Questões Resolvidas de Estequiometria - Cálculo estequiométrico

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1 Questões Resolvidas de Estequioetria - Cálculo estequioétrico 01. (Ulbra) A União da Indústria da Cana-De-Açúcar (Unica) revisou novaente a estiativa de oage de cana-de-açúcar para a safra 011/01 e da produção de açúcar e etanol. Segundo a nova projeção, divulgada nesta quinta-feira (11), a produção de etanol deverá atingir 1 bilhões de litros, queda de 6,83% e relação ao núero projetado na últia revisão feita e julho, e de 17,5% sobre os 5,39 bilhões de litros da safra anterior. Fonte: O esquea abaixo ostra a produção de álcool etílico a partir da cana-de-açúcar. A partir dos dados inforados, é possível concluir que, no período de 011/01, a quantidade de cana-de-açúcar usada para produzir o etanol será a seguinte: a) 3x10 8 toneladas. b) 300 toneladas. c) 3x10 5 toneladas. d) 3x10 18 toneladas. e) 3 toneladas. Alternativa A De acordo co o esquea, ve: 910 L (vinhoto) V V vinhoto vinhoto 9 = L 50 kg (elaço) elaço elaço 9 = kg 70L (etanol) L (etanol) 910 L (vinhoto) L (vinhoto) 50 kg (bagaço) kg (bagaço) 50 kg (elaço) kg (elaço) 1 t (cana de açúcar) 50 kg (bagaço) 9 cana de açúcar cana de açúcar kg 9 8 = 0,3 10 kg = 3 10 kg contatoqpv@gail.co 1

2 0. (Uff) Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transfora é a definição do quíico francês Antoine Lavoisier ( ) para sua teoria de conservação da atéria. Ele descobriu que a cobustão de ua atéria só acontece co o oxigênio, contrariando a teoria do aleão Stahl. O hábito de sepre pesar na balança tudo o que analisava levou Lavoisier a descobrir que a soa das assas dos reagentes é igual à soa das assas dos produtos de ua reação e, assi, a criar a Lei de Conservação das Massas. Considere a reação não balanceada a seguir: C6H1O6(s) + O(g) CO(g) + H O ( l) Co base nos ensinaentos de Lavoisier, pode-se afirar que para reagir co 5,0 g de glicose Dados: C = 1; H = 1; O = 16. a) são necessárias 15,0 g de CO. b) são produzidas 36,7 g de HO. c) são necessárias 3,0 g de O. d) são produzidas 44,0 g de CO. e) são necessárias 6,7 g de O. Alternativa E Balanceando a equação, ve: C H O + 6O 6CO + 6H Ol 6 1 6(s) (g) (g) ( ) 180 g 6 3 g 5 g = 6,7 g 03. (Ifce) É uito cou, e trauas ósseos, o paciente ter seu ebro acidentado iobilizado co ua aração de gesso endurecido. O endureciento do gesso ocorre devido à reação quíica representada por CaSO 4. 1 H 3 O (s) + HO CaSO 4. HO (s) Após a iobilização de alguns pacientes, verificou-se a utilização de,9 kg de gesso do aloxarifado do hospital. Quando os,9 kg de gesso endurecera, o auento de assa verificado é, e graas, Dados: assas olares (g/ol): H... 1; O... 16; S... 3; Ca a) 540. b) 680. c) 480. d) e) 360. Alternativa A Tereos: contatoqpv@gail.co

3 CaSO 4. 1 H 3 O (s) + HO CaSO 4. HO (s) 145 g 7 g HO 900 g = 540 g HO 04. (Fuvest) Volues iguais de ua solução de I (e solvente orgânico apropriado) fora colocados e cinco diferentes frascos. E seguida, a cada u dos frascos foi adicionada ua assa diferente de estanho (Sn), variando entre 0, e 1,0 g. E cada frasco, forou-se ua certa quantidade de SnI 4, que foi, então, purificado e pesado. No gráfico abaixo, são apresentados os resultados desse experiento. Co base nesses resultados experientais, é possível afirar que o valor da relação assa olar do I assa olar do Sn é, aproxiadaente, a) 1 : 8 b) 1 : 4 c) 1 : d) : 1 e) 4 : 1 Alternativa D A partir da análise do gráfico podeos obter a relação estequioétrica entre o estanho (Sn) e o iodo na foração do iodeto de estanho IV (SnI 4): contatoqpv@gail.co 3

