Exercícios - Cálculo Estequiométrico.pdf

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    LISTA DE EXERCCIOS CLCULOS ESTEQUIOMTRICOS

    01. (FUVEST) O alumnio obtido pela eletrliseda bauxita. Nessa eletrlise, ocorre a formao deoxignio que reage com um dos eletrodos decarbono utilizados no processo. A equao no-balanceada que representa o processo global :

    Al2O3 + C 2 + AlPara dois mols de Al2O3, quantos mols de CO2 e deAl, respectivamente, so produzidos nesseprocesso?

    02. (UNICAMP) Em alguns fogos de artifcio,alumnio metlico em p queimado, libertando luz ecalor. Este fenmeno pode ser representado como:

    4 Al (s) + 3 O2 (g) 2O3 (s)Qual o volume de O2, nas CNTP, necessrio parareagir com 1 g do metal?(Dado: Massa molar do Al = 27 g/mol; Volume molarnas CNTP = 22,4 L/mol).

    03. (VUNESP) No incio do sculo passado, foramdesenvolvidas diversas armas qumicas, dentre asquais o gs fosgnio. Sabe-se que 9,9 g deste gsocupam 2,24 L, nas condies normais de

    temperatura e presso (CNTP), e que constitudoapenas por tomos de carbono, oxignio e cloro.Determine a frmula molecular deste gs.(Dadas as massas molares em g/mol: C = 12; O =16; Cl= 35,5; volume molar dos gases nas CNTP =22,4 L/mol).

    04. (VUNESP) Por ocasio das comemoraesoficiais dos quinhentos anos do descobrimento doBrasil, o Banco Central lanou uma srie de moedascomemorativas em ouro e prata. Uma delas, cujovalor facial de R$ 20,00, foi cunhada com 8,00 g deouro 900, uma liga metlica que contm 90% emmassa de ouro. Conhecendo o nmero de Avogadro

    NA = 6,0 1023

    e sabendo que a massa molar doouro 197 g/mol, determine a massa de ouropresente numa dessas moedas.

    05. (FUVEST) Pela sequncia de reaes:C + O2 2CO2 + NaOH 3qual a massa de hidrogenocarbonato de sdio(NaHCO3) que se pode obter a partir de 1,00 g decarbono?(Dadas as massas molares em g/mol: H = 1; C = 12;O = 16; Na = 23)

    06. (VUNESP) O clorato de potssio (KClO3) podeser utilizado para a produo de oxignio (O2) emlaboratrio. Quando aquecido na presena de umcatalisador, o clorato se decompe produzindo, almdo gs desejado, cloreto de potssio (KCl).Determine o volume de oxignio, medido nas CNTP,produzido quando um mol do clorato de potssio consumido.(Dado: volume molar dos gases nas CNTP = 22,4L/mol).

    07. (FUVEST) Quantos mols de hidrognio seobtm por eletrlise de 108 g de gua?

    Eletrlise da gua: H2O 2 + O2(Dado: massa molar da gua = 18 g/mol)

    08. (UNICAMP) A equao a seguir representa aobteno de ferro pela reao de hematita comcarvo:

    Fe2O3 + 3 C (Dados: Massa molar do Fe2O3 = 160 g/mol; Massamolar do Fe = 56 g/mol)a) Quantos quilogramas de hematita so necessrios

    para produzir 1120 kg de Fe?b) Calcule, em condies ambientes, quantos litrosde CO so obtidos por mol de Fe produzido. (Dado:volume molar nas condies ambientes = 24 L/mol).

