CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 2012

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1 CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO (IFPE) A hidrazina é ua substância de fórula olecular N H 4, foi utilizada na segunda guerra undial isturada co peróxido de hidrogênio coo carburante de foguetes; atualente, é utilizada nas indústrias quíicas no processo de trataento de águas para retirada de oxigênio. Na reação quíica entre a hidrazina e o oxigênio é forado u gás inerte e água. A reação, devidaente balanceada da retirada de oxigênio, está representada abaixo: NH4 O (g) N(g) H O Considere que na reação fora liberados para atosfera 113,5 L de gás nitrogênio nas CNTP. Indique a assa de hidrazina utilizada. Dados: V =,7 L/ol A) 160 g B) 50 g C) 180 g D) 138 g E) 100 g - (ITA) Quando aquecido ao ar, 1,65 g de u deterinado eleento X fora,9 g de u óxido de fórula X 3 O 4. Das alternativas abaixo, assinale a opção que identifica o eleento X. A) Antiônio B) Arsênio C) Ouro D) Manganês E) Molibdênio 3- (IFCE) As reações de neutralização ácido-base são uito iportantes na quíica. O núero de ols de ácido sulfúrico HSO 4, necessários para neutralizar 0 ols de hidróxido de sódio (NaOH), é igual a A) 10. B) 5. C). D) 1. E) (CFTMG) Quatro ols de x são necessários para reagir co 1 ol de oxigênio. O produto obtido, na presença de água, fora ua base onohidroxilada forte, que, e contato co o acido clorídrico, resulta e u sal solúvel e água. Portanto, pode-se afirar que X é o etal A) zinco. B) potássio. C) aluínio. D) agnésio. 5- (UFPA) A absorção de nitrogênio é u processo quíico vital para a nutrição das plantas. Co o auento da população undial, a agricultura precisa fazer uso de fertilizantes à base de aônia NH3 para aplicação nas áreas de plantio. A produção anual de aônia é de ais de 100 ilhões de toneladas, e o processo ais utilizado para sua obtenção é a reação entre os gases nitrogênio N e hidrogênio H, conhecido coo processo Haber-Bosch. Considerando a conversão copleta, e u ensaio utilizando 168,0 L de gás nitrogênio e 448,0 L de gás hidrogênio, a assa, e graas, de aônia produzida é aproxiadaente igual a DADO: Volue olar =,40 L ol 1 A) 17,5 B) 6,7 C) 340,0 D) 467,5 E) 536,8 6- (Mackenzie) Quando dois ou ais etais, no estado líquido, são iscíveis, dizeos que constitue ua liga etálica, podendo ter coposição porcentual, e assa, variável. Coo exeplo, te-se o bronze, liga de cobre e estanho, usado na anufatura de u sino que conté 80 % de cobre e 0 % de estanho e de ua fechadura contendo 90 % de cobre e 10 % de estanho. Co as inforações acia, faze-se as afirações. I. O bronze, por não ter coposição fixa, não é representado por fórula quíica. II. Se o sino for de eia tonelada, a assa de cobre é de 400 kg. III. Se, na fechadura, houver 0 g de estanho, então a quantidade de bronze, nela, é de 00 g. IV. Na obtenção de ligas etálicas, deve haver a evaporação dos etais que a copõe. Estão corretas as afirações A) I e III, soente. B) I, II e III, soente. C) II e III, soente. D) I, II e IV, soente. E) I, II, III e IV. 7- (ENEM) O flúor é usado de fora apla na prevenção de cáries. Por reagir co a hidroxiapatita [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) ] presente nos esaltes dos dentes, o flúor fora a fluorapatita [Ca 10 (PO 4 ) 6 F ] u ineral ais 1