4 Sn + I SnI 4 0, g x 1 g 0, + x = 1 x = 0,8 g 0,4 g x g Então, Sn + I SnI 4 0, g 0,8 g 1 g 0,4 g 1,6 g g A relação entre as assas será dada por: assa de I assa de Sn 0,8 g = = 4 0, g Então, I 0,8 g = = 4 (n = M = ) 0, g M n Sn I 0,8 g MI n I M I ol 0,8 = = = = M Sn Sn M 0, g Sn 0,4 1 n 1 ol Sn 05. (Uespi) Na atosfera artificial dos subarinos e espaçonaves, o gás carbônico gerado pela tripulação deve ser reovido do ar, e o oxigênio precisa ser recuperado. Co isso e ente, grupos de projetistas de subarinos investigara o uso do superóxido de potássio, KO, coo purificador de ar, ua vez que essa substância reage co CO e libera oxigênio, coo ostra a equação quíica abaixo: 4 KO (s) + CO (g) K CO 3(s) + 3 O (g) Considerando esta reação, deterine a assa de superóxido de potássio necessária para reagir co 100,0 L de CO a 7 ºC e a1 at. Dados: Massas olares e g. ol 1 : C = 1; O = 16; K = 39; R = 0,08 at.l.ol 1.K 1 contatoqpv@gail.co 4

5 a) 5,8 10 b),9 10 c) 1,7 10 d) 6,3 10 e) 4,0 10 Alternativa A Tereos: P V = n R T = n 0, n = 4,065 ol 4 KO (s) + CO (g) K CO (s) + 3 O (g) g ol g 4,065 ol = 577,4 = 5,8 10 g 06. (Espcex (Aan)) U laboratorista pesou separadaente ua aostra I, de hidróxido de sódio (NaOH), e ua aostra II, de óxido de cálcio (CaO), e, coo não dispunha de etiquetas, I + II igual a 11, g. anotou soente a soa das assas das aostras ( ) Cada ua das aostras I e II foi tratada separadaente co ácido sulfúrico ( HSO 4 ) produzindo, respectivaente, sulfato de sódio ( NaSO 4 ) ais água ( ) ( CaSO 4 ) ais água ( ) Sendo a soa das assas dos sais produzidos ( Na SO CaSO ) H O e sulfato de cálcio H O. Considere o rendiento das reações e questão igual a 100%. + igual a 5,37 g, então a assa 4 4 da aostra I de hidróxido de sódio (NaOH) e a assa de aostra II de óxido de cálcio (CaO) são, respectivaente: Dados: Eleento Massa atôica (u) Na (sódio) a) 6,8 g e 4,4 g. b) 10,0 g e 1, g. c) 4,5 g e 6,7 g. d),8 g e 8,4 g. e) 5,5 g e 5,7 g. Alternativa D Ca (cálcio) Tereos: = ; = NaOH I NaSO4 III O (oxigênio) H (hidrogênio) S (enxofre) H SO + NaOH H O + Na SO III = g I (a) I 14 g III contatoqpv@gail.co 5

6 = ; = CaO II CaSO4 VI H SO + CaO H O + CaSO IV III I = 56 II IV II 56 g 136 g (b) + = 5,37 g (c) + = 11, g Substituindo (a) e (b) e (c), ve: 14 I 136 II 5,37 g (d) II + = Tereos o sistea: 14 I 136 II + = 5,37 g I + II = 11, g Resolvendo, ve: = =,8 g I II NaOH = = 8,4 g. CaO IV 07. (Ueg) O nitrato de cobre pode ser obtido a partir da reação de cobre etálico e ácido nítrico, confore a equação abaixo: 3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3) + NO + 4H O De acordo co as inforações apresentadas acia, considere que o cobre utilizado na reação apresenta ua pureza de 100% e, a partir de 635 g desse etal, deterine: a) a assa do sal que será forada. b) o volue do recipiente, e que deverá ser arazenado todo o NO produzido, de fora que a pressão exercida pelo gás seja igual a 8, at, a ua teperatura de 300 K. Dados: Cu = 63,5; N = 14,0; O = 16,0; R = 0,08 at.l.ol -1.K -1 a) Tereos: 3Cu + 8HNO 3Cu(NO ) + NO + 4H O ,5 g 3 178,5 g 635 g Cu(NO 3) = 1785 g Cu(NO 3) contatoqpv@gail.co 6

