CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Cálculo Estequiométrico é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos de uma reação química, baseado na equação química correspondente.
Os cálculos estequiométricos baseiam-se nos coeficientes da equação.
É importante saber que, numa equação balanceada, os coeficientes nos dão a proporção em mol das substâncias participantes da reação.
Mas esses coeficientes podem ser expressos em:
Número de partículas
Massa
Volume (somente para substâncias na fase gasosa)
Relação entre as grandezas: mol, massa, volume, número de partículas
1 mol
de uma substância 6 x 10
23 partículas
da substância Massa Molar da substância
22,4L da substância no estado
gasoso
Exemplo:
Equação expressa em mol , temos:
Equação expressa em massa (1 mol massa molar das substâncias), temos:
Equação expressa em número de partículas (1 mol 6 x 1023), temos:
Equação expressa em volume (1 mol 22,4L), temos:
DICAS PARA RESOLVER PROBLEMAS DE CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS 1º Passo: balancear a equação;
2º Passo: sublinhar na equação as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício;
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para as grandezas usadas no enunciado do exercício (massa, volume, número de partículas);
4º Passo: montar a regra de três entre o dado e a pergunta do exercício e efetuar os cálculos.
EXEMPLOS DE CÁLCULOS
Quando o dado e a pergunta são expressos em mol
Exemplo: O ácido fosfórico – empregado como acidulante em certas guloseimas e em refrigerantes do tipo “cola” – é produzido por meio da reação entre ácido sulfúrico e apatita, Ca3(PO4)2, de acordo com a reação equacionada a seguir: Ca3(PO4)2(aq) + H2SO4(aq) H3PO4(aq) + CaSO4(s).
a) Quantos mols de apatita são necessários para a produção de 10 mols de ácido fosfórico?
Solução:
2CO
(g)+ 1O
2(g)
2CO
2(g)56g CO
(g)+ 32g O
2(g)
88g CO
2(g)12 x 10
23CO
(g)+ 6 x 10
23O
2(g)
12 x 10
23CO
2(g)1º Passo: balancear a equação:
Ca3(PO4)2(aq) + 3H2SO4(aq) 2 H3PO4(aq) + 3CaSO4(s)
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
Ca3(PO4)2(aq) + 3H2SO4(aq) 2H3PO4(aq) + 3CaSO4(s)
3º Passo: como a equação é expressa em mol não há necessidade de expressar as substâncias sublinhadas para outras grandezas, logo, montar a regra de três entre o dado e a pergunta do exercício e efetuar os cálculos:
EXERCÍCIOS 1) Em continuação ao exercício do exemplo resolva a letra b:
b) O sulfato de cálcio, outro produto da reação, é empregado na elaboração de massa corrida para paredes e na fabricação de giz. Quantos mols de sulfato de cálcio são produzidos juntamente com 10 mols do ácido?
2) O hidreto de sódio (NaH) reage com água (H2O), dando hidrogênio H2, segundo a reação: NaH + H2O → NaOH + H2
Quantos mols de água (H2O) são necessários para se obter 10 mols de H2?
3) As reações de neutralização ácido-base são muito importantes na química. Qual é a quantidade em mols de NaOH necessária à completa neutralização de 5 mol de H2SO4?
NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
Quando o dado é expresso em mol e a pergunta é expressa em número de partículas e vice-versa
Exemplo: Quantas moléculas de gás carbônico (CO2) podem ser obtidas pela queima completa de 0,4mol de carbono puro (C)?
C(s) + O2(g) CO2(g)
Solução:
1º Passo: a equação já está balanceada
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
C(s) + O2(g) CO2(g)
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza número de partículas somente para a substância CO2
1molC(s) 1mol CO2(g)
EXERCÍCIOS
Percebe-se dessa reação que o CO2 é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. Qual o número de moléculas de CO2 liberadas na atmosfera, quando 2 mol de Fe2O3 é consumido?
2) Calcule quantas moléculas de gás oxigênio (O2) reagem com 6 mols de monóxido de carbono (CO), conforme a equação:
CO + O2 CO2
3) Dada a reação:
2Fe + 6 HCℓ 2FeCℓ3 + 3H2
Calcule o número de moléculas de H2 produzidas a partir de 3 mol de Fe.
