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608 UNIDADE 10 | ESTEQUIOMETRIA Fórmula mínima 7. (Vunesp-SP) Em uma amostra de vanilina encon- tram-se 5,3 mol de carbono, 5,3 mol de hidrogê- nio e 2 mol de oxigênio. A fórmula mínima da vanilina é: a) C 9 H 12 O 2 . b) C 8 H 8 O 3 . c) C 7 H 20 O 3 . d) C 6 H 12 O 4 . e) C 6 H 6 O 5 . 8. Um sulfeto foi obtido pela reação de 11,2 g de ferro com 12,8 g de enxofre. A proporção de áto- mos Fe S na fórmula do composto vale: Dados: Fe 5 56 g/mol e S 5 32 g/mol a) 1 1 . b) 1 2 . c) 1 3 . d) 2 3 . e) 3 4 . 9. Molas e ferramentas de corte são fabricadas com “ferrovanádio”, uma liga obtida pelo aquecimen- to de ferro com óxido de vanádio. Uma análise do óxido de vanádio mostrou que 71,4 g de vanádio (MA 5 51 u) estavam combinados com 56 g de oxigênio (MA 5 16 u). Determine a fórmula míni- ma do óxido de vanádio. 10. (IMS-SP) Uma análise revelou que um composto do tipo C x H y apresentava 88,9% em massa de car- bono. Logo, podemos prever que a proporção entre os números de átomos de carbono e hidro- gênio será, respectivamente, igual a: Dados: C 5 12; H 5 1. a) 1 ; 1. b) 1 ; 2. c) 1 ; 3. d) 2 ; 3. e) 3 ; 4. 11. (Unifesp) Estanho e iodo reagem quantitativamen- te formando um produto, cuja fórmula pode ser X X X determinada reagindo-se quantidades conheci- das de iodo (dissolvido em um solvente) com ex- cesso de estanho e determinando-se a massa do metal remanescente após a reação. Os resultados de uma experiência foram: • massa de iodo utilizado: 5,08 g; • massa inicial de estanho: 4,18 g; • massa final de estanho: 3,00 g. Dadas as massas molares, em g/mol, Sn 5 118 e I 5 127, pode-se concluir que a fórmula mínima do composto obtido é: a) SnI. b) SnI 2 . c) SnI 3 . d) SnI 4 . e) SnI 5 . Fórmula molecular 12. (UFRGS-RS) A análise elementar de um hidrocar- boneto (CH) mostrou que ele é composto por 20% de hidrogênio e 80% de carbono. O composto abaixo que apresenta essa composição é o: a) C 2 H 4 . b) C 6 H 6 . c) C 2 H 2 . d) C 2 H 6 . e) CH 4 O. 13. (Uerj) Observe na tabela a distribuição percentual dos principais elementos químicos cujos átomos, combinados, formam as moléculas que compõem o organismo humano. Elemento químico Percentual (% m/m) O 61,6 C 19,0 H 9,1 N 5,0 Dentre os elementos indicados na tabela, nomeie o responsável por formar as cadeias das molé- culas orgânicas presentes no organismo humano e indique seu número atômico. Apresente, ainda, a fórmula molecular e a fórmula estrutural do óxido formado entre o oxigênio e o hidrogênio. X X 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U10_Cap34_p595a617.indd 608 7/2/18 1:53 PM 609CAPÍTULO 34 | CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS 14. (UFC-CE) Na análise de 5 (cinco) diferentes com- postos (A, B, C, D e E) formados apenas por ni- trogênio e oxigênio, as relações de massas entre nitrogênio e oxigênio em cada um deles figuram na tabela a seguir. Composto Massa de nitrogênio (g) Massa de oxigênio (g) A 2,8 1,6 B 2,8 3,2 C 2,8 4,8 D 2,8 6,4 E 2,8 8,0 a) Se a massa molar do composto C é de 76 g ? mol21, determine as fórmulas químicas para os compostos A, B, C, D e E. b) Identifique entre A, B, C, D e E os óxidos nítri- co e nitroso. 15. (PUC/Senac-SP) A cafeína é um alcaloide presen- te nos grãos de café e nas folhas de chá, atuando como estimulante do sistema nervoso central. Um mol de cafeína contém 4,8 ? 1024 átomos de carbono, 10 mol de átomos de hidrogênio, 56 g de nitrogênio e 1,2 ? 1024 átomos de oxigênio. A fór- mula molecular da cafeína é (N 5 14). a) C 6 H 10 N 5 H 12 b) C 48 H 10 N 56 O 12 c) C 8 H 10 N 4 O 2 d) C 5 H 5 N 6 O 2 e) C 8 H 10 N 2 O 2 16. (PUC-SP) A criolita é um minério cujo principal componente é o fluoreto de alumínio e sódio. Sua principal aplicação é na produção do alu- mínio, onde é adicionada à alumina (óxido de alumínio), obtendo-se uma mistura de tempe- ratura de fusão de 950 °C, tornando economi- camente viável a eletrólise da alumina e a ob- tenção do metal alumínio. A relação entre a massa de sódio e de alumínio na criolita é de 23 9 e, portanto, a fórmula mínima do fluoreto de alumínio e sódio é a) NaA,F. b) NaA,F 4 . c) Na 3 A,F 4 . d) Na 3 A,F 6 . X X 17. (UEPG-PR) Um mol de um determinado composto contém 72 g de carbono (C), 12 mol de átomos de hidrogênio (H) e 12 ? 