calculo estequiometrico questoes subjetivas

Prof. Alexandre Oliveira www.alexquimica.com.br

Cálculo Estequiométrico - Questões Subjetivas pag.1

Cálculo Estequiométrico - Questões Subjetivas 1. (Fuvest) Composição, em volume, do gás de nafta hidrogênio .............................................. 45% metano .................................................... 30% dióxido de carbono ................................. 20% monóxido de carbono .............................. 5% O gás de nafta distribuído na cidade de São Paulo está sendo gradativamente substituído pelo gás natural(100% metano). A substituição requer troca de queimadores dos fogões e aquecedores para que o fluxo de ar seja o adequado à combustão completa do gás natural. a) Mostre, por meio de equações químicas e relações volumétricas, que a chama será fuliginosa, devido à combustão incompleta, se a troca dos queimadores não for feita. Neste caso, considere fluxos iguais para o gás de nafta e para o gás natural. b) Qual é a contribuição do dióxido de carbono para o poder calorífico do gás de nafta? c) Gás de nafta ou gás natural, qual é o mais tóxico? Justifique. 2. (Fuvest) O 2-bromobutano (líquido) reage com hidróxido de potássio (em solução de água e álcool) formando o 2-buteno (gasoso) e, em menor proporção, o 1-buteno (gasoso): C„H‰Br + KOH ë C„Hˆ + KBr + H‚O Numa experiência, 1,37g de 2-bromobutano e excesso de KOH foram aquecidos a 80°C. A cada 50 segundos o volume da mistura de butenos foi determinado, nas condições ambientes, obtendo-se o gráfico a seguir.

a) Com esses dados verifica-se que a conversão do 2-bromobutano na mistura 2-buteno e 1-buteno não foi de 100%. Mostre isto com cálculos. b) Nas condições da experiência com o 2-bromobutano ocorreu também reação de substituição. Nesse caso, qual a fórmula estrutural do produto formado? c) Observando o gráfico anterior, o que se pode afirmar sobre a velocidade da reação quando se comparam seus valores médios ao redor de 100, 250 e 400 segundos? Justifique utilizando o gráfico. Dados: Volume molar de gás nas condições ambientes = 25L/mol Massa molar do 2-bromobutano = 137g/mol 3. (Ime) Um químico obteve no laboratório uma mistura, constituída de butanona e butiraldeído. Uma alíquota dessa mistura, pesando 0,500g, foi tratada com KMnO„ em meio básico. O produto orgânico obtido por destilação apresentou massa de 0,125g. Determine a percentagem, em mol, dos componentes da mistura. Massas atômicas: C = 12 H = 1 O = 16 4. (Puc-rio) 1. Descreva as reações químicas para a obtenção de:



a) propanoamida a partir do propanoato de etila; b) ácido propanóico a partir da propanoamida; c) propanonitrila a partir da propanoamida. 2. Qual a massa de nitrobenzeno obtida na nitração de 5g de benzeno, supondo-se um rendimento da reação de 100%? Dados: massas molares C = 12 g/mol; H = 1 g/mol; N = 14 g/mol; O = 16 g/mol 5. (Ufrj) O esquema a seguir mostra compostos que podem ser obtidos a partir de um alceno de fórmula molecular C„Hˆ.

Dados: Massas molares (g/mol): C=12,0; H=1,0; O=16,0 a) Dê o nome do álcool C„H�³O. b) Calcule a massa, em gramas, de alceno C„Hˆ necessária para produzir 30g do ácido C‚H„O‚. 6. (Unirio) "Analgésicos vendidos sem prescrição médicas podem ter efeitos colaterais graves. Em estudo da Universidade de Stanford, com 4164 pessoas, verificou-se que as que tomaram sistematicamente antiinflamatórios não hormonais, como aspirina, têm risco quatro vezes maior de hemorragias gastrointestinais." (JORNAL DO BRASIL, 09/09/98). A aspirina é obtida a partir do ácido salicílico, segundo a reação:

a) Qual o nome do reagente B? b) Qual a estrutura do subproduto D? c) Partindo de 0,5 mol do reagente A, quantos gramas do produto C serão obtidos, considerando que o rendimento da reação seja de 90%? Massas molares (g/mol): C = 12,0; H = 1,0; O = 16,0 7. (Ufrj) A diferença de eletronegatividade entre os elementos de um composto químico é um fator determinante para sua classificação como iônico ou covalente, e se relaciona, também, com diversas características de cada composto. Os sólidos iônicos, por exemplo, são em geral brancos; já os covalentes apresentam cores que aumentam de intensidade de acordo com o aumento do caráter covalente. a) Dentre os compostos sólidos AØ‚Oƒ, CdS, PbS, AuCØ e AgF, identifique os que devem apresentar cor branca. Justifique sua resposta. b) O sulfeto de cádmio (CdS) é um composto sólido que pode ser obtido segundo a reação: Na‚S + Cd(NOƒ)‚ ë CdS + 2NaNOƒ Supondo que o rendimento da reação é de 75%, calcule a massa de Na‚S necessária para obter-se 54g de CdS. Dados: Na = 23 u; S = 32 u; Cd = 112 u 8. (Fuvest) O iso-octano é um combustível automotivo. A combustão desse material ocorre na



fase gasosa. Dados a massa molar do iso-octano igual a 114g/mol, o volume molar de gás nas "condições ambiente" igual a 25L/mol e a composição do ar (em volume): O‚ = 20% e N‚ = 80%. a) Escreva a equação balanceada da reação de combustão completa do iso-octano, usando fórmulas moleculares. b) Calcule o volume de ar, nas "condições ambiente", necessário para a combustão completa de 228g de iso-octano. 9. (Ufrj) A reação de hidratação de um certo óxido é representada pela equação: X‚O + H‚O ë 2 XOH, onde X é um elemento desconhecido a) Classifique o óxido X‚O. b) A reação de neutralização de XOH com um ácido produz sal e água. Sabendo que 112g de XOH reagem com 73g de ácido clorídrico, apresente o nome do sal formado nesta neutralização. 10. (Ufrj) Na reação representada a seguir Pb (NOƒ)‚ + XCl‚ ë PbCl‚ + X (NOƒ)‚, onde X representa um elemento químico, são consumidos 11,1 g de XCl‚ para precipitar 27,8 g de cloreto de chumbo II a) Classifique essa reação. b) Qual o nome do composto XCl‚? Justifique sua resposta. 11. (Fuvest) Um método de obtenção de H‚(g), em laboratório, se baseia na reação de alumínio metálico com solução aquosa de hidróxido de sódio. a) Escreva a equação balanceada dessa reação, sabendo-se que o hidrogênio provém da redução da água e que o alumínio, na sua oxidação, forma a espécie aluminato, AØ(OH)−„. b) Para a obtenção do H‚, foram usados 0,10 mol de alumínio e 100mL de uma solução aquosa de NaOH, de densidade 1,08g/mL e porcentagem em massa

(título) 8,0%. Qual dos reagentes, AØ ou NaOH, é o reagente limitante na obtenção do H‚? Justifique, calculando a quantidade, em mol, de NaOH usada. Dado: Massa molar do NaOH = 40 g/mol 12. (Uerj) O peróxido de hidrogênio, H‚O‚, substância cuja solução aquosa é conhecida comercialmente como "água oxigenada", pode ser obtido por um processo cíclico que envolve um sistema quinol-quinona, conforme o esquema:

a) Em relação à reação I, escreva a fórmula molecular do agente oxidante e determine o número de mol de elétrons envolvidos na formação de 1 mol de H‚O‚. b) Admitindo-se um rendimento de 100% na reação I, determine a massa, em gramas, de peróxido de hidrogênio produzida a partir de 8 mol de O‚. Dado: Massa molar do H‚O‚ = 34 g/mol 13. (Unesp) A reação de etanol com o íon dicromato (Cr‚O‡£−) é a base do teste do bafômetro. O íon dicromato alaranjado, em presença de etanol, transforma-se no íon Cr¤®, que é verde. Forma-se, também, ácido acético no processo. A equação química da reação que ocorre, parcialmente balanceada, é: xC‚H…OH + 2Cr‚O‡£−(aq) + 16H® ë yCHƒCOOH(Ø) + 4Cr¤®(aq) + 11H‚O(Ø) a) Quais os valores de x e y na equação? Indique os agentes oxidante e redutor. b) Se 0,3 mol de etanol for consumido, calcule



quantos mols de íons Cr¤® se formam no processo. 14. (Fuvest) A oxidação do cumeno (isopropilbenzeno) é o método industrial de produção de fenol e acetona.