7 b) Tereos: 3Cu + 8HNO 3Cu(NO ) + NO + 4H O ,5 g ol 635 g nno n NO = 6,67 ol P V = n R T 8, V = 6,67 0, V = 0,01 L 08. (Uespi) Estudos investigando o coposto diborano, B H 6, coo possível cobustível para foguetes, ostrara que a cobustão desse coposto gera o produto HBO, coo indicado pela equação: B H (g) + 3 O ( l) HBO (g) + H O( l) 6 Ua vez que u coposto reativo, coo o HBO, foi produzido e não u coposto relativaente inerte, coo o B O 3, por exeplo, esses estudos fora suspensos. Calcule a assa de oxigênio líquido necessária para reagir co 40,0 g de diborano. Dados: Massas olares e g. ol 1 : H = 1; B = 10,8; O = 16. a) 46,4 g. b) 78, g. c) 139 g. d) 160 g. e) 5 g. Alternativa C Tereos: B H (g) + 3 O ( l) HBO (g) + H O( l) 6 7,6 g 3 3 g 40,0 g O O = 139,13 g 09. (Mackenzie) Usado e plásticos, bisfenol-a pode alterar coportaento huano O bisfenol-a é epregado aplaente por indústrias do undo todo para a fabricação de plásticos e resinas. Alé das aadeiras, os produtos que contê bisfenol-a inclue resinas dentárias, lentes de contato, CDs e DVDs e o revestiento interno de latas de refrigerante ou outras bebidas. O grande problea da olécula e de seus derivados é o fato de organisos de vertebrados interpretare essas substâncias coo horônios sexuais, iplicando e apla gaa de probleas ligados à overdose de bisfenol-a. O bisfenol-a é preparado pela condensação, catalisada por u ácido, da propanona co fenol, descrita abaixo. Tipicaente, u grande excesso de fenol costua ser usado para garantir a condensação copleta. contatoqpv@gail.co 7

8 Considerando a equação quíica dada e supondo u rendiento total do processo, ao reagire 1160 g de propanona co 750 g de fenol, a assa obtida do bisfenol-a, será de Dados: Massas olares (g/ol) propanona = 58, fenol = 94 e bisfenol-a = 8. a),8 kg. b) 4,56 kg. c) 9,1 kg. d) 8,04 kg. e) 13,0 kg. Alternativa B Tereos: + H Fenol + propanona Bisfenol-A + Água 94 g 58 g 8 g 750 g 1160 g ( ) < (58 750) Excesso de propanona. Então, + H Bisfenol-A Fenol + propanona Bisfenol-A + Água 94 g 8 g 750 g Bisfenol-A = 910 g = 9,1 kg Bisfenol-A 10. (Unifesp) Os fenóis são copostos co características bactericidas; seu uso coo antisséptico hospitalar é encionado desde o século XIX. Diversos produtos de higiene contê derivados do fenol. O resorcinol pode ser sintetizado a partir da reação indicada na equação. a) Deterine a assa de hidróxido de sódio necessária para produção de 55 g de resorcinol. b) Ua solução aquosa de resorcinol preparada co água destilada apresenta faixa de ph acia ou abaixo de 7,0? Justifique. contatoqpv@gail.co 8

9 a) Transforando as fórulas estruturais planas e oleculares, tereos a seguinte equação quíica: A partir das assas atôicas fornecidas na tabela periódica: C H O = 110 g/ol; NaOH = 40 g/ol 6 6 C H S O + 4NaOH C H SO + Na SO + H O g 110 g = = 80 g g Dados: C= 1; H= 1; Na = 3; S = 3. b) O grupo OH ligado ao anel benzênico (fenol) apresenta caráter ácido, logo o ph estará abaixo de (Uft) O titânio, à teperatura abiente, te estrutura cristalina hexagonal copacta (figura 1), chaada de fase alfa, a qual é estável até 88 C; acia dessa teperatura, a estrutura uda para cúbica de corpo centrado (figura ), chaada de fase beta. O titânio não é tóxico, as, apesar de fisiologicaente inerte, o pó é carcinogênico. Outra consequência iportante da sua atoxidade é a utilização desse etal e suas ligas coo bioaterial, devido à excelente resistência à corrosão e alta biocopatibilidade. (Quíica Nova On-line, vol. 30, n.º, 007. Adaptado.) Na indústria, o titânio é obtido pelo processo Kroll, a partir do inério ilenita ( FeTiO 3 ), processo representado pelas equações: FeTiO + 7Cl + 6C TiCl + FeCl + 6CO TiCl + Mg Ti + MgCl 4 a) Indique o noe do fenôeno que ocorre co o titânio por apresentar diferentes estruturas (figuras 1 e ), bastante cou e diversos outros eleentos na natureza. Copare as diferenças nas propriedades do titânio e de seu inério quanto à condutividade térica. b) Considerando o rendiento da reação coo 100%, calcule a assa aproxiada de titânio que pode ser obtida a partir de 760 kg de ilenita. contatoqpv@gail.co 9

