Química 2 – Prof Emanuele
LISTA DE EXERCÍCIOS - ESTEQUIOMETRIA
1) A análise de 1,2 g de um composto revelou que este possuía 0,24 g de magnésio, 0,32 g de enxofre e 0,64 g de oxigênio. Determine a sua composição centesimal.
2) Quando aquecemos 1,63 g de Zn, este se combina com 0,4 g de oxigênio para formar um óxido de zinco. A composição porcentual do composto é:
a) 83,0% de Zn e 17,0% de oxigênio. b) 80,3% de Zn e 19,7% de oxigênio. c) 20,0% de Zn e 80,0% de oxigênio. d) 40,0% de Zn e 60,0% de oxigênio.
3) O carbonato de cálcio é formado por 40% de cálcio, 12% de carbono e x% de oxigênio (% em massa). Em 50 g do referido sal, a quantidade de oxigênio é igual a:
a) 8g d) 32 g
b) 16g e) 48 g c) 24g
4) Ao se analisar um óxido de elemento não metálico Y, encontrou-se a proporção de 1,5 mol de átomos de oxigênio para 1 mol de átomos de Y. A fórmula desse óxido pode ser:
a) OF2 d) Fe2O3 b) SO3 e) N2O3 c) CO2
5) Um composto submetido à decomposição produziu hidrogênio (H2) e silício (Si) na proporção, respectivamente, de 3,0 g para 28,0 g. No composto original, quantos átomos de hidrogênio estão combinados com um átomo de silício?
a)1 b) 2 c) 3 d)4 e) 6
6) Um óxido de enxofre possui 40% de enxofre. Sua fórmula mínima será:
a) SO d) S2O3
b) SO2 e) S3O2
c) SO3
7) As porcentagens aproximadas, em massa, de MoO3 e K2O existentes no dimolibdato de potássio, K2Mo2O7, são respectivamente iguais a:
a) 75,39% e 24,61% b) 37,7% e 62,3%
c) 68,32% e 31,68% d) 78,4% e 21,6%
8) A combustão realizada em altas temperaturas é um dos fatores da poluição do ar pelos óxidos de nitrogênio, causadores de afecções respiratórias. A análise de 0,5 mol de um desses óxidos apresentou 7,0 g de nitrogênio e 16 g de oxigênio. Qual a sua fórmula molecular? a) N2O5 d) NO2
b) N2O3 e) NO c) N2O
9) Um composto cuja massa molar é 80 g encerra 35% de nitrogênio, 60% de oxigênio e 5% de hidrogênio. Se o composto em questão for um sal de amônio, qual será sua fórmula iônica?
10) Foram aquecidos 1,83 g de uma amostra de Al2(SO4)3 hidratado, até que toda a água fosse eliminada. A amostra anidra pesou 0,94 g. Determine a fórmula molecular do sal hidratado.
11) Um grama de um gás cuja estrutura contém somente átomos de boro e hidrogênio ocupa a 3 °C e 1 atm o volume de 820 mL. O composto é:
a) B5H14 d) B3H12
b) BH3 e) B2H6
c) B4H10
CALCULO ESTEQUIOMETRICO - Casos gerais
12) O alumínio reage com o oxigênio de acordo com a equação química a seguir:
Al (s) + O2 (g) → Al2O3 (s)
A massa, em gramas, de óxido de alumínio (Al2O3) produzida pela reação de 9,0 g de alumínio com excesso de oxigênio é:
a) 17 b) 34 c) 8,5 d) 9,0 e) 27
13) Numa estação espacial, emprega-se óxido de lítio para remover o CO2 no processo de renovação do ar de respiração, segundo a equação:
Li2O + CO2 → Li2CO3
Sabendo-se que são utilizadas unidades de absorção contendo 1,8 kg de Li2O, o volume máximo de CO2, medido nas CNPT, que cada uma delas pode absorver, é:
a) 1.800L b) 1.344L c) 1.120L d) 980 L e) 672 L
14) Dada a equação química não-balanceada: Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
A massa de carbonato de sódio que reage completamente com 0,25 mol de ácido clorídrico é:
a) 6,62g b) 26,50g c) 13,25g d) 10,37 g e) 20,75 g
15) Os CFCs, gases clorofluorcarbonetos, propelentes de sprays, ao atingirem 40 km de altitude, são de compostos pela radiação ultravioleta. Em conseqüência, átomos de cloro são liberados, destruindo a camada de ozônio, conforme a reação:
Cl + O3 (g) → ClO (g) + O2 (g).