Quando o dado é expresso em mol e a pergunta é expressa em massa e vice-versa
Exemplo: Quantos mols de ácido clorídrico (HCℓ) são necessários para produzir 23,4g de cloreto de sódio (NaCℓ)? HCℓ + NaOH NaCℓ + H2O
Solução:
1º Passo: a equação já está balanceada.
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
HCℓ + NaOH NaCℓ + H2O
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa somente para a substância NaCℓ. E efetuar a regra de três:
1molHCℓ 1mol NaCℓ
H ℓ ℓ H ℓ ℓ
EXERCÍCIOS
1) (Cesgranrio-RJ) Ao mergulharmos uma placa de prata metálica em uma solução de ácido nítrico (HNO3), ocorrerá a reação: Ag + HNO3 AgNO3 + NO + H2O
Calcule a massa de água produzida, em gramas, quando é consumido 2,5mol de prata metálica.
2) (UCB-MS) Dada a equação química não balanceada:
Na2CO3 + HCℓ → NaCℓ + O2 + H2O
Qual a massa de carbonato de sódio (Na2CO3) que reage completamente com 0,25mol de ácido clorídrico (HCℓ)?
3) (UFR-RJ) Considere a reação:
Zn(s) + HCℓ(aq)→ ZnCℓ2(aq) + H2
Calcule o número de mols de cloreto de zinco ZnCℓ2 formado a partir de 73g de ácido clorídrico HCℓ
4) Quantos mols de ácido clorídrico (HCl) são necessários para produzir 117g de cloreto de sódio (NaCl), conforme a reação: HCl + NaOH NaCl + H2O
Quando o dado é expresso em mol e a pergunta é expressa em volume e vice-versa
C2H6 +
2
7
O2 2CO2 + 3H2O
Para a queima de 4mol de etano (C2H6), calcule o volume de oxigênio consumido (medido nas CNTP). Solução:
1º Passo: balancear a equação com os menores números inteiros:
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O 2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza volume somente para a substância oxigênio (O2). E efetuar a regra de três:
2molC2H6 7mol O2
EXERCÍCIOS
1) Numa estação espacial, emprega-se óxido de lítio para remover o CO2 no processo de renovação do ar de respiração, segundo a reação:
Li2O + CO2(g) → Li2CO3
Quantos mols de óxido de lítio (Li2O) são necessários para consumir 160L de CO2(g)?
2) De acordo com a equação abaixo, responda:
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Qual o volume de oxigênio (O2(g)) consumido, nas CNTP, na combustão de 9,6mol de metano (CH4(g))?
3) O airbag é inflado quando o nitrogênio (N2) é produzido através do azoeto de sódio (NaN3), em condições especiais.
Segundo a reação abaixo:
NaN3(g) Na(g) + N2(g)
Quantos mols de azoeto de sódio são necessários para inflar um airbag de 10L com nitrogênio nas CNTP?
Quando o dado e a pergunta são expressos em número de partículas
Exemplo: Determine o número de átomos de alumínio que reagem com 4.1023 moléculas de oxigênio segundo a reação: Aℓ + O2(g) Aℓ2O3
3º Passo: ajustar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada) para as grandezas usadas no enunciado do exercício (número de moléculas), montando assim a regra de três:
O
moléculas
10
x
4
Al
átomos
x
O
mols
3
Al
mols
4
2 23 2
3.x = 4.4.1023
.
10
3
16
x
23 x = 5,3x1023 átomos AlSolução:
1º Passo: balancear a equação:
4Aℓ + 3O2(g) 2Aℓ2O3
4Aℓ + 3O2(g) 2Aℓ2O3
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza número de partículas para as substâncias do dado e pergunta do exercício (Aℓ e O2). E efetuar a regra de três:
EXERCÍCIOS 1) Considere a equação:
C3H8 + O2 → CO2 + H2O
Agora, determine:
a) número de moléculas de O2 que reagem com 6,02 . 1023 molécula de C3H8,
b) número de moléculas de CO2 que se formam a partir de 1,204 . 1024 moléculas O2,
c) número de moléculas de H2O que se formam a partir de 6,02 . 1025 moléculas de C3H8.