    09. (FUVEST) Nas estaes de tratamento degua, eliminam-se as impurezas slidas emsuspenso atravs do arraste por flculos dehidrxido de alumnio, produzidos na reaorepresentada por:

    Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 3 + 3 CaSO4Para tratar 1,0 6 m3 de gua foram adicionadas17 toneladas de Al2(SO4)3. Qual a massa de Ca(OH)2necessria para reagir completamente com esse

    sal?(Dadas as massas molares: Al2(SO4)3 = 342 g/mol;Ca(OH)2 = 74 g/mol)

    10. (FUVEST) Considere a transformao deoznio em oxignio comum representada pelaequao:

    2 O3 2Determine a massa de oxignio produzida quando96 g de oznio se transformam completamente.(Dada a massa atmica: O = 16 u)

    Nome: _________________________________________________ n: ________

    Ensino: Curso Pr-Vestibular srie/ano: _____

    Componente Curricular: Qumica

    Professor: Ricardo Honda

    Data: ____ /____ /____

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    11. (VUNESP) Na fabricao de chapas paracircuitos eletrnicos, uma superfcie foi recoberta poruma camada de ouro, por meio de deposio avcuo. Sabendo que para recobrir esta chapa foramnecessrios 2 x 1020 tomos de ouro, determine ocusto do ouro usado nesta etapa do processo defabricao.(Dados: massa molar do ouro = 197 g/mol; 1 g deouro = R$ 17,00).

    12. (VUNESP) Como o dixido de carbono, ometano (CH4) exerce tambm um efeito estufa naatmosfera. Uma das principais fontes desse gsprovm do cultivo de arroz irrigado por inundao.Segundo a Embrapa, estima-se que esse tipo decultura, no Brasil, seja responsvel pela emisso decerca de 288 Gg (1 Gg = 1 109 gramas) de metanopor ano. Calcule o nmero de molculas de metanocorrespondente.(Dadas as massas molares em g/mol: H = 1 e C =12).

    13. (UNICAMP) Na metalurgia do zinco, uma dasetapas a reao do xido de zinco (ZnO) com

    monxido de carbono (CO), produzindo zincometlico (Zn) e dixido de carbono (CO2).(Dadas as massas molares em g/mol: Zn = 65,5; O =16).a) Escreva a equao qumica correspondente.b) Para cada 1000 g de xido de zinco que reage,qual a massa de Zn obtida?

    14. (FUVEST) A produo de carboidratos (frmulamnima CH2O) pelas plantas verdes obedece equao geral da fotossntese:

    CO2 + H2O 2O + O2Quantos litros de gs carbnico, medido nas CNTP,sero necessrios para produzir 10 g de

    carboidrato?(Dado: volume molar dos gases nas CNTP = 22,4L/mol; massa molar do CH2O = 30 g/mol)

    15. (UNICAMP) Os sistemas de comunicao etransporte criados pelo homem foram evoluindo aolongo do tempo. Assim, em fins do sculo XVIII,apareceram os bales, cujo desenvolvimentoocorreu durante todo o sculo XIX, chegando aosculo XX com os dirigveis cheios de hidrognio e,mais recentemente, de hlio. Nesse processo, obrasileiro Santos Dumont contribuiu de modosignificativo. Os Zeppelins, dirigveis cheios dehidrognio, esto, ainda, entre as maiores naves

    areas j construdas pelo homem. O mais famosodeles, o Hindemburg, comeou a sua histria em1936, terminando em maio de 1937, num dosmaiores acidentes areos j vistos e filmados. O seutamanho era incrvel, tendo cerca de 250 metros decomprimento, com um volume de 200 106 litros,correspondendo a 8,1 106 mol de gs.Se o hidrognio (H2) necessrio para enchertotalmente o Hindemburg fosse obtido a partir dareao de ferro (Fe) com HCl, dando FeCl2, quantosquilogramas de ferro seriam necessrios?(Dado: Massa molar do Fe = 56 g/mol).

    16. (UNICAMP) Anticido um produtofarmacutico utilizado para reduzir acidez estomacalprovocada pelo excesso de cido clordrico, HC l.Esse produto farmacutico pode ser preparado base de bicarbonato de sdio, NaHCO3, que reagecom o cido clordrico conforme a equao:

    HCl+ NaHCO3 l+ H2O + CO2Considerando que uma dose do anticido contm2,52 g de bicarbonato de sdio, calcule o nmero demols de cido neutralizados no estmago.

