Título: Estequiometria / / 2016

Química Solucionada
“Diz-se que o homem vale pelo que sabe, mas vale mais aquele que sabe como dizer aquilo que sabe.” (Edmundo de Amicis )
Título:
Curso:
Estequiometria
Turno:
QS.2
Data:
/
/ 2016
Relação Molar
1 mol ---- Massa ---- 6 x 10
molar
Estequiometria
São cálculos químicos que permite encontrar a quantidade de
matéria (em mol, massa, moléculas, átomos, íons e volume) de
um elemento da equação a partir de outra já conhecida.
Regra Prática para o cálculo
1.
2.
3.
4.
5.
Montar a equação química.
Balancear a equação.
Separar, na eq. os elementos que interessam.
Identificar em cada elemento o que se tem e o que se quer.
Montar uma regra de três.
a) Na 1ª fila, aplicar a relação molar.
Multiplicar cada termo, pelo seu próprio coeficiente.
b) Na 2ª fila, aplicar os dados da questão, para seus
respectivos elementos
1. A propulsão do ônibus espacial envolve, entre outras, a
reação química entre hidrogênio, H2, e oxigênio, O2, que produz
água.
a) Escreva a equação corretamente balanceada que representa
essa reação química.
b) Qual é a proporção estequiométrica entre as quantidades em
mols dos reagentes e do produto dessa reação?
c) Quantos mols de água são produzidos quando são
consumidos 100 mol de hidrogênio e 50 mol de oxigênio?
2. (UFF - RJ) Determine a opção que indica quantos mols de
HCl são produzidos na reação de 0,43 mol de fosgênio (COCl2)
com a água, conforme a reação:
COCl2 + H2O  CO2 + 2 HCl
a) 0,43
b) 1,00
c) 0,86
d) 2,00
e) 0,56
3. O gás cloro é produzido industrialmente a partir do cloreto de
sódio. Em laboratório, contudo, quando é necessária pequena
quantidade desse gás, pode-se obtê-lo por meio da reação
entre o dióxido de manganês e o ácido clorídrico, que pode ser
assim equacionada:
MnO2(s) + 4 HCl(aq)  MnCl2(aq) + 2 H2O(l) + Cl2(g)
Nessa reação, deseja-se utilizar 29 g de dióxido de manganês.
a) Quantos mols de HCl são necessários?
b) Quantas moléculas de cloro serão produzidas?
4. (UFPE) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico
a partir da hematita envolve a seguinte reação (não
balanceada):
Fe2O3(s) + CO(g)  Fe(s) + CO2(g)
Percebe-se desta reação que o CO2 é liberado para a
atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado
com o efeito estufa. Qual o número de moléculas de CO2
liberadas na atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (III) é
consumido na reação? Considere: Constante de Avogadro igual
a 6 x 1023 mol-1.
a) 6 x 1023
b) 24 x 1023
c) 12 x 1023
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23
(átomos, ---- 22,4 L
moléculas,
gás
íons, etc)
CNTP
d) 36 x 1023
e) 18 x 1023
5. (Ufes) O número de moléculas de NO formadas, juntamente
com a água, na reação da amônia (NH3) com 3,60 x 1021
moléculas de oxigênio é:
a) 3,60 x 1021
b) 2,88 x 1021
c) 2,40 x 1021
d) 1,80 x 1021
e) 6,02 x 1021
6. (Unicamp - SP) Há alguns meses, a Petrobras anunciou que
reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo
combustível. Isso significa cerca de 272 toneladas de enxofre a
menos, por dia, na atmosfera.
Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade,
transformado em SO2 (um gás) no momento da queima
(combustão). Qual a massa (em toneladas) deste gás que
deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria
anunciada?
(Dados: massas atômicas relativas: O = 16; S = 32.)
S + O2  SO2
7. (UFPB – 09) A produção de vinho resulta da fermentação do
suco de uva (rico em glicose) pela ação de enzimas, que
promovem uma série de reações que levam à formação de
álcool e CO2, conforme a equação abaixo:
C6H12O6(aq) → 2 CH3CH2OH(l) + 2 CO2(g)
Considerando-se uma amostra de suco de uva que contém 360
g de glicose, é correto afirmar que, nas CNTP, o volume de CO2
obtido é:
a) 22,4L
b) 44,0L
c) 88,0L
d) 89,6L
e) 174,0L
8. (Unicamp - SP) A obtenção de etanol, a partir de sacarose
(açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte
equação:
C12H22O11 + H2O  4 C2H5OH + 4 CO2
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que
o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar
necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol,
suficiente para encher um tanque de um automóvel. (Densidade
do etanol = 0,8 g/cm3; massa molar da sacarose = 342 g/mol;
massa molar do etanol = 46 g/mol.)
