NH 4+ NO 3. Química 2 Prof Emanuele

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1 Química 2 Prof Emanuele LISTA DE EXERCÍCIOS - ESTEQUIOMETRIA 1) A análise de 1,2 g de um composto revelou que este possuía 0,24 g de magnésio, 0,32 g de enxofre e 0,64 g de oxigênio. Determine a sua composição centesimal. Mg = 20% S = 26,7% O = 53,3% 2) Quando aquecemos 1,63 g de Zn, este se combina com 0,4 g de oxigênio para formar um óxido de zinco. A composição porcentual do composto é: a) 83,0% de Zn e 17,0% de oxigênio. b) 80,3% de Zn e 19,7% de oxigênio. c) 20,0% de Zn e 80,0% de oxigênio. d) 40,0% de Zn e 60,0% de oxigênio. 8) A combustão realizada em altas temperaturas é um dos fatores da poluição do ar pelos óxidos de nitrogênio, causadores de afecções respiratórias. A análise de 0,5 mol de um desses óxidos apresentou 7,0 g de nitrogênio e 16 g de oxigênio. Qual a sua fórmula molecular? a) N 2O 5 d) NO 2 b) N 2O 3 e) NO c) N 2O 9) Um composto cuja massa molar é 80 g encerra 35% de nitrogênio, 60% de oxigênio e 5% de hidrogênio. Se o composto em questão for um sal de amônio, qual será sua fórmula iônica? NH 4+ NO 3-10) Foram aquecidos 1,83 g de uma amostra de Al 2(SO 4) 3 hidratado, até que toda a água fosse eliminada. A amostra anidra pesou 0,94 g. Determine a fórmula molecular do sal hidratado. 3) O carbonato de cálcio é formado por 40% de cálcio, 12% de carbono e x% de oxigênio (% em massa). Em 50 g do referido sal, a quantidade de oxigênio é igual a: a) 8g d) 32 g b) 16g e) 48 g c) 24g 4) Ao se analisar um óxido de elemento não metálico Y, encontrou-se a proporção de 1,5 mol de átomos de oxigênio para 1 mol de átomos de Y. A fórmula desse óxido pode ser: a) OF 2 d) Fe 2O 3 b) SO 3 e) N 2O 3 c) CO 2 Al 2(SO 4) 3 18 H 2O 11) Um grama de um gás cuja estrutura contém somente átomos de boro e hidrogênio ocupa a 3 C e 1 atm o volume de 820 ml. O composto é: a) B 5H 14 d) B 3H 12 b) BH 3 e) B 2H 6 c) B 4H 10 5) Um composto submetido à decomposição produziu hidrogênio (H 2) e silício (Si) na proporção, respectivamente, de 3,0 g para 28,0 g. No composto original, quantos átomos de hidrogênio estão combinados com um átomo de silício? a)1 b) 2 c) 3 d)4 e) 6 6) Um óxido de enxofre possui 40% de enxofre. Sua fórmula mínima será: a) SO d) S 2O 3 b) SO 2 e) S 3O 2 c) SO 3 7) As porcentagens aproximadas, em massa, de MoO 3 e K 2O existentes no dimolibdato de potássio, K 2Mo 2O 7, são respectivamente iguais a: a) 75,39% e 24,61% b) 37,7% e 62,3% c) 68,32% e 31,68% d) 78,4% e 21,6% CALCULO ESTEQUIOMETRICO - Casos gerais 12) O alumínio reage com o oxigênio de acordo com a equação química a seguir: Al (s) + O 2 (g) Al 2O 3 (s) A massa, em gramas, de óxido de alumínio (Al 2O 3) produzida pela reação de 9,0 g de alumínio com excesso de oxigênio é: a) 17 b) 34 c) 8,5 d) 9,0 e) 27 13) Numa estação espacial, emprega-se óxido de lítio para remover o CO 2 no processo de renovação do ar de respiração, segundo a equação: Li 2O + CO 2 Li 2CO 3 Sabendo-se que são utilizadas unidades de absorção contendo 1,8 kg de Li 2O, o volume máximo de CO 2, medido nas CNPT, que cada uma delas pode absorver, é: a) 1.800L b) 1.344L c) 1.120L d) 980 L e) 672 L