10 a) O noe do fenôeno que ocorre co o titânio é alotropia. O titânio etálico é considerado u bo condutor térico, pois a ligação presente no retículo cristalino é etálica. Nesse caso, existe elétrons livres. O inério de urânio é u péssio condutor de eletricidade, pois apresenta ligação iônica e, nesse caso, os íons fica presos no retículo. b) Soando a prieira equação co a segunda ultiplicada por dois, tereos: FeTiO + 7Cl + 6C TiC l + FeCl + 6CO 3 4 TiC l + 4Mg Ti + 4MgCl 4 FeTiO + 7Cl + 6C + 4Mg FeCl + 6CO + Ti + 4MgCl Então, 3 3 FeTiO + 7Cl + 6C + 4Mg FeCl + 6CO + Ti + 4MgCl g 48 g 100 % 760 kg Ti = 40 kg 3 Ti 1. (Ufpa) (Adaptado) No artigo Biocobustíveis, não obrigado! (MONBIOY. Jornal britânico The Guardian, 007), o autor trata, entre outras coisas, da copetição entre alientos e cobustíveis. Por exeplo, há u trecho e que diz: Alertei, e 004, que os biocobustíveis, iria estabelecer ua copetição entre alientar carros e alientar pessoas. As pessoas necessariaente perderia: aqueles que tê recursos para ter u carro são, por definição, ais ricos do que aqueles que estão na iinência de orrer de foe. Essa discussão que inclui a produção de etanol no Brasil, pois a área plantada para fins de produção deste cobustível ve crescendo continuaente. Ua alternativa que pode ajudar a iniizar esta copetição é a produção de etanol a partir do bagaço de cana (esquea de produção abaixo), pois se estia que, a cada safra, o excesso dessa bioassa no Brasil seja de aproxiadaente seis ilhões de toneladas. Caso toda essa bioassa pudesse ser utilizada no processo acia esqueatizado, o acréscio, e ilhões de litros, da produção brasileira de etanol hidratado, a cada safra, seria de Dados: assas olares (g ol -1 ): hexoses, representada pela glicose (C 6H 1O 6)=180 etanol (C H 5OH) = 46 densidade do etanol: 800 g L -1 a).700 b).430 c) d) 1.4 e) 61 contatoqpv@gail.co 10

11 Alternativa D Cálculo da assa de g licose (hexose): glicos e = g (bioassa) 0,60 0,60 =,16 10 g Ferentação da glicose: 1C H O CO + C H O g (glicose) 46 g 0,90 (etanol) 1 e tanol,16 10 g (gli cos e) etanol 1 = 0, g 800 g (etanol) 1 0, g (e tan ol) 6 V = L 1 L V 13. (Uft) O cloreto de cálcio, por ser u sal higroscópico, absorve uidade co facilidade. Devido a essa propriedade, é utilizado coo agente secante nos laboratórios de quíica e pode ser preparado a partir da reação de calcário co ácido clorídrico. CaCO (s) + HC l(aq) CaC l (aq) + H O( l ) + CO (g) 3 A partir do resfriaento da solução aquosa de cloreto de cálcio, resultante da reação apresentada, fora-se o CaCl (s). a) Descreva os processos de separação envolvidos na obtenção do sólido CaCl. b) Calcule a assa de cloreto de cálcio que pode ser obtida a partir da reação de 65 g de calcário contendo 80 % de CaCO3 co excesso de solução de HCl. a) A dissolução do cloreto de cálcio e água é u processo endotérico, ou seja, absorve calor. Co o resfriaento da solução, a solubilidade do CaCl diinui e ocorre cristalização. Para separar os cristais de CaCl forados deve ser feita ua filtração siples. b) A partir da equação quíica, tereos: CaCO (s) + HC l(aq) CaC l (aq) + H O( l) + CO (g) 100 g 0,80 65 g CaCl 3 = 555 g 111 g CaCl 14. (Uft) O carbonato de sódio, iportante atéria-pria na fabricação de vidros, pode ser produzido a partir da reação do cloreto de sódio, aônia e gás carbônico, processo quíico conhecido coo processo Solvay. São apresentadas duas etapas deste processo. Etapa I: NaCl + CO + NH + H O NaHCO + NH C l contatoqpv@gail.co 11

