Semana 04. CANTO, E. L. Minerais, minérios, metais: de onde vêm?, para onde vão? São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado).

Transcrição

1 Seana 04

2 Seana (Ene 2016) A iniização do tepo e custo de ua reação quíica, be coo o auento na sua taxa de conversão, caracteriza a eficiência de u processo quíico. Coo consequência, produtos pode chegar ao consuidor ais baratos. U dos parâetros que ede a eficiência de ua reação quíica é o seu rendiento olar (R, e %), definido coo nproduto R 100 nreagente liitante e que n corresponde ao núero de ols. O etanol pode ser obtido pela reação entre broeto de etila e hidróxido de sódio, confore a equação quíica: CH3Br NaOH CH3OH NaBr As assas olares (e g ol) desses eleentos são: H 1; C 12; O 16; Na 23; Br 80. O rendiento olar da reação, e que 32 g de etanol fora obtidos a partir de 142,5 g de broeto de etila e 80 g de hidróxido de sódio, é ais próxio de a) 22%. b) 40%. c) 50%. d) 67%. e) 75%. 02. (Ene 2015) Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza ua técnica chaada galvanização. U etal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de u inério denoinado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do inério e zinco etálico te rendiento de 80% nesta sequência de equações quíicas: 2 ZnS 3 O2 2 ZnO 2 SO2 ZnO CO Zn Considere as assas olares: ZnS (97 g ol); O 2 (32 g ol); ZnO (81g ol); SO 2 (64 g ol); CO (28 g ol); CO 2 (44 g ol); e Zn (65 g ol). Que valor ais próxio de assa de zinco etálico, e quilograas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita? a) 25 b) 33 c) 40 d) 50 e) (Ene PPL 2015) O cobre presente nos fios elétricos e instruentos usicais é obtido a partir da ustulação do inério calcosita (Cu2S). Durante esse processo, ocorre o aqueciento desse sulfeto na presença de oxigênio, de fora que o cobre fique livre e o enxofre se cobine co o O 2 produzindo SO 2, confore a equação quíica: Cu S(s) O (g) 2Cu( ) SO (g) CANTO, E. L. Minerais, inérios, etais: de onde vê?, para onde vão? São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado). As assas olares dos eleentos Cu e S são, respectivaente, iguais a 63,5 g ol e 32 g ol. Considerando que se queira obter 16 ols do etal e ua reação cujo rendiento é de 80%, a assa, e graas, do inério necessária para obtenção do cobre é igual a a) 955. b) c) d) e) (Ene PPL 2014) A água potável precisa ser lípida, ou seja, não deve conter partículas e suspensão, tais coo terra ou restos de plantas, couns nas águas de rios e lagoas. A reoção das partículas é feita e estações de trataento, onde Ca(OH) 2 e excesso e A 2(SO 4) 3 são adicionados e u tanque para forar sulfato de cálcio e hidróxido de aluínio. Esse últio se fora coo flocos gelatinosos insolúveis e água, que são capazes de agregar partículas e suspensão.