Atendendo a essa equação balanceada e considerando volume molar 22,7 L e CNPT, pode-se afirmar que 0,71 g de Cl, nesse processo, fornecerá: a) 0,454 L de O2 b) 4,54 L de O2 c) 45,4 L de O2 d) 22,7 L de O2 e) 11,4 L de O2
16) O hidróxido de lítio, LiOH, por seu baixo peso molecular, tem sido utilizado para a renovação do ar no interior das espaçonaves, onde absorve o CO2 exalado pelos astronautas, segundo a reação incompleta:
LiOH (s) + CO2 (g) → X (s) + H2O (l)
Determine o volume máximo de CO2 à pressão de 781 mmHg que pode ser absorvido por 348 mg de LiOH à temperatura de 21 °C.
17) Um motor a álcool emite, na queima do combustível, gás carbônico e água. Levando-se em conta que o oxigênio queima estequiometricamente o álcool e que foram consumidos 30 litros de combustível, calcule o que se solicita abaixo, considerando:
1) densidade do etanol = 0,8 kg/litro 2) C2H6O + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
a) a quantidade de água produzida na descarga;
b) o volume de gás carbônico emitido nas condições normais; c) o volume de oxigênio utilizado a 30 °C em pressão atmosférica.
18) O ferro metálico, em contato com o gás oxigênio, durante alguns meses, sofre oxidação chegando a um tipo de ferrugem denominado óxido férrico. Quantos mols de ferro metálico são oxidados por 134,4 litros de gás oxigênio, medido nas CNPT?
a) 2,0 mols
b) 4,0 mols c) 6,0 mols d) 8,0 mols e) 10,0 mols
19) Considere a reação Zn (s) + HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g). a) Faça o balanceamento da referida reação.
b) Sabendo-se que 73 g do ácido clorídrico reagem completamente, calcule o número de mols do cloreto de zinco formado.
20) O azoteto de sódio, NaN3, quando inflamado sofre decomposição rápida fornecendo nitrogênio gasoso que é utilizado para inflar os sacos de ar (airbags) de automóveis, de acordo com a reação:
2 NaN3 (s) → 2 Na (s) + 3 N2 (g).
Quantos mols de azida de sódio são necessários para gerar nitrogênio suficiente para encher um saco de plástico de 44,8 L a 0 °C e à pressão atmosférica? Considere que o nitrogênio gasoso tem comportamento ideal nas condições acima.
a) 1/3 b) 2 c) 3 d) 2/3 e) 4/3 21) Dada a reação:
Ferro + Ácido clorídrico → Cloreto férrico + Hidrogênio o número de moléculas de gás hidrogênio, produzidas pela reação de 112 g de ferro, é igual a: a) 1,5 b) 3,0 c) 9,0 ∙ 1023 d) 1,8 ∙ 1024 e) 3,0 ∙ 1024
22) Em relação à produção de fosfato de sódio por meio da reação do ácido fosfórico com um excesso de hidróxido de sódio, pede-se: a) a equação balanceada para a reação;
b) a quantidade, em gramas, de fosfato de sódio produzido ao se utilizar 2,5 ∙ 1023 moléculas de ácido fosfórico.
23) Mergulha-se uma barra de 3,27 g de zinco metálico em ácido nítrico diluído até dissolução total do metal.
a) Escreva a equação química da reação que ocorre, indicando os nomes dos produtos formados.