12 Etapa II: NaHCO Na CO CO H O Considerando que o rendiento da etapa I é 75% e o da etapa II é 100%, a assa de carbonato de sódio, e kg, que pode ser produzida a partir de 34 kg de cloreto de sódio é a) 159. b) 1. c) 83. d) 318. e) 44. Alternativa A Tereos: NaCl + CO + NH + H O NaHCO + NH Cl ,5 g 84 g 0,75 34 kg NaHCO3 = 5 kg NaHCO NaHCO Na CO CO H O 84 g 106 g 1 5 kg NaCO3 = 159 kg NaCO3 15. (Unicap) A Tireoidite de Hashioto é ua doença que pode estar associada à ingestão excessiva de iodo, enquanto o Bócio é ua doença associada à falta de iodo na juventude. Já o Cretiniso é provocado pela deficiência de iodo durante a gestação. Essas são as questões consideradas pelo Ministério da Saúde (MS), que acredita que os brasileiros esteja consuindo, e édia, 1 graas de sal iodado por dia, e vez dos 5 graas atualente recoendados. Por isso, há ua proposta no MS no sentido de diinuir a quantidade de iodo no sal coercializado. a) Considerando que a ingestão diária de iodo recoendada é de 70 icrograas e considerando ainda que o sal seja a única fonte de iodo, que a ingestão diária édia de sal dos brasileiros é de 1 graas e que haja 5 icrograas de iodo por graa de sal, calcule o percentual de redução de iodo do sal que o MS deveria recoendar. b) Alguns pesquisadores, preocupados co essa possível edida, afira que O MS deveria se esforçar para diinuir o consuo de sal e vez de propor a diinuição da concentração de iodo, pois essa udança poderia trazer consequências para a saúde huana e locais onde o consuo diário não atinge 1 graas de sal. Levando-se e conta apenas as inforações dadas, o auento de que doença(s) estaria preocupando esses pesquisadores, caso a proposta fosse adotada? Justifique. a) Sabeos que para cada graa de sal há 5μ g de iodo, então: 5 μg de iodo μg de iodo 1 g de sal 1 g de sal = 300 μg de iodo (ingestão diária) contatoqpv@gail.co 1

13 300 μg de iodo (300 μg 70 μg) de iodo p = 76,67 % 77 % 100 % p (percentual de redução) b) O auento do cretiniso e do bócio estaria preocupando os pesquisadores, pois o iodo necessário para a prevenção destas doenças não estaria abaixo do recoendado. 16. (Pucsp) O gás oxigênio reage co a substância eleentar X para forar óxido de xis (X O). E deterinado experiento, 3,0 g de gás oxigênio são copletaente consuidos na reação co 100,0 g de X forando X O e restando 8,0 g de xis se reagir. Conclui-se que o eleento X é a) Na b) Ag c) Cl d) Rb e) Nb Alternativa A Tereos: 4X + O X O Óxido de xis 4X + O X O (4 M)g 3 g 9g 3 g M = 3 g Massa olar = 3 g/ol Sódio (Na). 17. (Uerj) No interior do casco dos navios, existe tanques que pode ter seu volue preenchido parcial ou totalente co água do ar e função das necessidades de flutuabilidade. Coo os tanques são constituídos de ateriais etálicos, eles sofre, ao longo do tepo, corrosão pelo contato co a água do ar, confore a equação: ( ) + ( ) ( ) 4 Fe s 3 O g Fe O s 3 U processo corrosivo no interior de u tanque fechado apresenta as seguintes características: de água do ar volue interno de ar antes da corrosão: 0,9% concentração de gás oxigênio no ar, e volue após a corrosão: 19,3% Adita que, durante todo o processo de corrosão, o ar no interior do tanque esteve subetido às CNTP, co coportaento ideal, e que apenas o oxigênio presente no ar foi consuido. A assa de ferro, e quilograas, consuida após o processo corrosivo foi igual a: a) 1300 b) 1600 c) 100 d) contatoqpv@gail.co 13

