O que você deve saber sobre

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1 O que você deve saber sobre Podemos conhecer as grandezas que regem a quantificação dos fenômenos químicos identificando o comportamento da massa, do número de partículas e do volume de diferentes substâncias. As leis de Lavoisier e de Proust sustentam os estudos químicos quantitativos.

2 I. Unidades de medida Massa: g e suas relações de grandeza Volume: L ou cm 3 e suas relações de grandeza Quantidade de matéria: mol (grandeza química de quantificação de matéria) Constante de Avogadro: = 1 mol

3 II. Massa atômica e massa molecular Massas atômicas na Tabela Periódica

4 II. Massa atômica e massa molecular Identificada a massa atômica e a atomicidade dos elementos que compõem uma substância, determina-se sua massa molecular. Massas moleculares a partir da Tabela Periódica

5 III. Quantidade de matéria mol Mol: quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 kg (12 g) de carbono-12.

6 IV. Volume molar Volume, em litros, de 1 mol de partículas de uma substância. Para um gás qualquer, em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), o valor do volume molar é 22,4 L.

7 V. Leis ponderais Lei de Lavoisier ou Lei da conservação da massa

8 V. Leis ponderais Lei de Proust ou Lei das proporções constantes Verificando a Lei de proust:

9 V. Leis ponderais Leis volumétricas de Gay-Lussac Os volumes de gases submetidos à mesma temperatura e pressão que participam de uma reação química guardam entre si uma relação de números inteiros e pequenos. Hipótese de Avogadro Volumes iguais de gases à mesma pressão e temperatura apresentam a mesma quantidade de moléculas.

10 VI. Cálculos químicos Estequiometria Estuda as relações que ocorrem entre as quantidades de substâncias que participam de uma transformação química. No cálculo estequiométrico são comparados valores de mol, massa ou volume; a pureza da substância também é levada em conta.

11 VII. Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico 1. Escrever a equação devidamente balanceada. 2. Escrever as proporções molares de cada uma das substâncias envolvidas na reação. 3. Identificar de que substâncias são fornecidos dados e de quais se deseja obter valores. 4. Relacionar o(s) dado(s) fornecido(s) (substância conhecida) com o que se quer obter da(s) substância(s) desconhecida(s).

12 VII. Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico Que massa de enxofre reage com 1,12 g de ferro, formando sulfeto de ferro II?

13 VII. Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico Que massa de água é obtida na reação de 8 mol de gás oxigênio com hidrogênio, suficiente para consumir todo o oxigênio?

14 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 2 A decomposição térmica do carbonato de cálcio produz óxido de cálcio e dióxido de carbono. Decompondo-se 5,0 g de carbonato de cálcio impuro e recolhendo-se todo o dióxido de carbono produzido num recipiente contendo uma solução de hidróxido de bário, obtiveram-se 8,0 g de carbonato de bário. Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16; Ba = 137. a) Escreva as equações das reações. RESPOSTA: NO VESTIBULAR

15 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 2 b) Qual a pureza do carbonato de cálcio? RESPOSTA: NO VESTIBULAR

16 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 4 O gás acetileno (C 2 H 2 ), matéria-prima para o preparo de diversos compostos químicos, pode ser obtido pela reação do carbeto de cálcio (CaC 2 ) com água à temperatura ambiente. O carbeto de cálcio é produzido industrialmente através da reação entre óxido de cálcio (CaO) e uma fonte de carbono (carvão mineral ou vegetal). As equações abaixo representam as reações ocorridas. Dados: massas molares (g/mol): CaO = 56; CaC 2 = 64. NO VESTIBULAR

17 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 4 a) Supondo 100% de rendimento, a massa de carbeto de cálcio obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é: RESPOSTA: b) Supondo 100% de rendimento, a massa de gás acetileno obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é: RESPOSTA: NO VESTIBULAR

18 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 7 O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4, mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diária de ferro no organismo? Dado: Fe = 56. a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 RESPOSTA: C NO VESTIBULAR

19 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 12 Considere uma amostra de 180 ml de água destilada, com densidade igual a 1 kg/l, contida em um copo. Sabendo que M H2 = 1 g/mol e M O2 = 16 g/mol, julgue os itens a seguir. a) ( V) No copo, encontram-se 18, átomos. b) ( V) O número de moléculas contidas no copo é igual ao número de átomos encontrados em uma amostra de 120 g de carbono 12. c) ( F) Para se produzir a quantidade de água contida no copo, é preciso reagir totalmente 30 g de H 2 com 150 g de O 2. d) ( F) A massa molecular de água no copo é igual a 180 g. NO VESTIBULAR

20 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 18 NO VESTIBULAR

21 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 18 No quadro a seguir, são fornecidas algumas propriedades de substâncias possivelmente envolvidas na questão. Baseando-se nas informações do texto e do quadro acima, responda às solicitações propostas. Dados: Ba = 137; C = 12; O = 16. a) Explique, segundo a lei das proporções definidas, por que o sulfato de bário (BaSO 4 ) obtido continha impureza de carbonato de bário (BaCO 3 ). RESPOSTA: O rendimento da reação foi inferior a 100%. NO VESTIBULAR

22 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS 18 b) Explique, considerando que o carbonato de bário (BaCO 3 ) reage com o ácido clorídrico (HCl) presente no estômago humano, como foi possível a absorção dos íons bário (Ba 2+ ) pelo sistema digestório. RESPOSTA: BaCO HCl BaCl 2 + H 2 O + CO 2 O BaCl 2 é um sal solúvel e isso permitiu que íons bário fossem absorvidos pelo sistema digestório. c) Calcule a massa de sulfato de bário impuro (com 14% de BaCO 3 ) suficiente para matar um paciente, sabendo que a dose letal média do íon Ba 2+ é 35 mg. RESPOSTA: NO VESTIBULAR

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