2 14) Dada a equação química não-balanceada: Na 2CO 3 + HCl NaCl + CO 2 + H 2O A massa de carbonato de sódio que reage completamente com 0,25 mol de ácido clorídrico é: a) 6,62g b) 26,50g c) 13,25g d) 10,37 g e) 20,75 g 15) Os CFCs, gases clorofluorcarbonetos, propelentes de sprays, ao atingirem 40 km de altitude, são de compostos pela radiação ultravioleta. Em conseqüência, átomos de cloro são liberados, destruindo a camada de ozônio, conforme a reação: Cl + O 3 (g) ClO (g) + O 2 (g). Atendendo a essa equação balanceada e considerando volume molar 22,7 L e CNPT, pode-se afirmar que 0,71 g de Cl, nesse processo, fornecerá: a) 0,454 L de O 2 b) 4,54 L de O 2 c) 45,4 L de O 2 d) 22,7 L de O 2 e) 11,4 L de O 2 16) O hidróxido de lítio, LiOH, por seu baixo peso molecular, tem sido utilizado para a renovação do ar no interior das espaçonaves, onde absorve o CO 2 exalado pelos astronautas, segundo a reação incompleta: LiOH (s) + CO 2 (g) X (s) + H 2O (l) Determine o volume máximo de CO 2 à pressão de 781 mmhg que pode ser absorvido por 348 mg de LiOH à temperatura de 21 C. V = 0,17 L de CO 2 17) Um motor a álcool emite, na queima do combustível, gás carbônico e água. Levando-se em conta que o oxigênio queima estequiometricamente o álcool e que foram consumidos 30 litros de combustível, calcule o que se solicita abaixo, considerando: 1) densidade do etanol = 0,8 kg/litro 2) C 2H 6O + 3 O 2 2 CO H 2O a) a quantidade de água produzida na descarga; b) o volume de gás carbônico emitido nas condições normais; c) o volume de oxigênio utilizado a 30 C em pressão atmosférica. a) 28,17 kg b) L c) L 18) O ferro metálico, em contato com o gás oxigênio, durante alguns meses, sofre oxidação chegando a um tipo de ferrugem denominado óxido férrico. Quantos mols de ferro metálico são oxidados por 134,4 litros de gás oxigênio, medido nas CNPT? a) 2,0 mols b) 4,0 mols c) 6,0 mols d) 8,0 mols e) 10,0 mols 19) Considere a reação Zn (s) + HCl (aq) ZnCl 2 (aq) + H 2 (g). a) Faça o balanceamento da referida reação. b) Sabendo-se que 73 g do ácido clorídrico reagem completamente, calcule o número de mols do cloreto de zinco formado. b) 1 mol de ZnCl 2 20) O azoteto de sódio, NaN 3, quando inflamado sofre decomposição rápida fornecendo nitrogênio gasoso que é utilizado para inflar os sacos de ar (airbags) de automóveis, de acordo com a reação: 2 NaN 3 (s) 2 Na (s) + 3 N 2 (g). Quantos mols de azida de sódio são necessários para gerar nitrogênio suficiente para encher um saco de plástico de 44,8 L a 0 C e à pressão atmosférica? Considere que o nitrogênio gasoso tem comportamento ideal nas condições acima. a) 1/3 b) 2 c) 3 d) 2/3 e) 4/3 21) Dada a reação: Ferro + Ácido clorídrico Cloreto férrico + Hidrogênio o 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, d) 1, e) 3, ) Em relação à produção de fosfato de sódio por meio da reação do ácido fosfórico com um excesso de hidróxido de sódio, pede-se: a) a equação balanceada para a reação; b) a quantidade, em gramas, de fosfato de sódio produzido ao se utilizar 2, moléculas de ácido fosfórico. a) H 3PO NaOH Na 3PO H 2O b) 68,3 g 23) Mergulha-se uma barra de 3,27 g de zinco metálico em ácido nítrico diluído até dissolução total do metal. a) Escreva a equação química da reação que ocorre, indicando os nomes dos produtos formados. b) Calcule as massas (em gramas) dos produtos formados. a) Zn + 2 HNO 3 Zn(NO 3) 2 + H 2 b) 9,5 gramas de nitrato de zinco e 0,1 grama de gás hidrogênio.

