Química - Livro 1-238-240

Prévia do material em texto

QUÍMICA Capítulo 3 Cálculo estequiométrico238
39 ITA Uma mistura sólida é composta de carbonato de
sódio e bicarbonato de sódio. A dissolução completa
de 2,0 g dessa mistura requer 60,0 mL de uma so-
lução aquosa 0,5 mol⋅L
–1 de HCl. Assinale a opção
que apresenta a massa de cada um dos componentes
desta mistura sólida.
A mNa2CO3= 0,4 g; mNaHCO3 = 1,6 g
 mNa2CO3 = 0,7 g; mNaHCO3 = 1,3 g
C mNa2CO3 = 0,9 g; mNaHCO3 = 1,1 g
d mNa2CO3 = 1,1 g; mNaHCO3 = 0,9 g
 mNa2CO3 = 1,3 g; mNaHCO3 = 0,7 g
40 UFRGS O acetileno, gás utilizado em maçaricos, pode
ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto) de
acordo com a equação.
CaC2 + 2 H2O→ Ca(OH)2 + C2H2
Utilizando-se 1 kg de carbureto com 36% de impurezas, o
volume de acetileno obtido, nas CNTP, em litros, é de
aproximadamente?
Dados: Massas molares: C = 12 g/mol; Ca = 40 g/mol;
H = 1 g/mol.
A 0,224
 2,24
C 26
d 224
 260
41 Ufes O óxido de arsênio III é um composto muito utili-
zado na fabricação de vidros, inseticidas e herbicidas.
Em presença de água, converte-se totalmente no áci-
do arsenioso (H3AsO3). 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:
H3AsO3 + KMnO4 + H2SO4 → 
→ H3AsO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
Em uma amostra de 5,0 g de um inseticida, fo-
ram gastos 21,6 mL de uma solução 0,05 mol/L de
KMnO4 para transformar todo H3AsO3 em H3AsO4.
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
42 UFF Sabe-se que a pureza do nitrato de amônio
(NH4NO3) pode ser determinada por meio da rea-
ção entre uma solução de sal e uma solução de
NaOH. Assim, realizou-se um experimento com uma
amostra do nitrato preparado industrialmente. Verifi-
cou-se que 0,2041g do sal foram neutralizados com
24,42 mL de uma solução de NaOH 0,1023 M.
Com base nestas informações, calcule o percentual
da pureza da amostra.
43 Unirio A fermentação alcoólica é um processo de sín-
tese de etanol a partir de hidratos de carbono, com
emprego de microrganismos como catalisadores, e
formação de gás carbônico como subproduto.
Com base no exposto e considerando que o rendi-
mento alcançado na fermentação de 180g de glicose
tenha sido de 20% em peso de etanol:
Dados: H = 1u; C = 12u; O = 16u.
a) escreva a reação equilibrada da fermentação da
glicose, C6H12O6.
b) informe quantos mililitros de etanol foram forma-
dos (d etanol = 0,80 g/cm3).
c) calcule o volume de gás carbônico liberado nas
CNTP.
44 Enem O álcool hidratado utilizado como combustível
veicular é obtido por meio da destilação fracionada de
soluções aquosas geradas a partir da fermentação
de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da
mistura é aumentado, até o limite de 96 % em massa.
Considere que, em uma usina de produção de etanol,
800 kg de uma mistura etanol/água com concentra-
ção 20 % em massa de etanol foram destilados, sendo
obtidos 100 kg de álcool hidratado 96 % em massa de
etanol. A partir desses dados, é correto concluir que
a destilação em questão gerou um resíduo com uma
concentração de etanol em massa:
A de 0%
 de 8,0%
C entre 8,4% e 8,6%
d entre 9,0% e 9,2%
 entre 13% e 14%
45 Vunesp Níquel metálico puro pode ser obtido pela de-
composição térmica do tetracarbonilníquel, Ni(CO)4. No
processo é liberado o mesmo gás tóxico que usual-
mente provém do escapamento de automóveis.
