universidade federal do estado do rio de janeiro (unirio)

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO (UNIRIO)
INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS – DEP. DE CIÊNCIAS NATURAIS
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA – 2/2015
PROFª.: CLAUDIA JORGE DO NASCIMENTO
LISTA DE EXERCÍCIOS:
MATÉRIA
TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS
ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
ESTEQUIOMETRIA
1. Expresse cada um dos seguintes números em notação exponencial com o
mesmo número de algarismos significativos:
0,0045
34,1
120.000
0,00300
54,72
1.000
2. Diferencie exatidão e precisão.
3. Quando o mármore é aquecido, ele se decompõe em um outro sólido e um
gás. O mármore é um elemento ou um composto. Explique.
4. Se 25,0 g de carbono forem queimados com excesso de oxigênio, quanto
de dióxido de carbono será formado?
5. Quando uma certa amostra de butadieno é queimada utilizando-se excesso
de oxigênio, são formados 0,325g de dióxido de carbono e 0,0998g de
água. Quantos gramas de butadieno foram queimados?
6. Dióxido de enxofre reage com oxigênio para formar trióxido de enxofre. a)
Quantos mols de trióxido de enxofre podem ser formados a partir de 50 g de
oxigênio? b) Quando 32,4 x 1023 moléculas de dióxido de enxofre reagem
com 100 g de oxigênio, quantos mols de trióxido de enxofre são obtidos?
Existe algum reagente em excesso? Caso exista, diga qual é o reagente em
excesso e qual é o reagente limite.
7. No processo de fotossíntese, a glicose (C6H12O6) reage com oxigênio (O2)
na presença da luz para produzir gás carbônico e água. Considerando que
ao final de um dia uma planta seja capaz de realizar o processo de
fotossíntese a partir de 400 g de glicose:
•
Dê a equação química do processo de fotossíntese descrito.
•
Quantas moléculas de dióxido de carbono serão produzidas ao final
do processo?
•
Quantos mols de água são formados?
•
Se os 400 g de glicose reagirem com 10 mols de oxigênio gasoso, o
processo de fotossíntese será de combutão completa? Explique.
•
Mencione, no caso do item anterior, se existe e qual é o reagente em
excesso e o reagente limitante do processo.
8. Glicerídeos sofrem hidrólise básica (comumente chamada de saponificação)
produzindo sabões:
O
CH3 (CH2)16 C
O
O
CH2
CH3 (CH2)16 C
O
O
CH
CH3 (CH2)16 C
O
CH2
+
3 NaOH
3 NaOOC(CH2)16 CH3
+
HO
CH2
HO
CH
HO
CH2
triestearina
(uma gordura)
•
A partir de 3789 g da triestearina são obtidos 3800 g do sabão. Qual
o rendimento da reação?
•
Se o hidróxido de sódio utilizado para a reação apresentar em sua
composição 2% em água, qual será a quantidade que deverá ser
pesada para reagir estequiometricamente com a triestearina no item
anterior?
•
São colocados 5894 g de triestearina para reagir com o hidróxido de
sódio. Se o grau de pureza da gordura é de 99,3%, qual será a
quantidade de hidróxido de sódio necessária para reagir? (Levar em
consideração a umidade do NaOH).
11. O cloreto de cálcio (CaCl2) é formado a partir da reação do hidróxido de
cálcio (Ca(OH)2) com ácido clorídrico (HCl), ocorrendo ainda a formação de
água.
a) Escreva a equação balanceada de formação do cloreto de cálcio.
b) Quantos gramas de hidróxido de cálcio são necessários para a
formação de 5 mols de cloreto de cálcio
c) Se a partir de 219g de ácido clorídrico são obtidos 300g do cloreto,
qual foi o rendimento da reação?
d) Quando são usados 444g de hidróxido de cálcio e 6,5 mols de ácido
clorídrico, qual é o reagente limite da reação? E o reagente em excesso?
12. O clorato de potássio (KClO3) decompõe-se em cloreto de potássio (KCl) e
oxigênio.
a) Para obter 100 litros de oxigênio gasoso sob condições determinadas,
quantos gramas de clorato de potássio seriam necessários? (Considere que
um litro de oxigênio gasoso nestas condições seja equivalente a 1,429 g em
massa)
b) A partir de quantos gramas de clorato de potássio são obtidos 149g
de cloreto de potássio? Para uma mesma quantidade de clorato de potássio,
quantos gramas de cloreto de potássio seriam obtidos se o rendimento da
reação for de 97%?
13. Em que estado da matéria (sólido, líquido ou gás) se encontram as
seguintes substâncias sob condições normais de pressão e à temperatura
ambiente:
a)
mercúrio
b)
bicarbonato de sódio
c)
hidrogênio
d)
monóxido de carbono
e)
álcool isopropílico
f)
cloreto de sódio
g)
ferro
h)
oxigênio
14. Identifique os seguintes processos como químicos ou físicos.
a)
corrosão do alumínio
b)
corte do diamante
c)
queima da gasolina
d)
água em ebulição
e)
fósforo queimando
f)
metal sendo aquecido
g)
água se condensando
15. Classifique cada um dos compostos abaixo como substâncias puras ou
misturas. No caso de misturas, indicar se são homogênas ou heterogêneas.
a)
água
b)
vodka
c)
moeda de ouro puro
d)
ar
e)
gasolina
f)
cristais de iodo
16. Qual é o número de algarismos significativos em cada uma das seguintes
medidas:
a)
122 g
b)
0,002796 s
c)
8,07 mm
d)
0,01050 L
e)
5,57750 x 10-4 cm3
f)
3,141 cm
g)
3.480.200 s
h)
- 1200 .ºC
17. Representar os seguintes números com quatro algarismos significativos:
12.345.670
2,35500
456.500
3,218 x 103
0,000657030
100.500,1
18. Faça as seguintes operações algébricas levando em consideração o
número correto de algarismos significativos:
1,23056 + 67,809
23,67 - 500
890,05 x 12,3
88.13222,500
19. Por que é essencial se balancear uma equação química ao se resolver
problemas de estequiometria?
