Resoluções de Atividades

(1)

Resoluções de Atividades

Sumário

Capítulo 25 – Cálculo estequiométrico II ...1

Capítulo 26 – Cálculo estequiométrico III ... 6

Capítulo 27 – Estudo dos gases I ... 20

Capítulo 28 – Estudo dos gases II ...22

Capítulo 29 – Estudo dos gases III ... 28

Capítulo 30 – Estudo dos gases IV ... 34

Capítulo 25

Cálculo estequiométrico II

01 CaCO₃(M = 100g/mol), CaO (M = 56g/mol).

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) ↓ ↓ 100g 56 · 0,8g 1000g m rendimento dado m = 1kg = 1000g _{m = ?}r = 80% = 0,8 m g g m g de CaO = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = 1000 56 0 8 100 10 56 0 8 448 , , ∆

Assim, a massa de óxido de cálcio produzida é de 448g. 02 B

CaCO₃(M = 100g/mol), CaO (M = 56g/mol).

CaCO_3(s) CaO_(s) + CO_2(g) ↓ ↓ 100g 56g · r 20g 10g rendimento pedido m = 20g _{m = 10g}r = ? r= ⋅ r ou ⋅ = ∴ = 100 10 56 20 100 112 0 892, 89 2, % ∆

Assim, o rendimento aproximado da reação é 89%.

03 Zn (M = 65g/mol), H₂ (M = 2g/mol). Zn_(s) + 2HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g) ↓ ↓ 65g 2g · r 65kg 1,5kg rendimento pedido m = 65kg _{m = 1,5kg}r = ? r= ⋅ r ou ⋅ = ∴ = 65 1 5 2 65 1 5 2 0 75 75 , , , %

Assim, o rendimento da reação é de 75%.

Atividades para Sala

04 E

Ca(OH)₂ (M = 74g/mol), CaSO₄ (M = 136g/mol)

Ca(OH)2(aq) + H2SO4(aq) CaSO4(s) + 2H2O(l)

↓ ↓ 74g 136g 740 · 0,8g m pureza dada m = 740g p = 80% = 0,8, visto que, 20% são impurezas m = ? m g g g m g de CaSO = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ∴ = 740 0 8 136 74 74 8 136 74 8 136 1088 4 ,

Logo, a massa de CaSO₄ produzida é de 1088g.

05 B NH₄NO₃ (M = 80g/mol), N₂O (M = 44g/mol) NH₄NO_3(s) N₂O_(g) + 2H₂O_(g) ↓ ↓ 80g 44g 4g · p 2g m = 2g m = 4g p = ? ∆ pureza dada p= ⋅ = ∴ =p ou ⋅ 80 2 4 80 88 0 9 90 44 , %

Assim, a porcentagem de pureza do nitrato de amônio (NH₄NO₃) é de 90%. 06 H2 (M = 2g/mol), H2O (M = 18g/mol) H_2(g) + 1 2O2(g) H2O(g) ↓ ↓ 2g 18 · 0,5g 200g m m = ? m = 200g r = 50% = 0,5 rendimento dado m= 200 18 0 5⋅ ⋅ g= ⋅ ⋅ g∴m= g de H O 2 100 18 0 5 900 2 , ,

(2)

07 HCl (M = 36,5g/mol), NaCl (M = 58,5g/mol). HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

↓ ↓ 36,5g 58,5g 365g · 0,5 m pureza dada m = 365g p = 50% = 0,5 m = ? m g g g m g de NaC = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ∴ = 365 0 5 58 5 36 5 36 5 5 58 5 36 5 5 58 5 292 5 , , , , , , , , ll

Assim, a massa de NaCl produzida é de 292,5g.

08 B

Mg(OH)2 (M = 58g/mol), MgCl2 (M = 95g/mol)

Mg(OH)2(col.) + 2HCl(aq) → MgCl_2(aq) + 2H2O(l)

↓ ↓ 58g 95g 12,2g · p 16g pureza pedida m = 12,2g p = ? m = 16g p g p ou = ⋅ ⋅ = ∴ = 58 16 12 2 95 928 115 0 8 80 , , %

Assim, a pureza do medicamento (Mg(OH)2) é 80%.