Quando o dado é expresso em número de partículas e a pergunta é expressa em massa e vice-versa
Exemplo: Quantas moléculas de gás carbônico podem ser obtidas pela queima completa de 4,8g de carbono puro? De acordo com a reação a seguir:
C (s) + O2(g) CO2(g) Solução:
1º Passo: a equação já está balanceada:
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
C (s) + O2(g) CO2(g)
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa somente para a substância carbono puro (C) e para a grandeza número de partículas para a substância (CO2). E efetuar a regra de três:
1molC 1mol de CO2
EXERCÍCIOS
1) Calcular o número de partículas de óxido cúprico (CuO) a partir de 127g de cobre metálico, conforme a reação: Cu + O2 CuO
2) Quantas moléculas de gás carbônico (CO2) podem ser obtidas pela queima completa de 5,5g de butano (C4H10)? Conforme a reação:
C4H10 + O2 CO2 + H2O
3) a) Quantas moléculas de ácido sulfúrico (H2SO4) são necessárias para preparar 28,4g de sulfato de sódio? Conforme a reação:
b) Quantas moléculas de hidróxido de sódio (NaOH) são necessárias para preparar 32,5g de sulfato de sódio?
Quando o dado é expresso em número de partículas e a pergunta é expressa em volume e vice-versa
Exemplo: Quantas moléculas de gás carbônico (CO2) podem ser obtidas pela queima completa de 44,8L de oxigênio (O2)? De acordo com a reação a seguir:
C (s) + O2(g) CO2(g)
Solução:
1º Passo: a equação já está balanceada:
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
C (s) + O2(g) CO2(g)
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza volume somente para a substância oxigênio (O2) e para a grandeza número de partículas para a substância (CO2). E efetuar a regra de três:
1mol de O2 1mol de CO2
EXERCÍCIOS
1) Quantos litros de amônia de NH3 são obtidos a partir de 1,4 . 1024 moléculas de gás nitrogênio (N2), conforme a reação: N2 + H2 NH3
2) Quantas moléculas de gás carbônico (CO2) podem ser obtidas pela queima completa de 5 L de butano (C4H10)? Conforme a reação:
C4H10 + O2 CO2 + H2O
3) Efetuando-se a reação entre uma quantidade suficiente de alumínio com 36,4 L de gás cloro, segundo a equação química: Al + Cl2 AlCl3
Obtém-se quantas moléculas de cloreto de alumínio (AlCl3)?
Quando o dado e a pergunta são expressos em massa
Exemplo: Qual a massa, de cloreto de ferro II (FeCℓ2), em gramas, produzida pela reação completa de 111,6g de Fe com ácido clorídrico (HCℓ), de acordo com a reação química não-balanceada a seguir:
Fe + HCℓ FeCℓ2 + H2
Solução:
1º Passo: balancear a equação:
Fe + 2HCℓ FeCℓ2 + H2
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
Fe + 2HCℓ FeCℓ2 + H2
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa para as substâncias destacadas no dado e para pergunta do exercício. E efetuar a regra de três:
1mol Fe 1mol FeCℓ2
EXERCÍCIOS
1) A produção de carboidratos (fórmula mínima CH2O) pelas plantas verdes obedece à equação geral da fotossíntese: CO2 + H2O CH2O + O2
Qual a massa de água necessária para produzir 10g de carboidrato?
2) Qual a massa de água que se forma na combustão de 2,5g de gás hidrogênio (H2), conforme a reação:
H2 + O2 H2O
3) O titânio é um elemento possível de ser obtido a partir do tetracloreto de titânio (TiCℓ4) por meio da reação não balanceada: TiCℓ4 + Mg MgCℓ2(l) + Ti(s).
Reagindo-se 9,5 gramas de tetracloreto de titânio, qual a massa e o número de átomos de titânio (Ti) obtidos?
4) (Fatec-SP) Na reação de amônia (NH3) com oxigênio (O2) para formar NO e água, qual a massa de água formada a partir de 160g de O2?
NH3 + O2 NO + H2O
5) Em alguns antiácidos, emprega-se o hidróxido de magnésio (Mg(OH)2) como agente neutralizante do ácido clorídrico (HCl) contido no suco gástrico. A reação que ocorre é a seguinte:
Mg(OH)2 + HCl MgCl2 + H2O.