1023 átomos de oxigênio (O). Sobre o composto acima, assinale o que for correto. Dados: H 5 1 g/mol, C 5 12 g/mol e O 5 16 g/mol. Constante de Avogadro 5 6 ? 1023. 01) 2 mol do composto têm 144 g de oxigênio. 02) A fórmula mínima do composto é C 3 H 6 O. 04) O composto tem massa molecular igual a 58 g/mol. 08) A fórmula molecular do composto é C 6 H 12 O 2 . 16) 3 mol do composto têm 2,16 ? 1023 átomos de hidrogênio. 18. (Puccamp-SP) Fertilizantes do tipo NPK possuem proporções diferentes dos elementos nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K). Uma formulação comum utilizada na produção de pimenta é a NPK 4-30-16, que significa 4% de nitrogênio total, 30% de P 2 O 5 e 16% de K 2 O. Assim, a quantidade, em mol, de P contida em 100 g desse fertilizante é de, aproximadamente: a) 0,25. b) 0,33. c) 0,42. d) 0,51. e) 0,68. Dados: O 5 16,0; P 5 31,0. 19. (IME-RJ) Um hidreto gasoso tem fórmula empí- rica XH 3 (massa molar de X 5 13 g/mol) e massa específica de 6,0 g/L numa dada condição de tem- peratura e pressão. Sabendo-se que, nas mesmas temperatura e pressão, 10 L de O 2 gasoso tem massa de 3,0 g, pode-se afirmar que a fórmula molecular do hi- dreto é: a) X 0,5 H 1,5 . b) XH 3 . c) X 4 H 12 . d) X 2 H 6 . e) X 6 H 18 . 02 e 08. X X 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U10_Cap34_p595a617.indd 609 7/2/18 1:53 PM 610 UNIDADE 10 | ESTEQUIOMETRIA Estequiometria das reações químicas As bases para o estudo da estequiometria das reações químicas foram lança- das no século XVIII por cientistas que conseguiram expressar, matematicamente, as regularidades que ocorrem nessas reações por meio das leis das combinações químicas. Essas leis foram divididas em leis ponderais (relacionam as massas dos participantes de uma reação) e lei volumétrica (relaciona os volumes dos participantes de uma reação). Leis ponderais Lei da conservação das massas Essa lei foi proposta, por volta de 1775, por Antoine Laurent Lavoisier (1743- -1794) e é popularmente enunciada da seguinte maneira: “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.” Isso significa que, em uma reação química, a matéria não é criada nem destruída. A Lei da conservação das massas foi proposta por Lavoisier após a realização, em 1773, de um experimento que ele viria a repetir muitas vezes e que lhe per- mitiu concluir: E ri ch L e s s in g /A lb u m A rt /L a ti n s to ck Na tela pintada por Jacques-Louis David, em 1788, Lavoisier aparece ao lado da cientista Marie-Anne Pierrete Paulitze, também sua esposa e assistente. Pelos seus trabalhos, Lavoisier é considerado o fundador da Química moderna. Retrato de Joseph Louis Proust, químico francês que enunciou a Lei das proporções definidas. Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos. Em seu experimento, Lavoisier colocou em um frasco uma quantidade do metal mercúrio (Hg) e, após fechá-lo hermeticamente, determinou sua massa. A seguir, esse sistema fechado foi colocado em um forno de alta temperatura. Após certo tempo, esse frasco foi pesado novamente, apre- sentando a mesma massa, porém o mercúrio havia reagido com o gás oxigênio do ar contido no frasco formando uma nova substância: o óxido de mercúrio. Lei das proporções definidas Em 1799, Joseph Louis Proust (1754-1826), por meio da análise de substâncias puras, determinou que a composição em massa dessas substâncias era constan- te, independentemente de seu processo de obtenção. Assim, por exemplo, a água, nãoimportando sua origem ou seu método de obtenção, sempre é formada por 11,1% em massa de hidrogênio e 88,9% em massa de oxigênio: água hidrogênio oxigênio 100% 11,1% 88,9% 100 g 11,1 g 88,9 g S P L /L a ti n s to ck S P L /L a ti n s to ck Generalizando: m � � m m m m m m A B C D A B C D m � reagentes produtos A � B C � D 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U10_Cap34_p595a617.indd 610 7/2/18 1:53 PM