Cálculos Estequiométricos – Parte 1 REGRAS FUNDAMENTAIS PARA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3 A massa de cromo obtida a partir de uma tonelada de óxido de cromo III será aproximadamente igual a: (Dados: Cr=52, O=16, Al=27). a) 684,21 kg b) 177,63 kg c) 485,34 kg d) 275,76 kg e) 127,87 kg 4. (Pucmg) A uréia - CO(NH2)2 - é uma substância utilizada como fertilizante e é obtida pela reação entre o gás carbônico e amônia, conforme a equação: CO2(g) + NH3(g) CO(NH2)2(s) + H2O(g) 1ª) Escrever a equação química mencionada no problema. 2ª) Acertar os coeficientes dessa equação (lembre-se de que os coeficientes indicam a proporção em mols existente entre os participantes da reação). 3ª Estabelecer uma regra de três entre o dado e a pergunta do problema, obedecendo aos coeficientes da equação, que poderá ser escrita em massa, ou em volume, ou em mols etc., conforme as conveniências do problema. 1º Tipo de Cálculo: Massa versus massa 1. (PUC-RS) O carbeto de silício (SiC) possui uma estrutura idêntica à do diamante e, por isso, apresenta elevada dureza, sendo utilizado, por exemplo, na confecção de esmeril para afiar facas e no corte de vidros. Uma forma de obtenção do carbeto de silício dáse por meio da reação de aquecimento de coque com areia, conforme expressa a equação a seguir: 3 C + SiO2 → SiC + 2 CO A massa de carbeto de silício, em kg, que se forma a partir da utilização de 1 kg de carbono presente no coque é, aproximadamente: a) 0,33. d) 1,44. b) 0,78. e) 3,33. c) 1,11. 2. (PUC-MG) Fosgênio, 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 fosgênio, a massa de ácido clorídrico, em gramas, que se forma nos pulmões, é igual a: d) 3,65 . 10-2. a) 1,09 . 10-1. -1 b) 1,46 . 10 . e) 7,30 . 10-2. c) 2,92 . 10-1. 3. (Unimep-SP) O cromo é obtido por aluminotermia, usando o óxido de cromo III (Cr2O3), proveniente do minério cromita (FeO.Cr2O3) Sabendo-se que 6,8 Kg de gás amônia reagiram completamente no processo, determine: a) Qual a massa de uréia (em gramas) produzida na reação? b) Qual o volume de dióxido de carbono gasoso consumido (em litros), nas CNTP? 5. (UFPR) No processo Mond, utilizado para a purificação de níquel metálico, esse metal reage com monóxido de carbono para formar um composto carbonilo volátil, Ni(CO)4, segundo a equação: Ni(s) + 4 CO(g) → Ni(CO)4(g) (Dados: M (g.mol-1); Ni = 59, C = 12, O = 16) Sobre esse processo, responda: a) Qual é a massa, em kg, de monóxido de carbono para que 10,0 kg de níquel metálico sejam volatilizados? b) Qual é a massa, em kg, obtida de Ni(CO)4? 2º Tipo de Cálculo: mols versus mols 6. Quantos mols de O2 são obtidos a partir de 2,0 mols de pentóxido de dinitrogênio (N2O5), de acordo com a reação: N2O5 + K2O2 KNO3 + O2 7. (U.F. Fluminense-RJ) Marque a opção que indica quantos mols de HCl são produzidos na reação de 0,43 mol de fosgênio (COCl2) com água, conforme a reação: COCl2 + H2O → CO2 + 2HCl a) 0,43 b) 1,00 c) 0,86 d) 2,00 e) 0,56 8. (U. Católica de Salvador-BA) Na reação de óxido de alumínio com ácido sulfúrico forma-se sulfato de alumínio, (Al2(SO4)3. Para se obterem 3 mols desse sulfato, quantos mols de ácido são necessários? a) 3 b) 6 c) 9 d) 12 e) 15 9. (FAAP-SP) A combustão completa do metanol pode ser representada pela equação não-balanceada: CH3OH(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) Quando se utilizam 5,0 mols de metanol nessa reação, quantos mols de CO2 são produzidos? a) 1,0 b) 2,5 c) 5,0 d) 7,5 e) 10 3º Tipo de Cálculo: massa versus mols 10. (F. Dom Bosco-DF) Dada à equação química nãobalanceada: Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O A massa de carbonato de sódio que reage completamente com 0,25 mol de ácido clorídrico é: a) 6,62 g b) 26,50 g c) 13,25 g d) 10,37 g e) 20,75 g Considere: número de Avogadro igual a 6.1023 b) 24. 