24) O principal componente do cimento do tipo portland é a cal virgem, nome popular do óxido de cálcio. Esse composto, quando hidratado, forma o hidróxido de cálcio, também conhecido como cal apagada. O volume de água necessário para reagir estequiometricamente com 18 ∙ 1023 moléculas de cal virgem é, em mL, igual a: (Considere a densidade água igual a 1 g/mL).
25) O gás hidrogênio é facilmente produzido em laboratórios, fazendo-se reagir ferro comum a solução de ácido sulfúrico, de acordo com a equação abaixo:
Fe (s) + H2SO4 (aq) → FeSO4 (aq) + H2 (g)
Ao se reagirem 11,2 gramas de esponja de aço com excesso de ácido sulfúrico, em condições normais de pressão e temperatura, considerando que a esponja de aço seja constituída de puro ferro, qual a massa de sulfato ferroso produzida e o volume de gás hidrogênio liberado?
a) 30,4 gramas e 4,5 litros d) 15,2 gramas e 2,3 litros b) 154 gramas de 24 litros e) 15,2 gramas e 22,4 litros c) 152 gramas de 23 litros
CALCULO ESTEQUIOMETRICO - Casos particulares
26) 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 aplicação. O H2SO4, ácido muito utilizado nos laboratórios de química, pode ser obtido a partir da pirita por meio do processo:
Qual é 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
27) Em 2,8 kg de óxido de cálcio, também conhecido como “cal virgem”, foi adicionada água, formando hidróxido de cálcio, usado para pintar uma parede. Após a sua aplicação, transformou-se numa camada dura, pela reação química com gás carbônico existente no ar, formando carbonato de cálcio. A massa de sal obtida é, aproximadamente, igual a: a) 5,0 kg b) 2,8 kg c) 1,6 kg d) 1,0 kg e) 0,6 kg
28) Uma instalação petrolífera produz 12,8 kg de SO2 por hora. A liberação desse gás poluente pode ser evitada usando-se calcário, o qual por decomposição fornece cal, que reage com o SO2 formando CaSO3, de acordo com as equações:
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) CaO (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s)
Qual a massa mínima de calcário (em kg), por dia, necessária para eliminar todo o SO2 formado? Suponha 100% de rendimento para as reações. a) 128 b) 240 c) 480 d) 720 e) 1.200
29) Uma das formas de poluição de nossos dias é a chuva ácida. Ela provoca a destruição de monumentos históricos, como a Basílica de Nazaré, em Belém, cuja fachada é revestida de mármore, através da corrosão provocada pelo ácido. A origem dessa forma de poluição encontra-se na queima de derivados de petróleo que contêm impurezas como o enxofre, e se processa segundo as reações: S + O2 → SO2
2 SO2 + O2 → 2 SO3 SO3 + H2O → H2SO4
Considerando-se que em 100 L de gasolina encontram-se 3,2 mg de enxofre, a quantidade (em gramas) de ácido sulfúrico formada pela queima desse volume de combustível será de:
a) 98 c) 98 ∙ 10-2 e) 98 ∙ 10-4
b) 98 ∙ 10-1 d) 98 ∙ 10-3
30) 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. Se 2,70 g de alumínio são misturados a 4,0 g de cloro, a massa produzida, em gramas, de cloreto de alumínio é:
a) 5,01 c) 9,80 e) 15,04 b) 5,52 d) 13,35
31) Um aluno decidiu realizar um projeto de Química para sua escola, investigando o teor de iodato de potássio em uma marca de sal. Uma amostra de massa igual a 1,0 g do sal de cozinha foi dissolvida em água e o iodo foi precipitado na forma de iodeto de prata (Agl), conforme representado pelas seguintes equações:
KIO3 (aq) + 3 H2SO3 (aq) → KI (aq) + 3 H2SO4 (aq) KI (aq) + AgNO3 (aq) → AgI (s) + KNO3 (aq)
Sabendo que a massa de iodeto de prata obtida foi de 4,70 ∙ 10-5 g e considerando que M(KIO3) = 214 g/mol e M(AgI) = 235 g/mol, calcule, em gramas, a massa de iodato de potássio presente em uma tonelada de sal. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.