    (Dado: Massa molar do NaHCO3 = 84 g/mol).

    17. (UNICAMP) De acordo com a revista Veja, de01/05/1991, a Petrobrs havia anunciado quereduziria de 5% para 3% o teor de enxofre no leocombustvel. Isso significa cerca de 272 toneladas deenxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se queo enxofre contido no leo , na realidade,transformado em SO2 (um gs) no momento daqueima (combusto) conforme a equao:

    S + O2 2Qual a massa, em toneladas, deste gs que deixarde ser lanada na atmosfera, por dia, devido melhoria anunciada?

    (Dado: Massas atmicas: S = 32 u; O = 16 u).

    18. (FUVEST) Determinado xido de nitrognio constitudo de molculas N2Ox. Sabendo-se que0,152 g do xido contm 1,20 21 molculas,determine o valor de x.(Dadas as massas atmicas: N = 14 u; O = 16 u)

    19. (UNICAMP) Um medicamento contm 90 mgde cido acetilssaliclico (C9H8O4) por comprimido.Quantas molculas dessa substncia h em cadacomprimido?(Dado: Massa molar do C9H8O4 = 180 g/mol).

    20. (UNICAMP) O etanol, produzido a partir dacana-de-acar, tem se mostrado uma interessantealternativa como combustvel em substituio aderivados de petrleo.C12H22O11 + H2O 4 C2H6O + 4 CO2 (produo de

    etanol por fermentao)Na safra brasileira de 1997, foram produzidas 14 x106 toneladas de acar. Se, por fermentao, todoesse acar fosse transformado em etanol, quemassa desse produto, em toneladas, seria obtida?(Dados: Massa molar do etanol = 42 g/mol; Massamolar da sacarose (acar) = 342 g/mol).

    21. (FUVEST) Uma das maneiras de impedir que oSO2, um dos responsveis pela chuva cida, sejaliberado para a atmosfera trat-lo previamente comxido de magnsio, em presena de ar, comoequacionado a seguir:

    MgO (s) + SO2 (g) + O2 (g) 4 (s)Quantas toneladas de xido de magnsio soconsumidas no tratamento de 9,6 3 toneladas deSO2?(Dadas as massas molares em g/mol: SO2 = 64;MgO = 40)

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    22. (FUVEST) Resduos industriais que contmsulfetos no devem ser jogados nos rios. Pode-setrat-los com perxido de hidrognio (H2O2), queoxida os sulfetos a sulfatos e se reduz a gua.Quantos kg de perxido de hidrognio sonecessrios para oxidar 117 kg de sulfeto de sdio(Na2S) contidos em dado resduo?

    Na2S + 4 H2O2 2SO4 + 4 H2O(Dadas as massas molares: H2O2 = 34 g/mol; Na2S =78 g/mol)

    23. (FUVEST) Linus Pauling, prmio Nobel deQumica e da Paz, faleceu recentemente aos 93anos. Era um ferrenho defensor das propriedadesteraputicas da vitamina C. Ingeria diariamente cercade 2,1 -2 mol dessa vitamina. Quantas vezes,aproximadamente, a dose ingerida por Pauling maior que a recomendada?(Dado: dose diria recomendada de vitamina C(C6H8O6) = 62 mg; massa molar da vitamina C = 176g/mol)

    24. (FUVEST) Calcule o nmero de tomos decobre existente em 10-8 grama desse metal.(Dada a massa atmica: Cu = 63,5 u)

    25. (FUVEST 2010) Sob condies adequadas,selnio (Se) e estanho (Sn) podem reagir, comorepresentado pela equao

    2 Se + Sn 2Em um experimento, deseja-se que haja reaocompleta, isto , que os dois reagentes sejamtotalmente consumidos. Sabendo-se que a massamolar do selnio (Se) 2/3 da massa molar doestanho (Sn), determine a razo entre a massa deselnio e a massa de estanho (mSe : mSn), na reao.