09 D

I. Cálculo da massa de calcário com 80% de pureza:

Para neutralizar uma tonelada de H₂SO₄, é necessário

uma tonelada de CaCO₃. Para neutralizar 10.000

tone-ladas de H₂SO₄, serão necessárias 10.000 toneladas de

CaCO3.

Cada caminhão carrega 30 toneladas, contendo 80%

de CaCO₃. A massa de CaCO₃ carregada será:

30 toneladas 100%

x 80%

x = 24 toneladas de CaCO3

II. Cálculo do número de caminhões necessários para carregar 10.000 toneladas:

1 caminhão 24 toneladas

y 10.000 toneladas

y = 416 caminhões

Dessa forma, o número de caminhões é de aproximada-mente 400. 10 A Fe₂O₃ (M = 160g/mol), Fe (M = 56g/mol). Fe₂O_3(s) + 3C_(s) 2Fe_(s) + 3CO_(g) ↓ ↓ 160g 2 · 56 · 0,8g 4,8ton m rendimento dado m = 4,8ton m = ? r = 80% = 0,8 m ton ton m ton m = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = ∴ = 4 8 2 56 0 8 160 4 8 56 0 8 80 215 04 80 2 688 , , , , , , tton ou∴ = 2688m kg de Fe Assim, a massa de Fe produzida é de 2688kg.

11 E

NaNO₃ (M = 85g/mol), H₂SO₄ (M = 98g/mol)

NaNO_3(s) + H₂SO_4(aq) → NaHSO_4(aq) + HNO_3(aq) ↓ ↓ 85g 98g 340g · 0,75 m pureza dada m = 340g m = ? p = 75% = 0,75 m g g m g de H SO = ⋅ ⋅ = ∴ = 340 0 75 98 85 24990 85 294 2 4 ,

Assim, a massa de H₂SO₄ consumida é de 294g.

12 A C₂H₅OH (M = 46g/mol), H₂O (M = 18g/mol) C₂H₅OH + 3O₂ 2CO₂ + 3H₂O ↓ ↓ 46g 3 · 18g · r 184g 54g rendimento pedido m = 54g m = 184g r = ? r= ⋅ r ou ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ∴ = 46 54 184 3 18 46 3 184 3 46 184 0 25, 25%

Assim, o rendimento da reação é 25%.

Atividades Propostas

01 a) A reação equacionada a seguir é de dupla-troca. Na₂CO_3(aq) + H₂SO_4(aq) → Na₂SO_4(aq) + H₂CO_3(aq) b) Na₂CO₃ (M = 106g/mol), H₂SO₄ (M = 98g/mol). Na₂CO_3(aq) H₂SO_4(aq) ↓ ↓ 106g 98g 0,5 · m 4,9ton pureza dada m = ? m = 4,9ton p = 50% = 0,5

m ton ton ton

m tonelad = ⋅ ⋅ = ⋅ _∴ ⋅ ∴ = 106 4 9 0 5 98 106 4 9 49 10 6 49 49 10 6 , , , , , aas de Na CO2 3.

Assim, a massa de Na₂CO₃ necessária para neutralizar

(3)

02 a) A equação da reação é dada por:

NH_3(g) + CH_4(g) → HCN_(g) + 3H_2(g)

b) I. Cálculo da massa do reagente NH_3(g):

NH₃(M = 17g/mol) HCN(M = 27g/mol) NH3(g) HCN(g) ↓ ↓ 17g 27 · 0,8g m 2,7kg rendimento dado m = ? m = 2,7kg r = 80% = 0,8 m kg kg kg m kg ou g d = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ∴ = 17 2 7 0 8 27 1 7 27 0 8 27 1 7 0 8 2 125 2125 , , , , , , , ee NH3( )g

Assim, a massa do reagente NH₃ é 2,125kg ou 2125g.