Dados: Massas molares, em (g/mol): Ni = 58,7; C = 12,0;
O = 16,0.
a) Escreva a equação química balanceada da de-
composição do Ni(CO)4.
b) Calcule a massa de níquel metálico puro, expressa
em gramas, que pode ser obtida pela decomposi-
ção estequiométrica de 3,414 kg de Ni(CO)4.
46 Fuvest Sob condições adequadas, selênio (Se) e es-
tanho (Sn) podem reagir, como representado pela
equação
2 Se + Sn→ SnSe2
Em um experimento, deseja-se que haja reação com-
pleta, isto é, que os dois reagentes sejam totalmente
consumidos. Sabendo-se que a massa molar do selênio
(Se) é 2/3 da massa molar do estanho (Sn), a razão entre
a massa de selênio e a massa de estanho (mSe : mSn), na
reação, deve ser de:
A 2 : 1
 3 : 2
C 4 : 3
d 2 : 3
 1 : 2
F
R
E
N
T
E
 2
239
47 UEG 2019 O acetaminofeno, mais conhecido como pa-
racetamol, é um analgésico antipirético que apresenta
a fórmula estrutural a seguir.
Na combustão completa de 750 mg de paracetamol,
a massa de CO2 formada, em gramas, será de aproxi-
madamente
Dado:
MM(Paracetamol) = 151 g  mol-1
MM(CO2) = 44 g  mol
-1
A 1,7
 15
C 18
d 151
 44
48 Enem Em setembro de 1998, cerca de 10.000 tone-
ladas de ácido sulfúrico (H2SO4) foram derramadas
pelo navio Bahamas no litoral do Rio Grande do Sul.
Para minimizar o impacto ambiental de um desastre
desse tipo, é preciso neutralizar a acidez resultan-
te. Para isso pode-se, por exemplo, lançar calcário,
minério rico em carbonato de cálcio (CaCO3), na re-
gião atingida.
A equação química que representa a neutralização do
H2SO4 por CaCO3, com a proporção aproximada en-
tre as massas dessas substâncias é:
H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2
1 tonelada
reage com
1 tonelada sólido sedi-
mentado
gás
Pode-se avaliar o esforço de mobilização que de-
veria ser empreendido para enfrentar tal situação,
estimando a quantidade de caminhões necessária
para carregar o material neutralizante. Para transportar
certo calcário que tem 80% de CaCO3, esse número
de caminhões, cada um com carga de 30 toneladas,
seria próximo de:
A 100
 200
C 300
d 400
 500
49 UFRJ A diferença de eletronegatividade entre os
elementos de um composto químico é um fator de-
terminante para sua classificação como iônico ou
covalente, e se relaciona, também, com diversas ca-
racterísticas de cada composto.
Os sólidos iônicos, por exemplo, são em geral
brancos; já os covalentes apresentam cores que au-
mentam de intensidade de acordo com o aumento do
caráter covalente.
Dados: Na = 23 u; S = 32 u; Cd = 112 u.
a) Dentre os compostos sólidos Al2O3, CdS, PbS,
AuCl 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:
Na2S + Cd(NO3)2 → CdS + 2 NaNO3
Supondo que o rendimento da reação é de 75%,
calcule a massa de Na2S necessária para obter-se
54 g de CdS.
50 Fuvest O sólido MgCl2 · 6 NH3 pode decompor-se,
reversivelmente, em cloreto de magnésio e amônia.
A equação química que representa esse processo é:
MgCl2 · 6 NH3(s)
aquecimento MgCl2(s) + 6 NH3(g)
Ao ser submetido a um aquecimento lento, e sob uma cor-
rente de nitrogênio gasoso, o sólido MgCl2 ·6 NH3 perde
massa, gradativamente, como representado no gráco:
P
o
rc
e
n
ta
g
e
m
 d
a
 m
a
s
s
a
 i
n
ic
ia
l
100
82,8
65,6
48,4
T(°C)
50 100
100
90
80
70
60
50
40
150 200 250 350300
As linhas verticais, mostradas no gráco, delimitam
as três etapas em que o processo de decomposição
pode ser dividido.