Reagente em excesso
Denomina-se reagente limitante o reagente consumido
totalmente em uma reação química. Após o consumo do
reagente limitante não se pode formar mais produto na reação,
ou seja, a reação termina.
Denomina-se reagente em excesso o reagente presente numa
quantidade superior à necessária para reagir com a quantidade
presente do reagente limitante
[email protected]
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Obs.1: Quando a quantidade do “elemento” encontrado, for
menor do à quantidade dada na questão, então este “elemento”
está em excesso.
Obs.2: Quando a quantidade do “elemento” encontrado, for
maior do à quantidade dada na questão, então o outro
“elemento” está em excesso.
9. (Vunesp) Na indústria, a amônia é obtida pelo processo
denominado Haber-Bosh, pela reação entre o nitrogênio e o
hidrogênio na presença de um catalisador apropriado, conforme
mostra a reação não-balanceada:
N2(g) + H2(g)  NH3(g)
Com base nessas informações, considerando um rendimento de
100% e sabendo que as massas molares desses compostos
são: N2 = 28 g/mol, H2 = 2 g/mol, NH3 = 17 g/mol, calcule:
a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio
com 3 g de hidrogênio;
b) nas condições descritas no item a, existe reagente em
excesso? Se existir, qual a massa em excesso desse reagente?
10. (UPF - RS) Efetuando-se, em laboratório, a reação entre 10
g de alumínio e 225 g de cloro, obtêm-se, no máximo,
a) 20,0 g de cloreto de alumínio.
b) 63,0 g de cloreto de alumínio.
c) 23,0 g de cloreto de alumínio.
d) 49,5 g de cloreto de alumínio.
e) 53,5 g de cloreto de alumínio.
11. (PUC - RJ) A cisplatina, de fórmula Pt(NH3)2Cl2, é um
composto utilizado no tratamento de determinados tipos de
câncer. A sua obtenção passa pela reação,
(NH4)2PtCl4(s) + 2 NH3(aq)  2 NH4Cl(aq) + Pt(NH3)2Cl2(s)
Fazendo reagir 1,5 mol de (NH4)2PtCl4 com 0,5 mol de NH3, é
correto afirmar que a quantidade máxima de cisplatina obtida
será igual a:
a) 75 g.
b) 90 g.
c) 108 g.
d) 130 g.
e) 155 g.
12. (UFRN) Baseando-se na equação
2 NO2(g) + O3(g)  N2O5(g) + O2(g)
e nos diagramas a seguir, que representam a mistura reagente
e também duas situações alternativas para os produtos de
reação [diagramas (I) e (II)],
9109.7227 / 8750.0050 / 9999.0111
13. (Mackenzie - SP) Na queima de 10 kg de carvão de 80% de
pureza, a quantidade de moléculas de gás carbônico produzida
é:
a) 17,6 x 1028
b) 6,25 x 1027
c) 57,6 x 1019
d) 4,8 x 1026
e) 4,0 x 1026
14. (PUC - MG) A equação da ustulação da pirita (FeS2) é:
4 FeS2(s) + 11 O2(g)  8 SO2(g) + 2 Fe2O3(s)
A massa de óxido férrico obtida, em kg, a partir de 300 kg de
pirita, que apresenta 20% de impurezas, é igual a:
a) 160
b) 218
c) 250
d) 320
e) 480
15. (PUC - SP) O clorato de potássio (KClO3) pode ser
decomposto por aquecimento, segundo a equação:
2 KClO3(s)  2 KCl(s) + 3 O2(g)
A decomposição de 2,45 g de uma amostra contendo KClO3
produziu 0,72 g de O2.
Considerando que a reação foi completa, e que somente o
KClO3 reagiu sob o aquecimento, essa amostra contém:
a) 100% de KClO3
b) 90% de KClO3
c) 75% de KClO3
d) 60% de KClO3
e) 30% de KClO3
Rendimento
Indica a quantidade em percentagem de material que foi
formada, em uma reação química, considerando uma
quantidade teoricamente esperada.