II. Cálculo da massa do reagente CH_4(g):

CH₄(M = 16g/mol) HCN(M = 22g/mol) CH_4(g) HCN_(g) ↓ ↓ 16g 27 · 0,8g m 2,7kg rendimento dado m = ? m = 2,7kg r = 80% = 0,8 m kg kg kg m kg ou g de CH = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ∴ = 16 2 7 27 0 8 1 6 27 27 0 8 1 6 0 8 2 2000 4 , , , , , , (( )g

Assim, a massa do reagente CH4 é 2kg ou 2000g.

03 a) Cálculo da massa da hidrazina (N2H4):

N₂H₄ (M = 32g/mol), HNO₃ (M = 63g/mol), H₂O (M = 18g/mol).

7H₂O₂ + N₂H₄ 2HNO₃ + 8H₂O ↓ ↓ 32g 2 · 63 · 0,8g m · 0,75 3,78kg m = ? m = 3,78kg p = 75% = 0,75 r = 80% = 0,8 rendimento dado pureza dada m kg kg m kg ou g de N H = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 32 3 78 0 75 2 63 0 8 128 96 75 6 1 7 1700 2 4 , , , , , , ..

Assim, a massa de hidrazina (N₂H₄) impura é 1700g.

b) Cálculo da massa de água (H₂O) formada:

HNO₃(M = 63g/mol H₂O(M = 18g/mol)

2HNO₃ 8H₂O ↓ ↓ 2 · 63g 8 · 18g 3,78kg m m = 3,78kg m = ? m kg kg m kg ou g de H O = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 3 78 8 18 2 63 544 32 126 4 32 4320 2 , , , .

Assim, a massa da água (H2O) produzida é 4320g.

04 a) BaSO₄ (M = 233g/mol), BaCO₃ (M = 197g/mol).

A equação da reação que ocorre no forno de calcina-ção é:

BaSO4(s) + 4C(s) ∆ 4CO(g) + BaS(s)

b) Equações das reações que ocorrem no forno de car-bonatação:

BaSO_4(s) + 4C_(s) ∆ 4CO_(g) + BaS_(s) BaS(s) + Na2CO3(s) ∆ BaCO3(s) + Na2S(s)

BaSO₄(M = 233g/mol) BaCO₃(M = 147g/mol)

BaSO_4(s) + 4C_(s) + Na₂CO_3(s) BaCO_3(g) + Na₂S_(s) ↓ ↓ 233g 197 · 0,5g 4,66kg m rendimento dado m = 4,66kg m = ? r = 50% = 0,5 m=4 66 197 0 5⋅ ⋅ kg= kg∴m= kg de BaCO 233 459 01 233 1 97 3 , , , , .

Assim, a massa de carbonato de bário (BaCO₃) obtida é

1,97kg.

05 I. A equação da reação:

HgS (M = 232,5g/mol), Hg (M = 200,5g/mol) 4HgS_(s) + 4CaO_(s) 4Hg₍_l) + CaSO_4(s) + 4CaS_(s)

II. Cálculo da massa de mercúrio (Hg): 4HgS_(s) 4Hg₍_l) ↓ ↓ 4 · 232,5g 4 · 200,5 · 0,8g 465kg m rendimento dado m = 465kg m = ? r = 80% = 0,8 m=465 200 5 0 8⋅ ⋅ kg= kg∴m= kg de Hg 232 5 74586 232 5 320 8 , , , , ,

Assim, a massa de mercúrio produzida é 320,8kg. 06 D luminol composto IV ↓ ↓ 177g 164 · 0,7g 54g m m = 54g m = ? r = 70% = 0,7 rendimento dado m g g m g do composto IV = ⋅ ⋅ = ∴ = 54 164 0 7 177 6199 2 177 35 , ,

Assim, a massa do composto IV obtida é 35g. 07 A

CaCO3 (M = 100g/mol), CaO (M = 56g/mol).