3 24) O principal componente do cimento do tipo portland é a cal virgem, nome popular do óxido de cálcio. Esse composto, quando hidratado, forma o hidróxido de cálcio, também conhecido como cal apagada. O volume de água necessário para reagir estequiometricamente com moléculas de cal virgem é, em ml, igual a: (Considere a densidade água igual a 1 g/ml). R: 54 ml 25) O gás hidrogênio é facilmente produzido em laboratórios, fazendose reagir ferro comum a solução de ácido sulfúrico, de acordo com a equação abaixo: Fe (s) + H 2SO 4 (aq) FeSO 4 (aq) + H 2 (g) Ao se reagirem 11,2 gramas de esponja de aço com excesso de ácido sulfúrico, em condições normais de pressão e temperatura, considerando que a esponja de aço seja constituída de puro ferro, qual a massa de sulfato ferroso produzida e o volume de gás hidrogênio liberado? a) 30,4 gramas e 4,5 litros d) 15,2 gramas e 2,3 litros b) 154 gramas de 24 litros e) 15,2 gramas e 22,4 litros c) 152 gramas de 23 litros 28) Uma instalação petrolífera produz 12,8 kg de SO 2 por hora. A liberação desse gás poluente pode ser evitada usando-se calcário, o qual por decomposição fornece cal, que reage com o SO 2 formando CaSO 3, de acordo com as equações: CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2 (g) CaO (s) + SO 2 (g) CaSO 3 (s) Qual a massa mínima de calcário (em kg), por dia, necessária para eliminar todo o SO 2 formado? Suponha 100% de rendimento para as reações. a) 128 b) 240 c) 480 d) 720 e) ) Uma das formas de poluição de nossos dias é a chuva ácida. Ela provoca a destruição de monumentos históricos, como a Basílica de Nazaré, em Belém, cuja fachada é revestida de mármore, através da corrosão provocada pelo ácido. A origem dessa forma de poluição encontra-se na queima de derivados de petróleo que contêm impurezas como o enxofre, e se processa segundo as reações: S + O 2 SO 2 2 SO 2 + O 2 2 SO 3 SO 3 + H 2O H 2SO 4 Considerando-se que em 100 L de gasolina encontram-se 3,2 mg de enxofre, a quantidade (em gramas) de ácido sulfúrico formada pela queima desse volume de combustível será de: a) 98 c) e) b) d) CALCULO ESTEQUIOMETRICO - Casos particulares 26) Garimpeiros inexperientes, quando encontram pirita, pensam estar diante de ouro, por isso, a pirita é chamada ouro dos tolos. Entretanto, a pirita não é um mineral sem aplicação. O H 2SO 4, ácido muito utilizado nos laboratórios de química, pode ser obtido a partir da pirita por meio do processo: Qual é a opção que indica a massa de H 2SO 4 obtida a partir de 60,0 kg de pirita, com 100% de pureza, por meio do processo equacionado acima? a) 9,8 kg b) 12,4 kg c) 49,0 kg d) 60,0 kg e) 98,0 kg 27) 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 30) O cloreto de alumínio é um reagente muito utilizado em processos industriais que pode ser obtido por meio da reação entre alumínio metálico e cloro gasoso. Se 2,70 g de alumínio são misturados a 4,0 g de cloro, a massa produzida, em gramas, de cloreto de alumínio é: a) 5,01 c) 9,80 e) 15,04 b) 5,52 d) 13,35 31) Um aluno decidiu realizar um projeto de Química para sua escola, investigando o teor de iodato de potássio em uma marca de sal. Uma amostra de massa igual a 1,0 g do sal de cozinha foi dissolvida em água e o iodo foi precipitado na forma de iodeto de prata (Agl), conforme representado pelas seguintes equações: KIO 3 (aq) + 3 H 2SO 3 (aq) KI (aq) + 3 H 2SO 4 (aq) KI (aq) + AgNO 3 (aq) AgI (s) + KNO 3 (aq) Sabendo que a massa de iodeto de prata obtida foi de 4, g e considerando que M(KIO 3) = 214 g/mol e M(AgI) = 235 g/mol, calcule, em gramas, a massa de iodato de potássio presente em uma tonelada de sal. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. R: 42,8 g

