QUÍMICA Material nº 7 Prof. GIACOMETTO MOL E CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 01) (UFG GO) A palavra `mol' foi introduzida em Química, nos idos de 1896, pelo Químico alemão Wilhelm Ostwald, que tirou o termo do latim, moles. O mol, que tem como símbolo a palavra mol, é d) O número de moléculas em 144 g de O3 é uma vez e meia maior que o número de moléculas em 96 g de O2. e) Se para a massa relativa da molécula de metano (CH4) atribuir-se o valor 5, então a massa relativa da molécula de SO3 será igual a 25. 05) (UNIFICADO RJ) O gás de cozinha, também chamado de gás liquefeito de petróleo (GLP), é formado por 50% de propano e 50% de butano. Sabendo-se que uma família domiciliada no Rio de 3 Janeiro gastou 49,2 m de GLP no mês de setembro, o número de moléculas de gás butano queimado nesse mês foi: (Dados: volume molar do butano a 27°C e 1 atm = 24,6 litros; temperatura média do mês de Setembro = 27°C; n.º de 23 Avogadro = 6,0 x 10 ) 01) a unidade no SI de quantidade de substância. 02) a quantidade de substância que contém tantas entidades elementares (átomos, moléculas ou outras partículas) quantos forem os átomos contidos em exatamente 12g do isótopo 12 do carbono. 03. a quantidade que contém sempre o mesmo número de partículas, qualquer que seja a substância. 04) o número atômico expresso em gramas. 02) (UFMT) O número de moléculas de ácido acetilsalisílico, C9H8O4, em um comprimido de aspirina que contém 360 mg desse ácido é aproximadamente a) b) c) d) a) b) c) d) e) 23 3,6 10 moléculas. 20 12,0 10 moléculas. 23 12,0 10 moléculas. 23 18,0 10 moléculas. 06) (UNESP SP) Considere as afirmações I, II e III, a respeito da nicotina, cuja fórmula molecular é C10H4N2. 20 e) 18,0 10 moléculas. 03) (UFRJ) Os motores a diesel lançam na atmosfera diversos gases, entre eles o anidrido sulfuroso e o monóxido de carbono. Uma amostra dos gases emitidos por um motor a diesel foi recolhida; observou-se que ela continha 0,1 mol de anidrido sulfuroso e 0,5 mol de monóxido de carbono. I. C10H4N2 é também = fórmula empírica da nicotina. II. Cada molécula de nicotina é formada por 10 átomos de carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de nitrogênio. III. 1 mol de moléculas de nicotina contém 10 mols de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio. Estão corretas as afirmativas: a) Determine a massa, em gramas, de monóxido de carbono contido nessa amostra. b) Quantos átomos de oxigênio estão presentes na amostra recolhida? a) b) c) d) e) 04) (MACK SP) gases Massa de 3 mol Metano (CH 4 ) (g) 48 Ozônio (O 3 ) 144 Oxigênio (O 2 ) 96 Trióxido de enxofre ( SO 3 ) 240 27 6,0 x 10 26 6,0 x 10 25 6,0 x 10 26 3,0 x 10 25 3,0 x 10 I, apenas. I e II, apenas. II e III, apenas. I e III, apenas. I, II e III 07) (FGV SP-Adaptado) Quantos moles de NH3(g) e quantos átomos de hidrogênio, existem em 2,24 litros de gás amoníaco (NH3) medidos nas CNTP. (Dados: H - 1,0; N - 14) Com base na tabela acima, que relaciona as massas de 3 mol de alguns gases, assinale a alternativa correta. a) Se a massa da molécula de O2 é oito vezes maior que a da molécula do gás nobre hélio, então esta terá massa igual a 256 g. b) A relação entre as massas de 200 moléculas de SO3 e de 50 moléculas de O2 é igual a 4. c) O volume ocupado por 240 g de SO3 é maior que o ocupado por 144 g de O3, se ambos forem medidos nas mesmas condições de pressão e temperatura. 01) 02) 03. 04) 05. 