a) Calcule a quantidade de cumeno (em mol) que deve ser oxidada para se obter 100mL de acetona. b) Indique uma aplicação do fenol. Massa molar da acetona: 58 g/mol Densidade da acetona: 0,80 g/ml 15. (Fuvest) Duas das reações que ocorrem na produção do ferro são representadas por: 2C(s) + O‚(g) ë 2 CO(g) Fe‚Oƒ(s) + 3CO(g) ë 2Fe(s) + 3CO‚(g) O monóxido de carbono formado na primeira reação é consumido na segunda reação. Considerando apenas estas duas etapas do processo, calcule a massa aproximada, em kg, de carvão consumido na produção de uma tonelada de ferro. Dados: massas atômicas: Fe = 56; C = 12; O = 16. 16. (Fuvest) O tolueno (metilbenzeno) é obtido industrialmente pelo processo conhecido como "reforma catalítica", que, no caso, consiste no aquecimento de heptano com catalisador adequado. Nesse processo forma-se também hidrogênio: heptano + catalisador ë tolueno + hidrogênio

a) Calcule o volume de hidrogênio, nas "condições ambiente", produzido na reforma catalítica de 500 mols de heptano. b) Deseja-se obter o benzeno pelo mesmo processo. Dê a fórmula ou o nome de um composto que possa produzi-lo. Dado: volume molar de gás, nas "condições ambiente" = 24,8 litros/mol 17. (Fuvest) A conversão biológica do nitrogênio atmosférico em amônia é realizada através do processo cíclico mostrado na figura 1. A planta transforma a amônia produzida em peptídios que, quando a planta morre, são oxidados pelo O‚ através de bactérias, figura 2. a) Admitimos que cada molécula de molibdoferridoxina participa de 10§ ciclos de conversão, calcule quantos mols de molibdênio são necessários para converter 168 toneladas de nitrogênio. massa molar do N‚ = 28 g/mol b) Sabendo-se que a oxidação do dipeptídio da glicina libera 5,0 × 10£ kJ por mol de O‚ consumido, qual a energia liberada na oxidação de um mol de dipeptídio da glicina mostrado na figura 3? Justifique.

18. (Fuvest) Benzaldeído sofre reação de Cannizzaro conforme indicado a seguir: (figura I)



Numa experiência aqueceu-se, sem perda de material, uma mistura de 4,0×10−£mol de benzaldeído, 1,0×10−¢mol de hidróxido de sódio e 100mL de água. a) Ao término da reação qual é a massa de benzoato de sódio formada? Justifique. b) À temperatura ambiente, antes de ocorrer a reação a mistura era homogênea ou heterogênea? Explique. c) Depois de ocorrer a reação, resfriou-se a mistura até a temperatura ambiente. Esta mistura é homogênea ou heterogênea? Explique. (figura II acima) (*) Solubilidade, à temperatura ambiente, em mols por 100mL de água. massa molar do benzoato de sódio = 144g/mol 19. (Fuvest) O equipamento de proteção conhecido como "air bag" usado em automóveis, contém substâncias que se transformam, em determinadas condições, liberando N‚ que infla um recipiente de plástico. As equações das reações envolvidas no processo são: 2 NaNƒ ë 2Na + 3N‚ 10Na + 2KNOƒ ë K‚O + 5Na‚O + N‚ a) Considerando que N‚ é gerado nas duas reações, calcule a massa de azoteto de sódio (NaNƒ) necessária para que sejam gerados 80L de nitrogênio, nas condições ambiente. b) Os óxidos formados, em contato com a pele, podem provocar queimaduras. Escreva a equação da

reação de um desses óxidos com a água contida na pele. Dados: Volume molar de gás nas condições ambiente: 25 L/mol massa molar do NaNƒ: 65 g/mol 20. (Fuvest) Náilon 66 é uma poliamida, obtida através da polimerização por condensação dos monômeros 1,6-diaminoexano e ácido hexanodióico (ácido adípico), em mistura equimolar. H‚N - (CH‚)† - NH‚ 1,6 - diaminoexano HOOC - (CH‚)„ - COOH ácido adípico O ácido adípico pode ser obtido a partir do fenol e o 1,6-diaminoexano, a partir do ácido adípico, conforme esquema a seguir:

a) Reagindo 2 x 10¤ mol de fenol, quantos mols de H‚ são necessários para produzir 1 x 10¤mol de cada um desses monômeros? Justifique. Admita 100% de rendimento em cada etapa. b) Escreva a equação que representa a condensação do 1,6-diaminoexano com o ácido adípico. 21. (Fuvest-gv) O sal



é constituinte de detergentes. Sofre biodegradação representada por: 2 NaC�ˆH‚‰SOƒ + 51 O‚ ë 36 CO‚ + 28 H‚O + H‚SO„ + Na‚SO„ a) Calcular a massa de O‚ necessária para biodegradar 10,0 g desse sal. b) Explicar a ação de limpeza desse sal. Massas molares: NaC�ˆH‚‰SOƒ = 348g/mol; O‚ = 32g/mol 22. (Ita) No processo de aquecimento, na presença de ar representado pela equação Ca(HCOƒ)‚(c) ë CaO(c) + 2CO‚(g) + H‚O(g) Qual é a perda de massa para cada grama do respectivo reagente no estudo sólido? Massas atômicas: Ca = 40,08; H = 1,01; O = 16,00; C = 12,01 23. (Ita) Certa massa de nitrato de cobre (Cu(NOƒ)‚) foi calcinada em ambiente aberto até restar um resíduo com massa constante, que é sólido e preto. Formaram-se dois produtos gasosos, conforme a equação química: 2Cu(NOƒ)‚(s) ë 2CuO(s) + 4NO‚(g) + O‚(g) A massa do NO‚ formado na reação de

decomposição é igual a 18,4g. Qual é o valor da massa inicial do nitrato de cobre? Dados: Massas molares Cu(NOƒ)‚=187,56g/mol; NO‚=46,01g/mol 24. (Ufba) A equação balanceada a seguir representa a reação de decomposição térmica do KCØOƒ.

