Ftrb15 - Reações químicas 2

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Ciências Físico-Químicas 11º ano
Ficha de trabalho nº15
“Aspetos quantitativos das reações químicas 2 – Reações químicas e reagente limitante.”
1. Atualmente a principal fonte de energia para os automóveis ou para uso doméstico ainda é a combustão dos combustíveis
fósseis. Os produtos resultantes da combustão dos hidrocarbonetos são o dióxido de carbono e vapor de água. A combustão
do propano pode ser traduzida por:
C3H8 (g) + 5 O2 (g) →
3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
Qual a quantidade de dióxido de carbono produzida na combustão completa de 2,6 mol de propano?
2. Duas amostras de carbono, de igual massa, reagiram completamente e em separado, num dos casos, com oxigénio e no
outro com ozono. Em ambas as reações, o único produto obtido foi o dióxido de carbono.
2.1. A massa de dióxido de carbono que se forma é:
(A) Maior na combustão com o ozono.
(C) A mesma nas duas reações.
(B) Maior na combustão com o oxigénio.
(D) Independente da quantidade de O2 e O3.
2.2. Compara as quantidades, em mol, de O2 e O3 consumidas nas duas reações químicas. Fundamenta a tua resposta com base
na escrita das equações químicas que as traduzem.
2.3. Determina a percentagem em massa de carbono presente no dióxido de carbono.
2.4. Uma campanha para a promoção da luta contra o aquecimento global pretendia sensibilizar as pessoas para a redução das
emissões de CO2 através de gestos simples, como, por exemplo, diminuir o consumo de gás a nível doméstico. O objetivo
era que cada pessoa reduzisse a emissão diária de CO2 em 1,0 kg. Considera que o gás doméstico é constituído apenas por
butano.
2.4.1. Indica a fórmula química do butano.
2.4.2. Escreve a equação química que traduz a reação de combustão do metano.
2.4.3. Determina, considerando a reação completa:
(A) A massa mínima de gás butano que se deve deixar de queimar para atingir o objetivo.
(B) O volume de oxigénio, em condições PTN, que deixaria de ser consumido.
3. O alumínio metálico reage com o oxigénio atmosférico, formando uma camada fina de óxido de alumínio, Al 2O3, que protege
o metal.
3.1. Escreve a equação química que traduz esta reação.
3.2. Determina a massa de oxigénio necessária para reagir com 1,91 x 1024 átomos de alumínio.
3.3. Calcula o nº de moléculas de óxido de alumínio formadas nas condições da alínea anterior.
4. A reação de combustão do butano (M = 58,14 gmol-1) no ar pode ser traduzida pela seguinte equação química:
2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) →
8 CO2 (g) + 10 H2O (g)
Uma garrafa de butano contém 13,0 kg dessa substância. Calcula o volume de oxigénio necessário, em condições PTN, para a
combustão completa de todo o butano da garrafa.
5. A reação química de conversão de CO2 em CO é muito importante na indústria metalúrgica:
C (s) + CO2 (g) →
2 CO (g)
Criaram-se as condições adequadas dentro de um reator para que 72 kg de carbono e 264 kg de dióxido de carbono
reagissem completamente. Que massa de monóxido de carbono se obteve?
6. Na figura podes ver uma representação da reação do sódio metálico com o cloro, gasoso.
6.1. Escreve a equação química da reação.
6.2. Identifica o reagente limitante e o reagente em excesso.
6.3. Calcula:
6.3.1. O valor máximo de massa de cloreto de sódio que se pode obter quando se
fazem reagir 1,50 g de sódio metálico com 1,50 g de cloro, gasoso.
6.3.2. A massa de reagente em excesso no final da reação.
Pedro Reis Goucho
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Ciências Físico-Químicas 11º ano
Ficha de trabalho nº15
“Aspetos quantitativos das reações químicas 2 – Reações químicas e reagente limitante.”
7. A decomposição térmica do hidróxido de ferro (III), pode ser traduzida pela seguinte equação química:
2 Fe (OH)3 (s) →
Fe2O3 (s) + 3 H2O (g)
7.1. Calcula a massa de óxido de ferro (III) que foi possível recolher a partir da decomposição de 53,44 g de hidróxido de ferro
(III).
7.2. Supõe que, em determinadas condições, ocorre a libertação de 54,06 g de água.
7.2.1. Que massa de óxido de ferro (III) se terá formado?
7.2.2. Determina o nº de iões ferro (III) envolvidos no processo descrito.
8. Fazendo reagir mercúrio com oxigénio gasoso, em sistema fechado, obteve-se óxido de mercúrio (II).
8.1. Escreve a equação química que traduz a reação descrita.
8.2. Determina a massa de mercúrio necessária para reagir com 0,28 L de oxigénio, nas condições PTN (ρO2 = 1,43 g/L).
8.3. Calcula a massa de O2 necessária para reagir com 401 g de Hg.
9. O amoníaco obtém-se industrialmente através do processo de Haber-Bosch, fazendo reagir, em condições apropriadas,
hidrogénio e nitrogénio gasosos. A reação de síntese do amoníaco pode ser traduzida por:
N2 (g) + 3 H2 (g) →
2 NH3 (g)
Fazendo reagir 6 moles de H2 (g) com 3 moles de N2 (g), seria possível obter …
(A) 6 moles de NH3 (g), sendo o N2 (g) o reagente limitante.
(B) 6 moles de NH3 (g), sendo o H2 (g) o reagente limitante.
(C) 4 moles de NH3 (g), sendo o N2 (g) o reagente limitante.
(D) 4 moles de NH3 (g), sendo o H2 (g) o reagente limitante.
10. O cloreto de ferro (III) é um composto usado no tratamento de águas efluentes. Pode ser obtido por reação entre o ferro (M
= 55,85 gmol-1) e o cloro (M = 70,90 gmol-1). Admite que se misturam 200 g de Fe com 500 g de Cl 2 e que a reação é
completa.
10.1. Escreve a equação da reação descrita em cima.
10.2. Qual é o reagente limitante?
10.3. Calcula a massa de reagente em excesso que sobra no final da reação.
10.4. Determina a massa de FeCl3 formada nestas circunstâncias.
11. Considera a reação entre o sulfureto de zinco e o oxigénio traduzida pela equação química, abaixo. Introduziram-se, num
recipiente fechado, 150 g de sulfureto de zinco e 300 dm3 de oxigénio, em condições PTN.
2 ZnS (s) + 3 O2 (g) →
2 ZnO (s) + 2 SO2 (g)
11.1. Verifica qual é o reagente limitante.
11.2. Determina a quantidade de reagente em excesso.
11.3. Determina a massa de óxido de zinco que se formou.
11.4. Calcula o volume de dióxido de enxofre que se formou.
Soluções rápidas:
123456789-
7,8 mol;
C; 27,3%; 3,3x102 g; 8,3x10 dm3
76 g; 9,6x1023 moléculas
3,26x104 dm3
336 kg
Cloro; 2,47 g; 0,53 g
0,2500 mol; 159,69 g; 1,204x1024 iões
5,0 g; 32,0 g
D
10- Ferro; 119 g; 581 g
11- ZnS; 355 g; 125 g; 34,5 dm3
Pedro Reis Goucho
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