2 resistente ao ataque ácido decorrente da ação de bactérias específicas presentes nos açúcares das placas que adere aos dentes. Disponível e: Acesso e: 7 jul. 010 (adaptado). A reação de dissolução da hidroxiapatita é: Ca10 PO4 OH 8H aq 6HPO 4aq H OI 6 s Dados: Massas olares e g/ol HPO 96; Ca Ca10 PO4 OH 1004; 6 Supondo-se que o esalte dentário seja constituído exclusivaente por hidroxiapatita, o ataque ácido que dissolve copletaente 1 g desse aterial ocasiona a foração de, aproxiadaente, A) 0,14 g de íons totais. B) 0,40 g de íons totais. C) 0,58 g de íons totais. D) 0,97 g de íons totais. E) 1,01 g de íons totais. 8- (PUCPR) Faz-se a reação de excesso de ácido clorídrico sobre 100 g de carbonato de cálcio ipuro. Obtê-se 4,6 L de u gás edido sob a pressão de 10 atosferas e à teperatura de 7 C. Qual o grau de pureza do carbonato? A) 83,33% B) 56,66% C) 0,01% D) 8,33% E) 5,66% 9- (ENEM) A coposição édia de ua bateria autootiva esgotada é de aproxiadaente 3% Pb, 3% PbO, 17% PbO e 36% PbSO 4. A édia de assa da pasta residual de ua bateria usada é de 6kg, onde 19% é PbO, 60% PbSO 4 e 1% Pb. Entre todos os copostos de chubo presentes na pasta, o que ais preocupa é o sulfato de chubo (II), pois nos processos piroetalúrgicos, e que os copostos de chubo (placas das baterias) são fundidos, há a conversão de sulfato e dióxido de enxofre, gás uito poluente. Para reduzir o problea das eissões de SO (g), a indústria pode utilizar ua planta ista, ou seja, utilizar o processo hidroetalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do coposto de chubo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO 4 é feita via lixiviação co solução de carbonato de sódio (Na CO 3 ) 1M a 45 C, e que se obté o carbonato de chubo (II) co rendiento de 91%. Após esse processo, o aterial segue para a fundição para obter o chubo etálico. PbSO 4 + Na CO 3 PbCO 3 + Na SO 4 Dados: Massas Molares e g/ol Pb = 07; S = 3; Na = 3; O = 16; C = 1 ARAÚJO, R.V.V.; TINDADE, R.B.E.; SOARES, P.S.M. Reciclage de chubo de bateria autootiva: estudo de caso. Disponível e: Acesso e: 17 abr. 010 (adaptado). Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chubo (II) por eio da lixiviaçao por carbonato de sódio e considerando ua assa de pasta residual de ua bateria de 6 kg, qual quantidade aproxiada, e quilograas, de PbCO 3 é obtida? A) 1,7 kg B) 1,9 kg C),9 kg D) 3,3 kg E) 3,6 kg 10- (UFC) O ferro etálico pode ser produzido a partir da reação do Fe O 3 co CO de acordo co a seguinte equação quíica não balanceada: xfe O 3(s) + yco(g) wfe(s) + zco (g) Considere a reação copleta entre 1,60 g de Fe O 3 e 3,00 g de CO e assinale a alternativa correta. A) O reagente liitante desta reação é o onóxido de carbono. B) A quantidade áxia de ferro etálico produzida será de aproxiadaente 1,1 g. C) Após a reação se copletar, restará 0,58 g de onóxido de carbono no eio reacional. D) A quantidade áxia de dióxido de carbono produzida será de aproxiadaente 4,60 g. E) Se o rendiento for de 80%, serão produzidos aproxiadaente,50 g de ferro etálico. 11- (UFPR) A istura das soluções aquosas de nitrato de prata (assa olar 169,9 g.ol -1 ) e de cloreto de sódio (assa olar 58,5 g.ol -1 ) gera ua reação quíica que produz cloreto de prata (assa olar 143,4 g.ol -1 ) e nitrato de sódio, confore ostra a seguinte equação quíica: AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO 3 (aq) Co base nessas inforações, considere as seguintes afirativas: 1. A ocorrência dessa reação quíica é perceptível devido à foração de u sólido.. A assa olar do NaNO 3 é 85 g.ol Para reagir copletaente co 117 g de NaCl, serão necessários 339,8 g de AgNO O NaNO 3 forado é insolúvel. 5. O AgCl é classificado coo u sal.