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) ↓ ↓ 100g 56 · 0,9g 200g m m = 200g m = ? r = 90% = 0,9 rendimento dado m g g m g de CaO = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = 200 56 0 9 100 2 56 0 9 100 8 , _, , ∆

(4)

08 E

NaHCO₃ (M = 84g/mol), Na₂CO₃ (M = 106g/mol)

2NaHCO_3(s) Na₂CO_3(s) + CO_2(g) + H₂O_(g) ↓ ↓ 2 · 84g 106g · r 2g 1,06g m = 2g m = 1,06g r = ? rendimento pedido ∆ r r g ou = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ∴ = 2 84 1 06 2 106 0 84 106 106 0 84 84 , , , %

Assim, o rendimento da reação é 84%. 09 B C₇H₆O₃ (M = 138g/mol), C₉H₈O₄ (M = 180g/mol). t C7H6O3 + C4H6O3 C9H8O4 + C2H4O2 ↓ ↓ 138g 180 · 0,8g 1,38ton m m = 1,38ton m = ? r = 80% = 0,8 rendimento dado

m ton ton m ton

m = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ ∴ = 1 38 180 0 8 138 138 1 8 0 8 138 1 8 0 8 1 44 , , , , , , , tton

Assim, a massa de "aspirina" produzida é 1,44 toneladas. 10 D Ca₂S (M = 159g/mol), Cu (M = 63,5g/mol) Cu2S(s) + 2Cu2O(s) 6Cu(s) + SO2(g) ↓ ↓ 159g 6 · 63,5g 200 · 0,795g m m = 200g m = ? p = 79,5% = 0,795, visto que, 20,5 é impureza pureza dada m=200 0 795 6 63 5⋅ ⋅ ⋅ g= g∴m= g de Cu 159 60579 159 381 , ,

Assim, a massa de cobre (Cu) produzida é 381g. 11 C

H3PO4 (M = 98g/mol), CaO (M = 56g/mol).

2H3PO4(aq) + 3CaO(s) Ca3(PO4)2(s) + 3H2O(l)

↓ ↓ 2 · 98g 3 · 56g 24,5 · 0,8ton m m = 24,5ton m = ? p = 80% = 0,8 pureza dada

m ton ton ton

m tonel = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ₌ _{⋅ ⋅} ∴ = 24 5 0 8 3 56 2 98 0 8 3 28 4 0 8 3 7 16 8 , , , , , aadas

Assim, a massa de óxido de cálcio (CaO) necessária para reagir é 16,8 toneladas. 12 E Nox ↓ redução Nox ↑ oxidação +3 +2 +4 0

Fe₂O₃ + 3CO 2Fe + 3CO₂

Após análise da equação, concluí-se que:

I. (V) O ferro (Fe) é obtido por redução da hematita (Fe₂O₃).

II. (F) Ocorre uma reação de oxirredução. III. (V) Conforme os cálculos:

Fe₂O₃ + 3CO 2Fe + 3CO₂

↓ ↓ 160g 2 · 56 · 0,75g 1000 · 0,4kg 1,06g m = 1ton = 1000kg m = ? P = 40% = 0,4 r = 75% = 0,75 rendimento dado pureza dada m kg kg kg m k = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 1000 0 4 2 56 0 75 160 4 2 56 75 160 33600 160 210 , , g g de Fe

IV. (F) No monóxido de carbono (CO), o carbono sofre oxidação. 13 E C(M = 12g/mol) C_(s) + O_2(g) CO_2(g) ↓ ↓ 12g 6 · 1023_moléculas 10.000 · 0,8g x m = 10kg = 10000g no de moléculas (x) = ? r = 80% = 0,8 x x mol culas = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ 10 000 0 8 6 10 12 1000 8 10 2 4 10 23 23 26 . , é

Assim, são obtidas 4 · 1026_{moléculas de CO}

(5)

14 A C₂H₄ (M = 28g/mol), C₂H₄O (M = 44g/mol). C₂H₄ + 1 2O2 C2H4O ↓ ↓ 28g 44g · r 28kg 22kg m = 28kg m = 22kg r = ? rendimento pedido r= ⋅ r ou ⋅ = ∴ = 28 22 28 44 22 44 0 5, 50% Assim, o rendimento do processo é 50%.

15 D

H₂SO₄ (M = 98g/mol), CaSO₄ (M = 136g/mol).