3 Seana 04 E ua estação de trataento, cada 10 graas de hidróxido de aluínio é capaz de carregar 2 graas de partículas. Após decantação e filtração, a água lípida é tratada co cloro e distribuída para as residências. As assas olares dos eleentos H, O, A, S e Ca são, respectivaente, 1g ol, 16g ol, 27g ol, 32g ol e 40g ol. Considerando que 1000 litros da água de u rio possue 45 graas de partículas e suspensão, a quantidade ínia de A 2(SO 4) 3 que deve ser utilizada na estação de trataento de água, capaz de tratar 3000 litros de água de ua só vez, para garantir que todas as partículas e suspensão seja precipitadas, é ais próxia de a) 59g. b) 493g. c) 987g. d) 1480g. e) 2960g. 05. (Ene PPL 2014) O cobre, uito utilizado e fios da rede elétrica e co considerável valor de ercado, pode ser encontrado na natureza na fora de calcocita, Cu2S(s), de assa olar 159g ol. Por eio da reação Cu2S(s) O 2(g) 2Cu(s) SO 2(g), é possível obtê-lo na fora etálica. A quantidade de atéria de cobre etálico produzida a partir de ua tonelada de calcocita co 7,95% ( ) de pureza é a) b) c) 3 1,0 10 ol. 2 5,0 10 ol. 0 1,0 10 ol. 1 d) 5,0 10 ol. 3 e) 4,0 10 ol. 06. (Ene 2014) Grandes fontes de eissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel, e decorrência da oxidação dos inérios sulfurados. Para evitar a liberação desses óxidos na atosfera e a consequente foração da chuva ácida, o gás pode ser lavado, e u processo conhecido coo dessulfurização, confore ostrado na equação (1). CaCO 3(s) SO2(g) CaSO3(s) CO 2(g) (1) Por sua vez, o sulfito de cálcio forado pode ser oxidado, co o auxílio do ar atosférico, para a obtenção do sulfato de cálcio, coo ostrado na equação (2). Essa etapa é de grande interesse porque o produto da reação, popularente conhecido coo gesso, é utilizado para fins agrícolas. 2 CaSO3(s) O2(g) 2 CaSO 4(s) (2) As assas olares dos eleentos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12g / ol, 16g / ol, 32g / ol e 40g / ol, respectivaente. BAIRD, C. Quíica abiental. Porto Alegre: Bookan (adaptado). Considerando u rendiento de 90% no processo, a assa de gesso obtida, e graas, por ol de gás retido é ais próxia de a) 64. b) 108. c) 122. d) 136. e) (Ene 2013) A produção de aço envolve o aqueciento do inério de ferro, junto co carvão (carbono) e ar atosférico e ua série de reações de oxirredução. O produto é chaado de ferro-gusa e conté cerca de 3,3% de carbono. Ua fora de eliinar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aqueciento do ferro-gusa co gás oxigênio puro. Os dois principais produtos forados são aço doce (liga de ferro co teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As assas olares aproxiadas dos eleentos carbono e oxigênio são, respectivaente, 12 g/ol e 16 g/ol. LEE, J. D. Quíica Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blücher, 1999 (adaptado). Considerando que u forno foi alientado co 2,5 toneladas de ferro-gusa, a assa de gás carbônico forada, e quilograas, na produção de aço doce, é ais próxia de a) 28. b) 75. c) 175. d) 275. e) 303.

4 Seana (Ene PPL 2012) Pesquisadores conseguira produzir grafita agnética por u processo inédito e forno co atosfera controlada e e teperaturas elevadas. No forno são colocados grafita coercial e pó e óxido etálico, tal coo CuO. Nessas condições, o óxido é reduzido e ocorre a oxidação da grafita, co a introdução de pequenos defeitos, dando orige à propriedade agnética do aterial. VASCONCELOS, Y. U iã diferente. Disponível e: Acesso e: 24 fev (adaptado) Considerando o processo descrito co u rendiento de 100%, 8 g de CuO produzirão ua assa de CO 2 igual a: Dados: Massa olar e g/ol: C = 12; O = 16; Cu = 64 a) 2,2g. b) 2,8g. c) 3,7g. d) 4,4g. e) 5,5g. 09. (Ene 2012) No Japão, u oviento nacional para a prooção da luta contra o aqueciento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de CO 2 a enos! A ideia é cada pessoa reduzir e 1 kg a quantidade de CO 2 eitida todo dia, por eio de pequenos gestos ecológicos, coo diinuir a queia de gás de cozinha. 10. (Ene 2011) O peróxido de hidrogênio é couente utilizado coo antisséptico e alvejante. Tabé pode ser epregado e trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareaento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, coo o peranganato de potássio, este óxido decopõe-se, confore a equação a seguir: 5H 2 O 2(aq) + 2 KMnO 4(aq) + 3 H 2 SO 4(aq) 5 O 2(g) + 2 MnSO 4(aq) + K 2 SO 4(aq) + 8 H 2 O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Quíica. São Paulo: McGraw-Hill, De acordo co a estequioetria da reação descrita, a quantidade de peranganato de potássio necessária para reagir copletaente co 20,0 L de ua solução 0,1 ol/l de peróxido de hidrogênio é igual a 0 a) 2,0 10 ol 3 b) 2,0 10 ol 1 c) 8,0 10 ol 4 d) 8,0 10 ol 3 e) 5,0 10 ol U habúrguer ecológico? É pra já! Disponível e: Acesso e: 24 fev (adaptado). Considerando u processo de cobustão copleta de u gás de cozinha coposto exclusivaente por butano (C 4 H 10 ), a ínia quantidade desse gás que u japonês deve deixar de queiar para atender à eta diária, apenas co esse gesto, é de Dados: CO 2 (44 g/ol); C 4 H 10 (58 g/ol) a) 0,25 kg. b) 0,33 kg. c) 1,0 kg. d) 1,3 kg. e) 3,0 kg.