1 2,24 moles e 24 átomos 22 0,1 moles e 6,02 X 10 átomos 23 2,8 moles e 6,02 X 10 átomos 22 10,0 moles e 18,06 X 10 átomos 22 0,1 moles e 18,06 X 10 átomos Valério – Sociologia – 2010 QUÍMICA Material nº 7 Prof. GIACOMETTO 08) (ITA SP) Considere as afirmações de I a V feitas em relação a um mol de H2O. 12) (UFMS) Analise as proposições a seguir e assinale a(s) correta(s). Dados: Massas Molares (g/mol): Na =23; Li = 7; C = 12; H = 1; O = 16) I. II. III. IV. Contém 2 átomos de hidrogênio. Contém 1 átomo de oxigênio. Contém 16 g de oxigênio. Contém um total de 10 mols de prótons nos núcleos. V. Pode ser obtido a partir de 0,5 mol de oxigênio molecular. Destas afirmações estão CORRETAS: a) b) c) d) e) 01) 3,5 mols de NO2 contêm maior número de átomos que 1,5 mols de N2O5. 02) 100 g de Na contêm maior número de átomos que 50 g de Li. 04) 1 mol de moléculas de H2O tem massa inferior a 1 mol de moléculas de CO2. 08) 1 molécula de água tem massa igual 18 g. 23 16) 1,2 x 10 moléculas de C 6 H12O 6 pesam 36 g. Apenas I e II. Apenas I, II e III. Apenas III e V. Apenas III, IV e V. Todas. 13) (UNIFESP SP) Amostras dos gases oxigênio e dióxido de enxofre foram coletadas nos frascos idênticos A e B, respectivamente. O gás trióxido de enxofre pode se formar se ocorrer uma reação entre os gases dos frascos A e B, quando estes são misturados em um frasco C. 09) (PUC RJ) O elemento boro tem número atômico 5, faz parte do terceiro grupo de elementos representativos e sua massa atômica é 10,8u.m.a.. Sendo o boro natural constituído por dois isótopos, 11 10 B e B: a) calcule a abundância relativa dos dois isótopos do elemento boro. b) calcule o número de prótons, de nêutrons e de 11 elétrons do nuclídeo neutro B. c) calcule a porcentagem em massa do elemento boro no bórax, cuja fórmula é Na2B4O7.10H2O. Sobre esses gases, são feitas as seguintes afirmações: I. O frasco A apresenta o dobro de moléculas em relação ao frasco B. II. O número de átomos do frasco B é o dobro do número de átomos do frasco A. III. Ambos os frascos, A e B, apresentam a mesma massa. IV. Considerando que a reação ocorreu por completo, o frasco C ainda contém gás oxigênio. São corretas as afirmações 10) (UEL PR) Esta questão está relacionada com a amostra de uma substância que contém 12 g de C, 23 3 mols de átomos de H e 6,0 x 10 átomos de O e cuja massa molecular é 62. A massa da amostra, em gramas, é igual a: a) 62 b) 50 c) 31 a) b) c) d) e) d) 23 e) 15 11) (UEPG PR) Sobre as três amostras abaixo, assinale o que for correto. I, II, III e IV. I, II e III, somente. I, II e IV, somente. I, III e IV, somente. II, III e IV, somente. 14) (PUC MG) A massa de água produzida pela combustão de 87,0 gramas de propanona (C3H6O), segundo a reação C3H6O + 4 O2 3CO2 + 3H2O, é igual a: Dados: a) massas molares, em gramas: 1H = 1; 8O = 16; 15P = 31; 16S = 32; 23 b) número de Avogadro = 6,0 x 10 a) b) c) d) e) 24 29,0 g 54,0 g 81,0 g 108,0 g 162,0 g 01) As amostras II e III contêm 3,0x10 moléculas cada. 02) A amostra I contém a maior quantidade de matéria, expressa em mols. 04) As amostras II e III contêm o mesmo número de átomos. 08) A amostra I contém o menor número de átomos. 16) A amostra I contém o maior número de moléculas. 2 Valério – Sociologia – 2010 QUÍMICA Material nº 7 Prof. GIACOMETTO 15) (ITA SP) Certa massa de nitrato de cobre (Cu(NO3)2) foi calcinada em ambiente aberto até restar um resíduo com massa constante, que é sólido e preto. Formaram-se dois produtos gasosos, conforme a equação química: 18) (UFSCAR SP) O funcionamento de air bag de veículos automotores é baseado na reação química representada pela equação: 2Cu(NO3)2(s) 2CuO(s) + 4 NO2(g) + O2(g). A massa do NO2 formado na reação de decomposição é igual a 18,4g. Qual é o valor que mais se aproxima da massa do nitrato de