20. Com relação à combustão completa do octano (C8H18), responda as
seguintes questões:
a) Quantos mols de O2 são necessários para a queima de 5,00 mols de
octano?
b) Quantos g de O2 são necessários para a queima de 5,00 g de octano?
c) Sabendo-se que a densidade do octano é de 0,692 g/mL a 20.ºC, quantos
gramas de O2 são necessários para a queima de 5,00 mL de octano?
21. Ácido fluorídrico (HF) não pode ser estocado em garrafas de vidro devido
aos silicatos presentes no vidro serem atacados pelo HF. Por exemplo, o
silicato de sódio reage da seguinte maneira:
Na2SiO3 + HF → H2SiF6 + NaF + H2O
a) Quantos mols de HF são necessários para dissolver 1,50 mols de silicato de
sódio nesta reação?
b) Quantos gramas de fluoreto de sódio se formam quando 3,00 mols de HF
reagem?
c) Quantos gramas de silicato de sódio podem ser dissolvidos por 3,00 g de
HF?
22. Defina os seguintes termos:
a)
reagente limitante
b)
reagente em excesso
c)
rendimento teórico
d)
rendimento percentual
23. Por que em uma reação, normalmente o rendimento real é menor do que o
rendimento teórico?
24. Carbeto de silício (SiC) é uma substância usada comercialmente como um
abrasivo; é feita a partir do aquecimento de dióxido de silício (SiO2) e carbono
(C) a altas temperaturas, produzindo também monóxido de carbono (CO).
a) Quantos gramas de SiC são formados pela reação completa de 5,00 g de
dióxido de silício?
b) Quantos gramas de carbono são necessários para reagir com 5,00 g de
dióxido de silício?
c) Quantos gramas de SiC podem ser formados quando 2,50g de dióxido de
silício e 2,50g de carbono reagem? Neste caso, qual é o reagente limite e o
reagente em excesso? Qual o excesso de reagente?
25. Azobenzeno, C12H10N2, é um importante intermediário na fabricação de
corantes. Ele pode ser preparado a partir da reação do nitrobenzeno, C6H5NO2,
e trietilenoglicol, C6H14O6, na presença de zinco e hidróxido de potássio:
2C6H5NO2 + 4C6H14O4 → C12H10N2 + 4C6H12O4 + 4H2O
a) Qual é o rendimento teórico de azobenzeno quando 115g de nitrobenzeno e
327g de trietilenoglicol reagem?
b) Se a reação produz 55g de azobenzeno, qual é o rendimento percentual da
reação?
26. Um determinado carvão apresenta 2,8% de enxofre (S) em massa. Quando
este carvão é queimado, o enxofre é convertido a SO2(g). Este dióxido de
enxofre reage com óxido de cálcio para formar CaSO3(s). Se forem queimadas
2 toneladas diárias deste carvão, qual será a produção diária de CaSO3?
27. Quando uma mistura de 10,0 g de acetileno (C2H2) e 10,0 g de oxigênio
reagem, a combustão produz dióxido de carbono e água.
a) Qual é o reagente limitante desta reação?
b) Quantos gramas de etileno, oxigênio, dióxido de carbono e água estarão
presentes ao final da reação?
28. Aspirina, C9H8O4, é produzida a partir de ácido salicílico, C7H6O3, e anidrido
acético, C4H6O3, tendo-se ainda como subproduto o ácido acético.
a) Quanto de ácido salicílico é necessário para produzir 1,5 x 102 Kg de
aspirina, assumindo que todo o ácido salicílico seja convertido em AAS.
b) Qual o rendimento teórico de aspirina se 185 Kg reagem com 125 Kg de
anidrido acético?
c) Se a situação descrita no item b produz 182 Kg de aspirina, qual o
rendimento percentual?
29. O etanol, C2H6O, pode ser obtido a partir da sacarose, C12H22O11, contida
em matérias-primas como a cana-de-açúcar, segundo a reação abaixo:
C12H22O11(s) + H2O(l) → 4C2H6O(l) + 4CO2(g)
A cana-de-açúcar contém 20% em massa de sacarose. Para a produção de
etanol foram utilizados 2.190 kg de cana-de-açúcar e 30 L de água.
(a) Defina reagente limitante e indique o reagente limitante da reação
nas condições acima descritas.
(b) Qual é a quantidade máxima de etanol (em mol) que pode ser
produzida?
(c) Defina rendimento percentual da reação e calcule-o para a reação do
problema quando são produzidos 167 kg de etanol.
Dado: densidade da água = 1,0 g mL-1.