3 São verdadeiras soente as afirativas: A) 1 e. B), 3 e 4. C) 3, 4 e 5. D) 1,, 3 e 5. E) 1 e (UNEMAT) Qual o rendiento da reação de 80 g de enxofre co oxigênio, produzindo 18 g de SO. Dados: assas atôicas: S = 3; O = 16 A) 80% B) 0% C) 50% D) 0,8% E) 0,% 13- (FATEC) O cheiro forte da urina huana deve-se principalente à aônia, forada pela reação quíica que ocorre entre ureia, CO(NH ), e água: CO(NH ) (aq) + H O (l) CO (g) + NH 3 (g) O volue de aônia, edido nas CATP (Condições Abiente de Teperatura e Pressão), forado quando 6,0 g de ureia reage copletaente co água é, e litros, Dados: Volue olar nas CATP = 5 L.ol -1 A) 0,5. B) 1,0. C) 1,5. D),0. E) 5, (UNEMAT) Considere a reação de fotossíntese representada abaixo: 6CO 6H O C H O 6O g l 6 1 6g g Se houver u consuo de 4 ols de dióxido de carbono a cada 0 inutos de reação, o núero de ols de glicose produzido e 1 hora será: A) 1 ols B) 4 ols C) 0,75 ol D) 6 ols E) 1 ol 15- (Mackenzie) O sulfeto de hidrogênio (H S) é u coposto corrosivo que pode ser encontrado no gás natural, e alguns tipos de petróleo, que conté elevado teor de enxofre, e é facilente identificado por eio do seu odor característico de ovo podre. A equação quíica a seguir, não balanceada, indica ua das possíveis reações do sulfeto de hidrogênio. H S + Br + H O H SO 4 + HBr A respeito do processo acia, é INCORRETO afirar que A) o sulfeto de hidrogênio é o agente redutor. B) para cada ol de H S consuido, ocorre a produção de 196 g de H SO 4. C) a soa dos enores coeficientes inteiros do balanceaento da equação é 18. D) o broo (Br ) sofre redução. E) o núero de oxidação do enxofre no ácido sulfúrico é (FGV) O clorato de potássio, KC O 3, é ua substância bastante utilizada nos laboratórios didáticos para obtenção de gás oxigênio, a partir da sua decoposição térica, gerando ainda coo resíduo sólido o cloreto de potássio. Ua aostra de 1,6 g de ua istura de sais de clorato e cloreto de potássio foi aquecida obtendo-se 9,86 g de resíduo sólido (KC ). Considerando-se que todo o clorato de potássio contido na ostra de istura de sais foi decoposto, então a porcentage e assa de KC O 3 na aostra era inicialente igual a: A) 0%. B) 40%. C) 50%. D) 60%. E) 80%. 17- (PUCRIO) Ua aliança de 10 g conté ua quantidade desconhecida de prata. Para se deterinar essa quantidade, a aliança foi tratada co solução aquosa de ácido nítrico, de odo a transforar toda a prata presente e íons Ag + (aq). E seguida, foi adicionado excesso de cloreto (Cl - ) para precipitar o Ag + (aq) na fora de cloreto de prata, AgCl(s), confore equação a seguir: Ag + (aq) + Cl - (aq) AgCl(s) Sendo a assa de cloreto de prata igual a,87 g, após filtração e secage, é correto afirar que a opção que ais se aproxia da percentage de prata na aliança é: A) 10 %. B) %. C) 48 %. D) 75 %. E) 99 %. 18- (UFC) O principal coponente da cal, iportante produto industrial fabricado no Ceará, é o óxido de cálcio (CaO). A produção de CaO se processa de acordo co a seguinte reação quíica: 3