cobre? A reação é iniciada por um sensor de choque, e ocorre rapidamente, com o N2 formado preenchendo o air bag em cerca de 0,03 s. O Na(s) formado na reação, por ser muito reativo, é consumido por reação rápida com outro reagente presente na mistura inicial de reagentes. Se no funcionamento de um air bag 130 g de NaN3 forem totalmente decompostos, pode-se afirmar que: a) 9,4 g b) 37,5 g c) 57,5 g 2 NaN 3 (s) d) 123 g e) 236 g a) b) c) d) serão produzidos 23 g de Na(s). serão produzidos 21 g de N2(g). serão produzidos 84 g de N2(g). o gás produzido ocupará um volume de 22,4 L nas condições normais de pressão e temperatura (CNPT). e) se o Na(s) formado reagisse com água, a água seria decomposta, liberando oxigênio gasoso e grande quantidade de calor. 16) (UNICAP PE-Adaptado) Um dos gases responsáveis pelo aquecimento da Terra é o CO2 (g), presente na atmosfera. Atendendo ao Protocolo de Kioto, uma das tecnologias empregadas na redução dos teores desse gás está baseada na seguinte reação: CaO (s) CO 2(g) CaCO 3(s) 19) (UNESP SP) O magnésio tem sido utilizado, na indústria, para as mais diversas aplicações. Por ter densidade menor que outros metais, quando presente em ligas metálicas utilizadas em automóveis, o magnésio contribui para a redução de peso, o que torna o automóvel mais econômico. 3 Sabendo-se que de 1 m de água do mar é possível retirar 6,75 kg de MgCl2 e que as massas molares de Mg e Cl são, respectivamente, –1 –1 24,3 g.mol e 35,5 g.mol , calcule a massa de magnésio metálico que pode ser obtida a partir de 3 10 m de água do mar. 01) Se um determinado dispositivo contém 560 g de CaO(s), a massa de CO2 (g) que pode ser removida através deste dispositivo é de 404 g. 02) Uma das principais fontes de CO2 é a queima de combustíveis fósseis. 04) Se um determinado dispositivo contém 560 g de CaO(s), a massa de CO2(g) que pode ser removida através deste dispositivo é de 44 g. 08) Para cada 22,4 litros (CNTP) de CO2 retidos seriam produzidos 100 g de CaCO3. 16) Se um determinado dispositivo contém 560 g de CaO(s), a massa de CO2(g) que pode ser removida através deste dispositivo é de 440 g. 20) (UEPG PR) O gás metano (CH4), também conhecido como gás dos pântanos, pode ser obtido através da reação: 17) (PUC PR) O óxido de magnésio é indicado como alternativa para diminuir a liberação de SO2 para a atmosfera. O referido fenômeno pode ser traduzido por meio da equação (não-balanceada) abaixo: MgO(s) + SO2(g) + O2(g) MgSO4(s) A respeito do fenômeno são feitas a seguintes afirmativas: I. O produto deve conduzir a corrente elétrica quando dissolvido em água ou após fusão. II. Para cada mol de SO2 são necessários 2 mols do MgO. III. O MgO é um óxido básico enquanto o SO2 é um óxido ácido. IV. Para tratar 1 tonelada de SO2 é necessário 1tonelada de MgO. V. Ao final do processo, encontraremos uma substância composta de elevado ponto de ebulição. São verdadeiras: a) apenas IV e V. b) I, II e V. c) II, III e IV. 2 Na (s) 3 N 2 (g) C(s) 2H 2 (g) CH 4 (g) Considerando a reação em sistema fechado, e com base nas leis das combinações químicas, assinale o que for correto. Dados: C = 12; H = 1 01) Quando na reação as massas de carbono e hidrogênio são triplicadas, a massa de metano obtida deve ser igual a 48 g. 02) Se o produto obtido for 100% puro, haverá 6 átomos de carbono para 24 átomos de hidrogênio na molécula grama de metano. 04) Considerando-se a reação nas CNTP, são obtidos 22,4 litros de metano a partir de 12 g de C. 08) Nesta reação o produto formado é um composto molecular. 