H₂SO_4(aq) + Ca(OH)_2(aq) CaSO_4(s) + 2H₂O₍_l)

↓ ↓ 98g 136 · 0,9g 39,2g m m = 39,2g m = ? r = 90% = 0,9 rendimento dado m g g m g m g de = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ ⋅ ∴ = 39 2 136 0 9 98 392 13 2 0 9 98 4 13 2 0 9 48 96 , , , , _, _, , CCaSO4

Assim, a massa de sulfato de cálcio (CaSO₄) produzida é

48,96g. 16 C KClO3 (M = 122,5g/mol), O2 (M = 32g/mol). 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) ↓ ↓ 2 · 122,5g 3 · 32g 2,45g · p 0,72g m = 2,45g m = 0,72g p = ? pureza pedida ∆ p= ⋅ ⋅ g p ou ⋅ ⋅ = ∴ = 2 122 5 0 72 2 45 3 32 176 4 235 2 0 75 75 , , , , , , %

Assim, a amostra de KClO3 apresenta uma pureza de 75%.

17 A

Ca(OH)₂ (M = 74g/mol), CaSO₄ (M = 136g/mol).

Ca(OH)_2(aq) + H₂SO_4(aq) CaSO_4(s) + 2H₂O_(l)

↓ ↓ 74g 136g 185 · 0,6g m m = 185g m = ? p = 60% = 0,6, visto que, 40% é impurezas. pureza dada m=185 0 6 136⋅ ⋅ g= g∴m= g de CaSO 74 15096 74 204 4 , _.

Assim, a massa de sulfato de cálcio (CaSO₄) obtida é 204g.

18 D

NaOH (M = 40g/mol), NaCl (M = 58,5g/mol).

NaOH_(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

↓ ↓ 40g 58,5g 200g · p m = 234g m = 200g m = 234g P = ? pureza pedida p= ⋅ p ou ⋅ = ∴ = 40 234 200 58 5 9360 11700 0 8 80 , , %

Assim, a pureza da soda cáustica é 80%.

19 A

Na (M = 23g/mol), NaOH (M = 40g/mol).

Na_(s) + H₂O₍_l) NaOH_(aq) + 1 2H2(g) ↓ ↓ 23g 40g 3g m m = 3g m = ? m=3 40⋅ g= g∴m= g de NaOH 23 120 23 5 2,

Assim, a massa de hidróxido de sódio produzida é 5,2g.

20 B

TiO₂ (M = 80g/mol), O₂ (M = 32g/mol).

3TiO_2(s) + 4BrF₃₍_l) 3TiF_4(s) + 2Br₂₍_l) + 3O_2(g) ↓ ↓ 3 · 80g 3 · 32g 12g · p 0,96g m = 12g m = 0,96g p = ? pureza pedida p= ⋅ p ou ⋅ = ∴ = 80 0 96 12 32 76 8 384 0 2 20 , , , %

Assim, a porcentagem de pureza do TiO₂ no minério é

(6)

21 C C₂H₆O (M = 46g/mol), C₄H₈O₂ (M = 88g/mol). C₂H₄O₂ + C₂H₆O C₄H₈O₂ + H₂O ↓ ↓ 46g 88 · 0,7g m 440g m = ? m = 440g r = 70% = 0,7 rendimento dado m= ⋅ g g m g de C H O ⋅ = ∴ = 46 440 88 0 7 20240 61 6 328 5 2 6 , , , .

Assim, a massa de álcool (C₂H₆O) necessária é

aproxima-damente 328g. 22 D

CaO (M = 56g/mol), NH₃ (M = 17g/mol).

CaO_(s) + 2NH₄Cl(s) 2NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s) ↓ ↓ 56g 2 · 17g · r 224g 102g m = 224g m = 102g r = ? rendimento pedido r= ⋅ r ou ⋅ ⋅ = ∴ = 56 102 222 2 17 5712 7616 0 75, 75% Assim, o rendimento da reação é 75%.

23 CHCl3 (M = 119,5g/mol), CCl4 (M = 154g/mol). I. Cálculo da massa de CCl4(g): CHCl3(g) + Cl2(g) CCl4(g) + HCl(g) ↓ ↓ 119,5g 154 · 0,75g 11,9g m m = 11,9g m = ? r = 75% = 0,75 rendimento dado m= ⋅ ⋅ g= g∴m= g de CC g 11 9 154 0 75 119 5 1374 45 119 5 11 5 4 , , , , , , l ( ) Assim, a massa de CCl4(g) é 11,5g.