Supondo-se que alguém tenha 36,5 mg de HCl no estômago, qual a massa de hidróxido de magnésio, em mg, necessária para uma neutralização completa?
Quando o dado é expresso em massa e a pergunta é expressa em volume e vice-versa
Exemplo: Calcular o volume de gás carbônico obtido, nas CNTP, por calcinação de 200g de carbonato de cálcio. CaCO3 (s) → CaO(s) + CO2(g)
Solução:
1º Passo: a equação já está balanceada
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
CaCO3 (s)→ CaO(s) + CO2(g)
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa para a substância CaCO3 destacadas no dado e para a grandeza volume para a substância CO2 destacada na pergunta do exercício. E efetuar a regra de três:
1mol CaCO3 (s) 1mol CO2(g)
EXERCÍCIOS
1) Durante um churrasco, foi queimado 2,4Kg de carvão (Cgrafite), principal constituinte do carvão. Essa queima ocorre de acordo com a seguinte equação química:
C(graf) + O2(g) CO2(g)
Considere que os volumes desses gases fossem medidos a 0ºC e pressão 1 atm, situação em que o volume molar dos gases é 22,4L.
2) Quantos litros de acetileno (C2H2), medidos nas CNTP, podem ser preparados a partir de 1 kg de carbureto de cálcio (CaC2), de acordo com a reação:
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2(g)
3) (Cesgranrio-RJ) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno (C2H2) é obtido na hora, através da seguinte reação química:
CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2(g)
Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC2) que será necessária para se obter 50 L de acetileno nas CNTP?
Quando o dado e a pergunta são expressos em volume
Exemplo: Um volume de 15L de hidrogênio, medido nas CNTP, reage completamente com cloro. Qual é o volume de gás clorídrico produzido na mesma temperatura e pressão?
Cℓ2(g) + H2(g) HCℓ(g) Solução:
1º Passo: balancear a equação:
Cℓ2(g) + H2(g) 2HCℓ(g)
2º Passo: sublinhar as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício:
Cℓ2(g) + H2(g) 2HCℓ(g)
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza volume para as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício. E efetuar a regra de três:
1mol H2(g) 2mol HCℓ(g)
EXERCÍCIOS 1) Considere a reação:
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3
Calcule quantos litros de amônia (NH3) são obtidos a partir de 3L de N2(g). Nas CNTP?
2) uma das transformações que acontecem no interior dos catalisadores dos automóveis modernos é a conversão do CO em CO2, segundo a reação:
CO(g) + O2(g) → CO2(g)
Calcule o volume de O2(g), nas CNTP, quando 1120L de CO2(g) é liberado.
3) Quantos litros de O2(g) são necessários para reagir completamente com 40L de monóxido de carbono CO(g)? (para resolver esse exercício utilize a equação química do exercício anterior)
CASOS PARTICULARES DE CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO
Quando são dadas as quantidades de dois reagentes, poderemos ter um reagente em excesso e um reagente limitante
Havendo excesso de reagente numa reação, deve-se retirar o excesso para poder trabalhar com a proporção exata, ou seja, observar a estequiometria da reação com suas proporções.
Exemplo: 400g de hidróxido de sódio (NaOH) são adicionados a 504g de ácido nítrico (HNO3), produzindo nitrato de sódio (NaNO3) e água. Segundo a reação:
Calcule:
a) massa do reagente em excesso, se houver. b) massa de nitrato de sódio obtida;
Solução:
1º Passo: a equação já está balanceada 2º Passo: sublinhar os reagentes na equação
NaOH + HNO3→ NaNO3 + H2O
3º Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa para ambos os reagentes. E efetuar a regra de três para identificar o reagente em excesso e o reagente limitante.
Considerando 400g de NaOH, temos:
1mol NaOH 1mol HNO3
OBS.: De acordo com o enunciado dispomos de apenas 504g de ácido nítrico, logo temos uma quantidade limitada deste reagente, que não é suficiente para reagir completamente com 400g de NaOH, logo o HNO3 é o reagente limitante.