1023 c) 12. 1023 a) 6. 1023 23 23 d) 36. 10 e) 18. 10 5º Tipo de Cálculo: volume versus massa, volume versus mols ou volume versus volume 11. (PUC/Campinas-SP) Silicatos são compostos de grande importância nas indústrias de cimento, cerâmica e vidro. Quantos gramas de silício há em 2,0 mols do silicato natural Mg2SiO4? (Dados: Si = 28 g/mol) a) 56,2 b) 42,1 c) 28,1 d) 14,0 e) 10,2 17. (Cesgranrio-RJ) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno (C2H2) é obtido na hora, através da seguinte reação química: CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2. Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC2) que será necessária para se obter 50 L de acetileno nas CNTP? 12. (Cesgranrio-RJ) Ao mergulharmos uma placa de prata metálica em uma solução de ácido nítrico (HNO3), ocorrerá a reação: Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O. Ajustando a reação química, calcule a massa de água produzida, em gramas, quando é consumido 1 mol de prata metálica. a) 36 b) 27 c) 18 d) 12 e) 8 18. (PUC-MG) O oxigênio pode ser obtido através da decomposição térmica do clorato de potássio (KClO3), conforme a reação: KClO3(s) → KCl + 3/2O2(g) O volume de oxigênio obtido, nas CNTP, pela decomposição de 24,5 g de clorato de potássio, é igual a: a) 3,36 L b) 6,72 L c) 13,44 L d) 22,40 L 4º Tipo de Cálculo: massa versus número de partículas (moléculas) 13. (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 balanceada para sua obtenção; b) O número de moléculas formado a partir de 32,5 g de cianeto de potássio; 14. (PUC-MG) Dada à reação: Fe + HCl → FeCl3 + H2 número de moléculas de gás hidrogênio, produzidas pela reação de 112 g de ferro, é igual a: a) 1,5 b) 3,0 c) 9,0. 1023 24 24 c) 1,8.10 e) 3.0.10 15. (PUC-Campinas-SP) O acetileno, utilizado nos maçaricos, pode ser obtido pela hidrólise do carbureto de cálcio, de acordo com a equação não-balanceada: CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2 O número de moléculas de água que hidrolisam 2,0 mols de carbureto é: a) 3,0.1023 b) 6,0.1023 c) 9,0.1023 d) 18.1023 e) 24.1023 16. (UFPE) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada): 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 molécula de CO2 liberadas na atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (III) é consumido na reação? 19. (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 + ½ 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) 1.120 c) 560 d) 448 e) 336 20. (U. F. Fluminense-RJ) O propano, C3H8, um gás utilizado como combustível, reage com O2 segundo a reação: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O Logo o volume de CO2 obtido, nas CNTP, a partir da será, combustão de 0,20 mol de C3H8 aproximadamente: a) 4,80 L b) 6,72 L c) 13,43 L d) 14, 92 L e) 14,60 L 21. (IME-RJ) No aparelho conhecido como ozonizador, através de uma descarga elétrica, ocorre a seguinte transformação: 3O2(g) → 2O3(g). Partindo de 48 g de gás oxigênio (O2), a massa e o volume nas CNTP de gás ozônio (O3) obtido são, respectivamente: a) 32 g – 11,2 L b) 48 g – 22,4 L c) 64 g – 33,6 L d) 80 g – 44,8 L e) 96 g – 56,0 L 22. 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 (Dados: C = 12; O = 16; Li = 7.) Sabendo-se que são utilizadas unidades de absorção contendo 1,8 kg de Li2O, o volume máximo de CO2, medido nas CNTP, que cada uma delas pode absorver, é: a) 1.800 L b) 1.344 L c) 1.120 L d) 980 L e) 672 L