4 CaCO 3 (s) CaO(s) + CO (g) Considerando o coportaento ideal, assinale a alternativa que expressa corretaente o volue (e L) de CO gerado na produção de 561 kg de CaO a 300 K e 1 at. A),4. B) 4. C).460. D) E) (UEL) A figura a seguir ostra dois sisteas A e B fechados (se perda de aterial), nos pratos de ua balança. As assas dos sisteas A e B, inicialente, são iguais e, portanto, a balança está e equilíbrio. O sistea A é retirado do prato da balança, tobado e os reagentes entra e contato se que o frasco seja aberto. O sistea retorna ao prato. O eso procediento é realizado co o sistea B. Após o térino das reações e co consuo total dos reagentes, é CORRETO afirar. A) A balança inclinará para o lado direito devido à foração de ua substância sólida no sistea A. B) A balança inclinará para o lado direito devido à foração de u gás de baixa assa olar no sistea B. C) A balança anterá o equilíbrio independenteente dos produtos forados. D) A balança inclinará para o lado esquerdo devido à foração de u sal insolúvel e água no sistea B. E) A balança inclinará para o lado esquerdo devido à foração do ânion SO 4 - (aq). 0- (UNIFESP) O CaCO 3 é u dos constituintes do calcário, iportante atéria-pria utilizada na fabricação do ciento. Ua aostra de 7,50 g de carbonato de cálcio ipuro foi colocada e u cadinho de porcelana de assa 38,40 g e calcinada a 900 C, obtendo-se coo resíduo sólido soente o óxido de cálcio. Sabendo-se que a assa do cadinho co o resíduo foi de 41,97 g, a aostra analisada apresenta u teor percentual de CaCO 3 igual a: A) 70 %. B) 75 %. C) 80 %. D) 85 %. E) 90 %. 1- (UEL) Nos últios anos, a geração de resíduos quíicos e instituições de ensino está sendo uito discutida. Por exeplo, os resíduos sólidos de cloreto de prata pode ser reaproveitados e laboratório de ensino utilizandoos para oxidar o foraldeído recuperando assi, a prata. O étodo de recuperação da prata a partir do resíduo de AgCl consiste na reação do AgCl (s) co solução aquosa de hidróxido de sódio e foraldeído sob agitação durante 10 inutos à teperatura de 60 C. Dados: As quantidades de reagentes colocadas para reagir são: 1 g de AgCl sólido 5 L de solução de NaOH 0,8 ol/l 0,6 L de foraldeído 37 % ( /, porcentage e assa) A equação quíica balanceada do processo de obtenção dos grânulos de prata é: AgCl(s) + 3NaOH(aq) + CH O(l) Ag(s) + HCO Na(aq) + NaCl(aq) + H O As substâncias NaOH e CH O estão e excesso. A quantidade de átoos de prata recuperados no processo é: A) átoos. B) átoos. C) átoos. D) átoos. E) átoos. - (FGV) Muitas frutas são colhidas ainda verdes, para que não seja danificadas durante o seu transporte. São 4

5 deixadas e arazéns refrigerados até o oento de sua coercialização, quando são colocadas e u local co gás eteno por deterinado período, para que o seu aadureciento ocorra ais rapidaente. As reações I e II representa dois étodos diferentes na produção de eteno. I. CH CH CH CH H catal., T 3 3 HSO 4,170C 3 II. CH CH OH CH CH H O A assa aproxiada de eteno, equivalente a 50,0 L desse gás contido nu cilindro a 300 K e,00 at, é igual a: A) g. B) 050 g. C) 816 g. D) 4 g. E) 11 g. 3- (PUCSP) A pirolusita é u inério do qual se obté o etal anganês (Mn), uito utilizado e diversos tipos de aços resistentes. O principal coponente da pirolusita é o dióxido de anganês (MnO ). Para se obter o anganês etálico co elevada pureza, utiliza-se a aluinoteria, processo no qual o óxido reage co o aluínio