14 Alternativa B Tereos: de ar V O V = 480 L O 100 % 1,6 % ( ) + ( ) ( ) 4 Fe s 3 O g Fe O s 4 56 g 3,4 L Fe Fe = 1600 g 480 L (Ufg) A argaassa é u aterial usado na construção civil, coposto de ua fração ativa e outra inerte. A fração inerte é forada por areia e a fração ativa, por ciento e cal hidratada. A cal hidratada é obtida por eio da reação representada pela seguinte equação quíica: CaO (s) + H O( l) Ca(OH) (aq) Considerando-se ua argaassa para revestiento co u teor de 17% de cal hidratada, a assa de óxido de cálcio e o volue de água necessários para a produção de 50 kg de argaassa são, aproxiadaente, Dados: H= 1; O = 16; Ca = 40. d = 1 g/l água a) 0,64 kg e 0, L. b) 6,4 kg e,0 L. c) 8,5 kg e 1,8 L. d) 8,5 kg e,0 L. e) 8,5 kg e 18,0 L. Alternativa B Tereos: CaO (s) + H O( l) Ca(OH) (aq) 56 g 18 g CaO CaO HO HO 74 g 50 kg 0,17 = 6,43 kg =,07 kg 1 kg (H O ) ( l),07 kg (H O ) V (HO) ( l) =,07 L 1 L V (HO) 19. (Mackenzie) As reações de cobustão são responsáveis pela produção de energia, coo, por exeplo, e transporte (carros, aviões, trens, navios, etc.), usinas teroelétricas, processos industriais, geradores, e outros. O processo de cobustão copleta alé de produzir energia, libera certa quantidade de dióxido de carbono e de vapor de água, na atosfera. Assi, a relação entre os volues de gás oxigênio, nas CNTP, necessária para consuir, e u processo de cobustão copleta, u ol de etanol, u ol de butano, e u ol de octano, é, respectivaente, contatoqpv@gail.co 14

15 Dado: volue de u ol de gás nas CNTP =,4 L. a) : 4 : 6. b) 1 : 8 : 16. c) 3 : 13 : 5. d) 1 : : 4. e) 4 : 13 : 5. Alternativa C Tereos as seguintes reações de cobustão: CH OH 1,5O CO H O Metanol 1 ol 1,5,4 L C + + 4H10 6,5O 4CO 5HO Butano 1,5 : 6,5 :1,5 ( ) 3 :13 : 5 1 ol 6,5,4 L C + + 8H18 1,5O 8CO 9HO Butano 1 ol 1,5,4 L 0. (Espcex (Aan)) Dada a equação balanceada de detonação do explosivo nitroglicerina de C H NO : fórula 3 5 ( 3 ) 3 ( l) ( ) ( ) ( g) + ( g) + ( g) + ( g) 4C H NO 6N 1CO 10H O 7O l Considerando os gases acia coo ideais, a teperatura de 300 Kelvin (K) e a pressão de 1at, o volue gasoso total que será produzido na detonação copleta de 454 g de 3 5 ( 3 ) 3 ( l) Dados: C H NO é: Eleento Massa Atôica (u) H (hidrogênio) C (carbono) O (oxigênio) N (nitrogênio) Constante universal dos gases: 1 1 R 8, 10 at L K ol = a) 639,6 L b) 45,0 L c) 430,5 L d) 85,3 L e) 350,0 L contatoqpv@gail.co 15

16 Alternativa C Tereos: ( ) = ( ) ( ) ( g) + ( g) + ( g) + ( g) C H NO 7 g/ol C H NO 6N 1CO 10H O 7O n l 4 7 g ( ) ol de gases gases 454 g n = 17,5 ol de gases gases A partir da equação de estado de u gás ideal, ve: 1 1 n = 17,5 ol; P = 1 at; R = 8, 10 at L K ol ; T = 300 K gases P V = n R T 1 V = 17,5 8, V = 430,5 L. 1. (Uft) A Aspirina C é u edicaento indicado para o alívio sintoático da dor de cabeça, dor uscular e febre causadas por gripes e resfriados. É apresentada na fora de copriido efervescente contendo 400 g de ácido acetilsalicílico (180 g ol 1 ), alé de ácido ascórbico e outras substâncias, coo bicarbonato de sódio (84 g ol 1 ) e sacarina sódica. ( Adaptado.) A reação do ácido acetilsalicílico co bicarbonato de sódio é apresentada na equação. a) Calcule a assa aproxiada de bicarbonato de sódio necessária para reagir copletaente co o ácido acetilsalicílico presente no copriido. b) Calcule o volue áxio de gás carbônico a 300 K e 1,0 at que pode ser obtido a partir da reação de 90 g de ácido acetilsalicílico co excesso de bicarbonato de sódio. Considere R igual a 0,08 at L K 1 ol 1. a) De acordo co a equação, tereos: 1 ol (C9H8O 4) 1 ol (NaHCO 3) 180 g 84 (NaHCO 3) NaHCO3 400 g = 187 g NaHCO3 contatoqpv@gail.co 16