    26. (FUVEST) Nas indstrias petroqumicas,enxofre pode ser obtido pela reao:2 H2S + SO2 2O

    Qual a quantidade mxima de enxofre, em gramas,que pode ser obtida partindo-se de 5 mols de H 2S e2 mols de SO2? Indique os clculos.(Dado: massa molar do S = 32 g/mol)

    27. (FUVEST) O minrio usado na fabricao deferro em algumas siderrgicas brasileiras contmcerca de 80% de xido de ferro (III). Quantastoneladas de ferro podem ser obtidas pela reduode 20 toneladas desse minrio?

    Fe2O3 + 3 CO 2

    (Dadas as massas atmicas: Fe = 56 u; O = 16 u)

    28. (VUNESP) A reao para a produo dopesticida organoclorado DDT :

    CCl3CHO + 2 C6H5Cl 6H4)2CHCCl3 + H2O(Dadas as massas molares em g/mol: CCl3CHO =147,5; C6H5Cl = 112,5; (ClC6H4)2CHCCl3 = 354,5).a) Calcule a massa de DDT que se forma quando100 g de CCl3CHO reagem com 100 g de C6H5Cl.b) Indicar o reagente que est em excessojustificando a resposta. O que deve ocorrer, se amassa de CCl3CHO for duplicada?

    29. (VUNESP) So colocadas para reagir entre sias massas de 1 g de sdio metlico (Na) e 1 g decloro gasoso (Cl2). Considerando que o nicoproduto formado NaCl e que o rendimento dareao de 100 %, determine o reagente emexcesso e a massa do excesso. (Dadas as massasmolares em g/mol: Na = 23; Cl = 35,5).

    30. (FUVEST) Qual a quantidade mxima decarbonato de clcio (CaCO3), em gramas, que pode

    ser preparada a partir da mistura de 2 mols decarbonato de sdio (Na2CO3) e 3 mols de cloreto declcio (CaCl2)?Obs.: nessa reao tambm h a formao de NaCl.(Dados: massa molar do CaCO3 = 100 g/mol).

    31. (UNICAMP) Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), o iniciador da Qumica Moderna, realizou, porvolta de 1775, vrios experimentos. Em um delesaqueceu 100 g de mercrio (Hg) em presena de ar,dentro de um recipiente de vidro fechado, obtendo54 g de xido vermelho de mercrio, tendo ficadoainda sem reagir 50 g de mercrio. Pergunta-se:a) qual a razo entre a massa de oxignio e a de

    mercrio que reagiram?b) qual a massa de oxignio que seria necessriapara reagir com todo o mercrio inicial?

    32. (VUNESP) 24 g de ferro (massa molar do Fe =56 g/mol) reagem com 8 g de enxofre (massa molardo S = 32 g/mol) para formar FeS. A reao ocorrepor aquecimento at o desaparecimento de um dosreagentes. Qual o reagente em excesso e qual amassa que restou desse reagente aps a reao?

    33. (FUVEST) Calcrio uma rocha que contmcarbonato de clcio, CaCO3. Quantos quilogramasde cal virgem, CaO, podem ser preparados porpirlise (decomposio trmica) de uma tonelada decalcrio contendo 94,6 % de CaCO3?

    CaCO3 2(Dadas as massas molares em g/mol: CaCO3 = 100;CaO = 56).

    34. (FUVEST) O equipamento de proteoconhecido como air bag, usado em automveis,contm substncias que se transformam, sobdeterminadas condies, liberando N2 que infla umrecipiente de plstico. As equaes das reaesenvolvidas no processo so:

    2 NaN3 2 Na + 3 N210 Na + 2 KNO3 K2O + 5 Na2O + N2

    (Dados: Volume molar de gs nas condiesambientes = 25 L/mol; massa molar do NaN3 = 65g/mol).a) Considerando que N2 gerado nas duas reaes,calcule a massa de azoteto de sdio (NaN3)necessria para que sejam gerados 80 L denitrognio, nas condies ambientes.b) Os xidos formados, em contato com a pele,podem provocar queimaduras. Escreva a equaoda reao de um desses xidos com a gua contidana pele.

