Exercícios propostosQuímica capítulo 1

82

01. Se a massa molar do acetato de sódio (C2H3O2Na) é igual a 82 g/mol, então, a massa atômica do sódio é igual a:

a) 20u b) 21u

c) 22u d) 23u

e) 24u

Dados: H = 1 u; C = 12 u; 0 = 16 u

02. (Ufg) Leia os dados da tabela a seguir. Metal Produção anual (tonelada)

2001 2002 2003

Ouro 5.979 5.816 5.893

Nióbio 3.397 3.275 3.308

Níquel 22.811 24.111 24.815

Economia e desenvolvimento. Goiâ-nia, n. 15, 15/04/2004. p. 6 (adaptad0)

Qual a quantidade de matéria, do metal da segunda

série de transição, produzida em 2003? a) 2,99 × 107 mol b) 3,56 × 107 mol c) 3,65 × 107 mol

d) 3,87 × 108 mol e) 4,21 × 108 mol

03. (Ufu – adaptada) Assinale a alternativa que contém

a maior massa.

a) 3,5 mols de NO2 b) 1,5 mols de N2O3

c) 4 mols de NO d) 1 mol de N2O5

04. (Ufsc) Qual o NÚMERO DE MOLS contidos em 5.130 gramas de sulfato de alumínio?

Massa molares (g/mol):

O = 16,0; Al = 27,0; S = 32,0

05. (Fuvest) Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz, faleceu em 1994 aos 93 anos. Era um ferre-nho defensor das propriedades terapêuticas da vita-mina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1 × 10–2 mol dessa vitamina.

Dose diária recomendada de vitamina

(C6H8O6) — 62 mg

Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida

por Pauling é maior que a recomendada?

(Dados (g/mol): H = 1, C = 12, O = 16.)

a) 10. b) 60. c) 1,0 × 102.

d) 1,0 × 103. e) 6,0 × 104.

06. (Fgv) No rótulo de uma determinada embalagem de leite integral UHT, processo de tratamento térmico a alta temperatura, consta que um copo de 200 mL deste leite contém 25 % da quantidade de cálcio recomendada diariamente (2,4 × 10–2 mol). A massa, em mg, de cálcio (massa molar 40 g/mol) presente em 1 litro desse leite é

a) 1 200. b) 600. c) 300.

d) 240. e) 120.

07. (Ufg) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4,28 × 10–5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diá-ria de ferro no organismo?

a) 1 b) 3 c) 5

d) 7 e) 9

08. (Ufsc) As medalhas dos Jogos Olímpicos de Londres em 2012 possuem massas que variam entre 375 e 400 g, com 85 mm de diâmetro e 7,0 mm de espessura. As meda-lhas são moldadas com a seguinte composição:

• “Medalha de ouro”: 92,5% (em massa) de prata e 1,34% (em massa) de ouro. O restante é cobre.

• Medalha de prata: 92,5% (em massa) de prata e o restante de cobre.

• Medalha de bronze: 97,0% (em massa) de cobre, 2,5% (em massa) de zinco e 0,50% (em massa) de estanho.

Disponível em: <www.Iondon2012.com/medals/about/>. [Adaptado] Acesso em: 20 ago. 2012.

Combasenotextoapresentado,éCORRETOafirmar

que: 01. considerando que a medalha seja um cilindro

regular, a densidade de uma medalha de 375 g é de apro-ximadamente 9,4 g/cm3.

02. uma “medalha de ouro” de 400 g possui 24,6 g de cobre.

04. o número de mol de átomos de ouro presente em uma “medalha de ouro” é maior que o número de mol de átomos de zinco presente em uma medalha de bronze de mesma massa.

08. uma medalha de bronze de 400 g possui 0,017 mol de átomos de estanho.

16. a medalha de bronze é formada apenas por metais de transição.

32. os átomos constituintes da medalha de prata unem-se por meio de ligações metálicas, ao passo que os átomos constituintes da medalha de bronze unem-se por meio de ligações metálicas e de ligações iônicas.

83

09. (Ufrgs) A tabela a seguir contém alguns dados sobre as substâncias ácido acetilsalicílico, paracetamol e dipirona sódica, utilizadas como fármacos analgésicos.

SubstânciaÁci-

do acetilsali-cílico

Paraceta-mol

Dipirona sódica

Fórmula C9H8O4 C8H9O2N C13H16O4N3SNa

Massa Molar (g

mol–1)180 151 333

Levando em conta três amostras que contêm, cada uma,

10gdeumadessassubstânciaspuras,considereasafirma-

ções, abaixo, sobre elas.I. A amostra de paracetamol apresentará o maior

número de mols de substância.II. A amostra de dipirona apresentará a maior massa

de oxigênio.III. As amostras de ácido acetilsalicílico e de dipirona

apresentarão o mesmo número de mols de átomos de oxigênio.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II.

c) Apenas I e III.

d) Apenas II e III.

e) I, II e III.

10. (Ufla) Segundo orientações nutricionais, a dose diá-ria recomendada de vitamina C (C6H8O6) a ser ingerida por uma pessoa adulta é 62 mg. Um determinado cientista, grande defensor das propriedades terapêuticas dessa vita-mina, consumia diariamente 7,05 × 10–3 mol da mesma. A dose ingerida pelo cientista é quantas vezes maior que a recomendada?

a) 200,0 b) 1,2

c) 2,0 d) 20,0

11. (Unicamp) A ingestão de cloreto de sódio, na alimenta-ção, é essencial. Excessos, porém, causam problemas, princi-palmente de hipertensão.

O consumo aconselhado para um adulto, situa-se na faixa de 1100 a 3300 mg de sódio por dia.

Pode-se preparar uma bela e apetitosa salada mistu-rando-se 100 g de agrião (33 mg de sódio), 100 g de iogurte (50 mg de sódio) e uma xícara de requeijão cremoso (750 mg de sódio), consumindo-a acompanhada com uma fatia de pão de trigo integral (157 mg de sódio):a) Que percentual da necessidade diária mínima de sódio

foi ingerido?b) Quantos gramas de cloreto de sódio deveriam ser

adicionados à salada, para atingir o consumo diário máximo de sódio aconselhado?

12. (Ufsc) Considere os elementos químicos hidrogênio, potássio, hélio, cálcio e carbono.

Dados Massas molares (g/mol): H = 1,01; He = 4,00. A res-peitodosmesmoséCORRETOafirmarque:01. Um mol de átomos de hélio tem o dobro da massa de

um mol de moléculas de hidrogênio.

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02. Os átomos dos elementos cálcio e potássio são isótopos.

04. Átomos de hidrogênio podem receber ou compartilhar elétrons, para adquirirem a configuraçãodogásnobrehélio.

08. Os símbolos dos elementos em questão são: H, Po, He, Ca e C, respectivamente.

16.Aunidadeunificadademassaatômica(u)representa, atualmente, a massa de uma fração

igual a 112

do isótopo 12 de um átomo de carbono.

32.Aconfiguraçãoeletrônicadocálcio,noestadofundamental, é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.

13. (Ufu)

A jadeíte, também chamada de silicato de alumí-

nio e sódio (NaAlSi2O6) é um mineral muito utilizado

por artesãos para a confecção de peças de ornamen-

tação e decoração, como joias e estatuetas.O número de mols de silício presente em uma

estatueta, com massa igual a 1.414 gramas, composta basicamente por jadeíte, é a) 28 mols. b) 14 mols.

c) 3,5 mols. d) 7 mols.

14. (Unisinos) Em relação ao significado das nota-ções químicas, assinale a alternativa correta.

a) A notação 3H indica 3 moléculas de hidrogênio. b) 1 mol de moléculas de C10H4N2 contém 10 mols

de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio.

c) A notação 3 H2 indica 6 moléculas de hidrogênio. d) Uma molécula de C10H4N2 contém uma massa de

152 g.e) A notação 2 C10H4N2 indica 2 moléculas de uma

substância com um total de 16 átomos.

15. (Unemat) Considere que a massa de uma gota de água é de 0,05 g. Calcule a quantidade de mols (n) que existe nessa gota de água.

Dado: massa molecular da água é igual a 18 u. a) 0,28 mol b) 0,0028 mol

c) 0,056 mol d) 1,27 · 1021 mol

e) 2,8 · 1023 mol

84

16. (Enem) Aspartameéumedulcoranteartificial(ado-çante dietético) que apresenta potencial adoçante 200 vezes maior que o açúcar comum, permitindo seu uso em pequenas quantidades. Muito usado pela indústria alimentícia, principalmente nos refrigerantes diet, tem valor energético que corresponde a 4 calorias/grama. É contraindicado a portadores de fenilcetonúria, uma doença genética rara que provoca o acúmulo da feni-lalanina no organismo, causando retardo mental. O IDA (índice diário aceitável) desse adoçante é 40 mg/kg de massa corpórea.

Disponívelem:http://boaspraticasfarmaceuti-cas.blogspot.com. Acesso em: 27 fev. 2012.

Com base nas informações do texto, a quantidade máxima recomendada de aspartame, em mol, que uma pessoa de 70 kg de massa corporal pode ingerir por dia é mais próxima de

Dado: massa molar do aspartame = 294 g/mol a) 1,3 × 10–4. b) 9,5 × 10–3. c) 4 × 10–2.

d) 2,6. e) 823.

17. (Unicamp) Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quan-tidades diferentes desses íons, que, em termos de massa, obedecem à sequência: potássio > sódio = cálcio. No entanto, se as quantidades ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria:

Dados de massas molares em g/mol: cálcio = 40;

potássio = 39; sódio = 23. a) potássio > cálcio = sódio. b) cálcio = sódio > potássio. c) potássio > sódio > cálcio. d) cálcio > potássio > sódio.

18. (Ita) Uma amostra de 1,222 g de cloreto de bário hidra-tado (BaCl2 · nH2O) é aquecida até a eliminação total da água de hidratação, resultando em uma massa de 1,042 g.

Com base nas informações fornecidas e mostrando

os cálculos efetuados, determine:

a) o número de mols de cloreto de bário,b) o número de mols de água ec) a fórmula molecular do sal hidratado.

19. (Unicamp) Um artigo publicado no “The Agro-nomy Journal” de 2006 trata de um estudo relacio-nado à fixação de nitrogênio por uma planta for-rageira que se desenvolve bem em um solo ácido. Essa planta tem o crescimento limitado pela baixa fixação de nitrogênio. O objetivo central do traba-lho era verificar como uma cultura de alfafa, culti-vada junto à forrageira citada, poderia melhorar o crescimento da forrageira, aumentando a fixação de nitrogênio. Relata o artigo que o terreno a ser adu-bado foi subdividido em cinco partes. Cada parte foi adubada com as seguintes quantidades fixas de nitrato de amônio, a cada vez: 0; 28; 56; 84; 112 kg/ha. As adubações foram repetidas por 15 vezes em períodos regulares, iniciando-se no começo de 1994 e encerrando-se no final de 1996. Para monitorar a fixação de nitrogênio, os pesquisadores adiciona-ram uma pequeníssima quantidade conhecida de nitrato de amônio marcado (15NH4

15NO3) ao nitrato de amônio comercial a ser aplicado na plantação.

a) Do ponto de vista da representação química, o que significaosobrescrito15juntoaosímboloN?

b) Suponha duas amostras de mesma massa, uma de 15NH4

15NO3 e a outra de NH4NO3. A quantidade de nitrogênio (em mol) na amostra de NH4NO3 é maior, igual ou menor do que na amostra de 15NH4

15NO3? Justifiquesuaresposta.

c) Considere que na aplicação regular de 28 kg/ha não sobrou nem faltou adubo para as plantas. Determine, em mol/ha, que quantidade desse adubo foi aplicada emexcessonapartequerecebeu112kg/ha,aofinaldo primeiro ano de estudo.

20. (Pucrj) O sulfeto de ferro pode ser usado como maté-ria prima para produção de ácido sulfúrico como indi-cado na reação.

4 FeS + 9 O2 + 4 H2O → 2 Fe2O3 + 4 H2SO4

Numa reação completa e com FeS como reagente limitante, a massa desse sulfeto metálico que mais se aproxima da necessária para produzir 10 mol de H2SO4 é:

Dados (g/mol): Fe = 56; S = 32. a) 350 g b) 720 g c) 880 g

d) 1260 g e) 1440 g

21. (Uece) Futuramente o titânio será mais utilizado na aviação, principalmente na construção de aviões supersônicos, por oferecer grandes vantagens, no que diz respeito a sua elevada temperatura de fusão (1670 °C), visto que o atrito do ar contra as paredes metá-licas tende a elevar a temperatura de todo o corpo das aeronaves. A obtenção do titânio pode ser representada pela equação não balanceada:

TiCl4(s) + Mg(s) → Ti(s) + MgCl2(s)

O número aproximado de átomos de magnésio con-

sumidos quando 63,3 g de tetracloreto de titânio reagem

totalmente é

Dados (g/mol): Ti = 47,9; Cl = 35,5

NA = 6,02 . 1023

a) 8,02 · 1023

b) 6,02 · 1023c) 4,01 · 1023

d) 2,01 · 1023

22. (Ifce) O ferro utilizado na produção de aço é obtido a partir do minério hematita (Fe2O3) em processo químico representado pela equação Fe2O3 + CO → Fe + CO2.

Considerando-se rendimento de 100% para a reação mostrada, a quantidade de ferro obtida em gramas, a partir de 2 mols de hematita, é

Considere Fe = 56 g/mol, Fe2O3 = 160,0 g/mol,

O = 16 g/mol, C = 12 g /mol. a) 224 g. b) 112 g. c) 56 g.

d) 100 g. e) 500 g.

23. (Ufrgs) O dióxido de enxofre lançado na atmosfera pode provocar sérios prejuízos ambientais. Para minimi-zar esses efeitos, pode-se realizar o tratamento das emis-sões de chaminés que liberam SO2 com uma pasta úmida de calcário, em presença de um oxidante.

Essa pasta de calcário, em contato com o SO2 produz a reação abaixo já ajustada.

85

SO2(g) + 12

O2(g) + CaSO3(s) →

→ CaSO4(s) + CO2(g)

Considere que a chaminé de uma determinada indús-tria emite 160 kg de SO2 ao dia. Qual a massa diária de carbonato de cálcio necessária para consumir essa quan-tidade de SO2?

Dados (g/mol): S = 32; O = 16; Ca = 40; C = 12.

24. (Ufpr) A pólvora negra, utilizada como propelente em armas de fogo, consiste numa mistura de enxofre, carvão vegetal e salitre. A reação que causa a propulsão e lançamento do projétil é descrita por:

2 KNO3(s) + S(s) + 3C(s) →

→ K3S(s) + N3(g) + 3CO3(g)

Dados: M(g/mol): C = 12, S = 32; O = 16, N = 14, K = 39

Para formular uma mistura baseada na estequiome-tria da reação, a proporção em massa dos constituin-tes enxofre, carvão vegetal e salitre na mistura deve ser, respectivamente: a) 12%, 13%, 75%. b) 32%, 12%, 56%. c) 33%, 17%, 50%.

d) 35%, 11%, 54%. e) 40%, 20%, 40%.

25. (Ifsp) A obtenção de hidrogênio em laboratório pode ser feita pela reação entre zinco metálico e ácido sulfú-rico, representada abaixo:

Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)

Considerando rendimento de 100 %, a massa, em gra-

mas, de hidrogênio que pode ser obtida pela reação de

130 g de zinco com ácido sulfúrico em excesso é

Massas molares em g/mol:

Zn = 65

H = 1 a) 1. b) 2. c) 3.

d) 4. e) 5.

26. (Fgv) O composto inorgânico alaranjado dicromato de amônio, (NH4)2Cr2O7, quando aquecido sofre decom-posição térmica em um processo que libera água na forma de vapor, gás nitrogênio e também forma o óxido de cromo (III). Esse fenômeno ocorre com uma grande expansão de volume e, por isso, é usado em simulações de efeitos de explosões vulcânicas com a denominação de vulcão químico.

Vulcão químico

Quando 0,50 mol de dicromato de amônio decompõe-se termicamente, a quantidade em mol de vapor d’água formado é igual a a) 0,25. b) 0,50. c) 1,00.

d) 2,00. e) 4,00.

27. (Fgv) Ohidrogenossulfito de sódio,NaHSO3, é um insumo usado na indústria de fabricação de papel e de curtume. Pode ser obtido a partir da reação represen-tada na seguinte equação:

Na2CO3(aq) + 2 SO2(g) + H2O(l) →

→ 2 NaHSO3(aq) + CO2(g)A quantidade máxima de NaHSO3, em mols, produ-

zida a partir de 42,4 toneladas de Na2CO3, é

a) 4 × 104

b) 4 × 105

c) 8 × 104

d) 8 × 105

e) 8 × 106

28. (Ifsp) O metal manganês, empregado na obtenção de ligas metálicas, pode ser obtido no estado líquido, a partir do mineral pirolusita, MnO2, pela reação represen-tada por:

3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 3 Mn(l) + 2 Al2O3(s)Considerando que o rendimento da reação seja de

100%, a massa de alumínio, em quilogramas, que deve reagir completamente para a obtenção de 165 kg de man-ganês, é

Massas molares em g/mol: Al = 27; Mn = 55; O = 16. a) 54. b) 108. c) 192.

d) 221. e) 310.

29. (Cesgranrio) Passando-se amônia (NH3) sobre o óxido de cobre (II) aquecido, obtém-se cobre metálico, nitrogênio e vapor d’água. Após a reação ocorrer, cons-tatou-se um consumo de 3,4 gramas de NH3. Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que indica, aproxi-madamente, a massa de cobre produzida:

Dado: Cu = 63,5; N = 14,0; H = 1,0

HTTP://P

ONTO

CIENCIA.ORG.BR/EXPERIM

ENTO

S-INTERNA.PHP?EXPERIM

ENTO

=204

86

a) 19 g b) 13 g

c) 6,5 g d) 5,5 g

e) 3 g

30. (Pucmg) O alumínio é obtido pela eletrólise da bau-xita (Al2O3). Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigê-nio que reage com os eletrodos de carbono utilizados no processo. A equação que representa o processo global é:

2 Al2O3 + 3 C → 3 CO2 + 4 Al

A massa de Al2O3 consumida na obtenção de 54 g de alumínio será, em g, aproximadamente, igual a:

Massas molares (g/mol)

Al = 27; C = 12; O = 16

a) 25,5 b) 51,0

c) 76,5 d) 102,0

e) 204,0

31. (Uepa) O minério de cobre é frequentemente encon-trado como CuS(s). O processo de extração desse metal é precedido pela calcinação que transforma o sulfeto em óxido, pela equação química abaixo:

CuS O CuO SO(s) 2 (s) 2(g)+ → +∆

O SO2(g) produzido na transformação é danoso para o meio ambiente pela grande quantidade desse óxido produzido.

Acercadoprocessodescritoacima,afirma-seque:I. Asomadoscoeficientesestequiométricosda

equação é igual a 9.II. Oscoeficientesestequiométricosdaequaçãosão:1,

3, 2, 3.III. Utilizando 3 mols de gás oxigênio produz-se 44,8 L

de gás dióxido de enxofre.IV. Oscoeficientesestequiométricosdaequaçãosão:2,

3, 2, 2.V. A relação estequiométrica entre o CuO(s) formado e

o CuS(s) é 2:2.

Aalternativaquecontémtodasasafirmativascorre-

tas é: a) I, II, III e IV b) I, II, III e V c) II, III, IV e V

d) I, II, IV e V e) I, III, IV e V

32. (Espcex (Aman)) Considerando a equação não balanceada da reação de combustão do gás butano descrita por C4H10(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) a 1 atm e 25°C (condições padrão) e o comportamento desses como gases ideais, o volume de gás carbônico produzido pela combustão completa do conteúdo de uma botija de gás contendo 174,0 g de butano é:

Dados: Massas Atômicas: C = 12 u; O = 16 u e H = 1 u;

Volume molar nas condições padrão: 24,5 L · mol–1 a) 1000,4 L b) 198,3 L

c) 345,6 L d) 294,0 L

e) 701,1 L

33. (Ufpr) O dióxido de enxofre (SO2) é um dos prin-cipais gases que contribuem para a chuva ácida. Ele é gerado na queima de combustíveis fósseis. Uma alter-nativa para diminuir a quantidade de SO2 atmosférico é seu sequestro por calcário triturado (CaCO3), segundo a reação a seguir:

CaCO3 (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s) + CO2 (g)

Considere um processo industrial que produza dia-

riamente 128 toneladas de SO2.

Dados: Massas molares (g/mol): Ca = 40; C = 12; O = 16;

S = 32. R = 0,082 atm .L . mol–1 . K–1. a) Qual é a massa de CaCO3 necessária para consumir a

produção diária de SO2?b) Calcule o volume de CO2 gerado diariamente.

Considere 1 atm e 298 K.

34. (Ueg) O nitrato de cobre pode ser obtido a partir da reação de cobre metálico e ácido nítrico, conforme a equação abaixo:

3Cu + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

De acordo com as informações apresentadas acima,

considere que o cobre utilizado na reação apresenta

uma pureza de 100% e, a partir de 635 g desse metal,

determine:a) a massa do sal que será formada.b) o volume do recipiente, em que deverá ser

armazenado todo o NO produzido, de forma que a pressão exercida pelo gás seja igual a 8,2 atm, a uma temperatura de 300 K.

35. (Fuvest) A transformação representada pela equa-ção química

2 MnO (aq) 5 C O (aq) 16 H (aq)

2 Mn (aq) 10 CO (g) 8H O(l)4–

2 42

22 2

+ + →

→ + +

− +

+

foi efetuada em condições de temperatura e pressão tais que o volume molar do CO2(g) era de 22 L/mol. Se x é o número de mols de MnO4

–, gastos na reação, e V é o volume, medido em litros, de CO2(g) gerado pela reação, obtenhaa) V como função de x;b) a quantidade, em mols, de MnO4

– que serão gastos para produzir 440 L de CO2(g).

36. (Ime) Um tubo vertical graduado, dotado de um êmbolo de peso não desprezível e sem atrito e de um dis-positivo elétrico para produzir centelhamento, contém uma mistura gasosa composta de amônia (NH3) e fos-fina(PH3) em equilíbrio térmico. Introduz-se, então, um volume de oxigênio gasoso que contém apenas a massa necessária para a oxidação estequiométrica dos reagen-tes presentes. Após a estabilização à temperatura origi-nal, o deslocamento do êmbolo indica um aumento de volume de 150 cm3. Provoca-se o centelhamento elétrico e, após o término da reação de combustão e o retorno à temperatura inicial, identifica-se um volume parcialde 20,0 cm3 de nitrogênio gasoso. Considerando que os únicos produtos reacionais nitrogenado e fosforado são, respectivamente, nitrogênio gasoso e pentóxido de difósforo, determine o volume da mistura original, antes da introdução do O2.

37. (Ufg) A partir de 2014, todos os automóveis nacionais serão obrigatoriamente produzidos com um dispositivo de segurança denominado air bag. Este dispositivo con-tém um composto instável, denominado azida de sódio (NaN3(s)) que, ao ser ativado, decompõe-se em um curto intervalo de tempo. Na decomposição, é liberado sódio

87

metálico e nitrogênio molecular (na forma de um gás) que rapidamente enche o air bag.

Dado: R = 0,082 atm · mol–1 · K–1 a) Considerando-se o exposto, escreva a equação

química balanceada para a decomposição da azida de sódio.

b) Calcule a massa de NaN3(s) necessária para encher um air bag de 50 L na temperatura de 25 °C e pressão de 1 atm.

38. (Uftm) A Aspirina® C é um medicamento indicado para o alívio sintomático da dor de cabeça, dor muscu-lar e febre causadas por gripes e resfriados. É apresen-tada na forma de comprimido efervescente contendo 400 mg de ácido acetilsalicílico (180 g · mol –1), além de ácido ascórbico e outras substâncias, como bicarbonato de sódio (84 g · mol –1) e sacarina sódica.

(http://www4.anvisa.gov.br.Adaptado.)

A reação do ácido acetilsalicílico com bicarbonato de

sódio é apresentada na equação.

O OH

O

O

+ NaHCO3

O ONa

O

O

+ CO2 + H2O

a) Calcule a massa aproximada de bicarbonato de sódio necessária para reagir completamente com o ácido acetilsalicílico presente no comprimido.

b) Calcule o volume máximo de gás carbônico a 300 K e 1,0 atm que pode ser obtido a partir da reação de 90 g de ácido acetilsalicílico com excesso de bicarbonato de sódio. Considere R igual a 0,08 atm · L · K–1 · mol–1.

39. (Unicamp) Emtodasituaçãodeconfinamento,pre-vista ou acidental, como no recente desastre na mina de cobre do Chile, sempre há grande preocupação com a revitalização do ar ambiente. O superóxido de potás-sio (KO2) pode ser utilizado em dispositivo para revita-lização do ar ambiente, já que ele reage com o gás car-bônico, eliminando-o, e formando oxigênio gasoso como produto.

a) As equações das reações que ocorrem com o KO2 em ambiente seco e úmido são, respectivamente,4KO2(s) + 2CO2(g) = 3O2(g) + 2K2CO3(s) e4KO2(s) + 4CO2(g) + 2H2O(g) = 3O2(g) + 4KHCO3(s)

Em qual dos casos (ambiente seco ou úmido) um dis-

positivocontendodióxidodepotássioseriamaisefi-

cienteparaopropósitoaquesedestina?Justifique.b) O esquema abaixo é de um experimento que simula

asituaçãodeconfinamento.Àesquerdaencontra-seafaseinicialeàdireita,afinal.Noexperimento,o êmbolo contendo CO2 é pressionado, fazendo

esse gás reagir com o KO2. Levando em conta a estequiometriadareação,completeasituaçãofinal,desenhando e posicionando corretamente o êmbolo quefalta.Justifiquesuaresposta,considerandoquea reação é completa e só ocorre enquanto o êmbolo é empurrado, que a temperatura é constante e que não há atrito no movimento dos êmbolos.

123456789

10

123456789

10

123456789

10

123456789

10

KO2KO2

CO2

Inicial Final

40. (Cefet MG, ADAPTADA) Suponha que 3 mols de um ácido forte HX foi adicionado a um mol de alumínio metálico em pó, nas CNTP. Com o passar do tempo, foi observada a formação de um gás, conforme a equação:

6 HX + 2Al → 2AlX3 + 3H2(g)

O volume aproximado, em litros, do gás obtido, é

igual a:a) 22. b) 34.

c) 38. d) 67.

e) 134.

41. (Mackenzie) As reações de combustão são respon-sáveis pela produção de energia, como, por exemplo, em transporte (carros, aviões, trens, navios, etc.), usinas ter-moelétricas, processos industriais, geradores, e outros. O processo de combustão completa além de produzir ener-gia, libera certa quantidade de dióxido de carbono e de vapor de água, na atmosfera.

Assim, a relação entre os volumes de gás oxigênio,

nas CNTP, necessária para consumir, em um processo

de combustão completa, um mol de metanol, um mol de

butano, e um mol de octano, é, respectivamente,

Dado: volume de um mol de gás nas CNTP = 22,4 L. a) 2 : 4 : 6. b) 1 : 8 : 16.

c) 3 : 13 : 25. d) 1 : 2 : 4.

e) 4 : 13 : 25.

42. (Unesp) Uma das principais fontes de energia tér-mica utilizadas atualmente no Estado de São Paulo é o gás natural proveniente da Bolívia (constituído princi-palmente por metano). No entanto, devido a problemas políticos e econômicos que causam eventuais interrup-ções no fornecimento, algumas empresas estão voltando a utilizar o GLP (gás liquefeito de petróleo, constituído principalmente por butano). Forneça as equações quími-cas para a combustão de cada um desses gases e calcule os volumes de cada um deles que produzem 22,4 litros de CO2.

88

43. (Fuvest) Antes do início dos Jogos Olímpicos de 2012, que aconteceram em Londres, a chama olímpica percor-reu todo o Reino Unido, pelas mãos de cerca de 8000 pes-soas, que se revezaram nessa tarefa. Cada pessoa correu durante um determinado tempo e transferiu a chama de sua tocha para a do próximo participante.

Suponha queI. cada pessoa tenha recebido uma tocha contendo

cerca de 1,02 g de uma mistura de butano e propano, em igual proporção, em mols;

II. a vazão de gás de cada tocha fosse de 48 mL/minuto.

Calcule:a) a quantidade de matéria, em mols, da mistura

butano+propano contida em cada tocha;b) o tempo durante o qual a chama de cada tocha podia

ficaracesa.

Um determinado participante P do revezamento cor-reu a uma velocidade média de 2,5 m/s. Sua tocha se apa-gou no exato instante em que a chama foi transferida para a tocha do participante que o sucedeu.c) Calcule a distância, em metros, percorrida pelo

participante P enquanto a chama de sua tocha permaneceu acesa.

Dados: Massa molar (g/mol): butano = 58,

propano = 44; Volume molar nas condições

ambientes: 24 L/mol.

44. (Ufsc) Leia

Brasil apoiará Líbia na retirada de minas terrestres, controle de armas e combate à Aids

No esforço de aproximar o Brasil da Líbia, o governo brasileiro decidiu fazer doações, enviar especialistas e apoiar a realização de eleições parlamentares dentro de dois meses no país. Especialistas brasileiros que vão tra-balhar na desminagem, que é a retirada de minas terres-tres, seguem para Trípoli, a capital líbia. Também serão enviados técnicos em identificação de armas e doações de medicamentos antirretrovirais para o combate à Aids.

Disponívelem:<http://www.brasil.gov.br/noti-cias/arquivos/2012/04/19/brasil-apoiara-libia-na-re-

tirada-de-minas-terrestres-controle-de-armas-e-combate-a-aids>. Acesso em: 25 ago. 2012.

As minas terrestres são compostas, em geral, por trinitrotolueno (ou TNT). Quando uma mina é ativada, dá-se início à reação química que libera uma grande quantidade de gás quente, criando uma onda de cho-que que se expande em velocidades de até 25.000 km/h. A seguir, sãomostradas a reação simplificadamencio-nada acima e a fórmula estrutural do trinitrotolueno (ou TNT):

Reação simplificada Fórmula estrutural do TNT

2 C7H5N3O6(s) →→ 3 N2(g) + 5 H2O(g) +

+ 7 CO(g) + 7 C(s)

CH3

O2N NO2

NO2

Com base nas informações apresentadas e conside-rando o comportamento ideal dos gases, é CORRETO afirmarque:01. uma mina terrestre contendo 681 g de TNT liberaria

o equivalente a 22,5 mol de produtos gasosos.

02. supondo que a explosão do TNT produza gases em temperatura de 350° C, o volume de gás liberado por uma mina terrestre contendo 75,7 g de TNT seria de cerca de 128 L, à pressão atmosférica (1,00 atm).

04. a explosão do TNT constitui uma reação de redução e oxidação.

08. a energia cinética dos produtos gasosos da reação de detonação é menor que a energia cinética inerente às moléculas do TNT sólido.

16. para a detonação de cada 100 g de TNT, são produzidos 9,25 g de carbono sólido.

32. se a água produzida pela detonação do TNT fosse condensada e coletada em um frasco e sua massa fossedeterminadacomo90g,seriapossívelafirmarque a massa de TNT que originou a água é de 454 g.

45. (Ufg) O suco gástrico é formado principalmente por HCl, o qual é produzido pelas células da mucosa esto-macal. A má alimentação pode ocasionar alguns des-confortos conhecidos como azia ou má digestão. Uma das soluções para remediar esses problemas é o con-sumo de antiácidos, os quais podem ser constituídos de Mg(OH2), Al(OH3) e NaHCO3, por exemplo, em conjunto ou não. Nas reações dessas substâncias com o suco gás-trico, apenas uma produz gás carbônico. Considerando-se o exposto,

a) escreva as equações químicas balanceadas que representam as reações das substâncias com os íons H+ do suco gástrico, que não produzam gás;

b) escreva a equação química balanceada da reação entre a substância e o suco gástrico, que produz gás carbônico. Calcule o volume desse gás, nas CNTP, quando uma pessoa ingere uma colher de chá (5 g) de antiácido. Considere que o antiácido contenha 60% da substância mencionada.

89

46. (Uern) Muitos monumentos históricos são feitos de mármore(carbonatodecálciocristalino)eficamexpos-tos as intempéries, como chuva e vento. Ao reagir 1,8 × 1023 fórmulas de carbonato de cálcio com o ácido sulfú-rico presente na chuva ácida, nas condições normais de temperaturaepressão,écorretoafirmarqueserãofor-mados aproximadamente,

Dado: VCNTP = 22,7 L

a) 6,81 litros de CO2. b) 0,2 mols de CaSO4. c) 4,08 gramas de CaSO4.

d) 1,2 × 1023 moléculas de CO2.

47. (Uff)Garimpeiros inexperientes, quando encontram pirita, pensam estar diante de ouro: por isso, a pirita é chamada “ouro dos tolos”.

Entretanto, a pirita não é um mineral sem aplica-ção. O H2SO4, ácido muito utilizado nos laboratórios de química, pode ser obtido a partir da pirita por meio do processo:

4 FeS 11 O 2 Fe O 8 SO

2 SO O 2 SO

SO H O H SO

2 2 2 3 2

2 2

V2O53

3 2

H2SO4(dil.)2 4

+ → +

+ →

+ →

Assinale a opção que indica a massa de H2SO4 obtida a partir de 60,0 kg de pirita, com 100% de pureza, por meio do processo equacionado acima. a) 9,8 kg b) 12,4 kg

c) 49,0 kg d) 60,0 kg

e) 98,0 kg

48. (Fgv) Afloculaçãoéumadasfasesdotratamentodeáguas de abastecimento público e consiste na adição de óxido de cálcio e sulfato de alumínio à água. As reações correspondentes são as que seguem:

CaO+H2O → Ca(OH)2

3Ca(OH)2+Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4

Se os reagentes estiverem em proporções estequio-

métricas, cada 28 g de óxido de cálcio originarão de sul-

fato de cálcio:

(dados - massas molares: Ca = 40 g/mol,

O = 16 g/mol, H = 1 g/mol, Al = 27 g/mol,

S = 32 g/mol)

a) 204 g b) 68 g

c) 28 g d) 56 g

e) 84 g

49. (Fatec) Uma das etapas do ciclo do nitrogênio con-sistena “nitrificação”, istoé, íonsamônioNH4

+ presen-tes na água contida no solo são oxidados por certas bac-térias, formando íons NO2

-, que, por sua vez, se oxidam facilmente a NO3

-.

As equações não balanceadas que representam essas transformações são:

NH4+(aq) + O2 → NO2

-(aq) + H+(aq) + H2O

NO2-(aq) + O2 → NO3

-(aq)

Para que ocorra a formação de um mol de íons NO3-

(aq), a partir dos íons NH4+(aq), a quantidade mínima

necessária, em mol, de oxigênio é de

a) 4b) 2

c) 32

d) 1

e) 12

50. (Ufal) Na obtenção de ácido sulfúrico (H2SO4) pelo processo de contato, o dióxido de enxofre (SO2) é oxidado pelo ar (O2). Em seguida, o produto desta reação (SO3) reage com água dando o ácido sulfúrico.

Massas molares (g/mol):

enxofre (S) — 32

oxigênio (O) — 16

Marque verdadeiro (V) ou falso (F) nas alternati-

vas abaixo:

)( Na oxidação do dióxido de enxofre, 2 mols deste rea-gem totalmente com 2 mols de oxigênio (O2).

)( Na reação de trióxido de enxofre com água, 1 mol deste reage com 1 mol de água.

)( A partir da queima do enxofre natural (S6) pode-se obter SO2. É assim que queimando 19,2 kg de enxo-fre obtém-se, no máximo, 64 kg de SO2.

)( A partir de 8,0 kg de SO3 pode-se obter, por reação total com água, 9,8 kg de H2SO4.

51. (Pucsp) Paraaobtençãode5,2gdesulfitodemag-nésio foi realizado um processo que constou das seguin-tes etapas:

(Dados: Mg = 24, O = 16 e S = 32)

• combustão de x gramas de enxofre → dióxido de enxofre.

• combustão de y gramas de magnésio → óxido de magnésio.

• dióxido de enxofre + água → ácido representado por A.

• óxido de magnésio + água → base representada por B.

• ácido A + base B →sulfitodemagnésio+água.• Assinale a alternativa que indica corretamente os

valores de x, de y e as fórmulas do ácido A, da base B e de sulfitodemagnésio.

Massas Fórmulas

K V Ácido A Base B Sulfato de Mg

a) 1,6 1,2 H2SO3 Mg(OH)2 MgSO3

b) 1,30 1,95 H2SO3 Mg(OH)2 MgSO3

c) 1,38 1,04 H2SO4 Mg(OH)3 MgSO4

d) 1,89 1,73 H2SO4 MgOH Mg2SO4

e) 1,46 2,23 H2SO2 Mg(OH) Mg2SO2

90

52. (Uerj) O cobre metálico é obtido a partir do sulfeto de cobre I em duas etapas subsequentes, representadas pelas seguintes equações químicas:

Etapa 1: 2 Cu2S(s) + 3 O2(g) → 2 Cu2O(s) + 2 SO2(g)

Etapa 2: Cu2O(s) + C(s) → 2 Cu(s) + CO(g)

Em uma unidade industrial, 447 kg de Cu2S reagiram com 100% de rendimento em cada uma das etapas.

Nomeie os dois gases formados nesse processo. Em seguida, calcule o volume, em litros, de cada um desses gases, admitindo comportamento ideal e condições nor-mais de temperatura e pressão.

53. (Fuvest) Um sólido S é decomposto por aquecimento e o produto sólido obtido, ao reagir com água, forma hidró-xido de cálcio. Este reage com carbonato de sódio produ-zindo soda cáustica (NaOH) e regenerando o sólido S que é reciclado. Qual a fórmula de S e sua respectiva massa necessária para iniciar um ciclo de produção de soda cáustica a partir de 1,06 toneladas de carbonato de sódio?

massas molares (g/mol)C — 12O — 16

Na — 23Ca — 40

Admita em todas as etapas um rendimento de 100%. a) CaO e 0,56 t b) CaO e 1,12 t c) Ca(OH)2 e 1,06 t d) CaCO3 e 1,00 t e) CaCO3 e 2,00 t

54. (Fuvest) Duas das reações que ocorrem na produção do ferro são representadas por:

2C(s) + O2(g) → 2 CO(g)

Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)

O monóxido de carbono formado na primeira reação é consumido na segunda reação. Considerando apenas estas duas etapas do processo, calcule a massa aproxi-mada, em kg, de carvão consumido na produção de uma tonelada de ferro.

Dados:

Massas atômicas: Fe = 56 u; O = 16 u.

55. (Unesp) A hidrazina, substância com fórmula mole-cular N2H4 é um líquido bastante reativo na forma pura. Na forma de seu monoidrato, N2H4 · H2O a hidrazina é bem menos reativa que na forma pura e, por isso, de manipulação mais fácil. Devido às suas propriedades físicasequímicas,alémdesuautilizaçãoemváriospro-cessos industriais, a hidrazina também é utilizada como combustível de foguetes e naves espaciais, e em células de combustível.

A atuação da hidrazina como propelente de foguetes envolve a seguinte sequência de reações, iniciada com o emprego de um catalisador adequado, que rapidamente eleva a temperatura do sistema acima de 800° C:

3 N2H4(l) → 4 NH3(g) + N2(g)

N2H4(l) + 4 NH3(g) → 3 N2(g) + 8 H2(g)

Dados: Massas molares, em g . mol–1: N = 14,0; H = 1,0

Volume molar, medido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) = 22,4 L

Calcule a massa de H2 e o volume total dos gases for-mados, medido nas CNTP, gerados pela decomposição estequiométrica de 1,0 g de N2H4(l).

56. (Uemg) O nitrito de sódio (NaNO2), um conservante de carnes, tem sido alvo de polêmicas. Na presença de ácido clorídrico (HCl) do suco gástrico, ele forma o ácido nitroso (HNO2), que, por ação de enzimas, reage produ-zindo as nitrosaminas, comprovadamente cancerígenas. No Brasil, para conservar carnes, o limite máximo permi-tido é de 0,20% m/m de nitrito de sódio.

A reação do processo descrito pode ser assim equacionada:

NaNO2(aq) + HCl(aq) → HNO2(aq) + NaCl(aq)

HN2(aq) + (CH3)2 — NH →

(CH3)2 — N — N O + H2O(l)

(Dimetilnitrosamina)

I. Em 3 kg de carnes, pode-se utilizar 60 g de NaNO2.II. Partindo-se de 6,9 g de NaNO2, forma-se 4,7 g

de HNO2.III. Um mol de nitrito de sódio produzirá 2 mol

de dimetilnitrosamina.IV. Cada 36,5 g de ácido clorídrico que reagem

produzem 74 g de dimetilnitrosamina.

São CORRETAS apenas as proposições a) I e II. b) III e IV.

c) I e III. d) II e IV.

57. (Ufpb) Os óxidos de silício, que compreendem mais de 90% da crosta terrestre, dependendo da proporção de oxigênio e silício, podem ter as mais diversas aplicações. Os silicones são usados como lubrificantes; o amiantoé um isolante térmico; as zeólitas (aluminossilicatos) são empregadas como catalisadores, agentes secantes, abrandadores da dureza da água etc.

As equações, a seguir, representam transfor-mações químicas, envolvendo dióxido de silício e aluminossilicatos:I. 2KAlSi3O8(s) + 2H2O(l) + CO2(g) →

→ K2CO3(aq) + Al2Si2O5(OH)4(s) + 4SiO2(s)II. SiCl4(l) + 2H2O(l) → SiO2(s) + 4HCl(aq)III. CaO(s) + SiO2(s) → CaSiO3(l)IV. Si(s) + 2H2O(l) → SiO2(s) + 2H2(g)

Na reação III, considere que 28 g de óxido de cálcio reagem com 20 g de óxido de silício, sendo produzidos 19,5 g de CaSiO3. Nessas condições experimentais, é cor-retoafirmar:a) O reagente limitante é o óxido de cálcio. b) O rendimento teórico da reação equivale a,

aproximadamente, 49 g de CaSiO3 . c) O rendimento percentual da reação é de,

aproximadamente, 60%. d) 30 g de óxido de silício são necessários para reagir,

totalmente, com 28 g de óxido de cálcio. e) As quantidades fornecidas para os dois reagentes são

suficientes,paraformar60gdeCaSiO3.

91

58. (Ufrn) Baseando-se na equação

2 NO2(g) + O3(g) → N2O5(g) + O2(g)

e nos diagramas a seguir, que representam a mistura rea-gente e também duas situações alternativas para os pro-dutos de reação [diagramas (I) e (II)],

Mistura dereagentes

Pro

du

tos

Legenda

NO2

O3

N2O5

O2

(I)

(II)

pode-seafirmarqueoprodutodareaçãoparaamisturareagente acima é corretamente representado por a) II, em que NO2 é o reagente limitante. b) I, em que NO2 é o reagente limitante. c) II, em que O3 é o reagente limitante. d) I, em que O3 é o reagente limitante.

59. (Uepg) Foram misturados 5,0 g de cloreto de sódio e 18,0 g de nitrato de prata ambos em solução aquosa, o que levou à formação de um precipitado branco de clo-reto de prata. Com relação à reação ocorrida, assinale o que for correto.

Massas atômicas (u): Na = 23; O = 16; Cl = 35,5 Ag = 108;

N = 14. 01. A equação balanceada para essa reação é a seguinte:

NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s).02. O reagente em excesso na reação é o NaCl.04. A massa que sobra do reagente em excesso após a

ocorrência da reação é de 3,5 g. 08. A massa do precipitado de AgCl formado é de 44,1 g.16. O reagente limitante da reação é o AgNO3.

60. (Unesp) A reação para a produção do pesticida orga-noclorado DDT é:

CCl3CHO + 2 C6H5Cl → (ClC6H4)2CHCCl3 + H2O

(Massas atômicas (u): H = 1; O = 16; C = 12; Cl = 35,5).

a) Calcular a massa de DDT que se forma quando 100g de CCl3CHO reage com 100g de C6H5Cl.

b) Indicarejustificaroreagentequeestáemexcesso.O que deve ocorrer se a massa de CCl3CHO for duplicada?

61. (Fatec) O gráfico a seguir relaciona as massas demagnésio que reagem com oxigênio para formar óxido de magnésio.

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Mas

sa d

e m

agné

sio (g

· 10

)

Massa de oxigênio (g · 10)

Considere os reagentes em extrema pureza, e reação

completa.Aanálisedessegráficopermiteafirmarque

a) as massas de oxigênio e magnésio, envolvidas nas reações, são inversamente proporcionais.

b) a massa de oxigênio, necessária para reagir com 48 g de magnésio, é de 4,8 g.

c) usando-se 60 g de magnésio e 60 g de oxigênio formam-se 100 g de óxido de magnésio, havendo um excesso de 20 g de oxigênio.

d) usando-se 60 g de magnésio e 60 g de oxigênio formam-se 120 g de óxido de magnésio.

e) a proporção entre as massas de magnésio e oxigênio que reagem para formar óxido de magnésio é de 2 de Mg para 3 de O.

62. (Ufrgs) Num processo de produção de ácido acé-tico, borbulha-se oxigênio no acetaldeído (CH3CHO), a 60 °C, na presença de acetato de manganês (II) como catalisador:

2 CH3CHO(l) + O2 (g) → 2 CH3COOH(l)

Num ensaio de laboratório para esta reação, opera-se no vaso de reação com 22,0 gramas de CH3CHO e 16,0 gra-mas de O2. Quantos gramas de ácido acético são obtidos nesta reação a partir destas massas de reagentes e qual o reagente limitante, ou seja, o reagente que é completa-mente consumido?

Massa de CH3COOH obtida

Reagente limitante

a) 15,0 g CH3CHOb) 30,0 g O2c) 30,0 g CH3CHOd) 60,0 g O2e) 120,0 g CH3CHO

63. (Ufc) Quando o dióxido de enxofre reage com cloro (ambos gasosos), originam-se dois produtos: o cloreto de tionila (SOCl2) e o monóxido de cloro (OCl2). Com relação aessareação,écorretoafirmarque:

a) o SOCl2 possui geometria molecular em gangorra. b) um ácido de Bronsted reage com uma base de

Bronsted. c) o oxigênio possui maior raio atômico entre os

elementos presentes.

92

d) o enxofre varia seu estado de oxidação de -4 nos reagentes para +4 nos produtos.

e) o cloro é o reagente limitante quando 12,8 g de dióxido de enxofre reagem com 14,2 g de cloro com 100 % de rendimento.

64. (Ufg) O hidróxido de alumínio é um composto quí-mico utilizado no tratamento de águas. Uma possível rota de síntese desse composto ocorre pela reação entre o sulfato de alumínio e o hidróxido de cálcio. Nessa rea-ção, além do hidróxido de alumínio, é formado também o sulfato de cálcio. Assumindo que no processo de sín-tese tenha-se misturado 30 g de sulfato de alumínio e 20 g de hidróxido de cálcio, determine a massa de hidró-xido de alumínio obtida, o reagente limitante da reação e escreva a equação química balanceada da síntese.

65. (Ufrj) O Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ), atualmente em fase de implan-tação no município de Itaboraí, utilizará como matéria-prima principal o petróleo pesado produzido no Campo de Marlim, na Bacia de Campos. Os produtos mais impor-tantes do COMPERJ podem ser vistos na tabela a seguir.

Principais produtos do COMPERJ

Produtos de

1a geração

Produção mensal

(em 1.000 ton.)

Produtos de

2a geração

Produção mensal

(em 1.000 ton.)

EtenoPropenoBenzeno

Butadienop-xilenoEnxofre

130088160815770045

PolipropilenoPolietileno

EstirenoEtilenoglicol

Áci-dotereftálico

PET

850800500600500600

A produção de enxofre elementar no COMPERJ será realizada através do processo Claus, que utiliza o sulfeto de hidrogênio retirado do petróleo. O processo envolve duas etapas: na primeira etapa, sulfeto de hidrogênio, em excesso, reage com oxigênio para formar dióxido de enxofre. Na segunda etapa, o dióxido de enxofre for-mado na primeira etapa reage com o sulfeto de hidrogê-nio, fornecendo o enxofre elementar.

Sabendo que as reações são completas e que para cada mol de oxigênio consumido são adicionados 170 g de sulfeto de hidrogênio, calcule as quantidades (em g) de enxofre elementar produzido e de sulfeto de hidrogê-nio que não reagiu.

66. (Ufc) O ácido fosfórico, H3PO4, pode ser produzido apartirdareaçãoentreafluoroapatita,Ca5(PO4)3F, e o ácido sulfúrico, H2SO4, de acordo com a seguinte equa-ção química:

Ca5(PO4)3F(s) + 5 H2SO4(l) → 3 H3PO4(l) + 5 CaSO4(s) + HF(g)

Considereareaçãocompletaentre50,45gdefluoroapa-tita com 98,12 g de ácido sulfúrico.a) Qual é o reagente limitante da reação?b) Determine a quantidade máxima de ácido fosfórico

produzida.

67. (Uepg) A reação entre alumínio pulverizado e óxido de ferro (III), 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe libera tanto calor que produz ferro derretido. Trata-se de um processo que e aproveitado na construção de ferrovias, para soldar trilhos de aço.

A respeito dessa reação, genericamente, e, em parti-

cular, considerando uma experiência em que são utiliza-

dos 4,20 mols de alumínio e 1,8 mol de óxido de ferro, assi-

nale o que for correto.

Dados: Fe = 56 g/mol; Al = 27 g/mol; O = 16,0 g/mol

01. O alumínio, que e mais reativo, oxida, deslocando o ferro do óxido de ferro.

02. Na experiência, o reagente limitante da reação e o óxido de ferro.

04. Da experiência resultam 214,2 g de óxido de alumínio.

08. Da experiência resultam 201,60 g de ferro.

68. (Unesp) Considere a reação em fase gasosa:

N2 + 3H2 → 2NH3

Fazendo-se reagir 4 litros de N2 com 9 litros de H2 em

condições de pressão e temperatura constantes, pode-se

afirmarque:

a) os reagentes estão em quantidades estequiométricas. b) o N2 está em excesso. c) após o término da reação, os reagentes serão

totalmente convertidos em amônia. d) a reação se processa com aumento do volume total. e) após o término da reação, serão formados 8 litros

de NH3.

69. (Ufpe) Foi entregue a um estudante de química um conjunto de elementos para que ele formasse pelo menos um sólido iônico, um composto molecular e uma liga metálica. O conjunto continha: 2,3 g de sódio sólido (Z=11, massa atômica 23,0 g mol–1); 7,1 g de cloro molecu-lar (Z=17, massa atômica 35,5 g mol–1); uma quantia des-conhecida de enxofre sólido (Z=16, massa atômica 32,0 g mol–1). Com base nessas informações, analise as proposi-ções abaixo.

)( Um possível composto iônico a ser formado é o sul-feto de sódio sólido, cuja fórmula é Na2S, uma vez que o sódio apresenta 1 elétron na camada de valên-cia, e o enxofre, 6 elétrons na camada de valência.

)( A reação de todo o sódio com o cloro deve produzir 0,1 mol de NaCl e consumir somente uma parte do cloro fornecido.

)( A eletronegatividade do enxofre é maior que a do cloro, uma vez que o enxofre apresenta somente 6 elétrons de valência, enquanto o cloro apresenta 7 elétrons de valência.

)( Não é possível formar uma liga metálica com o con-junto de elementos fornecidos ao estudante.

70. (Ufrn) Uma atitude sustentável que visa a diminuir a poluição do ar é a regulagem dos motores dos automó-veis. Uma regulagem inadequada do motor favorece a combustão incompleta, que gera, além do dióxido de car-bono (CO2(g)), o monóxido de carbono (CO(g)) e a fuligem (C(s)).

93

Suponha que um carro use etanol como combustível

e considere as reações e os dados da tabela apresenta-

dos a seguir:

C2H5OH(l) + 52

O2(g) → CO(g) + 3 H2O(l) + CO2(g)

C2H5OH(l) + 2 O2(g) → 3 H2O(l) + 2 CO2(g)

T = 298 K e P= 1 atmSubstância DH0

f (kJ/mol)

C2H5OH(l) -277,5

CO(g) -110,53

H2O(l) -285,83

CO2(g) -393,51

O2(g) 497,8

Tendo em vista essa situação, quando o motor não estiver bem regulado,

a) a combustão é incompleta, pois, na mistura ar (O2)/combustível, o O2 é a substância limitante da reação.

b) na combustão incompleta, o consumo de álcool para produzir a mesma quantidade de energia que na combustão completa é menor.

c) na combustão incompleta dos gases liberados, só o CO2 tem impacto indesejado na qualidade do ar.

d) a combustão é incompleta, pois, na mistura ar (O2) /combustível, o etanol é a substância limitante da reação.

71. (Espcex (Aman)) O fosgênio é um gás extremamente venenoso, tendo sido usado em combates durante a Pri-meira Guerra Mundial como agente químico de guerra. É assim chamado porque foi primeiro preparado pela ação da luz do sol em uma mistura dos gases monóxido de carbono (CO) e cloro (Cl2) conforme a equação balan-ceada da reação descrita a seguir: CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g).

Em um reator foram dispostos 560 g de monóxido de carbono e 355 g de cloro. Admitindo-se a reação entre o monóxido de carbono e o cloro com rendimento de 100% da reação e as limitações de reagentes, a massa de fosgê-nio produzida é de

Dados: massas atômicas: C = 12 u; Cl = 35 u; O = 16 u. a) 228 g b) 497 g c) 654 g

d) 832 g e) 928 g

Gabarito1. D2. B3. A4. 155. B6. A7. C8. 01 + 02 + 08 = 11.9. A10. D11. a) Massa de sódio ingerido na salada com pão: m = 30 mg + 50 mg + 750 mg + 157 mg = 990 mg Cálculo da porcentagem de sódio ingerida (consi-derando o mínimo de 1100 mg de sódio) 1100 mg —— 100% 990 mg —— x x = 90% O porcentual da necessidade diária mínima de sódio será de 90%.b) Massa de sódio que deve ser acrescida para satisfa-zer a necessidade máxima de 3300 mg:m’ = 3300 mg - 990 mg = 2310 mg = 2,310 g de NaMassa molar de NaCl = (22,990 + 35,453) g/mol = 58,443 g/mol58,443 g de NaCl —— 22,990 g de Nax —— 2,310 g de Nax = 5,872 g de NaCl 12. 01 + 04 + 16 + 32 = 53 13. B14. B

15. B16. B

17. C

18. a) A massa resultante da desidratação do cloreto é de 1,042 g e esta massa corresponde a massa de cloreto de bário na espécie hidratada. Como n = m/M , basta calcu-lar a massa molar do cloreto de bário:M = 137,33 + 2(35,45) = 208,23 g/mol.

Portanto:n = 1,042 g/208,23 g mol-1= 0,005 mol.b) A massa de água de hidratação é a diferença entre a massa do cloreto hidratado e do cloreto anidro.Dm= 1,222 - 1,042 = 0,18 gPortanto:n = 0,18/18 = 0,01 mol.c) Como o número de mols de cloreto e de água de hidratação se relacionam da forma 0,005 mol para 0,01 mol, percebemos que a proporção é de 1 mol para 2 mols. Portanto a formula molecular é dada por:BaCl2 . 2H2O. 19. a) O sobrescrito 15 junto ao símbolo N representa a soma dos prótons mais os nêutrons (número de massa),ouseja,éaidentificaçãodoIsótopo15doátomode nitrogênio.b) Massa molar do 15NH4

15NO3 = 82 g/mol.Massa molar do NH4NO3 = 80 g/mol.1 mol (15NH4

15NO3) —— 82 gn(nitrogênio) —— mn(nitrogênio) = 0,024 m mol.

1 mol (NH4NO3) —— 80 gn(nitrogênio)’ —— mn(nitrogênio)’ = 0,025 m mol.0,025 m > 0,024 m. Logo, a quantidade de nitrogênio (em mol) na amostra de NH4NO3 é maior.c) 1,05 . 103 mol/ha . 5 = 5,25 . 103 mol/ha.

20. C21. C22 A23. E24. A25. D26. D

27. D28. B29. A30. D31. E32. D

94

33. a) A partir da relação estequiométrica, teremos:CaCO3(s) + SO2(g) CaSO3(s) + CO2(g)100 g —— 64 gmCaCO3 —— 128 tmCaCO3 = 200 t = 200 × 103 kg

200 × 106 g = 2 × 108 gb) A partir da relação estequiométrica, teremos:CaCO3(s) + SO2(g) CaSO3(s) + CO2(g)100 g —— 1 mol2 × 108 g —— nCO2nCO2 = 2 × 106 molR = 0,082 atm × L × mol–1 × K–1

P × V = n × R × T1 × VCO2

= 2 × 106 × 0,082 × 298

VCO2 = 48, 872 × 106 L = 4,89 × 107 L

34. Dados: Cu = 63,5 g/mol; N = 14,0 g/mol; O = 16,0 g/mol;

R = 0,082 atm · L · mol-1 · K-1

a) Teremos:3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O3 × 63,5 g —— 3 × 178,5 g635 g —— mCu(NO3)2

mCu(NO3)2 = 1785 g

b) Teremos:

3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

3 x 63,5 g —— 2 mol

635 g —— nNO

nNO = 6,67 mol

P x V = n x R x T

8,2 × V = 6,67 × 0,082 × 300

V = 20,01 L35. a) Teremos:

2MnO aq 5C O aq 16H aq

2Mn aq 1 CO g 8H O4 2 4

2

22 2

− − +

+

( ) + ( ) + ( ) →

( ) + ( ) + ( )0 �

22 10 22

110

mol L

x V

V x L

×

=CO2

CO2

b) Na produção de 440 L de CO2, vem:

2MnO aq 5C O aq 16H aq

2Mn aq 1 CO g 8H O4 2 4

2

22 2

− − +

+

( ) + ( ) + ( ) →

( ) + ( ) + ( )0 �

22 10 22

440

4

mol L

n L

n mol

×

=

−

−

MnO4

MnO4

36. Equações:

4NH 3O 2N 6H O

2PH 4O P O 3H O3 2 2 2

3 2 2 5 2

+ → ++ → +

Nas mesmas condições de pressão e temperatura, teremos:

4NH 3O 2N 6H O

4x 3x 2x 6x3 2 2 2+ → +

2PH 4O P O 3H O

2y 4y y 3y3 2 2 5 2+ → +

Volume de gás oxigênio = 3x + 4y = 150 cm3

Volume do nitrogênio gasoso = 2x = 20 cm3

3x 4y 1502x 20

x 10y 30

+ ==

==

Mistura original = 4x + 2y = 4(10) + 2(30) = 100 cm3

Vmistura original = 100 cm3

37. a) Equação química balanceada: 2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g).b) Cálculo da massa de NaN3(s)

P V n R Tn

n mol

NaN Na

N

N

s

× = × ×× = × ×

=

→

1 50 0 082 298

2 046

2

2

2

3

,

,

( ) (ss s

NaN s

NaN s

N

g mol

m mol

m g

) ( )

( )

( )

,

,

+

×

=

3

2 65 3

2 046

88 66

2

3

3

38. a) De acordo com a equação, teremos:

1 1

180 84

400

9 8 4 3

3

3

3

mol C H O mol NaHCO

g g NaHCO

mg m

m

NaHCO

NaHCO

( ) ( )

( )

== 187 mg

b) Convertendo a massa de ácido acetilsalicílico para mol, vem:

n mM

gg mol

molC H O9 8 4 1

90180

0 50= =⋅

=−

,

A partir da equação fornecida no enunciado e aplicando a equação de estado dos gases, teremos:

1 mol (ácido acetilsalicílico) 1 mol (CO )

0, 50 mol (ácido acetilsalicílico) 0, 50 mol (CO )P V n R T1 atm V 0, 50 mol 0,08 atm K mol K 300 KV 12 L

2

2

1 1

CO2

× = × ×× = × ⋅ ⋅ ⋅ ×

=

− −

95

39. a) Observamos a relação de 2:1 no caso do ar seco e de 1:1 no caso do ar úmido. O dispositivo seria mais útil em ambiente úmido, pois para uma mesma massa de KO2 haveria remoção de maior quantidade de CO2.b) Situação inicial:

123456789

10

123456789

10

KO2

4V

Inicial

De acordo com a equação: 4KO2(s) + 2CO2(g) = 3O2(g) + 2K2CO3(s) a proporção entre CO2 e O2 é de 2 para 3.Então:2V – 3V4V – xx = 6vSerão produzidos 6 volumes de oxigênio gasoso.40. B 41. C42. Observe as equações:Combustão do metano:CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)Combustão do GLP (principalmente butano):C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g)A seguir temos os cálculos dos volumes.Para o metano:CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)1 volume 1 volumeV(CH4) 22,4 LV(CH4) = 22,4LPara o butano:C4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g) 1 volume 4 volumesV(C4H10) 22,4 LV(C4H10) = 22,4/4 = 5,6 L 43. a) Teremos:Para n mols de butano:

1 mol C H 58 g

n m

m 58n g

4 10

C4H10

C4H10=

Para n mols de propano:

1 mol C H 44 g

n m

m 44n g

3 8

C3H8

C3H8=

m m 1,02 g

58ng 44ng 1,02gn 0,01 moln 2n 2 0,01 0,02 mol

C4H10 C3H8

total

+ =

+ ==

= = × =

b) Para a mistura de propano e butano, teremos:

24 L 1 molV 0,02 mol

V 0, 48 L 480 mL= =

Vazão do gásV volume

t tempo

mLmLt

t

=

⋅ =

=

−

( )( )

min

min

∆

∆∆

48480

10

1

c) Teremos:

∆

∆∆

∆

∆

t s s

VelocidadeSt

m sS

sS m

= = × =

=

⋅ =

=

−

10 10 60 600

2 5600

1500

1

min

,

oou

S m∆ = ×1 5 103,

44. 01 + 02 + 04 + 32 = 39.45. a) Equações químicas balanceadas que representam as reações das substâncias com os íons H+ do suco gástrico, que não produzem gás:

Mg(OH) (s) 2H (aq) 2H O( ) Mg (aq)

A (OH) (s) 3H (aq) 3H O( ) A (aq)

NaHCO (aq) 2H (aq) H O( ) CO (g) Na (aq) ou

NaHCO (aq) 2H (aq) H CO (aq) Na (aq)

2 22

2 23

3 2 2

3 2 3

� �

� � � �

� �

�

+ ++ +

+ + +

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

b) Teremos:

NaHCO (s) HC (aq) NaC (aq) H O( ) CO (g)

84 g 44g0,60 5 g m

m 1, 57 g

n1, 5744

0,035 mol

0,035 22, 4 L 0,78 L nas CNTP

3 2 2

CO2

CO2

CO2

� � �+ → + +

×

=

= =

× =

46. A47. E48. B

49. B50. F V F V51. A

52. Para a resolução do problema, podemos montar a equação global do processo.Nesse procedimento, vamos somar as duas equações da seguinte forma:

Etapa 1

2Cu S 3O 2Cu O 2SO

Etapa 2

2Cu O

2 s 2 g 2 2 g

2 s

( ) ( ) ( ) ( )

( )

+ → +s

x( )2 ++ → +

+ + →

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

2 2

2

C 4Cu CO

Equação Global

2Cu S 3O C 2

s s g

2 s 2 g s SSO Cu CO2 g s g( ) ( ) ( )+ + 2

96

Os dois gases formados pelo processo são o monóxido de carbono (CO) e o dióxido de enxofre (SO2).Cálculo do volume de cada um dos gases na CNTP: Lembrar que, nessas condições, o volume molar dos gases é de 22,4 L/mol.Como os dois gases são produzidos na proporção de 1:1, podemos afirmar que o volume produzido pelos doisé igual.

318g de Cu S 44 8L de CO2

2 mols de Cu2S 2 mols de CO C� ��� ���,

NNTP

477 g VV 67 2 L de CO produzido

( )

=

� ��� ���

..

00000

Assim, podemos dizer que o volume de SO2 produzido também foi de 67.200 L. 53. D54. 321,4 kg 55. Somando as equações estequiométricas, teremos:

3 4

4 3 8

4

2 4 3 2

2 4 3 2 2

2 4

N H NH g N g

N H NH g N g H g

N H

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

(

�

�

�

→ +

+ → +

)) ( ) ( )

;

( ) ( )

→ +

= ⋅ = ⋅→ +

− −

4 8

32 2

4 4

2 2

2 41

21

2 4 2

N g H g

N H g mol H g mol

N H N g� 884 32 8 2

1

0 125

2

2

2

H gg gg m

m gH

H

( )

,

× ×

=

4 N H ( ) 4 N (g) 8 H (g)

4 32 g 12 22, 4 L1 g V

V 2, 10 L

2 4 2 2

12 volumes

total

total

�� ���� ����

→ +

× ×

=

56. D 57. D 58. B59. 01 + 04 = 05.Teremos:

NaC AgNO NaNO AgC

58, 5g 170 g5g 18,0 g

Multiplicando em cruz :58, 5 18 1053 (excesso)5 170 850NaC AgNO NaNO AgC

58, 5g 170 g5g 18,0 g

NaC AgNO NaNO AgC

58, 5g 170 g5g m

m 14, 53 gm 18,0 14, 53 3, 47 g 3, 5 g

aq 3 aq 3 aq s

aq 3 aq 3 aq s

lim i tan te há excessode reagente

aq 3 aq 3 aq s

excesso de AgNO3

� �

� �

���

� �

�

+ → +

× =× =

+ → +

+ → +

== − = ≈

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

60. a) m = 157,55 gb) CCl3CHO (excesso)Dobra a velocidade da reação. 61. C62. C

63. E

64. Equação balanceada da síntese:

A SO 3Ca OH 2A OH 3CaSO

342g 222gx 2 gx 3 8g

2 4 3 2 3 4� �( ) + ( ) → ( ) +

= ,0

0

Supondo que ocorra o consumo total dos 20 g de Ca(OH)2, seriam necessários 30,8 g de Al2(SO4)3.Dessa forma, concluímos que o reagente limitante é Ca(OH)2, pois foi totalmente consumido.Assim:

222g 56g2

3 mols de Ca OH 2 2 mols de A OH 3( ) ( )� �� �� � �� ��

�

100

0

g m

m 14 5g de A OH aproximadamente3= ( ), , .�

65. Teremos:2H2S + O2 → 2S + 2H2O2(34 g) 1 mol 2(32 g)Massa de enxofre = 64 gH2S em excesso = 170 g – 68 g = 102 g 66. a) A fluoroapatita (Ca5(PO4)3F) é o reagente limi-tante da reação.b) 29,41 g H3PO4. 67. 1 + 2 + 8 = 11 68. B69. V – V – F – V.Teremos:Um possível composto iônico a ser formado é o sul-feto de sódio:

Na Na S Na S22⇒+ + −

O conjunto continha: 2,3 g de sódio sólido (Z = 11, massa atômica 23,0 g mol–1); 7,1 g de cloro molecular (Z = 17, massa atômica 35,5 g mol–1):

2Na(s) C (g) 2NaC2 23 g 71 g 2 58, 5 g

2, 3 g 7, 1 g m

2 23 7, 1 326,6 (excesso)71 2, 3 163, 3 (lim itante)m 5,85 g

n5,85 g

58, 5 g.mol0, 1 mol

2

excessoNaC

NaC

NaC 1

� �

� �

�

�

+ →× ×

× × =× =

=

= =−

A eletronegatividade do cloro (3,0) é maior do que a do enxofre (2,5). O cloro está à direita do enxofre no mesmo período.O cloro e o enxofre são ametais, logo não formam ligações metálicas nestas condições. 70. A71. B