32) Na indústria, a amônia é obtida pelo processo denominado Haber-Bosh, pela reação entre o nitrogênio e o hidrogênio na presença de um catalisador apropriado, conforme mostra a reação não-balanceada:
N2 (g) + H2 (g) → NH3 (g)
Com base nessas informações, considerando um rendimento de 100%, calcule:
a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio com 3 g de hidrogênio;
b) nas condições descritas no item a, existe reagente em excesso? Se existir, qual a massa em excesso desse reagente?
33) O H2S reage com o SO2 segundo a reação: 2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O
Dentre as opções abaixo, qual indica o número máximo de mols de S que pode ser formado quando se faz reagirem 5 mols de H2S com 2 mols de SO2? a) 3 b)4 c) 6 d) 7,5 e) 15
34) Misturam-se 1,000 kg de CS2 e 2,000 kg de Cl2 num reator, onde se processa a transformação:
CS2 + 3 Cl2 → CCl4 + S2Cl2
As massas do CCl4 formado e do reagente em excesso que resta quando a reação se completa são:
a) 1,446 kg de CCl4 e 0,286 kg de CS2 b) 2,026 kg de CCl4 e 0,286 kg de CS2 c) 1,446 kg de CCl4 e 0,286 kg de Cl2 d) 2,026 kg de CCl4 e 0,286 kg de Cl2 e) 1,286 kg de CCl4 e 0,732 kg de Cl2
35) Considere a reação dada pela equação química: CO (g) + FeO (s) → Fe (s) + CO2 (g)
Admita que a amostra de FeO tenha 80% em massa de pureza. Nestas condições, para cada mol de ferro produzido, qual será a massa necessária de FeO impuro?
36) Na queima de 10 kg de carvão de 80% de pureza, a quantidade de moléculas de gás carbônico produzida é:
a) 17,6 ∙ 1028
b) 6,25 ∙ 1027 c) 57,6 ∙ 1019 d) 4,8 ∙ 1026 e) 4,0 ∙ 1026
37) A nave estelar Enterprise, de Jornada nas estrelas, usou B5H9 e O2 como mistura combustível. As duas substâncias reagem de acordo com a seguinte equação balanceada:
2 B5H9 (l) + 12 O2 (g) → 5 B2O3 (s) + 9 H2O (g)
a) Se um tanque contém 126 kg de B5H9 e o outro 240 kg de O2 líquido, qual tanque esvaziará primeiro? Mostre com cálculos. b) Quanta água terá sido formada (em kg) quando um dos reagentes tiver sido completamente consumido?
38) Em um recipiente, colocam-se 5 mols de átomos de ferro e 4 mols de vapor d‘ água para reagir segundo a equação não-balanceada: Fe (s) + H2O (v) → Fe3O4 (s) + H2 (g)
Espera-se:
a) a formação de um mol de Fe3O4. b) a formação de dois mols de H2. c) um excesso de 3 mols de Fe.
d) um excesso de 1 mol de vapor d’água.
e) que nada ocorra, pois o ferro não reage com vapor d’água.
