = 40)
GABARITO
01)
02)
03)
04)
05)
06)
07)
08)
09)
10)
11)
12)
0,54
8,0
37
755
8
1,68
240
10
4440
84
98
2,45
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 massa aproximada (em
gramas) obtida do isômero levogiro do 2- butanol
será de:
a)
b)
c)
d)
e)
82,73.
66,16.
56,16.
33,08.
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)
c)
d)
e)
28,7g
17,0g
45,7g
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)
b)
c)
d)
e)
16,13 L
17,92 L
1,61 L
161,3 L
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
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)
b)
c)
d)
e)
60 ; 21
100 ; 84
184 ; 96
336 ; 100
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:
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)
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 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%)
d)
Calcule a quantidade máxima de Pb(OH)2(s),
em gramas, que pode ser obtida na reação indicada no
problema. (1,205)
ANOTAÇÕES
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)
"É praticamente uma lei na vida. Quando
uma porta se fecha para nós, outra se
abre. A dificuldade está em que,
frequentemente, ficamos olhando com
tanto pesar a porta fechada, que não
vemos aquela que se abriu”
Andrew Carnegie