17 b) Convertendo a assa de ácido acetilsalicílico para ol, ve: 90 g nc = = = 9H8O 0,50 ol 4 M g.ol A partir da equação fornecida no enunciado e aplicando a equação de estado dos gases, tereos: 1 ol (ácido acetilsalicílico) 1 ol (CO ) 0,50 ol (ácido acetilsalicílico) P V = n R T at V = 0,50 ol 0,08 at.k.ol.k 300 K V CO = 1 L 0,50 ol (CO ). (Ufg) O tipo ais cou de cálculo renal popularente conhecido coo pedra nos rins é forado por oxalato de cálcio, ou etanodioato de cálcio, que se precipita no trato urinário, quando as concentrações de íons cálcio e oxalato fica uito elevadas. Íons agnésio pode, tabé, estar presentes na urina e, nesse caso, forar precipitados de oxalato de agnésio. a) No ácido oxálico, ou ácido etanodioico, cuja fórula olecular é C H O 4, abos os átoos de hidrogênio são ionizáveis. Represente a fórula estrutural desse ácido, explicitando se for o caso, a ocorrência de ligações últiplas. b) Escreva a equação quíica balanceada para a reação de íon oxalato co íon cálcio. Nessa equação, use a fórula olecular para representar o íon oxalato. c) Para deterinar as concentrações de íons cálcio e agnésio e ua aostra de urina, esses íons fora precipitados coo ua istura de oxalatos. Esse precipitado foi, e seguida, aquecido e decopôs-se, dando orige a ua istura de CaCO 3 e MgO de assa igual a 0,0450 g. Dando continuidade ao experiento, aqueceu-se essa istura a ua teperatura ais elevada e, então, obteve-se u resíduo sólido de CaO e MgO. de assa igual a 0,096 g. Calcule a assa de íons cálcio precipitada na aostra de urina original. Para calcular assas olares relevantes, aproxie as assas atôicas de valores inteiros. a) Fórula estrutural plana do ácido oxálico ou etanodioico: b) Equação quíica balanceada para a reação de íon oxalato C O (aq) Ca (aq) C O Ca(s) ou C O (aq) Ca (aq) CaC O (s) (CO 4 )co íon cálcio + (Ca ): c) Subtraindo-se a assa da istura após o aqueciento da assa da istura antes do aqueciento, obté-se a assa de gás carbônico liberada e, consequenteente, o núero de ols de CO. contatoqpv@gail.co 17

18 Δ = 0,0450 g 0,096 g = 0,0154 g CO = 0,0154 g CO 0, nco = = = 3,5 10 ol M 44 CO + 1 ol Ca 4 3,5 10 ol 1 ol CO 4 3,5 10 ol n + = 3,5 10 ol = Ca M 40 Ca Ca Ca + Ca 4 = 3, = 0,014 g = 1,4 10 g 3. (Ufg) Na figura abaixo está representada ua balança. No prato da esquerda há u béquer, que conté ua solução aquosa de ácido clorídrico HCl. No prato da direita, fora colocados alguns pesos, de fora que as assas, nos dois pratos, fique iguais. Considere que se adiciona à solução ácida, acia descrita, ua solução aquosa de bicarbonato de sódio, NaHCO 3, o que resulta nua reação quíica. a) Escreva a equação balanceada que representa essa reação. b) A assa da solução aquosa de bicarbonato de sódio adicionada é de 16,80 g, valor encontrado nua pesage independente, feita e outra balança. Quando cessa a reação, para que a assa contida nos dois pratos peraneça igual, é necessário adicionar, ao prato da direita, pesos correspondentes a ua assa adicional de 16,36 g. Considerando a equação representada no ite anterior, explique por que, no prato direito, a adição de apenas 16,36 g basta para equilibrar novaente a balança. c) Calcule a quantidade de bicarbonato de sódio, e ol, presente na solução aquosa adicionada. a) Equação balanceada que representa essa reação: NaHCO (aq) + HC l(aq) NaC l(aq) + H O( l) + CO (g). 3 b) A adição de apenas 16,36 g já basta para equilibrar o sistea, pois ele está aberto e o CO (g) escapa. Consequenteente ocorre ua diinuição de assa contatoqpv@gail.co