4 32) 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: N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (g) Com base nessas informações, considerando um rendimento de 100%, 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? a) 8,5 g b) Sim, 1,5 g de gás hidrogênio 37) A nave estelar Enterprise, de Jornada nas estrelas, usou B 5H 9 e O 2 como mistura combustível. As duas substâncias reagem de acordo com a seguinte equação balanceada: 2 B 5H 9 (l) + 12 O 2 (g) 5 B 2O 3 (s) + 9 H 2O (g) a) Se um tanque contém 126 kg de B 5H 9 e o outro 240 kg de O 2 líquido, qual tanque esvaziará primeiro? Mostre com cálculos. b) Quanta água terá sido formada (em kg) quando um dos reagentes tiver sido completamente consumido? a) O tanque de gás oxigênio b) 101, 25 kg de água 33) O H 2S reage com o SO 2 segundo a reação: 2 H 2S + SO 2 3 S + 2 H 2O Dentre as opções abaixo, qual indica o número máximo de mols de S que pode ser formado quando se faz reagirem 5 mols de H 2S com 2 mols de SO 2? a) 3 b)4 c) 6 d) 7,5 e) 15 38) Em um recipiente, colocam-se 5 mols de átomos de ferro e 4 mols de vapor d água para reagir segundo a equação não-balanceada: Fe (s) + H 2O (v) Fe 3O 4 (s) + H 2 (g) Espera-se: a) a formação de um mol de Fe 3O 4. b) a formação de dois mols de H 2. c) um excesso de 3 mols de Fe. d) um excesso de 1 mol de vapor d água. e) que nada ocorra, pois o ferro não reage com vapor d água. 34) Misturam-se 1,000 kg de CS 2 e 2,000 kg de Cl 2 num reator, onde se processa a transformação: CS Cl 2 CCl 4 + S 2Cl 2 As massas do CCl 4 formado e do reagente em excesso que resta quando a reação se completa são: a) 1,446 kg de CCl 4 e 0,286 kg de CS 2 b) 2,026 kg de CCl 4 e 0,286 kg de CS 2 c) 1,446 kg de CCl 4 e 0,286 kg de Cl 2 d) 2,026 kg de CCl 4 e 0,286 kg de Cl 2 e) 1,286 kg de CCl 4 e 0,732 kg de Cl 2 39) Uma amostra de 340,0 g de salitre-do-chile, cujo teor em nitrato de sódio é de 75%, reage com ácido sulfúrico concentrado, produzindo bissulfato de sódio (NaHSO 4) e ácido nítrico. A massa mínima de ácido, necessária para reagir com todo o nitrato de sódio é igual a: a) 392,0g b) 147,0g c) 522,7g d) 73,5 g e) 294,0 g 35) Considere a reação dada pela equação química: CO (g) + FeO (s) Fe (s) + CO2 (g) Admita que a amostra de FeO tenha 80% em massa de pureza. Nestas condições, para cada mol de ferro produzido, qual será a massa necessária de FeO impuro? R: 90 g de FeO impuro. 36) Na queima de 10 kg de carvão de 80% de pureza, a quantidade de moléculas de gás carbônico produzida é: a) 17, b) 6, c) 57, d) 4, e) 4, ) Partindo-se de 200 g da soda cáustica, por neutralização completa com ácido clorídrico obtêm-se 234 g de cloreto de sódio. A porcentagem de pureza da soda cáustica é de: a) 58,5% b) 23,4% c) 60% d) 80% 41) O clorato de potássio (KClO 3) pode ser decomposto por aquecimento, segundo a equação: 2 KClO 3 (s) 2 KCl (s) + 3 O 2 (g) A decomposição de 2,45 g de uma amostra contendo KClO 3 produziu 0,72 g de O 2. Considerando que a reação foi completa e que somente o KClO 3 reagiu sob o aquecimento, essa amostra contém: a) 100% de KClO 3 d) 60% de KClO 3 b) 90% de KClO 3 e) 30% de KClO 3 c) 75% de KClO 3

