estequiometria - Alfa Umuarama

ESTEQUIOMETRIA
QUÍMICA II
PROFESSOR 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.
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 - GayLussac- Nas 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. Consequência - 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.
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).
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
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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. Considere as
seguintes massas atômicas: Al = 27,
O = 16,
H
=1e
Cl = 35
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)
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:
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.
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.
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.
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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.
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aproximada (em gramas) obtida do isômero levogiro do
2- butanol será de:( 33,08)
02) (Estequiometria – Grau de Pureza) 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
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 sulfato de alumínio? Dados: massas
atômicas: Al = 27 u;
S = 32 u; O = 16 u; Ca = 40 u;
H = 1u.
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.
calcário? Dados:
CaCO3 = 100g/mol;
CaSO4 =
136g/mol (80%)
03) (Estequiometria – Grau de Pureza) 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? (16,13 L)
04) (Estequiometria – Grau de Pureza) 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
(solução diluída de Ca(OH)2), 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)
0,54
8,0
37
755
8
1,68
240
10
4440
84
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CÁLCULOS DE ESTEQUIOMETRIA II
01) (Estequiometria - Rendimento) 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 2butanona, cuja densidade e 0,8050 g/cm3, e que o
rendimento desta reação e de 80%, a massa
05) (Estequiometria e solução) 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.
06) (Estequiometria e solução) 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:
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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)
d)
Calcule a quantidade máxima de Pb(OH)2(s), em
gramas, que pode ser obtida na reação indicada no
problema. (1,205)
07) (Estequiometria e solução) 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%)
08) (Estequiometria com reagente em excesso)
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.
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