39) Uma amostra de 340,0 g de salitre-do-chile, cujo teor em nitrato de sódio é de 75%, reage com ácido sulfúrico concentrado, produzindo bissulfato de sódio (NaHSO4) e ácido nítrico. A massa mínima de ácido, necessária para reagir com todo o nitrato de sódio é igual a: a) 392,0g b) 147,0g c) 522,7g d) 73,5 g e) 294,0 g
40) Partindo-se de 200 g da soda cáustica, por neutralização completa com ácido clorídrico obtêm-se 234 g de cloreto de sódio. A porcentagem de pureza da soda cáustica é de:
a) 58,5% b) 23,4% c) 60% d) 80%
41) O clorato de potássio (KClO3) pode ser decomposto por aquecimento, segundo a equação:
2 KClO3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O2 (g)
A decomposição de 2,45 g de uma amostra contendo KClO3 produziu 0,72 g de O2. Considerando que a reação foi completa e que somente o KClO3 reagiu sob o aquecimento, essa amostra contém:
a) 100% de KClO3 d) 60% de KClO3 b) 90% de KClO3 e) 30% de KClO3 c) 75% de KClO3
42) Soluções de amônia são utilizadas com frequência em produtos de limpeza doméstica. A amônia pode ser preparada por inúmeras formas. Dentre elas:
CaO (s) + 2 NH4Cl (s) → 2 NH3 (g) + H2O (g) + CaCl2 (s)
Partindo-se de 224 g de CaO, obtiveram-se 102 g de NH3. O rendimento percentual da reação foi de:
a)100 b) 90 c) 80 d) 75 e) 70
43) “A contaminação da água com arsênio está preocupando a Primeira-Ministra de Bangladesh (...) que já pediu ajuda internacional.“ (Jornal do Brasil, 05 out. 1999.)
O arsênio não reage rapidamente com a água. O risco da permanência do As em água é o seu depósito nos sedimentos. É a seguinte a reação do arsênio com NaOH:
2 As + 6 NaOH → 2 Na3AsO3 + 3 H2
75 g de arsênio reagiram com NaOH suficiente, produzindo 25,2 L de H2, nas CNPT. O rendimento percentual da reação foi de:
a) 75% b) 80% c) 85% d) 90% e) 95%
44) Uma amostra de 1 kg de calcário contém 90% de CaCO3, 5% de MgCO2 e 5% de SiO2. O calcário é aquecido a 850 °C, ocorrendo as reações:
CaCO3 → CaO + CO2 MgCO3 → MgO + CO2 SiO2 → inalterado
A massa de mistura CaO + MgO + SiO2 obtida será: a) 504,5g
b) 527,8g c) 577,9g d) 900g e) 628,9 g
45) Numa cápsula de porcelana, de massa igual a 15,0 g, foram queimados totalmente 4,8 g de magnésio em presença de gás oxigênio suficiente, obtendo-se óxido de magnésio. Após a queima, a cápsula foi novamente pesada e o valor encontrado foi de 23,0 g. Nesse experimento:
Dados: Equação química: 2 Mg + O2 → 2 MgO Massa molar (g/mol): Mg = 24; O = 16
Considerar a composição do ar (em volume) = 20% de oxigênio e 80% de nitrogênio
a) a lei de Lavoisier não foi obedecida.
b) a massa de oxigênio que reagiu com o magnésio foi de 18,2 g. c) o volume de ar necessário à combustão foi de 11,2 L, medido nas CNPT.
d) foram produzidos 23,0 g de óxido de magnésio. e) foram obtidos 19,8 g de óxido de magnésio.
46) Uma massa de 39,2 g de uma mistura de carbono e enxofre (na proporção de 3:5, em mols respectivamente) queima completamente. Qual a massa total dos produtos formados?
47) Uma massa de 300 mg de uma mistura de cloreto de sódio e cloreto de potássio produz, pela adição de excesso de solução de nitrato de prata, 720 mg de cloreto de prata. Qual é a composição em massa da mistura inicial?
48) Qual é o volume de ar, medido a 27 °C e 700 mmHg, necessário para oxidar 28 L de SO2 (medidos nas condições normais), transformando-o em SO3? (Dado: o ar contém aproximadamente 20% de O2 em volume).
49) 10 g de uma liga de cobre e prata são tratados com ácido sulfúrico a quente, liberando 2,1 L de um gás, medidos nas CNPT. Calcule a composição percentual da liga.
Observação: As reações do problema são:
50) 1,31 g de uma mistura de limalhas de cobre e zinco reagiu com excesso de solução de ácido clorídrico, numa aparelhagem adequada, produzindo gás hidrogênio. Esse gás, depois de seco, ocupou um volume de 269 mL sob pressão de 0,90 atm e a 300 K. A fração de massa do zinco nessa mistura é:
a) 0,13 b) 0,25 c) 0,50 d) 0,75 e) 1,00
