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Lista de exercícios- cálculos estequiométricos
Q.1) Nas indústrias petroquímicas, enxofre pode ser obtido pela reação: 2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O
Determine a quantidade máxima de enxofre, em gramas, que pode ser obtida partindo-se de 5 mols de H2S e 2 mols de SO2, sabendo que o processo apresenta rendimento de 90%. (Dado: S = 32.)
Q.2) O manganês é um metal de transição com elevada importância na indústria siderúrgica, sendo utilizado na composição de ligas metálicas para a produção de aço. Na natureza, sua principal fonte é o minério pirolusita (MnO2), que é empregado para a obtenção de ferromanganês, de acordo com a seguinte reação:
MnO2(s) + Fe2O3(s) + 5 C(s) → Mn(s) + 2 Fe(s) + 5 CO(g).
Em uma reação com 70 % de rendimento, calcule a massa (em gramas) de ferro que é obtida a partir de 173,8 g de
pirolusita com 20 % de impurezas. (Dados: O = 16; Mn = 55; Fe = 56.)
Q.3) O gás sulfeto de hidrogênio é uma substância que dá aos ovos podres o nauseabundo odor que exalam. Esse gás
é formado na reação de um ácido forte, como o ácido clorídrico, HCl(aq), com sulfeto de sódio, Na2S. Considerando que a reação química se processa até consumir todo o reagente limitante, quando são transferidos para um recipiente 195 g de sulfeto de sódio, 584 g de ácido clorídrico a 25% em massa e água destilada, calcule a massa, em gramas, produzida de sulfeto de hidrogênio. (Dados: H = 1 ; Na = 23 ; S = 32; Cl = 35,5.)
Q.4) A combustão completa de 16mols de magnésio metálico foi realizada, utilizando-se 50 mols de uma mistura gasosa, contendo 20% de O2, 78% de N2 e 2% de argônio (% em mols).
a) escrever a equação química que representa essa combustão.
b) calcular a % em mols de O2 na mistura gasosa, após a combustão.
Q.5) Um dos efeitos da chamada chuva ácida causada pelo SO2 lançado na atmosfera é a transformação do mármore, CaCO3, em gesso, CaSO4, que pode ser representado pelas seguintes equações:
SO2 + O2 →2 SO3
SO3 + H2O → H2SO4
H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2
Calcule a quantidade de gesso, em gramas, que pode ser formada, nas CNTP, quando são lançados 44,8 litros de SO2 na atmosfera, supondo um rendimento de 50%.
a) 34. b) 68. c) 136. d) 272. e) 340.
Q.6) Considerando que a proporção de gás oxigênio no ar seja de 20% (% em volume), então o volume de ar, em litros, medidos nas CNTP, necessário para que ocorra a oxidação de 5,6 g de ferro, é de:
a) 0,28 b) 8,40 c) 0,3 d) 1,68 e) 3,36
(Dados: Fe = 56 g/mol. Reação: 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3)
Q.7) No processo de formação da chuva ácida, temos:
S + O2 → SO2
2 SO2 + O2 →2 SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Determine a massa de H2SO4 produzido a partir de 400 g de amostra de enxofre com 80% de pureza, sabendo que o rendimento do processo é 90%. (Dados: S = 32; O = 16; H = 1)
Q.8) Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel, em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados. Para evitar a liberação desses óxidos na atmosfera e a consequente formação da chuva ácida, o gás pode ser lavado, em um processo conhecido como dessulfurização, conforme mostrado na equação (1): CaCO3(s) + SO2 → CaSO3(s) + CO2(g)
Por sua vez o sulfito de cálcio formado pode ser oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, para a obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na equação (2): 2 CaSO3(s) + O2(g) → 2 CaSO4(s).
Essa etapa é de grande interesse porque o produto da reação, popularmente conhecido como gesso, é utilizado para fins agrícolas. (2) As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol, respectivamente.
Considerando um rendimento de 90% no processo, calcule a massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás retido.
Q.9) Qual a massa de dióxido de manganês (MnO2), contendo 90% pureza, deve reagir com HCl, a fim de que o gás desprendido (Cl2), reaja com NaOH, produzindo 53,2 g de NaClO3.
4 HCl + MnO2 → MnCl2 + 2 H2O + Cl2
3 Cl2 + 6 NaOH → 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O
(Dados: O = 16 ; Na = 23 ; Cl = 35,5 ; Mn = 55.)
Q.10) O etanol (C2H6O) pode ser produzido por fermentação da glicose (C6H12O6), conforme reação:
C6H12O6 →2 C2H6O + 2 CO2
Se 400g de glicose, contendo 90% de pureza, produzem 92g de etanol, o rendimento do processo é:
a) 92%. b) 100%. c) 50%. d) 75%. e) 25%
Dados: H = 1 g/mol; C = 12 g/mol; O 16 g/mol.
Q.11) Uma massa de 138 g álcool etílico (C2H6O) foi posta para queimar com 320g de oxigênio (O2), em condições normais de temperatura e pressão. Qual é a massa de gás carbônico liberado e o excesso de reagente, se houver?
Q.12) O ácido acetilsalicílico (AAS-C9H8O4), comumente chamado de aspirina, é obtido com o ácido acético (C2H4O2) a partir da reação do ácido salicílico (C7H6O3) com anidrido acético (C4H6O3), como podemos observar na equação proposta a seguir:
C7H6O3 + C4H6O3 → C9H8O4 + C2H4O2
Qual será o valor da massa do reagente limitante, sabendo que em uma determinada reação foi utilizado 12,5 g de ácido salicílico e 15,80 g de anidrido acético?
Q.13) Quando o composto inorgânico fluoropatita (Ca5(PO4)3F) é colocado na presença do ácido sulfúrico (H2SO4), ocorre uma reação química com a consequente formação de ácido fosfórico (H3PO4), sulfato de cálcio (CaSO4) e ácido fluorídrico (HF). Veja a equação química balanceada que representa o processo:
Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 + HF
Se uma massa de 18,5 g de fluoropatita reagir com 49 g de ácido sulfúrico, qual será a massa em gramas do reagente em excesso que sobrará na reação?