16) Para a reação de 1 mol de carbono reagente são necessárias 4 g de hidrogênio d) I, III e V. e) II, III e IV. 3 Valério – Sociologia – 2010 QUÍMICA Material nº 7 Prof. GIACOMETTO 21) (UNIRIO RJ) A cebola, ao ser cortada, desprende SO2 que, em contato com o ar transforma-se em SO3. Este gás em contato com a água dos olhos, transforma-se em ácido sulfúrico, causando grande ardor e, conseqüentemente, as lágrimas. Estas reações estão representadas abaixo: 25) (PUC RJ) Aqueceram-se 10 gramas de uma mistura de carbonato de sódio e carbonato de cálcio, obtendo-se 2,14L de gás carbônico nas CNTP. A percentagem de carbonato de sódio na mistura é de: a) 20% b) 30% c) 40% SO2 + 1/2O2 SO3 SO3 + H2O H2SO4 Supondo que a cebola possua 0,1 mol de SO 2 e o sistema esteja na C.N.T.P., determine o volume de ácido sulfúrico produzido: a) 2,24 L b) 4,48 L c) 5 L d) 60% e) 80% 26) (UFMT) O etanol queima de forma limpa não resultando fuligem, sendo por isso considerado um combustível ecologicamente correto. É atualmente a “vedete brasileira” em termos de energia renovável. Qual o número de átomos de oxigênio comburente necessário para a combustão de 1,15L de etanol com 95% de pureza? Considere: −3 • detanol = 0,8g × cm 23 • N = 6,00 × 10 d) 22,4 L e) 44,8 L 22) (VUNESP SP) Em países de clima desfavorável ao cultivo de cana-de-açúcar, o etanol é sintetizado através da reação de eteno com vapor de água, a alta temperatura e alta pressão. No Brasil, por outro lado, estima-se que 42 bilhões de litros de etanol 10 (4,2 x10 L) poderiam ser produzidos anualmente a partir da cana-de-açúcar. 25 25 a) 6,84×10 24 b) 6,00×10 24 c) 3,60×10 d) 8,46×10 25 e) 4,68×10 a) Determine quantas toneladas de eteno seriam necessárias para sintetizar igual volume de etanol, supondo 100% de eficiência. Dados: massas molares, em g/mol: eteno = 28, etanol = 46; densidade do etanol = 800 g/L. b) Para percorrer uma distância de 100 km, um automóvel consome 12,5 L de etanol (217,4 mols). Supondo combustão completa, calcule o número de mols de dióxido de carbono liberado para a atmosfera neste percurso. 33) (IME RJ) Uma amostra de 12,5g de calcário (CaCO3 impuro) foi calcinada e o resíduo obtido adicionado a 1 L de água. Após filtração borbulhouse anidrido sulfúrico no meio, fazendo precipitar 13,6g de sulfato de cálcio. Qual a pureza do calcário? Dados: CaCO3 = 100g/mol CaSO4 = 136g/mol 23) (ITA SP) Calcule o máximo de massa de água que se pode obter partindo de 8,0 gramas de hidrogênio e 32,0 gramas de oxigênio. Indique qual o reagente em excesso e quanto sobra do mesmo. 28) (UFPI) Tetracloreto de carbono foi preparado reagindo-se 21,3 gramas de dissulfeto de carbono e 21,3 gramas de cloro. Calcule o rendimento percentual, sabendo-se que foram obtidos 7,70g de CCl4 CS2 + 3Cl2 CCl4 + S2Cl2 24) (UFTM MG) Para se determinar o número de moléculas de água de hidratação do sulfato de sódio hidratado, um químico aqueceu 16,08 g desse sal até a desidratação completa, obtendo 8,52 g do sal anidro, ou seja, desidratado. A razão entre a quantidade de mol de moléculas de H2O e a quantidade de mol de fórmulas unitárias de Na 2SO4 obtida foi igual a: Dados: massas molares (g/mol): H2O = 18; Na2SO4 = 142 a) 3. b) 5. c) 7. a) 70% b) 50% c) 75% d) 80% e) 95% 29) (CESGRANRIO RJ) O gás hidrogênio pode ser obtido em laboratório a partir da reação de alumínio com ácido sulfúrico, cuja equação química não ajustada é dada a seguir: Al+H2SO4 Al2(SO4)3+H2.Um analista utilizou uma quantidade suficiente de H2SO4 para reagir com 5,4g do metal e obteve 5,71L de gás nas CNTP. Nesse processo o analista obteve um rendimento aproximado de: d) 9. e) 11. a) 75% b) 80% c) 85% 4 d) 90% e) 95% Valério – Sociologia – 2010 QUÍMICA Material nº 7 Prof. GIACOMETTO 30) (UFRGS RS) A reação completa entre 5,0g de gás carbônico e 8,0g de hidróxido de sódio, segundo a equação: CO2 + NaOH 34) (UFMS) Elementos que podem expandir sua camada de valência comumente mostram covalência variável, ou seja, a habilidade de formar diferentes números de ligações covalentes. O fósforo (P4), por exemplo, reage com uma quantidade limitada de cloro (Cl2), formando um liquido tóxico incolor, denominado tricloreto de fósforo (PCl3). No entanto, se um excesso de cloro for adicionado, o tricloreto será convertido em pentacloreto de fósforo (PCl5), um sólido amareloclaro. Com base nessas informações analise cada uma das proposições abaixo e assinale a(s) correta(s). Dados: P(MA=31u; Z=9) e Cl(MA=35,5u; Z=17). Na2CO3 + H2O produz................gramas de carbonato de sódio, restando...............g do reagente colocado em excesso. Os números que preenchem corretamente as lacunas são, respectivamente, a) 10,0 e 0,6 b) 2,0 e 1,0 c) 5,8 e 4,0 d) 10,0 e 3,0 e) 8,3 e 0,6 01) O cloro não é um fator limitante para a formação de pentacloreto de fósforo. 02) A primeira reação descrita ocorre na proporção de 1:6:4. 04) A molécula de PCl3 é formada por 3 ligações covalentes simples. 08) A segunda reação descrita ocorre na proporção de 1:10:4. 16) Partindo-se de 2,48 g de fósforo e de cloro suficiente, são formados 16,68 g de pentacloreto de fósforo. 31) (UFRN) Um óxido de magnésio apresenta 40% de oxigênio em massa. Para fazer a combustão de 2,00g de magnésio, dispõe-se de 3,00g de oxigênio. feita a reação, verifica-se que houve: a) b) c) d) e) formação de 5,00g de óxido de magnésio; formação de 5,00g de óxido de magnésio; formação de 3,33g de óxido de magnésio; excesso de 1,33g de oxigênio; excesso de 0,50g de magnésio. 32) (UFPE-Adaptado) Considere a reação de produção do álcool metílico com rendimento de 100%. CO(g) +2H2(g) CH3OH(l). Se 48g de H2(g) são adicionados a 140g de CO(g), após a reação podemos concluir que: Dados: C=12; O=16 e H=1. 35) (Fuvest SP) A combustão completa de 16mols de magnésio metálico foi realizada, utilizando-se 50 mols de uma mistura gasosa, contendo 20% de O2, 78% de N2 e 2% de argônio (% em mols). a) escrever a equação química que representa essa combustão. b) calcular a % em mols de O2 na mistura gasosa, após a combustão. 01) são produzidos 188g de álcool metílico; 02) a reação prossegue até consumo total do H2(g) 04) a reação prossegue até consumo total do CO(g) 08) o hidrogênio está em excesso no sistema reagente; 16) no recipiente, estão contidos 5 mols de CH3OH(l) e 14 mols de H2(g). GABARITO 33) (UEM PR) Misturou-se uma solução aquosa que possui 8,00 g de hidróxido de sódio (dissolvido) com outra solução aquosa que possui 10,8 g de ácido sulfúrico (dissolvido). Após se completar a reação de neutralização, responda: (Dados: Na = 23; O = 16; H = 1; S = 32) 01)* 08)D 15)B 22)* 29)C 02)B 09)* 16)26 23)* 30)E 03)* 10)C 17)D 24)C 31)C 04)E 11)27 18)C 25)E 32)14 05)B 12)20 19)* 26)A 33)* 06)C 13)D 20)29 27)80% 34)22 07)05 14)C 21)A 28)B 35)* *01) 01-C; 02-C; 03-C; 04-E *03) a) 14 g b) 4,2 . 1023 átomos *09) a) 10B= 20% e 11B= 80% b) 5 prótons e 6 nêutrons. c) 11,3% *19) ≅ 17,2 kg de Mg *22) a) ≅ 2,0 . 107 toneladas b) 4,76% b) 434,8 mols *23) A massa de água formada é de 36 gramas. Sobram 4,0 g de hidrogênio (H2) em excesso. *33) a) 14,2 g ; b) 3,6 g ; c) 1 g de H2SO4 . *35) a) 2Mg + O2 ⟶ 2MgO b) 4,76% a) Quantos gramas de sal foram produzidos? b) Quantos gramas de água foram produzidas? c) Quantos gramas sobrou do reagente em excesso? 5 Valério – Sociologia – 2010