4º Passo: repetir o cálculo considerando 504g de HNO3, temos:
1mol NaOH 1mol HNO3
OBS.: Note que 504g de HNO3 devem reagir completamente com apenas 320g de NaOH. Como a quantidade de NaOH informada pelo exercício é de 400g.
a) 400g de NaOH é a quantidade do reagente fornecida no dado e 320g de NaOH é a quantidade do reagente calculada. Logo, 400g - 320g = 80g de NaOH que sobra na reação.
b) O cálculo do produto obtido deve ser feito sempre em relação ao reagente limitante. NaOH + HNO3→ NaNO3 + H2O
1mol HNO3 1mol NaNO3
EXERCÍCIOS
1) Foram misturados 40g de hidrogênio (H2) com 40g de oxigênio (O2), com a finalidade de produzir água, segundo a equação: 2H2 + O2 → 2H2O
Determine:
a) o reagente limitante;
2) Misturam-se 73,5g de ácido sulfúrico (H2SO4) e 50g de hidróxido de sódio (NaOH) que se reajam segundo a reação: H2SO4 + NaOH Na2SO4 + H2O
Determine:
a) o reagente limitante;
b) a massa do reagente em excesso;
c) a massa de sulfato de sódio (Na2SO4) produzida.
3) (Fuvest-SP) Qual a quantidade máxima, em gramas, de carbonato de cálcio que pode ser preparada misturando-se 2 mols de carbonato de sódio com 3 mols de cloreto de cálcio, conforme a equação:
Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + NaCl
4) Efetuando-se a reação entre 18g de alumínio e 462g de gás cloro, segundo a equação química: Al + Cl2 AlCl3
Obtém-se qual quantidade máxima de cloreto de alumínio?
5) 10g de ferro (Fe) e 3,5g de enxofre (S) são aquecidos até reação total. Tendo em conta que o produto obtido é o sulfeto ferroso (FeS), qual dos dois reagentes foi posto em excesso?
6) Quatro gramas de hidróxido de sódio (NaOH) são adicionados a 4g de ácido clorídrico (HCl), produzindo cloreto de sódio (NaCl) e água. Pergunta-se: há excesso de qual reagente?
Quando os reagentes são substâncias impuras
Exemplo: O HF é obtido a partir da fluorita (CaF2), segundo a reação a seguir:
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF Qual a massa de HF obtida na reação de 500g de fluorita com 78% de pureza?
Solução
1º Passo: balanceamento da reação:
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF
2º Passo: sublinhar substâncias destacadas no texto:
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF
3º Passo: calcular a quantidade em massa de CaF2 a partir da massa da fluorita 78% CaF2
4° Passo: expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa para as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício. E efetuar a regra de três:
1molCaF2 2mol HF
EXERCÍCIOS
1) (UFRN) Uma amostra de calcita, contendo 80% de carbonato de cálcio (CaCO3), sofre decomposição quando submetida a aquecimento, segundo a reação:
CaCO3 CaO + CO2
2) (PUC-MG) A equação de ustulação da pirita (FeS) é:
FeS + O2 SO2 + Fe2O3
Qual a massa de óxido de ferro III obtida, em g, a partir de 300 g de pirita, que apresenta 20% de impurezas?
3) Considere a reação do CaCO3 a 80% de pureza com o H2SO4
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O Qual a massa real de CaSO4 obtida a partir de 5 mols de CaCO3?
4) Considerando a reação do CaCO3 a 80% de pureza com o H2SO4
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O Calcule a massa de CaCO3 necessária para se obter 11,2 L de CO2.
5) O sulfeto de cádmio sfre ustulação produzindo óxido de cádmio e gás sulfuroso de acordo com a reação: 2 CdS + 3 Cl2 2CdO + 2SO2
Calcule a massa de sulfeto de cádmio a 64,8% de pureza, necessária para se obter 576g de óxido de cádmio.
6) Qual a importância do cálculo estequiométrico nos processos químicos?
7) O que são índices de atomicidade e coeficientes estequiométricos de uma equação química?
Quando o rendimento da reação não é total
Exemplo: O processo de obtenção de ferro (Fe) a partir da hematita (Fe2O3) ocorre através da seguinte reação: Fe2O3 + C CO + Fe
Utilizando 480 g de minério obteve-se 268g de Fe. Pergunta-se: qual o rendimento da reação?
Solução
1º Passo: balanceamento da reação:
Fe2O3 + 3C 3CO + 2 Fe
2º Passo: sublinhar substâncias destacadas no texto:
Fe2O3 + 3C 3CO + 2 Fe
3º Passo: (cálculo da massa teórica) expressar a proporção em mol (coeficientes da equação balanceada das substâncias sublinhadas) para a grandeza massa para as substâncias destacadas no dado e pergunta do exercício. E efetuar a regra de três:
1mol Fe2O3 2mol Fe
4° Passo: (cálculo do rendimento a partir da massa obtida) calcular o rendimento a partir da massa de Fe obtida
1) Um dos processos de obtenção de éter hospitalar (C4H10O) consiste na desidratação de álcool etílico (C2H5OH), conforme a reação:
C2H5OH C4H10O + H2O
Pede-se para determinar o rendimento desse processo, se quando desidratamos 184g de álcool, obtêm-se 111g de éter.
2) Qual a quantidade de água formada a partir de 10g de gás hidrogênio, sabendo-se que o rendimento da reação é de 80%? H2 + O2 → H2O
3) O ácido sulfúrico de larga utilização e fator determinante do índice de desenvolvimento de um país, é obtido pela reação: SO3 + H2O H2SO4
Reagimos 80g de trióxido de enxofre (SO3) com água em excesso e condições necessárias. Qual a massa de ácido sulfúrico obtida nessa reação que tem rendimento igual a 75%?
4) 32,70g de zinco metálico (Zn) reagem com uma solução concentrada de hidróxido de sódio (NaOH), produzindo 64,53g de zincato de sódio (Na2ZnO2). Qual o rendimento dessa reação?
5) O salitre do Chile (NaNO3) é utilizado como conservante em embutidos como o presunto, mortadela, etc. Esse composto pode ser obtido pela reação:
HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O
Sendo a massa de ácido nítrico (HNO3) utilizada igual a 126g, qual a massa de salitre do Chile que obtemos se o rendimento dessa reação é de 95%?
6) Ao reagirmos propeno com ácido clorídrico, obtemos 2-cloro-propano, segundo a reação que segue:
C3H6 + HCl C3H7Cl.
Se reagirmos 84g de propeno (C3H6), qual a massa de 2-cloro-propano obtida, se o rendimento da reação é de 60%?
DESAFIO 1) QUESTÃO MODELO DO NOVO ENEM (2009)
“Dê-me um navio cheio de ferro e eu lhe darei uma era glacial”, disse o cientista John Martin (1935-1993), dos Estados Unidos, a respeito de uma proposta de intervenção ambiental para resolver a elevação da temperatura global; o americano foi recebido com muito ceticismo. O pesquisador notou que mares com grande concentração de ferro apresentavam mais fitoplâncton e que essas algas eram capazes de absorver elevadas concentrações de dióxido de carbono da atmosfera. Esta incorporação de gás carbônico e de água (H2O) pelas algas ocorre por meio do processo de fotossíntese, que resulta na produção de matéria orgânica empregada na constituição da biomassa e na liberação de gás oxigênio (O2). Para essa proposta funcionar, o carbono absorvido deveria ser mantido no fundo do mar, mas como a maioria do fitoplâncton faz parte da cadeia alimentar de organismos marinhos, ao ser decomposto devolve CO2 à atmosfera.
Os sete planos para salvar o mundo. Galileu, n. 214, maio 2009. (com adaptações).
Considerando que a idéia do cientista John Martin é viável e eficiente e que todo o gás carbônico absorvido (CO2, de massa molar igual a 44 g/mol) transforma-se em biomassa fitoplanctônica (cuja densidade populacional de 100 g/m2 é representada por C6H12O6, de massa molar igual a 180 g/mol), um aumento de 10 km2 na área de distribuição das algas resultaria na:
(A) emissão de 4,09 x 106 kg de gás carbônico para a atmosfera, bem como no consumo de toneladas de gás oxigênio da atmosfera.
(B) retirada de 1,47 x 106 kg de gás carbônico da atmosfera, além da emissão direta de toneladas de gás oxigênio para a atmosfera.
(C) retirada de 1,00 x 106 kg de gás carbônico da atmosfera, bem como na emissão direta de toneladas de gás oxigênio das algas para a atmosfera.
2) (Cefet – MG) O vinho torna-se ácido quando o etanol, C2H5OH, é convertido em ácido acético por meio da reação não-balanceada:
Considerando-se que, em uma garrafa, há um determinado volume de vinho contendo 4,6 g de etanol e que, depois de certo tempo, 50% desse álcool acidificaram-se, calcule a quantidade, em gramas, de ácido acético presente no vinho.
3) (UFRJ) A acidez estomacal é causada pelo excesso de ácido clorídrico. Os medicamentos à base
de hidróxido de alumínio vêm sendo cada vez mais utilizados com o objetivo de diminuir essa acidez. A posologia recomendada para um adulto é de 10 a 14 colheres de 5mL, ao dia, contendo cada uma delas 0,3g de hidróxido de alumínio. Quantos mols de ácido clorídrico são neutralizados quando se tem um consumo diário de 13 colheres, de 5 mL, do medicamento?
HCl + Al(OH)3 AlCl3 + H2O
ATIVIDADE DE PRODUÇÃO INSTRUÇÕES GERAIS Você exercitando: resolva os exercícios abaixo.
1. (Faap-SP) A combustão do metanol (CH3OH) pode ser representada pela equação não balanceada:
CH3OH + O2 CO2 + H2O
Quando se utilizam 5,0 mols de metanol nessa reação, quantos mols de gás carbônico são produzidos?
2. (UECE) Uma vela de parafina queima-se, no ar ambiente, para formar água e dióxido de carbono. A parafina é composta por moléculas de vários tamanhos, mas utilizaremos para ela a fórmula C25H52. Tal reação representa-se pela equação:
C25H52 + O2 H2O + CO2
Responda:
a) Quantos mols de oxigênio são necessários para queimar um mol de parafina? b) Quanto pesa esse oxigênio?
3. Sabendo que 10,8g de alumínio reagiram completamente com ácido sulfúrico, conforme a reação:
Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2 Calcule:
a) massa de ácido sulfúrico consumida; b) massa de sulfato de alumínio produzida;
c) volume de gás hidrogênio liberado, medido nas CNTP.
4. (Fuvest-SP) Qual a quantidade máxima de carbonato de cálcio (CaCO3) que pode ser preparada a partir de 2 mols de carbonato de sódio com 3 mols de cloreto de cálcio, conforme a reação:
Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + NaCl?
5. (UFF-RJ) O cloreto de alumínio é um reagente muito utilizado em processos industriais que pode ser obtido por meio da reação entre alumínio metálico e cloro gasoso, conforme a seguinte reação química:
Al + Cl2 AlCl3
Se 2,70g de alumínio são misturados a 4,0g de cloro, qual a massa produzida em gramas, de cloreto de alumínio?
H2S + SO2 S + H2O
Qual o número máximo de mols de enxofre que pode ser formado quando se faz reagir 5 mols de H2S com 2 mols de SO2?
7. (UFMS) O nitrato de potássio (KNO3) é conhecido pelas suas propriedades diuréticas. Uma das reações em que podemos obter este composto é dada a seguir:
AgNO3 + KCl KNO3 + AgCl
Dispondo de 425g de nitrato de prata com 80% de pureza, qual a massa de nitrato de potássio que obtemos se o rendimento da reação é de 60%?
8. (UFMS) 32,70g de zinco metálico (Zn) reagem com uma solução concentrada de hidróxido de sódio (NaOH), produzindo 64,53g de zincato de sódio (Na2ZnO2). Qual o rendimento dessa reação?
Zn + NaOH → Na2ZnO2 + H2.
9. (PUC-MG) A equação de ustulação da pirita (FeS) é:
FeS + O2 → SO2 + Fe2O3
Qual a massa de óxido de ferro III obtida, em kg, a partir de 300 kg de pirita, que apresenta 20% de impurezas?
10. (UFRN) Uma amostra de calcita, contendo 80% de carbonato de cálcio (CaCO3), sofre decomposição quando submetida a aquecimento, segundo a reação:
CaCO3 → CaO + CO2
