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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO Departamento de Ciências Naturais QUÍMICA GERAL DCN10641 LISTA DE EXERCÍCIOS ESTEQUIOMETRIA 1. A massa atômica do cádmio é 112,4 u. a) Qual é a massa, em gramas, de um átomo de cádmio? b) Quantos átomos há em 28 gramas de cádmio? 2. A molécula de acetileno contém dois átomos de carbono e dois átomos de hidrogênio. a) Qual é a massa molar do acetileno? b) Quantas moléculas existem em 13,0 gramas de acetileno? 3. O elemento boro consiste de dois isótopos de massas 10,02 u e 11,01 u, cujas abundâncias são 18,83% e 81,17% respectivamente. Calcular a massa atômica média do boro. 4. O elemento neônio apresenta três isótopos estáveis, com massas e abundâncias relativas mostradas a seguir. Qual a massa atômica média do neônio? massa exata abundância relativa 19,9924 u 90,020% 20,9940 u 0,2570% 21,9914 u 8,820% 5. Quantos mols de CaO estão presentes em 19,6 gramas desse material? Qual a massa em gramas de 2,19 mols de CaO? 6. Expresse a massa de 0,400 mol de CCl4 em: a) gramas. b) unidades de massa atômica. 7. Se a molécula X apresenta uma massa de 7,89x10-23 gramas, qual é a massa molecular (em u) de X? 8. Calcule a massa atômica do elemento Y, dado que 3,74x106 átomos de Y apresentam massa igual a 2,20x108 unidades de massa atômica. 9. Se a mosca tem massa igual a 1,0x10-2 gramas, qual é a massa de uma mosca em unidades de massa atômica? 10. A análise do hidrocarboneto etileno mostra que ele contém 14,4% em massa de hidrogênio e 85,6% de carbono. a) Qual sua fórmula mínima? b) Sabendo-se que sua massa molecular é cerca de 28 u, qual a sua fórmula molecular? 11. Quais as percentagens em massa dos elementos na aspirina, C9H8O4? 12. A fórmula mínima da mica é NaAl3Si3H2O12. a) Quais as percentagens em massa dos elementos na mica? b) Que massa de alumínio pode ser extraída de 1,0 kg de mica? 13. O primeiro verdadeiro composto de gás nobre foi isolado em 1962 e descobriu-se ser uma combinação de 29,8% Xe, 44,3% Pt e 25,9% F. Qual a sua fórmula empírica? 14. Quando a fosfina, um gás venenoso de fórmula molecular PH3, é queimada no ar, os produtos são água e um sólido de fórmula molecular P4O10. a) Escreva uma equação ajustada para a reação. b) Quantos mols de PH3 são necessários para formar 1,16 mol de P4O10? c) Quantos gramas de água são formados a partir de 0,198 mol de O2? d) Quantos gramas de O2 são necessários para reagir com 12,0 g de fosfina? 15. A glicerina é constituída de três elementos: C, H e O. Quando uma amostra pesando 0,673 mg é queimada em oxigênio, formam-se 0,965 mg de CO2 e 0,527 mg de H2O. Qual a fórmula mínima da glicerina? 16. Suponha que 0,26 mol de Fe reage com 0,40 mol de O2 para formar Fe2O3. Que elemento restou em excesso e quanto? 17. Cianato de mercúrio (ou “fulminato de mercúrio”) é usado como espoleta em munição de pequeno calibre. Sua composição centesimal é 70,48% Hg, 8,44% C, 9,84% N e 11,24% O. Qual é a sua fórmula empírica? 18. Metanol (álcool de madeira) é composto somente de C, H e O. Quando 0,375 g de metanol são queimados, formam-se 0,516 g de CO2 e 0,421 g de H2O. a) Qual a fórmula empírica do metanol? b) Se sua massa molecular é 32,0 u, qual é a fórmula molecular do metanol? 19. Inflamou-se uma amostra de 0,500 gramas de ácido cítrico, que contém apenas C, H e O. Produziram-se 0,687 g de CO2 e 0,187 g de H2O. A massa molecular do composto é 192 u. Qual é a fórmula molecular do composto? 20. Tratou-se 4,22 g de uma mistura de CaCl2 e NaCl para precipitar todo o cálcio na forma de CaCO3, que foi então aquecido e transformado em CaO puro. A massa final de CaO foi de 0,959 g. Qual a percentagem em massa de CaCl2 na mistura original? 21. Gesso é uma forma hidratada de sulfato de cálcio de fórmula CaSO4 . x H2O. Quando 2,00 g de gesso são aquecidos a 200 oC, até que toda a água seja eliminada, a massa de sólido remanescente é 1,58 g. Qual o valor de x? 22. Quando carbonato de magnésio sólido é aquecido, uma porção se decompõe para formar óxido de magnésio e gás carbônico. Se 2,25 g de MgCO3 são aquecidos até restar uma mistura de MgO e MgCO3 de 1,95 g, qual a percentagem de carbonato decomposto? 23. Titânio metálico bruto é preparado comercialmente de acordo com a reação representada pela equação TiCl4 + 2 Mg → 2 MgCl2 + Ti . Se 40,0 kg de Mg reagem com 85,2 kg de cloreto de titânio: a) Qual o reagente limitante? b) Quantos gramas de titânio metálico serão formados? 