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    35. (FUVEST) Uma jovem senhora, no querendorevelar sua idade, a no ser s suas melhoresamigas, convidou-as para festa de aniversrio, nosto de sua casa, que mede 3,0 m x 2,0 m x 2,0 m.O bolo de aniversrio tinha velas em nmero igual idade da jovem senhora, cada uma com 1,55 g deparafina. As velas foram queimadas inteiramente,numa reao de combusto completa. Aps aqueima, a porcentagem de gs carbnico, emvolume, no sto, medido nas condies-ambientes,

    aumentou de 0,88 %. Considere que esse aumentoresultou, exclusivamente, da combusto das velas.(Dados: massa molar da parafina, C22H46 = 310g/mol; volume molar dos gases nas condies-ambientes de presso e temperatura = 24 L/mol; 1m3 = 1000 L).a) Escreva a equao de combusto completa daparafina.b) Calcule a quantidade de gs carbnico, em mols,no sto, aps a queima das velas.c) Qual a idade da jovem senhora? Mostre osclculos.

    36. (VUNESP) O metano (CH4), tambm conhecido

    por gs dos pntanos, produzido peladecomposio de compostos orgnicos, na ausnciade oxignio, por determinadas bactrias econsumido na prpria atmosfera. Quando 5 mol demetano reagem com 3 mol de oxignio, o nmero demols de gs carbnico (CO2) liberados ser igual a:

    CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2Oa) 1,0 mol. b) 1,5 mol. c) 3,0 mol.d) 3,5 mol. e) 5,0 mol.

    37. (UNICAMP 2011) Acidentes de trnsitocausam milhares de mortes todos os anos nasestradas do pas. Pneus desgastados (carecas),freios em pssimas condies e excesso de

    velocidade so fatores que contribuem para elevar onmero de acidentes de trnsito.Responsvel por 20% dos acidentes, o uso de pneucareca considerado falta grave e o condutorrecebe punio de 5 pontos na carteira dehabilitao. A borracha do pneu, entre outrosmateriais, constituda por um polmero de isopreno(C5H8) e tem uma densidade igual a 0,92 g/cm

    3.Considere que o desgaste mdio de um pneu at omomento de sua troca corresponda ao consumo de31 mols de isopreno e que a manta que forma abanda de rodagem desse pneu seja um retngulo de20 cm x 190 cm. Para esse caso especfico, aespessura gasta do pneu seria de,

    aproximadamente, (Dadas as massas molares emg/mol: C = 12 e H = 1).a) 0,51 cm. b) 0,55 cm. c) 0,60 cm. d) 0,75 cm.

    38. (VUNESP) Uma palavra escrita a lpis contm1 mg de grafite (constitudo apenas por tomos decarbono). Sabendo que o nmero de Avogadro igual a 6 x 1023, o nmero de tomos de carbono(massa molar = 12 g/mol) presentes na palavra deaproximadamente:(Dado: 1 g = 103 mg, ou seja, 1 mg = 10-3 g)a) 5 x 1022. b) 6 x 1023. c) 5 x 1019.d) 8 x 10-5. e) 7,2 x 1027.

    39. (ENEM 2010) A composio mdia de umabateria automotiva esgotada de aproximadamente32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A mdiade massa da pasta residual de uma bateria usada de 6kg, onde 19% PbO2, 60% PbSO4 e 21% Pb.Entre todos os compostos de chumbo presentes napasta, o que mais preocupa o sulfato de chumbo(II), pois nos processos pirometalrgicos, em que oscompostos de chumbo (placas das baterias) sofundidos, h a converso de sulfato em dixido de

    enxofre, gs muito poluente.Para reduzir o problema das emisses de SO2 (g), aindstria pode utilizar uma planta mista, ou seja,utilizar o processo hidrometalrgico, para adessulfurao antes da fuso do composto dechumbo. Nesse caso, a reduo de sulfato presenteno PbSO4 feita via lixiviao com soluo decarbonato de sdio (Na2CO3) a 45C, em que seobtm o carbonato de chumbo (II) com rendimentode 91%. Aps esse processo, o material segue paraa fundio para obter o chumbo metlico.

    PbSO4 + Na2CO3 3 + Na2SO4(Dados: massas molares em g/mol Pb = 207; S = 32;Na = 23; O = 16; C = 12)

    ARAJO, R.V.V.; TINDADE, R.B.E.; SOARES, P.S.M.Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudode caso. Disponvel em: http://www.iqsc.usp.br.

    Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).Segundo as condies do processo apresentadopara a obteno de carbonato de chumbo (II) pormeio da lixiviao por carbonato de sdio econsiderando uma massa de pasta residual de umabateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, emquilogramas, de PbCO3 obtida?a) 1,7 kg. b) 1,9 kg. c) 2,9 kg. d) 3,3 kg. e) 3,6 kg

    40. (ENEM) Atualmente, sistemas de purificaode emisses poluidoras esto sendo exigidos por leiem um nmero cada vez maior de pases. O controledas emisses de dixido de enxofre gasoso,provenientes da queima de carvo que contmenxofre, pode ser feito pela reao desse gs comuma suspenso de hidrxido de clcio em gua,sendo formado um produto no-poluidor do ar. Aqueima do enxofre e a reao do dixido de enxofrecom o hidrxido de clcio, bem como as massas dealgumas das substncias envolvidas nessasreaes, podem ser assim representadas:enxofre (32 g) + oxignio (32 g)

    (64 g)dixido de enxofre (64 g) + hidrxido de clcio (74 g)

    o-poluidorDessa forma, para absorver todo o dixido de

    enxofre produzido pela queima de uma tonelada decarvo (contendo 1 % de enxofre), suficiente autilizao de uma massa de hidrxido de clcio de,aproximadamente,a) 23 kg. b) 43 kg. c) 64 kg. d) 74 kg. e) 138 kg.

    41. (FUVEST) Nas CNTP, o volume ocupado por10 g de monxido de carbono (CO) : (Dados:Massas molares: C = 12 g/mol e O = 16 g/mol;Volume molar dos gases nas CNTP = 22,4 L/mol)a) 6,0 L. b) 8,0 L. c) 9,0 L. d) 10 L. e) 12 L.

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    GABARITO

    1. 3 mol de CO2 e 4 mol de Al2. 0,62 L3. COCl24. 7,2 g5. 7 g6. 33,6 L7. 6 mol8. a) 1600 kg de hematita, b) 36 L de CO9. 11 t10. 96 g11. R$ 1,1112. 1,08 . 1034 molculas13. a) ZnO + CO 2, b) 803,68 g14. 7,46 L15. 453600 kg16. 0,03 mol17. 544 t18. 319. 3 . 1020 molculas20. 6,87 . 106 t21. 6 . 103 t22. 204 kg23. 60 vezes24. 9,4 . 1013 tomos25. 4/326. 192 g27. 11,2 t28. a) 157,5 g, b) CCl3CHO est com 34,4 g em excesso. Se sua massa for duplicada, 134,4 g estaro emexcesso e os mesmos 65,6 g efetivamente reagiro;29. Na est com 0,36 g em excesso30. 200 g31. a) 4/50 = 0,08, b) 8 g32. Fe est com 10 g em excesso33. 529,76 kg34. a) 130 g, b) K2O + H2O 2O + H2O 35. a) C22H46 + 67/2 O2 2 + 23 H2O, b) 4,4 mol, c) 40 anos;

    36. B37. C38. C39. C40.A41. B