16. O crômio é um metal empregado, entre outras finalidades,
na produção do aço inox e no revestimento (cromação) de
algumas peças metálicas. Esse metal é produzido por meio de
uma reação que pode ser assim equacionada:
Cr2O3(s) + 2 Al(s)  2 Cr(s) + Al2O3(s)
Numa indústria metalúrgica que produz crômio, esse processo
ocorre com rendimento de 75%.
Quantos mols de crômio metálico podem ser obtidos a partir de
50 mol de trióxido de dicrômio e 100 mol de alumínio?
17. (Vunesp) O inseticida DDT (massa molar = 354,5 g/mol) é
fabricado a partir de clorobenzeno (massa molar = 112,5 g/mol)
e cloral, de acordo com a equação
2 C6H5Cl + C2HCl3O  C14H9Cl5 + H2O
clorobenzeno cloral
DDT
Partindo-se de uma tonelada (1 t) de clorobenzeno e
admitindo-se rendimento de 80%, a massa de DDT produzida é
igual a:
a) 1,575 t.
b) 1,260 t.
c) 800,0 kg.
d) 354,5 kg.
e) 160,0 kg.
pode-se afirmar que o produto da reação para a mistura
reagente acima é corretamente representado por
a) II, em que NO2 é o reagente limitante.
b) I, em que NO2 é o reagente limitante.
c) II, em que O3 é o reagente limitante.
d) I, em que O3 é o reagente limitante.
Pureza
Indica a quantidade em percentagem de matéria “pura” (que
reage), em uma reação química.
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18. (UEPB – 07) O óxido nitroso é usado como anestésico em
partos. A sua obtenção é dada pela reação apresentada na
equação química abaixo:
NH4NO3  N2O + 2 H2O
Se foram usados 6 gramas de nitrato de amônio e foram obtidos
2,97 g de óxido de dinitrogênio, qual o rendimento da reação?
a) 91%
b) 110%
c) 97%
d) 90%
e) 80%
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Reações Consecutivas
Ocorre quando o produto de uma equação inicia outra
equação, neste caso para se fazer o cálculo
estequiométrico, é necessário igualar a quantidade molar
desta substância, no produto e no reagente.
19. (UFPB – 2000) Na queima da gasolina e outros derivados
de petróleo que contêm enxofre como impureza, quantidades de
dióxido de enxofre são lançadas na atmosfera. Este gás, ao
reagir com o oxigênio do ar, forma trióxido de enxofre, o qual
reagindo com a água da chuva forma o ácido sulfúrico, dando
origem à chuva ácida. Essas reações são representadas pelas
equações:
S + O2  SO2
SO2 + 1/2 O2  SO3
SO3 + H2O  H2SO4
Utilizando-se estas equações, a quantidade de ácido sulfúrico,
H2SO4 , produzido a partir da queima de 400kg de gasolina com
0,8% de enxofre é
a) 9,8 kg
b) 3.200 g
c) 9,8 × 103 kg
d) 3,2 × 103 kg
e) 98 × 103g
20. (PUC - RS) Em 2,8 kg de óxido de cálcio, também
conhecido como “cal virgem”, foi adicionada água, formando
hidróxido de cálcio, usado para pintar uma parede. Após a sua
aplicação, transformou-se numa camada dura, pela reação
química com gás carbônico existente no ar, formando carbonato
de cálcio. A massa de sal obtida é, aproximadamente, igual a:
a) 5,0 kg
b) 2,8 kg
c) 1,6 kg
d) 1,0 kg
e) 0,6 kg
21. No processo de formação da chuva ácida, temos:
S + O2  SO2
2 SO2 + O2  2 SO3
SO3 + H2O  H2SO4
Determine a massa de H2SO4 produzido a partir de 400 g de
amostra de enxofre com 80% de pureza, sabendo que o
rendimento do processo é 90%.
(S = 32; O = 16; H = 1)
Desafio
22. (Unicamp - SP) Em um recipiente aberto à atmosfera com
capacidade volumétrica igual a 2,24 litros, nas condições
normais de temperatura e pressão, colocou-se uma massa de
0,36 g de grafite. Fechou-se o recipiente e, com o auxílio de
uma lente, focalizando a luz solar sobre a grafite, iniciou-se sua
reação com o oxigênio presente produzindo apenas gás
carbônico. Assuma que todo o oxigênio presente tenha sido
consumido na reação.
a) Escreva a equação química da reação.
b) Qual é a quantidade de gás carbônico formado, em mol?
c) Qual será a pressão dentro do recipiente quando o sistema
for resfriado até a temperatura inicial? Justifique.