19 c) Tereos: = 16,80 16,36 = 0,44 g n CO CO CO 0,44 = = = 0,01 ol M 44 CO NaHCO (aq) + HC l(aq) NaC l(aq) + H O( l) + CO (g) 3 1 ol 1 ol 0,01ol A quantidade de NaHCO 3(aq) é de 0,01 ol. 0,01 ol 4. (Ue) Após fazer o balanceaento das reações a seguir, nos casos necessários, assinale o que for correto. (I) CaO + C CaC + CO (s) (s) (s) (g) (II) CaC + H O C H + Ca(OH) (s) ( l) (g) (aq) (III) Ca(OH) + CO CaCO + H O (aq) (g) 3(s) 01) A reação balanceada que representa a produção de carbonato de cálcio sólido e gás acetileno, a partir de carbeto de cálcio sólido, gás carbônico e água líquida é CaC + CO + H O C H + CaCO. (s) (g) ( l) (g) 3(s) 0) Considerando-se u rendiento de 100% para qualquer ua das reações apresentadas no enunciado, (I), (II) ou (III), a síntese de kg de CaCO 3(s) requer 1,4 kg de CaO. 04) Na reação (I), no sentido da reação direta, enquanto alguns átoos de C (s) sofre oxidação outros deve sofrer redução. 08) Nas reações (I), (II) e (III) pode-se encontrar o átoo de carbono co os Nox -, -1, 0, + e ) A reação (II) pode ser classificada coo ua reação de adição = 05. Tereos: (I) 1CaO + 3C 1CaC + 1CO (s) (s) (s) (g) (II) 1CaC + H O 1C H + 1Ca(OH) (s) ( l) (g) (aq) (III) 1Ca(OH) + 1CO 1CaCO + 1H O Análise das afirações: (aq) (g) 3(s) ( l) 01) Correta. A reação balanceada que representa a produção de carbonato de cálcio sólido e gás acetileno, a partir de carbeto de cálcio sólido, gás carbônico e água líquida é CaC + CO + H O C H + CaCO. (s) (g) ( l) (g) 3(s) 0) Incorreta. Considerando-se u rendiento de 100 % para qualquer ua das reações apresentadas no enunciado, (I), (II) ou (III), a síntese de kg de CaCO 3(s) requer 1,1 kg de CaO: contatoqpv@gail.co 19

20 (I) CaO(s) + 3C(s) CaC (s) + CO(g) (II) CaC (s) + ( l) H O C H + Ca(OH) Professora Sonia (g) (aq) (III) Ca(OH) (aq) + CO(g) CaCO3(s) + H O( l) CaO(s) + 3C(s) + CO(g) CO(g) + CH(g) + CaCO3(s) 56 kg 100 kg 1,1 kg kg 04) Correta. Na reação (I), no sentido da reação direta, enquanto alguns átoos de C (s) sofre oxidação outros deve sofrer redução: CaO + C CaC + CO (s) (s) (s) (g) C + e C (redução) 0 + C C + e (oxidação) 08) Incorreta. Nas reações (I), (II) e (III) pode-se encontrar o átoo de carbono co os Nox -, -1, 0 e +. 16) Incorreta. A reação (II) pode ser classificada coo ua reação de dupla-troca: 5. (Uft) A ribose e a glicose, sacarídeos encontrados e produtos naturais, apresenta a esa fórula epírica, CHO. Epregando-se u equipaento, coo o representado na figura, que coleta e ede as quantidades dos gases produzidos na reação de u coposto orgânico co excesso de gás oxigênio, fora coletados 0,0 g de CO na análise de ol de ribose. a) Dê o noe da reação quíica que ocorre co ua aostra de glicose ( C6H1O 6 ) no equipaento descrito. Escreva a equação balanceada dessa reação. b) Deterine a assa olar da ribose. Apresente os cálculos efetuados. a) A reação que ocorre co a glicose é a cobustão: C6H1O 6(s) + 6O (g) 6CO (g) + 6HO( l). b) Fora coletados 0,0 g de CO na análise de 0,0 g (CO ) CO CO = 0 g 3 10 ol (ribose) 1 ol (ribose) ol de ribose, então, contatoqpv@gail.co 0

21 0 nco = n = = CO 5 ol M 44 Coo a ribose é u carboidrato, podeos representar sua cobustão por (CHO) x + 1,5xO xco + xho. Para x = 5 : (CH O) + 7,5O 5CO + 5H O (CH O) 5 C H O C H O = C H O = 150 g/ol contatoqpv@gail.co 1