24. Uma amostra de dicloreto de európio, EuCl2, com massa de 1,00 g, é tratada com excesso de uma solução de nitrato de prata e todo o cloreto é recuperado na forma de 1,28 g de AgCl. Qual a massa atômica do európio? 25. Na metalurgia do zinco, o minério blenda, ZnS, sofre ustulação para produzir o óxido que é então reduzido a zinco metálico por meio de coque. Que quantidade de zinco com 99,5% de pureza pode ser obtida a partir de 2,00 toneladas de minério a 85,0%? 26. 400,0 g de nitrogênio foram convertidos em amônia que, por sua vez, foi oxidada a óxido nítrico, dióxido de nitrogênio e, depois, a ácido nítrico, na seguinte sequência de reações: N2 + 3 H2 → 2 NH3 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O 2 NO + O2 → 2 NO2 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO Não levando em consideração o subproduto NO, que industrialmente seria recuperado e convertido também em ácido nítrico, que massa de HNO3 será formada? 27. Qual a quantidade de álcool etílico produzida pela fermentação de 500,0 g de glicose, segunda a equação: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 28. Certo cloreto de níquel hidratado apresenta a fórmula NiCl2 (H2O)x. Para determinar o valor de x, um estudante aquece a amostra até que a água seja totalmente eliminada. 1,650 g de hidrato fornecem 0,590 g de H2O. Qual o valor de x? 29. Uma maneira de remover o CO2 do ar numa nave espacial é fazê-lo reagir com hidróxido de lítio segundo a equação CO2(g) + 2 LiOH(s) → Li2CO3(s) + H2O(l). Num período de 24 horas uma pessoa exala cerca de l,00 kg de CO2 . Quantos gramas de LiOH são necessários para remover o CO2 formado durante uma expedição lunar de 6 dias envolvendo 3 astronautas? 30. Tratou-se uma mistura de KBr e NaBr de massa 0,560 g com solução aquosa de AgNO3 e todo o brometo foi recuperado na forma de 0,970 g de AgBr puro. Qual a fração em massa de KBr existente na amostra original? 31. Uma mistura de alumínio e zinco de massa 1,67 gramas foi completamente dissolvida em ácido, fornecendo 1,69 litro de hidrogênio medido a 273 K e 1 atm. Qual a massa de alumínio na amostra original? Zn(s) + 2 H+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g) Al(s) + 3 H+(aq) → Al3+(aq) + 3/2 H2(g) 32. Uma liga de alumínio e cobre foi tratada com ácido clorídrico. O alumínio sofreu dissolução segundo a reação Al(s) + 3 H+(aq) → Al3+(aq) + 3/2 H2(g). O cobre permanece inalterado. O ataque de 0,360 g da liga produziu 415 cm3 de H2 medidos a 273 K e 1 atm. Qual a percentagem em massa de alumínio na liga? 33. Quando aquecido à temperatura muito alta, calcáreo (CaCO3) decompõe-se para formar cal viva (CaO) e dióxido de carbono gasoso. Um cadinho contendo um pouco de calcáreo pesa 30,695 g. Ele é aquecido vigorosamente para decompor todo o calcáreo. Depois, resfriando-se à temperatura ambiente, ele pesou 30,140 g. Qual a massa do cadinho? 34. CaCO3 e MgCO3 decompõem-se quando vigorosamente aquecidos para formar CaO (s) e MgO(s). Em cada caso o único outro produto é dióxido de carbono gasoso. Uma mistura dos dois carbonatos com massa total de 15,22 g é vigorosamente aquecida. Após resfriamento a massa de material remanescente é de 8,29 g. Qual a percentagemde CaCO3 na mistura original? 35. Uma amostra de um óxido de bário de composição desconhecida forneceu, após exaustivo aquecimento, 5,00 gramas de BaO e 366 mL de O2 medidos nas CNTP. Qual a fórmula empírica do óxido desconhecido? Qual a massa de óxido que existia inicialmente? 36. Uma mistura de 7,450 g de óxido de ferro II e 0,1110 mol de alumínio metálico é colocada em um cadinho e aquecida em um forno em alta temperatura, onde ocorre a redução do óxido. Os produtos formados são ferro metálico e óxido de alumínio. a) Escreva a reação balanceada para o processo. b) Qual o reagente limitante? c) Determine a quantidade máxima de ferro que pode ser produzida. d) Calcule a massa de reagente em excesso que permaneceu no cadinho. RESPOSTAS: 1- a) 1,87x10-22 g b) 1,5x1023 átomos 2- a) 26 g/mol b) 3,01x1023 moléculas 3- 10,82 u 4- 19,99 u 5- 0,350 mol; 1,23x102 g 6- a) 61,5 g b) 3,70x1025 u 7- 47,5 u 8- 58,8 u 9- 6,0x1021 u 10- a) CH2 b) C2H4 11- C: 60,0% H: 4,4% O: 35,6% 12- a) Na: 6,02% Al: 21,20% Si: 22,0% H: 0,52% O: 50,26% b) 0,21 Kg 13- XePtF6 14- a) 4 PH3(g) + 8 O2(g) → P4O10(s) + 6 H2O(g) b) 4,64 mols c) 2,67 g d) 22,6 g 15- C3H8O3 16- Excesso de 0,20 mol de O2 17- HgC2N2O2 18- a) CH4O b) CH4O 19- C6H8O7 20- 45% 21- 2 22- 25% 23- a) TiCl4 b) 21,5 Kg 24- 153,2 u 25- 1,15 ton 26- 1200 g 27- 255,6 g 28- 4 29- 19,6 Kg 30- 0,375 (37,5%) 31- 1,24 g 32- 92,6% 33- 29,435 g 34- 81,5% 35- BaO2; 5,52 g 36- b) FeO c) 5,768 g d) 1,135 g de Al