23. (Fatec - SP) Uma mistura de metano (CH4) e cloro (Cl2),
ambos gasosos, em proporções estequiométricas, foi submetida
à ação da luz, como ilustrado abaixo.
9109.7227 / 8750.0050 / 9999.0111
CH4(g) + Cl2(g)  CH3Cl(g) + HCl(g)
representa a reação que ocorreu. Considerando rendimento de
100%, afirma-se que a diferença observada entre os volumes
gasosos nos estados inicial e final deve-se:
I. à quantidade de mols de gás produzido, que aumentou a
pressão interna;
II. à dissolução do HCl gasoso na água, que causou redução da
pressão interna;
III. à água que, ao ser “empurrada” para dentro do tubo,
comprimiu a mistura gasosa.
Dessas afirmações, apenas:
a) a I está correta.
b) a II está correta.
c) a III está correta.
d) a I e a II estão corretas.
e) a II e a III estão corretas.
24. (Unicamp - SP) Temos as reações de magnésio metálico e
de alumínio metálico com ácido clorídrico. As quantidades em
mols dos sólidos são iguais. O alumínio está do lado A e o
magnésio do lado B. Agitam-se as garrafas para virar os
recipientes contendo ácido de modo a iniciar as reações.
a) Escreva a equação que representa a reação entre o alumínio
e o ácido.
b) Após a reação ter-se completado, os níveis das colunas I e II
do líquido no tubo em forma de U irão se alterar? Explique.
25. (UFCG – 05) As algas verdes, organismos uni ou
pluricelulares, que contêm a clorofila, fixam o gás carbônico
(CO2) por fotossíntese formando amido (C6H10O5), segundo a
reação:
X (6 CO2 + 5 H2O)  (C6H10O5)x + 6X O2
Sabendo-se que há fixação de 0,224 ml de CO2 (medido nas
CNTP), por grama de alga verde e por minuto, e que o aumento
de peso da alga verde é diretamente proporcional à massa de
amido produzida, de quanto será o aumento de peso da alga
verde, em uma hora?
a) 1,62 g.
b) 16,2 mg.
c) 162 mg.
d) 162 g.
e) 16,2 g.
26. (UFCG – 10) Um dos processos para a produção de
biodiesel, que é uma fonte renovável de energia, chama-se
transesterificação. Nesse processo, o biodiesel é produzido pela
reação de óleo vegetal com um excesso de álcool de cadeia
curta (metanol ou etanol) na presença de um catalisador (KOH).
A reação é dada por:
CH 2OOCR 1
CH 2OH
CHOOCR 1 + 3 ROH
CH 2OOCR 1
3 ROOCR 1 + CHOH
CH 2OH
de R: CH3 ou C2H5, R1: grupo alquila.
Uma empresa produtora de biodiesel, que utiliza o processo de
transesterificação mencionado anteriomente, trabalha com o
seguinte esquema produtivo:
A equação
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9109.7227 / 8750.0050 / 9999.0111
Com base no esquema ao lado, qual é a quantidade de álcool
que poderá ser recuperada em 16 horas de produção, tomando
por base que a recuperação seja total?
a) 6,4 kg.
b) 640 kg.
c) 6400 kg.
d) 64000 kg.
e) 64 kg.
27. (UFPB – 12) Recentemente, foram divulgados pela
imprensa local (Jornal Correio da Paraíba de 03/07/2011)
resultados de uma pesquisa sobre a poluição atmosférica
causada pela emissão de CO2 por veículos automotores que
circulam em João Pessoa. Segundo esses resultados, para
neutralizar os efeitos dessa poluição, seria necessário que a
área de Mata Atlântica fosse cinco vezes maior que a existente
na Paraíba. Ainda segundo a pesquisa, num trajeto de ida e
volta na Avenida Epitácio Pessoa, totalizando 20 km, um
automóvel chega a liberar 3 kg de CO2. Nesse contexto,
considere que essa massa equivale a 68 mol de CO2 e que
essa quantidade é transformada pela fotossíntese em igual
quantidade de matéria de O2.
Com base nessas considerações, é correto afirmar que, nas
CNTP, o volume de O2 produzido nessa transformação é
a) 1523,2 L
b) 1523,2 mL
c) 2992,0 L
d) 2992,0 mL
e) 67,2 L
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