Professor Marcus Ennes. -Estequiometria

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1 Professor Marcus Ennes -Estequiometria - RELAÇÕES FUNDAMENTAIS RAZÃO E PROPORÇÃO 1) Um formigueiro é composto por formigas. Cada formiga consome por dia, moléculas de glicose (C 6 H 12 O 6 ). A) Quantas moléculas de glicose são consumidas por essas formigas em um dia? B) Quantos átomos de carbono são consumidos por essas formigas em um dia? 2) De um cilindro contendo 640 g de gás metano (CH 4 ) foram retirados 1,2 x moléculas. Quantos mols do gás restaram no cilindro? a) 20 mol b) 38 mol c) 42 mol d) 55 mol e) 90 mol 3) O carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ), utilizado na fabricação do vidro, é encontrado em quantidades mínimas. Ele, entretanto, pode ser obtido a partir de produtos naturais muito abundantes: O carbonato de cálcio (CaCO 3 ) e o cloreto de sódio (NaCl) como mostra a equação abaixo: CaCO 3 + 2NaCl Na 2 CO 3 + CaCl 2 Determine quantos mols de Na 2 CO 3 estão presentes em 159 g desse sal. a) 15 mol b) 1,5mol c) 1, 05mol d) 0,15 mol e) 2,5 mol 4) Um medicamento contém 90 mg de ácido acetilsalicílico (C 9 H 8 O 4 ) por comprimido. Quantas moléculas dessa substância há em cada um desses comprimidos? MM do ácido acetilsalicílico: 180g/mol Constante de Avogadro = 6,02x10 23 mol -1 a) 3,01x b) 3,1x c) 1,3 x d) 3,01x10 20 e) 3,0x10 23

2 ESTEQUIOMETRIA SIMPLES 5) A queima completa de fuligem (carbono) produz gás carbônico. Calcule a massa de CO 2 obtida na queima de 50 mols de fuligem, de acordo com a equação: C + O 2 CO 2 6) A equação química N 2 + 3H 2 2NH 3 caracteriza o método Haber, processo industrial de produção de amônia, matéria-prima da indústria de fertilizantes. Qual é a quantidade de mols de H 2 necessária para produzir 1,7 Kg de amônia? 7)A produção de alumínio, através do Al 2 O 3 presente na bauxita, pode ser equacionada por: Al 2 O 3 + 3C 2Al + 3CO Com base nessas informações, responda: a) Qual massa de alumínio será obtida a partir de 510 toneladas de Al 2 O 3? b) Que volume de CO, um gás muito tóxico, será produzido a partir de 1,0 mol de Al 2 O 3, nas CNTP? 8) A combustão completa do gás de isqueiro, butano (C 4 H 10 ), ocorre de acordo com a equação: 2C 4 H O 2 8CO H 2 O Na combustão de 0,58g de gás de isqueiro, determine: a) a massa de gás O 2 consumida; b) o número de moléculas de oxigênio consumidas c) o número de átomos de oxigênio consumidos d) o volume de gás CO 2 formado nas CNTP. e) calcule também o volume de ar consumido nas CNTP. Dado: Volume de O 2 = 20% do volume de ar 9) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno é obtido na hora, através da seguinte reação química: CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC 2 ) que será necessária para obter 12,3 L de acetileno (C 2 H 2 ) a 1 atm e 27 o C? Dado: R = 0,082 atm.l/k.mol a) 8g b) 16g c) 24g d) 32g e) 48g

3 10) O óxido nitroso, N 2 O, é conhecido como gás hilariante e foi um dos primeiros anestésicos a ser descoberto. Esse gás pode ser obtido pelo aquecimento de nitrato de amônio sólido. a) Escreva a equação da decomposição por aquecimento do nitrato de amônio em óxido nitroso e água b) Calcule a massa do nitrato de amônio necessária para se obter 880g de óxido nitroso. REAÇÕES EM SEQUÊNCIA 11) Observe o processo: K 2 O + H 2 O 2KOH H 3 PO 4 + 3KOH K 3 PO 4 + 3H 2 O Qual é a quantidade de K 3 PO 4 a ser obtido a partir de 9 mols de K 2 O? 12) As indústrias de cerveja utilizam o gás carbônico na fermentação da maltose (C 12 H 22 O 11 ), presente na cevada, com o objetivo de produzir água gaseificada para fabricação de refrigerantes. As reações químicas deste processo são mostradas abaixo: C 12 H 22 O 11 + H 2 O 4 C 2 H 5 OH + 4 CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 A) Qual o volume ocupado por 4 mols de gás carbônico nas CNTP? B) Qual a massa de ácido carbônico obtida a partir de 3,26 kg de maltose? 13) Calcule a massa de pirita (FeS 2 ) necessária a produção de 490 toneladas de ácido sulfúrico no seguinte processo industrial: 4FeS O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 2SO 2 + O 2 2SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 14) Observe o processo abaixo: MnO 2 + 4HCl MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 3Cl 2 + 6NaOH 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O 2NaClO 3 2NaCl + 3O 2 Calcule a massa de pirolusita (MnO 2 ) necessária para produzir 0,672 L de O 2, nas CNTP.