etálico, segundo a equação: 3 MnO (s) + 4 Al(s) Al O 3 (s) + 3 Mn(s) Considerando que deterinado lote de pirolusita apresenta teor de 80% de dióxido de anganês (MnO ), a assa ínia de pirolusita necessária para se obter 1,10 t de anganês etálico é: A) 1,09 t B) 1,39 t C) 1,74 t D),18 t E),61 t 4- (PUCMG) O ácido fluorídrico, utilizado nas gravações de vidro, é obtido a partir da fluorita (CaF ), segundo a reação representada pela equação não balanceada: CaF + H SO 4 CaSO 4 + HF Assinale a assa, e graas, de ácido fluorídrico obtida, quando se faz reagir 390,0 g de fluorita que apresenta 100 % de pureza. A) 50 B) 100 C) 00 D) 50 RESOLUÇÕES 1-A NH4 O (g) N(g) HO 3 g NH 4 NH g,7 L 113,5 L -D assa de oxigênio =,9 g 1,65 g = 0,64 g n oxigênio 0,64 0,04 ol M 16 Então: 3 ol X 4 ol oxigênio n ol X n 0,03 ol de X 0,04 ol oxigênio 0,03 ol de X 1,65 g 1 ol de X (X) M M 55 g M.A. 55 u Manganês 3-A HSO4 NaOH H O NaSO 4 1 ol ol n n 10 ol 0 ol 5

6 4-B 4K(s) 1O (g) K O(s) K O(s) H O( ) 4KOH(aq) 4KOH(aq) 4HC (aq) 4H O( ) 4KC (aq) 5-B N(g) 3Hg NH,4 L 3,4 L 168,0 L 448,0 L (excesso) NH3 6,67 g 3(g) 34 g NH3 6-B I. Correta. O bronze é ua liga de cobre e estanho e porcentagens variadas. II. Correta. 500 kg 100 % 80 % = 400 kg III. Correta. Na fechadura, tereos: 0 g de estanho 10 % Sn cobre 90 % cobre = 180 g bronze = 0 g Sn g Cu = 00 g. IV. Incorreta. Na obtenção de ligas etálicas deve ocorrer a fusão de etais. 7-D Ca 10 PO4 OH 8H 10Ca (aq) 6HPO H aq 4 aq OI 6 s 1004 g (10 40 g 6 96 g) 3 10 g (íons totais) 9,7 10 g 0,97 g 4 (íons totais) 8-A CaCO 3 = 100 g/ol P x V = n x R x T 10 x 4,6 = n(co ) x 0,08 x 300 n(co ) = 10 ol HCl + CaCO 3 CO + H O + CaCl 100 g ol p x 100 g ol p = 0, ,33% 9-C 6 kg (pasta) 100 % (PbSO 4 ) 60% (PbSO 4 ) = 3,6 kg PbSO 4 + Na CO 3 PbCO 3 + Na SO g g 3,6 kg (PbCO 3 ) (PbCO 3 ) = 3,17 kg 6

7 Para u rendiento de 91 %, ve: 3,17 kg 100 % (PbCO 3 ) 91 % (PbCO 3 ) =,9 kg 10-B 1FeO 3(s) 3COg Fe s 3CO(g) 160 g 3 x 8 g 160 g 84 g 1,60 g 3,00 g (excesso) Então : 1FeO 3(s) 3CO g Fe s 3CO(g) 160 g x 56g 1,60 g Fe Fe 1,1 g 11-D A afirativa 4 está incorreta, pois o nitrato de sódio (NaNO 3 ) é u sal solúvel e água. 1-A S O SO 3 g 64 g x r 80 g 18 g r 0,80 80 % 13-E CO(NH ) = 60 CO(NH ) (aq) + H O (l) CO (g) + NH 3(g) 60 g x 5 L 6 g V V = 5 L 14-A 1 ol de C H O 6 ols de CO n ol de C H O n 4 ols de C H O ols de CO ols de C H O 0 inutos (1 hora) x ols de C H O inutos (1 hora) x 1 ols 15-B 1H S (redutor) + 4 Br + 4H O 1H SO 4 + 8HBr 1 ol H S ol H SO 4 1 ol H S g de H SO 4 É incorreto o que se afira na alternativa B. 16-C A diferença de assa é gerada pela saída do gás oxigênio, ou seja, 1,6 g 9,86 g =,4 g de oxigênio. 7

8 3 KClO3 KCl O 1,5 g 1,5 x 3 g,4 g 6,15 g de KClO3 Então, 1,6 g 100 % 6,15 g p p = 49,95 % = 50 % 17-B 18-E 561 kg equivale a g. CaCO 3(s) CaO (s) + CO (g) 56,1 g 1 ol g n n = ols de CO P V = n R T Substituindo os valores fornecidos: n = ols P = 1 at T = 300 K R = 0,08 at.l/ol.k Tereos: 1 V = , V = L 19-C A balança se anterá e equilíbrio independenteente das reações, pois os sisteas estão fechados. 0-D (resíduo) + (cadinho) = 41,97 g (cadinho) = 38,40 g (resíduo) = 41,97 38,40 = 3,57 g 1-B -E 3- D 4-C CaF + H SO 4 CaSO 4 + HF 78 g g 390 g = 00 g 8