5 Seana 04 01: [D] GABARITO: CH3OH 32; CH3Br 95; NaOH 40. CH Br NaOH CH OH NaBr g 40 g 32 g 142,5 g 80 g 32 g , CH3Br NaOH CH3OH NaBr 95 g 40 g 32 g 142,5 g 80 g Excesso de reagente CH 3 OH CH 3OH 48 g 48 g 100% de rendiento 32 g r r 66,666% 67% 02: [C] Tereos: 2ZnS + 3O 2 2ZnO + 2SO2 2ZnO + 2CO 2Zn + 2 Global 2ZnS + 3O 2+ 2CO 2SO2 2Zn g 2 65 g 0,80 0, kg Zn 40,206 kg 40 kg Zn 04: [D] 1000 L 45 g de partículas e suspensão 3000 L 135 g de partículas e suspensão 10 g de A (OH) 3 2 g de partículas e suspensão A (OH) g de partículas e suspensão A (OH) g A 2(SO 4 ) g / ol A (OH) 3 78 g A 2(SO 4 ) 3 3Ca(OH) 2 3CaSO4 2A (OH) g 2 78g A 2(SO 4 ) ,8 g 1480 g A 2(SO 4 ) 3 05: [A] 675 g Cu2S(s) O 2(g) 2Cu(s) SO 2(g), 159 g 2 ols 7, g 100 ncu(s) 3 ncu(s) 1000 ols 1,0 10 ol 06: [C] Tereos: 2CaCO3(s) 2SO2(g) 2CaSO3(s) 2CO 2(g) (1) 2 CaSO3(s) O2(g) 2 CaSO 4(s) (2) Global 2CaCO3(s) 2SO2(g) O2(g) 2 CaSO4(s) 03: [C] Cu S r 80 % 0, Cu S(s) O (g) 2Cu( ) SO (g) 159 g Cu2S Cu2S g 2 ols 0,80 16 ols gás retido " gesso" Global 2CaCO3(s) 2SO2(g) O2(g) 2 CaSO4(s) CaSO4(s) 2 ol 1 ol 122,4 g g 0,90 CaSO4(s)

6 Seana 04 07: [D] O ferro gusa te 3,3 % de carbono e de acordo co o enunciado, o excesso de carbono é retirado forando ua liga (aço doce) co 0,3 % de carbono, ou seja, 3,0 % de carbono (3,3 % - 0,3 %) é retirado. Então: 1 L 1000 L 0,1 ol(h O ) n 2 2 n ol(h O ) HO ,002 ol 1000 L 20 L 2,5 t 2500 kg de ferro gusa (total); C 12; CO kg 100 % carbono retirado carbono retirado C O CO g 44 g 75 kg 275 kg 3,0% 75 kg 2 08: [A] No forno são colocados grafita coercial e pó e óxido etálico, tal coo CuO: Cgr 2CuO 2Cu (redução do cobre : 2 0) 2 80 g 44 g 8g 2,2g 09: [B] A partir da equação da cobustão copleta do butano, ve: C4H 10(g) 6,5O 2(g) 4CO 2(g) 5H2O( ) 58 g 4 44 g CH 4 10 CH kg 0,3295 0,33 kg 10: [D] Teos 20 L de ua solução 0,1 ol/l de peróxido de hidrogênio, ou seja: