Resoluções das atividades

Resoluções das atividades

01 A

I. Cálculo da massa molar da hidrazina:

Hidrazina (N₂H₄) 2N ⇒ 2 · 14 g/mol = 28 g/mol M = 32 g/mol 4H ⇒ 4 · 1 g/mol = 4 g/mol

II. Cálculo das porcentagens em massa de N e H:

N N₂H₄ 2(N) 14 g/mol

32 g 28 g

x 100 g

↓ ↓

123 ↓

x g

=2800

32 ⇒ x = 87,5 g ou 87,5%

––––––––

––––––––

H N₂H₄ 4(H) 1 g/mol

32 g 4 g

y 100 g

↓ ↓

123 ↓

⇒ y = 12,5 g ou 12,5%

y g

=400 32 ––––––––

––––––––

Logo, a fórmula percentual em massa da hidrazina é N_87,5%H_12,5%.

02 B

A partir da composição percentual em massa, calcula-se diretamente a fórmula molecular.

M_(g/mol) 12

C_x H_y O_z 16

37,5%

4,2%58,3%

M = 192 g/mol x = ?

y = ? z = ? FM = ? 1

x = ?

192 g/mol 12 g/mol

C_xH_yO_z x(C)

192 12

100 37 5

192 37 5 1200

7200

1200 6

g mol x g mol

g g x x

/ /

,

⋅ ,

= ⋅ =



 ∴ =

Cálculo de fórmulas; Leis ponderais

Módulo 9

Atividades para sala

y = ?

192 g/mol 1 g/mol

C_xH_yO_z y(H)

192 1

100 4 2

192 4 2 100

806 4 100 8 06 8

g/mol y g/mol

g g y

y

⋅  = ⋅ = =



∴ ≅

,

, , ,

z = ?

192 g/mol 16 g/mol

C_xH_yO_z z(O)

192 16

100 58 3

192 58 3 1600 11193 6

1600

g/mol z g/mol

g g z

z

⋅  = ⋅



∴ = =

,

,

, 66 996, ∴ ≅z 7

Logo, a fórmula do ácido cítrico será C₆H₈O₇. 03 B

FM = ?; fm = CHO₂; MM = 90 u.

I. Cálculo da massa molecular da fórmula mínima:

fm = CHO₂ → MMfm = 45 u II. Cálculo do valor de n:

n MM

MM

u

u n

fm

= =90 ∴ =

45 2

III. Cálculo da fórmula molecular:

FM = n(fm) ⇒ FM = 2 · (CHO₂) ∴ FM = C₂H₂O₄ 04 D

Pela Lei de Lavoisier, calcula-se x:

C + O₂ → CO₂

12 g 32 g x

12 g + 32 g = x x = 44 g de CO₂

Pela Lei de Proust, calcula-se y:

C + O₂ → CO₂

12 g 36 g

32 g y

12 36

32 36 32

12 3 32 96 ₂

g g

g

y y g

g y g de O

= ⇒ = ⋅ = ⋅ ∴ =

Assim, chega-se às conclusões a seguir.

01 D

FM C H NO

fm C H NO= FM fm

=





 ^{9 13 3} =

9 13 3

Verifica-se, então, que a fórmula molecular é igual à fór- mula mínima.

02 D

n

n n n

⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

⋅ = ⇒ = ⇒ =

− −

18 111 10 111 144 10

18 144 144

8 8

1 1

CaCl2 · nH₂O_{(s) ∆} CaCl2(s) + nH₂O_(g)

m = 11,1 g

m = 25,5 g m = 14,4 g

111 18

111 14 4

g/mol n g/mol

g g

⋅

, ,

03 B

M_(g/mol)

fm = ?

n = 0,04 mol n = 0,04 mol

n = 0,08 mol

fm = CH₂O FM = ?

12 16

C _x H _y O_z

1 x= 0 04 =

0 04, 1 , y= 0 08 =

0 04, 2 , z= 0 04 =

0 04, 1 ,

FM = ?

Sabe-se que FM = 2 (fm) → FM = 2 · (CH2O) ∴ FM = C2H₄O₂ Cálculo das porcentagens em massa:

C₂H₄O₂ → M = 60 g/mol

Atividades propostas

a) (F) x é igual à soma dos valores das massas dos rea- gentes da 1^a experiência.

b) (F) x = 44 g, e y = 96 g.

c) (F) y (96 g) é maior que o dobro da massa de carbono que reage na 2^a experiência.

d) (V)

e) (F) y = 96 g.

05 A

Todos os gases envolvidos na reação se encontram nas mesmas condições de temperatura e pressão. Dessa forma, utilizando a lei de Gay-Lussac, tem-se:

5 O_2(g) 2 N₂O_5(g) 2 N_2(g)

2 L 2 L

8 L 5 L

y x

+ →

I. Volume de N_2(g):

2 2

8

2 8 2

16 2

8 ₂

L x

L

L x L L

x L de N _g

= ⇒ = ⋅ =

∴ = ( )

II. Volume de O_2(g):

5 2

8

5 8 2

40 2

20 2

L y

L

L y L L

y L de O g

= ⇒ = ⋅ =

∴ = ( )

06 C

M + P Q + R

1^a experiência x 10 g 4 g y

2^a experiência 10 g 20 g

3^a experiência x

2 5 g 2 g y m

2= Massa de R na 3^a experiência

Usar Proust

M = ?

I. De acordo com a Lei de Proust:

1 experi ncia eri nci

tem-se

a a

ê ê

2 10 20

10 20

1

2 2

exp :

a

x y

x y

x

y y x

=

= ⇒ = ∴ = (( )a M R

II. De acordo com a Lei de Lavoisier:

1^a experiência: x + 10 = 4 + y Logo: y = x + 10 – 4 ⇒ y = x + 6 (b) Igualando (a) e (b), tem-se:

2x = x + 6 ⇒ x = 6

Substituindo x em (a), tem-se:

y = 2 · 6 ⇒ y = 12 g Sendo m y

=2, tem-se: m=12⇒

2 m = 6 g de R

60 2 12 100

240

6 40 40

g/mol ⋅ g/mol

= ∴ = =

g x

x g

x g ou x %

% C 60 g/mol

C₂H₄O₂ 2(C) 12 g/mol

% H 60 g/mol

C₂H₄O₂ 4(H) 1 g/mol

60 4 1

100 40

6 6 66 6 66

g/mol ⋅ g/mol

= ∴ = =

g y

y g

y , g ou y , %

60 2 16

100 320

6 53 3 53 3

g/mol ⋅ g/mol

= ∴ = =

g z

z g

y , g ou z , %

% O 60 g/mol

C₂H₄O₂ 2(O) 16 g/mol

04 A

Equação da decomposição térmica do K₂Mo₂O₇.

K₂Mo₂O₇ ∆

(M) → 382 g/mol 2 · 144 g/mol → 94 g/mol (% em massa) → 100 g x y

2 MoO₃ + K₂O

x

x g g

x g ou de M

=

= ⋅ ⋅

=

∴ =

?

, , %

100 2 144 382

28800 382 75 39 75 39

g/mol g/mol

o oO3

y

y g g

y g ou de K O

=

= ⋅

=

∴ =

?

, , %

100 94 382

9400 382

24 61 24 61 ₂

g/mol g/mol

05 D

Em 100 g do cianogênio, tem-se: 46,2 g de carbono e 53,8 g de nitrogênio. Com base nessa informação, calcula-se:

I. A fórmula mínima do cianogênio:

1 m

1 m

ol de C g

x g

x mol mol

x mol de C

ol

12 46 2 46 2 1

12

46 2

12 3 85

,

, ,

= ⋅ = ⇒ = ,

d

de N g

y g

y mol mol

y mol de N

14 53 8 53 8 1

14

53 8

14 3 84

,

, ,

= ⋅ = ⇒ = ,

Dessa forma, a proporção mínima em mol entre C e N é de 1:1. Portanto, a fórmula mínima (fm) do cianogênio é CN. A massa da fm é 26 u.

II. Determinação da massa molecular (MM) do cianogênio:

P = 750 torr V = 0,496 L m = 1,04 g

R = 62 torr · L · mo^–1 · K^–1 T = 27 + 273 = 300 K

PV m

MR T M m R T PV M

= ⋅ ⇒ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

⋅ = ⇒

= ⇒

104 62 300 750 0 496

19 344 372 52

, g/mol MMM=52u

III. Cálculo da fórmula molecular (FM) a partir da fórmula mínima (fm):

FM n fm n MFM

mfm u

u n

FM CN FM C N

= ⋅ = = ⇒ =

= ⋅ ⇒ =

52

26 2

2 ( ) _{2 2}

06 A

M(g/mol) → 39 52 16

fm = ?

Dividir todos pelo menor dentre eles

26,53% 38,10%

35,37%

K_x Cr_y O_z

x g

= 26 53 = mol

39, 0 68

g/mol ,

y g

= 35 37 = mol

52, 0 68

g /mol ,

z g

= 38 10 = mol

16, 2 38

g/mol ,

Multiplicar todos pelo menor número que os torne inteiros

FM = K₂Cr₂O₇ 0,68 mol : 0,68mol = 1 · 2 = 2

0,68 mol : 0,68 mol = 1 · 2 = 2 2,38 mol : 0,68 mol = 3,5 · 2 = 7 07 E

Experimentos:

I. 12 g + 32 g = 44 g II. 18 g + 48 g = 66 g

III. 24 g + 64 g = 88 g ou 24 g + 70 g = 88 g + 6 g de excesso

IV. 36 g + 96 g = 132 g ou 40 g + 96 g = 132 g + 4 g de excesso

Verifica-se que, em todos os experimentos, a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos. Logo, seguem a Lei de Lavoisier.

08 D

A queima do papel do prato A leva à formação de gás car- bônico (CO₂), de vapor-d’água (H₂O) e de cinzas. Como o sistema é aberto, o gás carbônico e o vapor-d’água deixam o sistema, e a massa final diminuirá. Logo, o prato A ficará acima do prato B. A queima da palha de aço do prato A levará à formação do sólido Fe₂O₃, resultante da reação da palha de aço com o oxigênio atmosférico, e a massa final aumenta. Logo, o prato A ficará abaixo do prato B.

09 D

Com base nos dados do enunciado, tem-se:

m

m m m

m

m m m

A B

A B

B C

C B

= =

= =

0 6 0 6

2 2

, , , ,

, ,

portanto portanto

mB

0,6 m _B 2

A + B → C + D m_A m _B m _C m _D Usando Lavoisier:

m_A + m _B = m _C + m _D 0,6 m _B + m _B = m_B

2 + m _D m _D = 1,6 m _B – m_B

2 2 m _D = 3,2 m _B – m _B 2 m _D = 2,2 m _B

m m

D=2 2⋅ B

2 ,

A massa de B que reage com a de A é igual a 80 g. Dessa

forma: m g

D=2 2 80⋅ 2

, ∴ m _D = 88 g.

10 E

Com base nos dados do enunciado, tem-se:

40 g hidróxido

de sódio

36,5 g cloreto de hidrogênio

58,5 g cloreto de

sódio

x água

+ +

Segundo Lavoisier:

40 g + 36,5 g = 58,5 g + x x = 76,5 g – 58,5 g x = 18 g de água

120 g 40 g hidróxido

de sódio

36,5 g cloreto de hidrogênio

58,5 g cloreto de

sódio

x água

+ +

Segundo Proust:

40 120

18 12 0 18

4 0 12 18

4 3 18

54 g

g g y

y g

y g

g y g de gua

=

= ⋅

= ⋅ = ⋅

= á

Dessa forma, conclui-se que, para se reconhecer a massa de água obtida na reação total de 120 g de hidróxido de sódio, com excesso de cloreto de hidrogênio, basta, sem consultar a tabela periódica, conhecer as leis de Lavoisier e de Proust.

11 A

A afirmação apresentada corresponde à Lei de Dalton.

Segundo essa lei, quando uma determinada massa fixa de uma substância reage com massas diferentes de outra substância, formando em cada caso compostos diferentes, verifica-se que as massas distintas estão relacionadas entre si por uma razão de números inteiros e simples.

12 D

Em relação à reação, tem-se:

(x + 3) g + (6x + 2) g = (6x – 8) g + (3x + 3) g x + 3 + 6x + 2 = 6x – 8 + 3x + 3

3x – x = 2 + 8 2x = 10 ⇒ x = 5

Logo, a massa de cada substância nos reagentes e nos produtos é:



metano (x + 3) g → (5 + 3) g = 8 g



oxigênio (6x + 2) g → (6 · 5 + 2) g = 32 g



gás carbônico (6x – 8) g → (6 · 5 – 8) g = 22 g



água (3x + 3) g → (3 · 5 + 3) g = 18 g Dessa forma:

a) (F) Estão reagindo 8 g de metano com 32 g de oxigê- nio, conforme dado a seguir.

metano + oxigênio → gás carbônico + água

8 g 32 g 22 g 18 g

b) (F) A massa de água produzida é 18 g.

c) (F) São obtidos 22 g de gás carbônico.

d) (V)

e) (F) A massa total dos reagentes é 40 g, conforme dado a seguir.

metano + oxigênio → gás carbônico + água

8 g + 32 g 22 g + 18 g

1442443 1442443

40 g 40 g