Determine, em litros, o volume de O‚ produzido pela decomposição térmica de 245,2g de KCØOƒ, nas CNTP, expressando o resultado com dois algarismos significativos. Massas atômicas: K = 39 u CØ = 35,5 u O = 16 u 25. (Ufc) Pinturas a óleo escurecem com o decorrer do tempo, devido à reação do óxido de chumbo (PbO), usado como pigmento branco das tintas, com o gás sulfídrico (H‚S), proveniente da poluição do ar, formando um produto de cor preta, sulfeto de chumbo (PbS). A recuperação de valorosos trabalhos artísticos originais requer o tratamento químico com soluções de peróxido de hidrogênio (H‚O‚), o qual atua segundo a reação: PbS(s) + 4H‚O‚(aq) ë PbSO„(s) + 4H‚O (Ø) preto branco a) Que volume de solução 0,1mol/L de H‚O‚ deve ser utilizado para remover, completamente, uma camada



contendo 0,24g de PbS? b) Escreva a equação balanceada da citada reação que origina o escurecimento das pinturas a óleo. Dados: Pb = 207 ; S = 32. 26. (Ufes) A decomposição térmica do carbonato de cálcio produz óxido de cálcio e dióxido de carbono. Decompondo-se 5,0g 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 8,0g de carbonato de bário. Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16; Ba = 137 a) Escreva as equações das reações. b) Qual a pureza do carbonato de cálcio? 27. (Ufes) O óxido de arsênio III é um composto muito utilizado na fabricação de vidros, inseticidas e herbicidas. Em presença de água, converte-se totalmente no ácido arsenioso (HƒAsOƒ). Uma maneira de se determinar o teor do óxido de arsênio III em inseticidas é através da oxidação do ácido arsenioso com permanganato de potássio na presença de ácido sulfúrico, conforme a equação NÃO balanceada a seguir: HƒAsOƒ + KMnO„ + H‚SO„ ë ë HƒAsO„ + K‚SO„ + MnSO„ + H‚O Em uma amostra de 5,0g de um inseticida, foram gastos 21,6mL de uma solução 0,05 mol/L de KMnO„ para transformar todo HƒAsOƒ em HƒAsO„. Qual a percentagem em massa de óxido de arsênio III na amostra acima? Dados massas molares (g/mol): H=1,0; O=16,0; S=32,1; K=39,1; Mn=54,9 e As=74,9 28. (Uff) Um cubo (maciço) de ferro, com 1,0cm de aresta, é totalmente dissolvido por ácido clorídrico de 29,2% em peso e densidade 1,2g.mL−¢. Considere a reação descrita e determine: a) a massa (em gramas) do gás liberado b) o volume (em litros) desse gás a 0°C e 5 atm de pressão

c) o volume (em litros) do ácido gasto e) a massa (em gramas) do sal formado Dado: dFe = 7,5 g/cm¤ Massas molares: Fe = 56,0 g/mol; H = 1,0 g/mol 29. (Uff) Sabe-se que a pureza do nitrato de amônio (NH„NOƒ) pode ser determinada por meio da reação entre uma solução do sal e uma solução de NaOH. Assim, realizou-se um experimento com uma amostra do nitrato preparado industrialmente. Verificou-se que 0,2041g do sal foram neutralizados com 24,42mL de uma solução de NaOH 0,1023 M. Com base nestas informações, calcule o percentual da pureza da amostra. 30. (Uff) Se 15,1g de um aldeído monobromado reagem com HI, são produzidos 25,4g de I‚, de acordo com a reação

em que R é um radical orgânico composto, apenas , por C e H. Com base nessas informações, escreva: Dados: Massas molares (g/mol): C=12, H=1, Br=80, O=16 a) a fórmula química do grupamento R; b) o nome oficial (IUPAC) e a fórmula estrutural do aldeído monobromado. 31. (Ufrj) O cálcio é um elemento que está presente em organismos vivos sob a forma de diversos compostos. Os ossos e os dentes, por exemplo, contêm sais de cálcio, tais como fosfato de cálcio e a hidroxiapatita; as conchas de animais marinhos



contêm carbonato de cálcio. a) O carbonato de cálcio pode ser obtido através de uma reação de neutralização como a esquematizada a seguir: ácido + base ë CaCOƒ + 2 H‚O Calcule a massa de carbonato de cálcio formada quando 12,4 g do ácido são consumidos. b) A hidroxiapatita (hidroxifosfato de cálcio) tem a seguinte fórmula química: CaÖ(PO„)ƒ OH Determine x. Dados: Massas molares (g/mol) Ca = 40, C = 12, O = 16, H = 1. 32. (Ufv) A equação a seguir descreve um método utilizado para se obter gás cloro em escala de laboratório: HCØ(aq)+MnO‚(s)ëCØ‚(g)+MnCØ‚(aq)+H‚O(Ø) a) Escreva a equação BALANCEADA desta reação. b) Considerando o MnO‚ puro, o rendimento da reação igual a 100% e a adição de HCØ em excesso, a massa de gás cloro obtida a partir de 8,7g de MnO‚ é:________________________. c) Considerando que, nas CNTP, 1mol de gás ocupa aproximadamente 22,7L, o gás cloro obtido, conforme descrito no item b, ocuparia, nas CNTP, o volume de:__________________. Dados: Massas Molares (g/mol)- H=1; CØ=35,5; Mn=55; O=16 33. (Ufv) Os vulcões ativos - uma das fontes naturais de poluição - emitem toneladas de dióxido de enxofre (SO‚) para atmosfera. Segundo as equações a seguir, o SO‚ é convertido em ácido sulfúrico (H‚SO„), o que torna a chuva ácida. SO‚ + ¢/‚ O‚ ë SOƒ SOƒ + H‚O ë H‚SO„ _____________________ Equação global: SO‚ + ¢/‚ O‚ + H‚O ë H‚SO„

Em 1982, o vulcão El Chincon, no México, emitiu aproximadamente 3,21 milhões de toneladas (3,21×10¢£g) de SO‚. a) Supondo que todo esse SO‚ fosse convertido em H‚SO„, a quantidade de H‚SO„ formada, em mol, seria:______________________________. b) Considerando este vulcão como a única fonte de SO‚ e supondo um volume total de chuvas de 1×10¢§L, a concentração deste ácido na água de chuva, em mol/L, seria:______________________. c) Considerando sua resposta ao item b e supondo ionização total do ácido sulfúrico, o pH da água de chuva resultante seria:___________________________. Dados: Massas Molares (g/mol)- SO‚ = 64; H‚SO„ = 98 34. (Unb) O processo de fabricação dos circuitos integrados impressos, usados na construção de microcomputadores, emprega o ácido sulfúrico de alta pureza. Sendo ele um ácido muito forte, o resíduo industrial do processo necessita ser tratado antes de ser lançado no meio ambiente. Uma indústria resolveu alterar o procedimento normal e tratar seu resíduo com cal hidratada (hidróxido de cálcio). A partir dos dados apresentados na tabela periódica, calcule, em toneladas, a quantidade de sulfato de cálcio que será produzida ao se neutralizarem 49 toneladas de ácido sulfúrico. Desconsidere a parte fracionária do resultado, caso exista. Dados: H = 1 u; O = 16 u, Ca = 40 u; S = 32 u 35. (Unesp) A reação para a produção do pesticida organoclorado DDT é: CCØƒCHO+2C†H…CØë(CØC†H„)‚CHCCØƒ+H‚O (Massas atômicas: H=1; O=16; C=12; CØ=35,5). a) Calcular a massa de DDT que se forma quando 100g de CCØƒCHO reage com 100g de C†H…CØ. b) Indicar e justificar o reagente que está em excesso. O que deve ocorrer se a massa de CCØƒCHO for duplicada?



36. (Unesp) Um produto comercial empregado na limpeza de esgotos contém pequenos pedaços de alumínio, que reagem com NaOH para produzir bolhas de hidrogênio. A reação que ocorre é expressa pela equação: 2AØ + 2NaOH + 2H‚O ë 3H‚ + 2NaAØO‚. Calcular o volume de H‚, medido a 0 °C e 1 atmosfera de pressão, que será liberado quando 0,162g de alumínio reagirem totalmente. Massas atômicas: AØ=27; H=1 Volume ocupado por 1 mol do gás a 0 °C e 1 atmosfera=22,4 litros 37. (Unesp) Os hidretos de metais alcalinos-terrosos reagem com água para produzir hidrogênio gasoso, além do hidróxido correspondente. Por isso, tais hidretos podem ser utilizados para inflar salva vidas ou balões. Escreva a equação química balanceada e calcule o volume de hidrogênio produzido a 27°C e 1,00 atmosfera, produzido pela reação de 84,0 g de hidreto de cálcio, CaH‚ com água. Massas atômicas: Ca = 40; H = 1; O = 16. Constante Universal dos gases: 0,0821 Latm/molK. 38. (Unesp) O óxido nitroso, N‚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. Massas atômicas: H = 1,0; N = 14; O = 16. 39. (Unesp) Considere a reação química representada pela equação: 2Fe‚Sƒ(s)+6H‚O(Ø)+3O‚(g) ë 4Fe(OH)ƒ(s)+6S(s)

Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)ƒ que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1,0 mol de Fe‚Sƒ, 2,0 mols de H‚O e 3,0 mols de O‚. 40. (Unesp) a) Calcule o volume de oxigênio gasoso necessário para a queima total de 7,00 litros de gás propano (CƒHˆ), se os volumes de oxigênio e de propano forem medidos nas mesmas condições de pressão e temperatura. b) Calcule o volume final ocupado pelos produtos da combustão completa de 3,00 litros de uma mistura de propano e oxigênio em quantidade estequiométricas. Admitir que os volumes inicial e final são medidos nas mesmas condições de pressão e temperatura, e que nessas condições todos os reagentes e produtos são gasosos. 41. (Unesp) Dissolveram-se 11,70g de cloreto de sódio em água. À solução resultante adicionou-se excesso de AgNOƒ para precipitar todo o íon cloreto presente. a) Escreva a equação balanceada da reação indicando o precipitado formado. b) Calcule a massa do precipitado. (Massas molares, em g/mol: Ag = 108; N = 14; O = 16; CØ = 35,5; Na = 23). 42. (Unesp) A "água de lavadeira" é uma solução aquosa diluída de NaCØO. Quando esta solução é tratada com excesso de íons I− em meio ácido, os íons CØO− são reduzidos a CØ− e os íons I− são inicialmente oxidados a I‚. O I‚ formado reage imediatamente com o excesso de I− presente, formando Iƒ−. Nestas condições, a equação global da reação, não balanceada, é: CØO− + I− + H® ë CØ− + Iƒ− + H‚O a) Balanceie a equação, indicando os menores coeficientes estequiométricos. b) São necessários 40,0 ml de solução aquosa de KI de concentração 2,50 mol/L, para reagir completamente com 50,0g de água de lavadeira, segundo a equação anterior. Calcule a porcentagem em massa de NaCØO na "água de lavadeira".



(Massa molar de NaCØO = 74,5 g/mol) 43. (Unesp) As reações a seguir podem ocorrer na queima de magnésio ao ar. Mg(s)+ 1/2O‚(g) ë MgO(s) 3Mg(s)+ N‚(g) ë MgƒN‚(s) Uma amostra de 0,243g de magnésio foi queimada ao ar, sendo totalmente transformada em 0,436g de produto sólido. a) O material resultante é MgO puro? Justifique sua resposta. b) Que quantidade (em mols) de MgƒN‚ se formaria se a massa indicada de magnésio fosse totalmente convertida no nitreto? (Massas molares em g/mol): Mg = 24,3; O = 16,0; N = 14,0). 44. (Unesp) Hidreto de lítio pode ser preparado segundo a reação expressada pela equação química: 2Li(s) + H‚(g) ë 2LiH(s) Admitindo que o volume de hidrogênio é medido nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), calcule: a) a massa de hidreto de lítio que pode ser produzida na reação de 13,8g de lítio com 11,2L de hidrogênio; b) o rendimento (em porcentagem) da reação se, com as quantidades de reagentes acima indicadas, ocorrer a formação de 6,32g de LiH. Volume molar dos gases(CNTP) = 22,4L Massas molares (g/mol): Li = 6,90; H = 1,00. 45. (Unesp) O solvente acetato de etila é obtido pela reação entre ácido acético e etanol, em presença de pequena quantidade de ácido sulfúrico. Forma-se, também, água no processo. (Massas molares, em g/mol: ácido acético = 60; acetato de etila = 88.) a) Escreva a equação balanceada da reação. b) Sabendo-se que o rendimento do processo é de 80%, calcule a massa de ácido acético necessária

para a produção de 70,4 kg de acetato de etila. 46. (Unesp) A reação entre amônia e metano é catalisada por platina. Formam-se cianeto de hidrogênio e hidrogênio gasosos. a) escreva a equação química balanceada da reação. b) Calcule as massas dos reagentes para a obtenção de 2,70kg de cianeto de hidrogênio, supondo-se 80% de rendimento da reação. (massas molares, em g/mol: H = 1; C = 12; N =14) 47. (Unesp) O dióxido de nitrogênio (NO‚) contribui para a formação da chuva ácida como resultado de sua reação com o vapor d'água da atmosfera. Os produtos dessa reação são o ácido nítrico e o monóxido de nitrogênio (NO). a) Escreva a equação química balanceada da reação. b) Calcule a massa do ácido nítrico que se forma, quando 13,8g de NO‚ reagem com água em excesso. (massas molares, em g/mol: H=1; N=14; O=16) 48. (Unesp) Níquel metálico puro pode ser obtido pela decomposição térmica do tetracarbonilníquel, Ni(CO)„. No processo é liberado o mesmo gás tóxico que usualmente provém do escapamento de automóveis. a) Escreva a equação química balanceada da decomposição do Ni(CO)„. b) Calcule a massa de níquel metálico puro, expressa em gramas, que pode ser obtida pela decomposição estequiométrica de 3,414 kg de Ni(CO)„. Massas molares, em g/mol: Ni=58,7; C=12,0; O=16,0. 49. (Unesp) As máscaras de oxigênio utilizadas em aviões contêm superóxido de potássio (KO‚) sólido. Quando a máscara é usada, o superóxido reage com o CO‚ exalado pela pessoa e libera O‚, necessária à respiração, segundo a equação química balanceada: 4 KO‚(s) + 2CO‚(g) ë 2K‚COƒ(s) + 3O‚(g) Calcule: a) a massa de KO‚, expressa em gramas, necessária para reagir com 0,10mol de CO‚. b) o volume de O‚ liberado a 0°C e 760mm Hg, para a



reação de 0,4mol de KO‚. Massas molares, em g/mol: C=12; O=16; K=39. Volume molar dos gases (CNTP) = 22,4L. 50. (Unesp) Quando uma solução aquosa de iodeto de potássio é adicionada a uma solução aquosa de nitrato de chumbo(II), forma-se um precipitado amarelo imediatamente. a) Escreva a equação química balanceada da reação que ocorre, indicando o composto que precipita. b) Calcule a massa, em gramas, do precipitado, quando se adiciona um excesso de iodeto de potássio a 100,0mL de uma solução aquosa de nitrato de chumbo(II), de concentração 0,1000mol/L. Considere o precipitado insolúvel em água. Massas molares, em g/mol: I = 127,0; Pb = 207,2. 51. (Unicamp) Em alguns fogos de artifício, alumínio metálico em pó é queimado, libertando luz e calor. Este fenômeno pode ser representado como: 2AØ(s)+(3/2)O‚(g) ë AØ‚Oƒ(s); ÐH= -1653 kJ/mol a) Qual o volume de O‚ nas condições normais de temperatura e pressão, necessário para reagir com 1,0 g do metal? b) Qual a quantidade de calor à pressão constante desprendida na reação de1,0 g de alumínio? Volume molar do gás ideal nas condições normais de temperatura e pressão = 22,4 litros. Massa atômica relativa do alumínio = 27 52. (Unicamp) A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação: C�‚H‚‚O�� + H‚O ë 4C‚H…OH + 4CO‚ Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de um automóvel.