Dados: Massa molar (g/mol):
MgCl2 · 6 NH3 ......... 197
NH3 ........................... 17,0
a) Calcule a perda de massa, por mol de MgCl2 ·6 NH3,
em cada uma das três etapas.
b) Com base nos resultados do item anterior, es-
creva uma equação química para cada etapa de
aquecimento.
Cada uma dessas equações deverá representar a
transformação que ocorre na etapa escolhida.
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
c) No processo descrito, além do aquecimento, que
outro fator facilita a decomposição do MgCl2 ·
· 6 NH3? Explique.
QUÍMICA Capítulo 3 Cálculo estequiométrico240
51 Vunesp A reação entre amônia e metano é catalisada
por platina. Formam-se cianeto de hidrogênio e hidro-
gênio gasosos.
Dados: Massas molares, em g/mol: H = 1; C = 12; N =14.
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-se
80% de rendimento da reação.
52 Fuvest O 2-bromobutano (líquido) reage com hidróxidode potássio (em solução de água e álcool) formando o
2-buteno (gasoso) e, em menor proporção, o 1-buteno
(gasoso):
C4H9Br + KOH→ C4H8 + KBr + H2O
Numa experiência, 1,37 g 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 gráco a seguir.
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
450400350300250200150100500
X
X
X
X
X
X
X X X
Dados: Volume molar de gás nas condições ambien-
tes = 25 L/mol; Massa molar do 2-bromobutano =
= 137 g/mol.
a) Com esses dados, verifica-se que a conversão do
2-bromobutano na mistura 2-buteno e 1-buteno
não foi de 100%. Mostre isso com cálculos.
b) Nas condições da experiência com o 2-bromobuta-
no 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.
53 Unifesp A prata é um elemento muito utilizado nas
indústrias de fotografia e imagem e seu descarte
no meio ambiente representa risco para organismos
aquáticos e terrestres. Por ser um dos metais com
risco de escassez na natureza, apresenta um alto
valor agregado. Nesses aspectos, a recuperação da
prata de resíduos industriais e de laboratórios asso-
cia a mitigação do impacto ambiental à econômica.
O fluxograma representa o tratamento de um resíduo
líquido que contém íons de prata (Ag+) e de sulfato
(SO2–4 ) em meio aquoso.
NaOH(aq)
NaC(aq)
aquecimento
Resíduo aquoso
filtrado
filtrado
óxido de prata
AgC (s)
a) Escreva as equações das reações, devidamente
balanceadas, da formação do cloreto de prata e
do óxido de prata.
b) No tratamento de um resíduo aquoso que conti-
nha 15,6 g de sulfato de prata, foram obtidos 8,7 g
de óxido de prata. Calcule o rendimento em Ag2O
deste processo.
54 Fatec O ácido acetilsalicílico, conhecido como “aspi-
rina”, é um dos analgésicos mais consumidos. Pode
ser produzido pela interação entre ácido salicílico e
anidrido acético, conforme mostra a equação a seguir:
C7H6O3 + C4H6O3 → C9H8O4 + C2H4O2
 ácido anidrido “aspirina” ácido
 salicílico acético acético
A massa de “aspirina” que seria possível produzir a
partir de 1,38 toneladas de ácido salicílico, supondo
que transformação ocorra com rendimento de 80%, é:
Dados: Massas molares: ácido salicílico = 138 g/mol;
“aspirina” = 180 g/mol; 1 tonelada (t) = 1 · 106 g
A 1,10 t
 1,44 t
C 180 g
d 1,38 t
 1,80 t
55 FEI O cobre é um metal encontrado na natureza em
diferentes minerais. Sua obtenção pode ocorrer pela
reação da calcosita (Cu2S) com a cuprita (Cu2O) repre-
sentada a seguir:
Cu2S(s) + 2 Cu2O(s)→ 6 Cu(s) + SO2(g)
Numa reação com 60% de rendimento, a massa de
cobre obtida a partir de 200 g de calcosita com 20,5%
de impureza e cuprita suciente é:
Dados: 0 = 16 u; S = 32,0 u; Cu = 63,5 u.
A 58,9 g
 98,2 g
C 228,6 g
d 381,0 g
 405,0 g