5 42) Soluções de amônia são utilizadas com frequência em produtos de limpeza doméstica. A amônia pode ser preparada por inúmeras formas. Dentre elas: CaO (s) + 2 NH 4Cl (s) 2 NH 3 (g) + H 2O (g) + CaCl 2 (s) Partindo-se de 224 g de CaO, obtiveram-se 102 g de NH 3. O rendimento percentual da reação foi de: a)100 b) 90 c) 80 d) 75 e) 70 43) A contaminação da água com arsênio está preocupando a Primeira-Ministra de Bangladesh (...) que já pediu ajuda internacional. (Jornal do Brasil, 05 out ) O arsênio não reage rapidamente com a água. O risco da permanência do As em água é o seu depósito nos sedimentos. É a seguinte a reação do arsênio com NaOH: 2 As + 6 NaOH 2 Na 3AsO H 2 75 g de arsênio reagiram com NaOH suficiente, produzindo 25,2 L de H 2, nas CNPT. O rendimento percentual da reação foi de: a) 75% b) 80% c) 85% d) 90% e) 95% 46) Uma massa de 39,2 g de uma mistura de carbono e enxofre (na proporção de 3:5, em mols respectivamente) queima completamente. Qual a massa total dos produtos formados? R: 90,4 gramas 47) Uma massa de 300 mg de uma mistura de cloreto de sódio e cloreto de potássio produz, pela adição de excesso de solução de nitrato de prata, 720 mg de cloreto de prata. Qual é a composição em massa da mistura inicial? R: 90% de NaCl e 10% de KCl 48) Qual é o volume de ar, medido a 27 C e 700 mmhg, necessário para oxidar 28 L de SO 2 (medidos nas condições normais), transformando-o em SO 3? (Dado: o ar contém aproximadamente 20% de O 2 em volume). Volume de ar = 83,5 L 44) Uma amostra de 1 kg de calcário contém 90% de CaCO 3, 5% de MgCO 2 e 5% de SiO 2. O calcário é aquecido a 850 C, ocorrendo as reações: CaCO 3 CaO + CO 2 MgCO 3 MgO + CO 2 SiO 2 inalterado A massa de mistura CaO + MgO + SiO 2 obtida será: a) 504,5g b) 527,8g c) 577,9g d) 900g e) 628,9 g 45) Numa cápsula de porcelana, de massa igual a 15,0 g, foram queimados totalmente 4,8 g de magnésio em presença de gás oxigênio suficiente, obtendo-se óxido de magnésio. Após a queima, a cápsula foi novamente pesada e o valor encontrado foi de 23,0 g. Nesse experimento: Dados: Equação química: 2 Mg + O 2 2 MgO Massa molar (g/mol): Mg = 24; O = 16 Considerar a composição do ar (em volume) = 20% de oxigênio e 80% de nitrogênio a) a lei de Lavoisier não foi obedecida. b) a massa de oxigênio que reagiu com o magnésio foi de 18,2 g. c) o volume de ar necessário à combustão foi de 11,2 L, medido nas CNPT. d) foram produzidos 23,0 g de óxido de magnésio. e) foram obtidos 19,8 g de óxido de magnésio. 49) 10 g de uma liga de cobre e prata são tratados com ácido sulfúrico a quente, liberando 2,1 L de um gás, medidos nas CNPT. Calcule a composição percentual da liga. Observação: As reações do problema são: Cu = 42,7 % Ag = 57,3 % 50) 1,31 g de uma mistura de limalhas de cobre e zinco reagiu com excesso de solução de ácido clorídrico, numa aparelhagem adequada, produzindo gás hidrogênio. Esse gás, depois de seco, ocupou um volume de 269 ml sob pressão de 0,90 atm e a 300 K. A fração de massa do zinco nessa mistura é: a) 0,13 b) 0,25 c) 0,50 d) 0,75 e) 1,00