Densidade do etanol = 0,8 g/cm¤ Massa molar da sacarose = 342 g/mol Massa molar do etanol = 46 g/mol 53. (Unicamp) Há alguns meses, a Petrobrás anunciou (revista "Veja" de 1/5/91) que reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo combustível. Isto significa 272 toneladas de enxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade, transformado em SO‚(um gás) no momento da queima(combustão). Qual a massa (em toneladas) deste gás que deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria anunciada? Massas atômicas relativas: O = 16; S = 32. 54. (Unicamp) Em 1990 foram consumidos, em nosso país, cerca de 164 bilhões (164.10ª) de cigarros. A massa de um cigarro que é queimada correspondente a aproximadamente 0,85g. Considerando que 40% da massa do cigarro seja do elemento carbono, quantas toneladas de dióxido de carbono(CO‚) os fumantes lançaram na atmosfera em 1990, no Brasil? Observação: 1 tonelada (1t) = 10§g. Massas atômicas relativas: C = 12; O = 16 55. (Unicamp) Massas iguais dos elementos lítio (Li), sódio (Na) e potássio (K) reagiram, separadamente, com cloro gasoso (CØ‚) em excesso, dando os respectivos cloretos. Consultando as massas atômicas relativas: Li = 6,94; Na = 23,0; K = 39,1 e CØ = 35,5; responda, justificando suas respostas. a) Qual dos cloretos obtidos apresentou a maior massa? b) Em qual das três reações foi consumida a menor quantidade de cloro? 56. (Unicamp) Um botijão de gás de cozinha, contendo butano, foi utilizado em um fogão durante um certo tempo, apresentando uma diminuição de massa de 1,0kg. Sabendo-se que: C„H�³(g) + 6,5O‚(g) = 4CO‚(g) + 5H‚O(g) ÐH = -2900 kJ/mol. a) Qual a quantidade de calor que foi produzida no



fogão devido à combustão do butano? b) Qual o volume, a 25°C e 1,0atm, de butano consumido? Dados: o volume molar de um gás ideal a 25°C e 1,0atm é igual a 24,51litros. massas atômicas relativas: C = 12; H = 1. 57. (Unicamp) Certos solos, por razões várias, costumam apresentar uma acidez relativamente elevada. A diminuição desta acidez pode ser feita pela adição ao solo de carbonato de cálcio, CaCOƒ, ou hidróxido de cálcio, Ca(OH)‚, ocorrendo uma das reações, a seguir representadas: CaCOƒ + 2H® ë Ca£® + CO‚ + H‚O Ca(OH)‚ + 2H® ë Ca£® + 2H‚O Um fazendeiro recebeu uma oferta de fornecimento de carbonato de cálcio ou de hidróxido de cálcio, ambos a um mesmo preço por quilograma. Qual dos dois seria mais vantajoso, em termo de menor custo, para adicionar à mesma extensão de terra? Justifique. Massas atômicas relativas: Ca = 40; C = 12; O = 16 e H = 1 58. (Unicamp) A produção industrial de metanol, CHƒOH, a partir de metano; CH„, e a combustão do metanol em motores de explosão interna podem ser representadas, respectivamente pelas equações I e II. I) 3CH„(g) + 2H‚O(g) + CO‚(g) ë 4CHƒOH(g) II) CHƒOH(g) + 3/2O‚ ë CO‚(g) + 2H‚O(g) Supondo que o CO‚ da reação representada em (I) provenha da atmosfera, e considerando apenas as duas reações, (I) e (II), responda se a seguinte afirmação é verdadeira: "A produção e o consumo de metanol não alteraria a quantidade de CO‚ na atmosfera". Justifique sua resposta. 59. (Unicamp) Duas amostras de carbono, C, de massas iguais, foram totalmente queimadas separadamente, empregando-se oxigênio, O‚, num

dos casos, e ozônio, Oƒ, no outro. Houve sempre combustão completa, produzindo somente CO‚. a) A massa de dióxido de carbono, CO‚, que se forma, é a mesma nos dois casos? Justifique sua resposta. b) São iguais as quantidades, em moles, de O‚ e de Oƒ consumidas nas duas reações? Justifique sua resposta. 60. (Unicamp) Uma amostra gasosa de H‚S e CS‚, a 120°C, reagiu com excesso de O‚ formando uma mistura gasosa contendo 2,16g de água, 9,24g de dióxido de carbono e uma certa quantidade de dióxido de enxofre. Dados: Massas molares H‚O = 18,0 g.mol−¢; SO‚ = 64,1 g.mol−¢; CO‚ = 44 g.mol−¢ a) Escreva a equação química que representa a reação de dissulfeto de carbono com oxigênio. b) Calcule a massa de dióxido de enxofre formada na reação da amostra gasosa com oxigênio. 61. (Unicamp) Após tomar posse das terras "brasileiras", Cabral seguiu para as Índias, onde se envolveu em um conflito, acabando por bombardear, ininterruptamente, a cidade de Calicut, durante dois dias. A pólvora usada pelos portugueses naquele tempo apresentava aproximadamente a seguinte composição em massa: 66% de nitrato de potássio, 24% de carvão e o restante, enxofre. a) O oxigênio necessário para a reação explosiva que ocorre com a pólvora é oriundo apenas de um de seus componentes. Escreva a fórmula química deste componente. b) Considerando a combustão completa de 1,0 kg de pólvora, calcule nas condições normais de pressão e temperatura o volume de gás carbônico formado nessa reação. (Massa molar do carbono = 12 g mol−¢) c) Desenhe um gráfico que represente esquematicamente a variação da pressão no interior do canhão, em função do tempo, desde o momento em que foi aceso o pavio até depois da saída da bala pela boca do canhão. 62. (Unicamp) Em um recipiente aberto à atmosfera



com capacidade volumétrica igual a 2,24 litros, nas condições normais de temperatura e, pressão, colocou-se uma massa de 0,36 g de grafite. Fechou-se o recipiente e, com o auxílio de uma lente, focalizando a luz solar sobre o grafite, iniciou-se sua reação com o oxigênio presente produzindo apenas gás carbônico. Assuma que todo o oxigênio presente tenha sido consumido na reação. a) Escreva a equação química da reação. b) Qual é a quantidade de gás carbônico formado, em mol? c) Qual será a pressão dentro do recipiente quando o sistema for resfriado até a temperatura inicial? Justifique. 63. (Unicamp) Determinar a época em que o ser humano surgiu na Terra é um assunto ainda bastante polêmico. No entanto, alguns acontecimentos importantes de sua existência já estão bem estabelecidos, dentre eles, o domínio do fogo e a descoberta e o uso dos metais. Já na pré-história, o homem descobriu como trabalhar metais. Inicialmente o cobre, depois o estanho, o bronze e o ouro. Por volta de 1500a.C., ele já trabalhava com o ferro. É bem provável que este metal tenha sido encontrado nas cinzas de uma fogueira feita sobre algum minério de ferro, possivelmente óxidos de ferro (II) e ferro (III). Estes óxidos teriam sido quimicamente reduzidos a ferro metálico pelo monóxido de carbono originado na combustão parcial do carvão na chama da fogueira. Esse é um processo bastante semelhante ao que hoje se usa nos fornos das mais modernas indústrias siderúrgicas. a) Cite uma propriedade que possa ter levado o homem daquela época a pensar que "aquilo diferente" junto às cinzas da fogueira era um metal. b) Suponha duas amostras de rochas, de mesma massa, reagindo com monóxido de carbono, uma contendo exclusivamente óxido de ferro (II) e outra contendo exclusivamente óxido de ferro (III). Qual delas possibilitaria a obtenção de mais ferro metálico ao final do processo? Justifique. c) No caso do item b, escreva a fórmula estrutural do principal subproduto do processo de produção do

ferro metálico. 64. (Unirio) A hidrazina, N‚H„, e o peróxido de hidrogênio, H‚O‚, têm sido usados como combustíveis de foguetes. Eles reagem de acordo com a equação: 7H‚O‚ + N‚H„ë 2HNOƒ + 8H‚O A reação de hidrazina com 75% de pureza com peróxido de hidrogênio suficiente produziu 3,78kg de ácido nítrico, com rendimento de 80%. (Dados: Massas atômicas: H=1u, O=16u; N=14u) a) Determine a massa, em gramas, de hidrazina impura utilizada b) Determine a massa, em gramas, de água formada. 65. (Unirio) O trinitrotolueno, ou TNT, um explosivo muito conhecido, apresenta a seguinte fórmula:

a) Escreva a reação, não balanceada, de obtenção do trinitrotolueno a partir do tolueno. b) Partindo-se de 9,2g de tolueno, foram obtidos 20,43g de trinitrotolueno. Qual o rendimento percentual desta reação? (Massas atômicas: H=1u;C=12u; N=14u; O=16u) 66. (Ufg) As substâncias dimetilidrazina (C‚HˆN‚) e trióxido de dinitrogênio são utilizadas como combustível em foguetes, pois, quando misturadas, inflamam-se produzindo nitrogênio, água e dióxido de carbono. Considerando que 0,56g de óxido reagiram completamente, escreva a equação que representa a



reação química e determine o volume de gás produzido, se a câmara de combustão está a 2000°C e numa altitude cuja a pressão é de 0,85atm. Dados Massas molares (g/mol): N = 14; O = 16 R = 0,082 atm . L . mol−¢ . K−¢ 67. (Unesp) Uma molécula de hemoglobina, que é uma proteína do sangue, combina-se com quatro moléculas de oxigênio. A massa de 1,00 grama de hemoglobina, reage exatamente com 1,53 mØ de oxigênio à temperatura do corpo (37°C) e sob pressão de 760 mm de mercúrio. Constante universal dos gases = 0,082 atm.Ø.mol−¢.K−¢. a) Calcular o número de moles de oxigênio que se combinou com a hemoglobina. b) Calcular a massa molecular da hemoglobina. 68. (Unesp) Um homem em repouso consome em média 200 cm¤ de oxigênio molecular a 27 °C e 1 atmosfera de pressão por quilograma de peso por hora. O oxigênio consumido é utilizado para produção de energia através da oxidação de glicose, segundo a reação: C†H�‚O† + 6O‚ ë 6CO‚ + 6H‚O Para um homem de 61,5 quilogramas de peso, calcular: a) o número de mols de O‚ consumido em 1 hora de repouso; b) a massa de glicose gasta no período de 1 hora. Massas atômicas: C = 12; H = 1; O = 16 R = 0,082Ø.atm.mol−¢.K−¢ 69. (Unicamp) O dióxido de nitrogênio pode ser obtido em laboratório pelo aquecimento do nitrato de chumbo-II, Pb(NOƒ)‚, que se decompõe de acordo com a equação: Pb(NOƒ)‚(s) ë PbO (s) + xNO‚(g) + yO‚(g) Pergunta-se:

a) Qual o valor dos coeficientes indicados por x e y na equação anterior? b) Qual o volume total dos gases produzidos, a 500 K e 1,0 bar, quando 1,0 mol de nitrato de chumbo se decompõe? Dado: R = 0,081 bar Ø/K . mol. 70. (Unicamp) Com a intenção de proteger o motorista e o passageiro de lesões corporais mais graves, em muitos países já é obrigatório, em automóveis, o dispositivo chamado de "air bag". Em caso de acidente um microprocessador desencadeia uma série de reações químicas que liberam uma certa quantidade de nitrogênio, N‚(g), que infla rapidamente um balão plástico situado à frente dos ocupantes do automóvel. As reações químicas que ocorrem nesse processo estão representadas pelas seguintes equações: Equação 1 2NaNƒ(s) = 2Na(s) + 3N‚(g) Equação 2 10Na(s) + 2KNOƒ(s) = 5Na‚O(s) + K‚O(s) + N‚(g) Equação 3 K‚O(s) + Na‚O(s) + SiO‚(s) = silicato alcalino (vidro) No caso de acionamento do sistema de segurança descrito, supondo que o volume do saco plástico, quando totalmente inflado, seja de 70 litros e que, inicialmente, houvesse 2,0 moles de NaNƒ e 2,0 moles de KNOƒ. a) Qual será a pressão do gás (em kPa), dentro do balão, quando este estiver totalmente inflado? Considere a temperatura como sendo 27°C. Dado: R = 8,3 kPa L mol−¢ K−¢; kPa = quilopascal b) Supondo-se que o processo envolvesse apenas as reações representadas pelas equações 1 e 2, qual seria a massa total de substâncias sólidas restantes



no sistema? Dados: Massas molares KNOƒ = 101,1 g.mol−¢ Na‚O = 62 g.mol−¢ K‚O = 94,2 g.mol−¢ 71. (Unicamp) Júlio Verne, famoso escritor de ficção científica do século passado, num de seus romances, narrou uma viagem realizada com um balão cheio de gás aquecido. Para manter o gás aquecido era utilizada uma chama obtida pela combustão de hidrogênio, H‚. O hidrogênio era produzido pela reação de um metal com ácido. Suponha que o escritor fosse você, e que estivesse escrevendo o romance agora. Você sabe que, devido ao pequeno espaço disponível no balão e ao poder de ascensão do mesmo, deve-se transportar o menor volume e a menor massa possíveis. Considerando os três metais, magnésio, Mg, alumínio, AØ, e zinco, Zn, e que a quantidade de hidrogênio para a viagem deve ser a mesma em qualquer dos casos, qual desses metais você escolheria para ser usado na viagem: a) pelo critério da massa de metal a ser transportada? Justifique. b) pelo critério do volume de metal a ser transportado? Justifique. Dados: Classificação Periódica dos Elementos e valores a seguir: Massas atômicas - Mg=24 - AØ=27 - Zn=65 densidade/(g/cm¤) - Mg=1,7 - AØ=2,7 - Zn=7,1 72. (Ufmg) Considere a montagem, na qual 1,0×10−¤ mol de cobre metálico é aquecido no tubo ligado às duas seringas, as quais contêm um total de 100cm¤ de ar seco, medidos às CNTP. Os êmbolos das seringas são sucessivamente empurrados, de modo a fazer com que o ar circule pelo tubo contendo o cobre.

Observa-se que o cobre se torna negro e que o volume de ar nas seringas diminui. Sabe-se que o ar contém aproximadamente 21% de oxigênio em volume. 1- INDIQUE as evidências que demonstram a ocorrência de uma reação química no sistema considerado. 2- ESCREVA a equação balanceada da reação, considerando que ela se processou até a oxidação completa do cobre. 3- Sabendo-se que todo o cobre reagiu, DETERMINE o volume do ar total contido nas seringas, no final da experiência, medido às CNTP. 73. (Ufrj) O carbonato de bário é um insumo importante na indústria eletro-eletrônica, onde é utilizado na fabricação de cinescópios de televisores e de monitores para computadores. O carbonato de bário pode ser obtido a partir da barita, um mineral rico em sulfato de bário, pelo processo esquematizado a seguir.



Dados: Massas Molares (g/mol)- Ba=137; S=32; O=16; C=12. a) Escreva a reação que ocorre no forno de calcinação. b) Sabendo que o rendimento global do processo é de 50%, calcule a quantidade, em kg, de carbonato de bário puro obtida a partir do processamento de 4,66kg de sulfato de bário. 74. (Unesp) Um estudante quer obter no laboratório exatamente 14,9 g de cloreto de potássio sólido. Ele tem, à sua disposição, três soluções de concentração 0,500 mol/L, dos seguintes compostos: I. carbonato de potássio, II. hidróxido de potássio, III. ácido clorídrico. Escolha duas dessas soluções, que permitam obter o composto desejado. a) Escreva a equação química da reação correspondente. b) Calcule as quantidades necessárias de cada solução escolhida, em mL, para se obter a massa requerida de KCØ, supondo rendimento de 100%. Dado: Massa molar do KCØ = 74,5 g/mol. 75. (Ufrj) Há 2,5 bilhões de anos, a composição dos mares primitivos era bem diferente da que conhecemos hoje. Suas águas eram ácidas, ricas em sais minerais e quase não havia oxigênio dissolvido. Neste ambiente, surgiram os primeiros microorganismos fotossintéticos. Com a proliferação destes microorganismos houve um significativo aumento da quantidade de oxigênio disponível, que rapidamente se combinou com os íons Fe¤® dissolvidos, gerando os óxidos insolúveis que vieram a formar o que hoje são as principais jazidas de minério de ferro no mundo. Calcula-se que, naquela época, cada 1.000 litros de água do mar continham 4,48 quilogramas de íons Fe¤® dissolvidos. Quando a concentração de sais de ferro diminuiu nos mares, o oxigênio enriqueceu o mar e a atmosfera; a partir desse momento, novos animais, maiores e mais ativos, puderam aparecer. a) Calcule a molaridade de íons Fe¤® na água do mar primitivo.

b) Calcule o volume de oxigênio, em litros, nas CNTP, necessário para reagir com os íons Fe¤® contidos em 1.000 litros de água do mar primitivo. 76. (Ufrj) As regiões mais favoráveis para a obtenção de cloreto de sódio a partir da água do mar são as que apresentam grande intensidade de insolação e ventos permanentes. Por esse motivo, a Região dos Lagos do Estado do Rio de Janeiro é uma grande produtora de sal de cozinha. a) Considerando que a concentração de NaCØ na água do mar é 0,5M, determine quantos quilogramas de NaCØ, no máximo, podem ser obtidos a partir de 6000L de água do mar. b) Além de sua utilização como sal de cozinha, o cloreto de sódio é também empregado como matéria-prima para a produção, por eletrólise, de hidróxido de sódio e gás cloro, segundo a reação:

Determine, em quilogramas, a massa de gás cloro produzida a partir de 11,7kg de cloreto de sódio. Dados: Na = 23 u; CØ = 35,5 u; O = 16 u; H = 1 u 77. (Uerj) Em uma siderúrgica, o ferro é produzido em alto-forno a partir da hematita, um minério de ferro, misturado com coque e calcário, conforme ilustrado a seguir:



A reação global do processo pode ser representada pela seguinte equação química: Fe‚Oƒ(s)+3 CO(g) ë 2 Fe(s)+3CO‚(g)+27,6kJ a) Classifique a reação quanto ao calor desenvolvido e identifique o agente oxidante de acordo com a sua nomenclatura oficial. b) Considerando um rendimento de 100% e o volume molar, em condições reacionais, igual a 24,0L.mol−¢, determine o volume de CO‚(g), em L, obtido por mol de ferro produzido. 78. (Puc-rio) O processo de Haber para a síntese da amônia foi um grande avanço em relação à fixação de nitrogênio atmosférico. No processo Haber, a síntese é realizada em temperatura de 400 a 500°C e pressão de 200 a 600atm, utilizando um catalisador apropriado. A reação que ocorre é: N‚(g) + 3H‚ (g) Ï 2NHƒ (g) a) Calcule a constante de equilíbrio para esta reação, sabendo que as concentrações dos reagentes e produto, no equilíbrio, foram medidas como sendo: [N‚(g)]=0,15M; [H‚(g)]=1,00M; [NHƒ(g)]=0,15M. b) Supondo um rendimento de 100% para a reação, calcule a quantidade em gramas de amônia produzida, partindo-se de 28g de N‚(g) e de um excesso de H‚(g).

Dados: Massas molares N‚ = 28 g/mol NHƒ = 17 g/mol 79. (Ufrj) Uma indústria química sediada na cidade do Rio de Janeiro lançava diretamente num rio as águas de despejo de três processos diferentes A, B e C. Um programa da Secretaria de Meio Ambiente, chamado Poluição Zero, obrigou esta indústria a tratar todas as águas residuais, de forma a eliminar totalmente a poluição por ela causada. Os dados referentes aos despejos A, B e C, bem como as novas exigências do programa Poluição Zero constam da tabela a seguir.

A empresa construiu então um sistema de tratamento em que as águas dos processos A e B são reunidas em um único tanque de neutralização T1 e a água do processo C, contaminada com metais pesados sob a forma de cloretos do tipo MCØ‚, é tratada em um tanque independente T2. a) A indústria dispõe de ácido clorídrico e hidróxido de sódio para o ajuste final do pH do tanque de neutralização T1. Calcule a massa, em gramas, de reagente necessária para a neutralização dos efluentes A+B. b) O tratamento da água residual do processo C (tanque T2) com NaOH produz hidróxidos totalmente insolúveis. Calcule a massa, em gramas, de NaOH necessária para a eliminação total dos contaminantes segundo o programa Poluição Zero.



80. (Unesp) Quando 100 cm¤ de solução de hidróxido de bário 0,100M são adicionados a 100 cm¤ de solução de ácido sulfúrico também a 0,100M, forma-se um precipitado. (Massas atômicas: Ba=137; S=32; O=16; H=1), (Kps do sulfato de bário=1×10−¢¡). a) Escrever a equação da reação que ocorre e calcular a massa do precipitado. b) Calcular a massa do sal que permanece dissolvida em solução.

GABARITO 1. a) 2H‚(g) + O‚(g) ë 2H‚O(g) CH„(g) + 2O‚(g) ë CO‚(g) + 2H‚O(g) 2CO(g) + O‚(g) ë 2CO‚(g) CO‚(g) não reage com O‚(g) CH„(g) + 2O‚(g) ë 2H‚O(g) + C(s) (fuligem) b) nula c) gás nafta devido à presença do CO em sua composição. 2. a) Considerando 100% de rendimento: 1 mol C„H‰OH ë 1 mol C„Hˆ 137 g -------------------- 25Ø 1,37 g -------------------- x x = 0,25Ø ou 250 mØ 250 mØ ------------------- 100% 105 mØ ------------------- y y = 42 % (rendimento em butenos)

c) V�³³ = 0,44 mØ/s V‚…³ = 0,22 mØ/s V„³³ = 0 mØ/s (a curva torna-se uma reta horizontal, o sistema entrou em equilíbrio) 3. 14,999 % 4. 1. Observe as fórmulas na figura adiante.

2. 7,9 g 5. a) 2-butanol b) 14 g 6. a) anidrido acético b) Observe a figura a seguir



c) 81 g de C 7. a) AØ‚Oƒ ÐE = 2,0 AgF ÐE = 2,1 pelo ÐE verifica-se que são iônicos. b) m = 39 g 8. a) Cˆ H�ˆ + 25/2 O‚ ë 8 CO‚ + 9 H‚O b) V ar = 3125Ø 9. a) Óxido básico. b) Cloreto de x. 10. a) Dupla-troca. b) Cloreto de cálcio. MAÖ = 40 11. a) 2AØ+6H‚O+2NaOH ë 3H‚+2Na[AØ(OH)„] b) Cálculo da quantidade, em mols, de NaOH em 1,0L: d = 1,08 g/mL 1 mL _______ 1,08 g 1000 mL _______ m m = 1080 g de solução A massa de soluto será 8,0 % de 1080 g. 1080 g _______ 100 % m� _______ 8% m� = 86,4 g de NaOH

Em 100 mL de solução: 1000 mL (solução) ________ 86,4 g NaOH 100 mL (solução) ________ m'� m'� = 8,64 g NaOH Finalmente a quantidade, em mols, de NaOH: 1 mol NaOH ________ 40 g n� mol NaOH ________ 8,64 g n� = 0,216 mol Na equação química, teremos: 2 AØ _________ 2 NaOH 2 mols 2 mols 0,10 mol 0,216 mol Nota-se que, como a proporção de reação é 1:1, o alumínio será o reagente limitante. Cálculo da quantidade de NaOH que reage: 1 mol AØ _________ 1 mol NaOH 0,10 mol AØ _________ x x = 0,10 mol NaOH (reage) 12. a) Agente oxidante: O‚; 2 mol de elétrons b) m = 272 g 13. a) x = 3 e y = 3 agente oxidante: Cr‚O‡£− agente redutor: C‚H…OH b) Forma-se 0,4 mol de Cr¤® no processo. 14. a) 1,38 mol b) Desinfetante 15. 321,4 kg 16. a) 4,96.10¥ litros de hidrogênio molecular. b) Hexano 17. a) 6 mol b) 1,75 . 10¤ kJ 18. a) 2,88 g b) heterogênea



c) homogênea 19. a) 130 g b) Na‚O(s) + H‚O (Ø) ë 2 NaOH (aq) K‚O(s) + H‚O (Ø) ë 2 KOH (aq) 20. a) São necessários 4 × 10¤ mol de H‚ para produzir 1 × 10¤ mol de 1,6-diaminoexano. b) Observe a figura a seguir

