Descomplica

Monitoria de QuímicaMonitor: Gabriel dos Passos

Assunto: Estequiometria II

Questionário baseado no módulo “Estequiometria II”Objetivo: reter as informações teóricas mais importantes deste contexto.

Questão 1.

(UNESP-SP) O inseticida DDT (massa molar = 354,5 g/mol) é fabricado a partir de clorobenzeno (massa molar = 112,5 g/mol) e cloral, de acordo com a equação:

!

Partindo-se de uma tonelada (1 t) de clorobenzeno e admitindo-se rendimento de 80%, a massa de DDT produzida é igual a:a) 1,575 tb) 1,260 tc) 800,0 kg d) 354,5 kg e) 160,0 kg

Resolução:

Podemos conferir que a equação já está balanceada nos poupando desse trabalho. Basta então fazer uma primeira relação estequiométrica em conjunto a uma regra de 3 para descobrirmos a massa de DDT produzida teoricamente:

2 mols de clorobenzeno * 112,5g ------------- 354,5g de DDT 1 t ------------ xx = 1,57 t

Porém sabemos que o rendimento desta reação é de 80%.Portanto precisamos montar uma nova regra de 3 para sabermos a massa real formada:

1,57 t ---- 100 %y ---------- 80%

y = 1,26 t

Alternativa b.

Questão 2.

(UFPR-PR) Fazendo reagir ácido clorídrico com carbonato de cálcio, foram obtidos 3,1 L de gás, medidos a 37°C e à pressão de 0,82 atm. Qual a massa de carbonato de cálcio que reagiu? (Dados:R=0,082atm.L.mol–1.K–1 ;C=12;O=16;Ca=40.)

Resolução:

Há mais de uma maneira de começar e resolver esse problema. Vamos começar pelo problema do gás fora das CNTP.

Sabemos que quando um gás ideal está nas CNTP (Temperatura de 0ºC e pressão de 1 atm) podemos dizer que mol do mesmo ocupam 22,4 L. Quando ele está fora das CNTP precisamos usar a Equação de Clapeyron (ou Equação dos Gases Ideais):

! ! ! ! ! ! pV = nRT

Repare que a constante R foi dada em termos de atm, L e K. A pressão dada no problema está em atm e o volume em litros, mas a temperatura está em Celsius. Passando de Celsius para Kelvin:

37°C + 273 = 310 K

Agora basta aplicar na equação: 0,82 . 3,1 = n . 0,082 . 310

n = 0,1 mol.

Agora basta montar a reação:

2 HCl + CaCO3 -----> CaCl2 + H2O + CO2

Repare que o gás formado é o dióxiodo de carbono. A relação estequiométrica entre ele e o carbonato de cálcio é de 1:1.

Massa molar do carbonato de cálcio: 100 g/mol

Como temos na verdade 0,1 mol, a massa de CaCO3 que reagiu foi de 10g.

Questão 3.

(UFRJ) Um dos processos mais usados para purificar ouro consiste no borbulhamento de cloro gasoso através de ouro impuro fundido. O ouro não reage com o cloro, enquanto os contaminantes são removidos na forma de cloretos.O gráfico a seguir apresenta os dados de um processo de refino de uma liga de ouro que contém 8% em massa de prata e 2% em massa de cobre, e relaciona o decaimento da quantidade dos contaminantes com o tempo de reação.

Deseja-se refinar 1 kg dessa liga.

Calcule a massa de prata e de cobre metálicos presentes quando o processo atingir o tempo de meia-vida da prata na reação de cloração

Resolução:

Em 1 kg da liga (Au + Ag + Cu), teremos:2 % de cobre = 0,02 kg.8 % de prata = 0,08 kg90 % de ouro = 0,90 kg.

De acordo com o gráfico, a meia vida do contaminante Ag (prata) é de 15 minutos e após este tempo teremos

50 % de Ag e 40 % de Cu (contaminantes).

100 % Ag ---------- 0,08 kg (na liga)50 % Ag ---------- xx = 0,04 kg de prata.

100 % Cu ---------- 0,02 kg (na liga)40 % Cu ---------- yy = 0,008 kg de cobre.

Questão 4.

(IME-2007) Oleum, ou ácido sulfúrico fumegante, é obtido através da absorção do trióxido de enxofre por ácido sulfúrico. Ao se misturar oleum com água obtém-se ácido sulfúrico concentrado. Supondo que uma indústria tenha comprado 1.000 kg de oleum com concentração em peso de trióxido de enxofre de 20% e de ácido sulfúrico de 80%, calcule a quantidade de água que deve ser adicionada para que seja obtido ácido sulfúrico com concentração de 95% em peso.

Dados: Massas atômicas (u.m.a): S = 32; O = 16; H = 1)

a) 42 kg b) 300 kg c) 100 kg d) 45 kg e) 104,5 kg

Resolução:

1000 kg de oleum: 200 kg de SO3 +800 kg de H2SO4

Daqui podemos determinar a massa de água necessária para transformar o trióxido de enxofre em ácido sulfúrico:

Porém temos de descobrir a massa de água para transformar este ácido sulfúrico puro em uma solução 95% em peso (ou seja, m/m):

1045 kg de ácido puro --- 100%z ------------------ 95%z = 1100 kg

Esta é a massa total da solução já com água. Para sabermos a massa de água apenas basta fazer uma conta simples envolvendo aqueles 45 kg de água da regra de 3 ali em cima:

45 + 1100 - 1045 = 100 kg de água.