4 15) O gás hidrogênio, em laboratório, pode ser preparado pelo processo: Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl 2(aq) + H 2(g) O gás assim produzido poderá reagir com o gás acetileno (C 2 H 2 ), originando gás etano (C 2 H 6 ): C 2 H 2(g) + 2H 2(g) C 2 H 6(g) Determine a massa mínima de zinco necessária para produzir 500 ml de etano, a 1atm e 25 o C. PUREZA DOS REAGENTES 16) Observe o processo que ocorre no catalisador de um carro: CO + ½ O 2 CO 2 Qual volume de gás carbônico, nas CNTP, será obtido a partir de 500g de uma amostra de CO, com 84% de pureza em relação a esse gás? 17) Uma prática muito comum na agricultura é a utilização de cal virgem, na correção da acidez do solo a ser usado para o plantio. A cal virgem, jogada ao solo, entra em contato com a água, produzindo a cal hidratada, de acordo com a equação abaixo: CaO + H 2 O Ca (OH) 2 Se, na correção de um solo ácido, foram utilizados 15g de cal virgem, que apresenta 60% em massa de CaO, a massa de cal hidratada obtida será de aproximadamente: a) 11,9 g d) 0,1 g b) 9,0 g e) 30,0 g c) 19,5 g 18) Calcule o volume em litros de CO2 medido nas CNTP, obtido pela pirólise de 600 g de CaCO3 contendo 75% de pureza.

5 19) Determine qual massa aproximada de matéria-prima, constituída por enxofre com 80% de pureza, será necessária para produzir 392 toneladas de ácido sulfúrico, na equação: 2S + 3O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 RENDIMENTO DA REAÇÃO 20) Veja abaixo um dos processos que ocorrem freqüentemente na indústria siderúrgica: FeO + CO Fe + CO 2 Com base nesse processo, determine a massa de ferro que será obtida a partir de 360 toneladas de FeO, com rendimento de 80%. 21) A produção de H 2 SO 4 pode ser resumida pelas seguintes etapas: S + O 2 SO 2 2SO 2 + O 2 2SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Qual massa de H 2 SO 4 poderá ser obtida a partir de 64 toneladas de enxofre em um processo com 90% de rendimento? 22) Em laboratório, o gás cloro pode ser preparado pelo processo: MnO 2 + 4HCl MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O A partir de 6,3g de MnO 2, foram obtidos 0,896L de gás Cl 2 nas CNTP. Qual foi o rendimento dessa preparação? 23) A reação entre amônia e metano é catalisada por platina, sendo formados cianeto de hidrogênio e hidrogênio gasosos. a) Escreva a equação química balanceada da reação. b) Calcule as massas dos reagentes para a obtenção de 2,70 Kg de cianeto de hidrogênio, supondo um rendimento de 80%.

6 24) Qual o rendimento da relação em que 46 g de tolueno, oxidados por excesso de dicromato de potássio em meio sulfúrico, fornecem 48,8 g de ácido benzóico? a) 61%; b) 70%; c) 75%; d) 80%; e) 94%; REAGENTE EM EXCESSO X LIMITANTE 25) Determine a massa de água produzida na combustão entre 16g de gás hidrogênio e 64g de gás oxigênio. 26) Na síntese da amônia, determine o excesso de reagente após a reação na mistura de 9 mols de H 2 e 9 mols de N 2. 27) O processo descrito a seguir é uma das etapas que ocorrem na formação das chuvas ácidas: 2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) Após a reação completa entre 200 mols de SO 2 e 150 mols de O 2, haverá formaçã de quantos mols de SO 3? Qual será a quantidade de reagente que estará em excesso? 28) No processo abaixo, ainda não balanceado, foram misturados 224L de ar com 0,2 mol de butano em condições normais de temperatura e pressão: C 4 H 10 + O 2 CO 2 + H 2 O Sabendo que a porcentagem de O 2 no ar vale 20%, podemos afirmar que: a) não haverá excesso de reagente. b) após a reação, deve sobrar oxigênio do ar. c) a quantidade de O 2 não é suficiente para que a combustão ocorra completamente. d) a equação dada é impossível de ser balanceada. e) haverá formação de 22,4L de CO 2. 29) A atuação do íon bicarbonato como antiácido pode ser dada pela seguinte equação:

7 - HCO 3 (aq) + H + (aq) CO 2(g) + H 2 O (l) Supondo que 12,2g de bicarbonato sejam colocados em contato com 2,0g de íons H +, determine: a) a massa do excesso de reagente. b) o volume de CO 2 produzido nas CNTP. 30) Cromo metálico pode ser produzido pela redução de Cr 2 O 3 com Al, de acordo com a equação: 2Al + Cr 2 O 3 2Cr + Al 2 O 3 Supondo reação completa, a massa de cromo produzida pela reação de 5,4kg de Al com 20,0kg de Cr 2 O 3 é igual a: Dados: Cr = 52; Al = 27; O = 16 a) 4,8 kg b) 5,2 kg c) 10,4 kg d) 13,7 kg e) 15,2 kg

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