21. a) m = 23,4 g b) A parte apolar do detergente dissolve-se na sujeira enquanto que a parte polar, na água, formando uma emulsão e, assim, retirando a sujeira. 22. 0,65 g 23. 2Cu(NOƒ)‚(s) ë 2CuO(s) + 4NO‚(g) + O‚(g) 2 mol --------------------------- 4 mol Massa molar do 2Cu(NOƒ)‚ = = (63,54 + 2 . 14,01 + 6 . 16.00) g/mol = = 187, 56 g/mol Massa molar do NO‚ = = (14,01 + 2 . 16,00) g/mol Temos: 2 . 187,56 g --------- 4 . 46,01 g

x --------- 18,4 g x = 37,5 g 24. 67 litros 25. a) 0,04 Ø ou 40 mL b) PbO + H‚S ë PbS + H‚O 26. a) CaCOƒ ë CaO + CO‚ CO‚ + Ba(OH)‚ ë BaCOƒ + H‚O b) 81,22 % 27. 5,34 % 28. a) 0,268g de H‚ b) V = 0,6 L c) V(HCØ) ¸ 0,03 L d) 17,01g FeCØ‚ 29. 97,92% 30. a) C‚H…- ou CHƒCH‚- b) 2 - bromobutanal 31. a) 20 g b) x = 5 32. a) 4 HCØ + MnO‚ ë CØ‚ + MnCØ‚ + 2 H‚O b) 7,1 g de CØ‚ c) 2,27 L 33. a) 5,0 × 10¢£ mol b) 5,0 × 10−§ mol/L c) pH = 5 34. 68 toneladas



35. a) m = 157,55 g b) CCØƒCHO (excesso) Dobra a velocidade da reação. 36. 0,20 Ø 37. CaH‚ + 2H‚O ë Ca(OH)‚ + 2H‚ V = 98,52Ø 38. a) NH„NOƒ(s) ì N‚O(g) + 2 H‚O(g) b) 1600 g 39. 1,33 mol 40. a) 35 Ø b) 3,5 Ø 41. a) Na®CØ−(aq) + Ag®NOƒ−(aq) ë Ag®CØ−(s)ä + Na®NOƒ−(aq) b) 28,70 g 42. a) 1 CØO− + 3 I− + 2 H® ë 1 CØ− + 1 Iƒ− + 1 H‚O b) % em massa = 4,96 % 43. a) Não, se o material sólido resultante fosse só MgO puro a massa seria 0,403g e não 0,436g. b) N¡. de mols do MgƒN‚ = 3,3 . 10 −¤ mol 44. a) Massa do LiH = 7,90 g b) rendimento = 80 % 45. Observe a figura a seguir:

46. a) NHƒ+CH„ëHCN+3H‚; em presença de Pt b) 2,125 kg de NHƒ e 2,000 kg de CH„ 47. a) 3NO‚ + H‚O ë 2HNOƒ + NO b) 12,6 g 48. a) A equação química balanceada da decomposição do Ni(CO)„ é: Ni(CO)„(s) ë Ni(s) + 4 CO(g) b) Massa de Níquel = 1174 gramas. 49. a) A massa de KO‚ necessária para reagir com 0,10 mol de CO‚ é igual a 14,2 g. b) O volume de O‚ liberado para a reação de 0,4 mol de KO‚ é igual a 6,72 L. 50. a) 2KI(aq)+Pb(NOƒ)‚(aq) ë PbI‚(s)+2KNOƒ(aq) precipitado amarelo b) 4,612 g 51. a) V = 0,62 Ø b) Q = 30,6 kJ 52. 74,3 kg de C�‚ H‚‚ O�� 53. m = 544 ton 54. M = 204,5 x 10¤ ton



55. a) Cloreto de lítio (LiCØ). b) Na reação com potássio. 56. a) Q = 5,0 x 10¥ kJ b) V = 422,4 Ø 57. Ca (OH)‚ ë Utiliza-se uma massa menor. 58. Falsa, pois ocorre o aumento da quantidade de CO‚(g) na atmosfera. 59. a) Sim, pois foram queimadas massas iguais de carbono. b) Não, a quantidade em mols de O‚ consumida é maior. 60. a) CS‚ + 3O‚ ë CO‚ + 2SO‚ b) 34,61 g 61. a) O KNOƒ fornece o oxigênio necessário para a combustão. 2 KNOƒ ë 2 KNO‚ + O‚ b) 448 L c) Observe o gráfico a seguir:

62. a) C(grafite) + O‚(g) ë CO‚(g)

b) 0,02 mol de CO‚ c) No final do processo, temos 0,1mol de gases (0,08mol de N‚ e 0,02mol de CO‚), portanto, a quantidade de mol permanece a mesma e a pressão é igual a 1 atm (CNTP). 63. a) Brilho metálico e a maleabilidade do material. b) Supondo-se inicialmente uma rocha que contenha exclusivamente óxido de ferro II, FeO: FeO + CO ë Fe + CO‚ 1 mol 1 mol 72g 56g Admitindo a mesma massa (72g), porém de óxido de ferro III, podemos calcular a massa de ferro obtido: Fe‚Oƒ + 3 CO ë 2 Fe + 3 CO‚ 1 mol 2 mol 160g 112g 72g x x = 50,4 g Logo, a amostra de óxido de ferro II (FeO) possibilitaria a obtenção de maior quantidade de ferro metálico. c) O = C = O 64. a) 1600 g b) 4320 g 65. a) Observe a figura a seguir:



b) 90% 66. 6,58 litros 67. a) 6,0 × 10−¦ mol b) 66667 u 68. a) n = 0,5 mol b) m = 15 g. 69. a) x = 2 e y = 1/2 b) V = 101,2 Ø 70. a) 113,83 kPa b) 242,6 g 71. a) AØ - possui menor massa para mesma quantidade de H‚ produzido. b) AØ - possui menor volume para mesma quantidade de H‚ produzido. 72. 1) Houve mudança de cor. 2) 2 Cu + O‚ ë 2CuO 3) 46,67 cm¤ 73. a) BaSO„ + 4 C ë BaS + 4 CO b) 1,97 kg de BaCOƒ 74. a) Opção (A) KOH(aq) + HCØ(aq) ë KCØ(aq) + H‚O (Ø)

ou Opção (B) K‚COƒ(aq)+2HCØ(aq)ë2KCØ(aq)+CO‚(g)+H‚O(Ø) b) Opção (A) 400 mL de KOH(aq) ou Opção (B) 200 mL de K‚COƒ(aq) 75. a) 0,080 mol/L b) 1344 L 76. a) 175,5 kg de NaCØ b) 7,1 kg de CØ‚ 77. a) Classificação: Reação Exotérmica Uma dentre as nomenclaturas a seguir: - Óxido de Ferro III - Óxido Férrico - Trióxido de Diferro b) 36 L 78. a) K = 0,15 b) 34 g 79. a) 2190 g HCØ b) 1600 g NaOH 80. a) Ba(OH)‚ + H‚SO„ ë BaSO„ + 2H‚O Mppt = 2,33 g b) 4,66 × 10−¥ g

calculo estequiometrico questoes subjetivas

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