II. Cálculo da massa de HCl(g):

CCl4 (M = 154g/mol), HCl (M = 36,5g/mol). CHCl3(g) + Cl2(g) CCl4(g) + HCl(g) ↓ ↓ 154g 36,5g 11,5g m m = 11,5g m = ? m= ⋅ = g∴m= g de HC g 11 5 36 5 154 419 75 154 2 72 , , , , l( ) Assim, a massa de HCl(g) é 2,72g.

Capítulo 26

Cálculo estequiométrico III

Atividades para Sala

01 I. Identifique o reagente em excesso:

KCl(M=74,5g/mol), AgNO3(M=170g/mol),

AgCl(M=143,5g/mol

m = 7,45g m = 15,3g m = ?

KCl(oq) + AgNO3(oq) → AgCl(s) + KNO3(oq)

II. Considere o KCl como reagente limitante:

KCl AgNO₃ ↓ ↓ 74,5g 170g 7,45g x m = 7,45g m = ? x=7 45 170⋅ g= ⋅ g∴ =x g de AgNO 74 5 74 5 17 74 5 17 3 , , , ,

III. Considere o AgNO₃ como reagente limitante:

KCl AgNO₃ ↓ ↓ 74,5g 170g y 15,3g m = ? m = 15,3g y=74 5 15 3⋅ g= g∴ =y g de KC 170 1139 85 170 6 7 , , , , l

Assim, concluímos que o KCl se encontra em excesso,

posto que para consumir 15,3g de AgNO₃, são

neces-sários apenas 6,7g de KCl. Logo, o AgNO3 é o

rea-gente limitante.

IV. Calcule a massa de AgCl produzida:

KCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl + KNO3(aq)

↓ ↓ 17,0g 143,5g 15,3g m m=15 3 143 5⋅ g= g∴ =m g de AgC 170 2195 55 170 12 9 , , , , l.

Assim, a massa de AgCl produzida é 12,9g. 02 I. Identifique o reagente em excesso:

CO(g) +2H2(g) CH3OH(l) m = 74,5g

m = 12g

CO(M = 28g/mol), H₂(M = 2g/mol), CH₃O(M = 32g/mol).

reagente em excesso

(7)

II. Considere o CO_(g) como reagente limitante: CO 2H₂ ↓ ↓ 28g 2 · 2g 74,5g x m = 74,5g m = ? x= g g x g de H g ⋅ ₌ _{∴ =} 74 5 4 28 298 28 10 64 2 , _, _. ( )

III. Considere o H_2(g) como reagente limitante.

CO 2H₂ ↓ ↓ 28g 2 · 2g y 12g m = ? m = 12g y= ⋅ g= g∴ =y g deCOg 28 12 4 336 4 84 ( ).

Assim, concluímos que o H₂ se encontra em excesso,

visto que, para consumir 74,5g de CO, são necessários

apenas 10,64g de H2. Logo, o CO é o reagente limitante.

IV. Calcule a massa do reagente em excesso (MRE) MRE = MRE(dada) – MRE(que reage)

MRE = 12,0g – 10,64g ∴ MRE = 1,36g de H_2(g).

V. Massa do metanol (CH₃OH) produzida:

2H2(g) + CO(g) CH3OH(l) ↓ ↓ 28g 32g 74,5g m m = 74,5g reagente em excesso m = ? m=74 5 32⋅ g= g∴ =m g de CH OH 28 2384 28 85 14 3 , , ( )l

Assim, a massa de metanol (CH3OH) produzida é

85,14g. 03 A

I. Identifique o reagente em excesso:

M(CS2)=76g/mol), Cl2(M=71g/mol), CCl4(M=154g/mol).

m = 1kg m = 2kg

CS₂₍_l) + 3Cl2(g) CCl4(l) + S2Cl2(l)

II. Considere o CS₂₍_l) como reagente limitante:

CS2 3Cl2 ↓ ↓ 76g 3 · 71g 1kg x m = 1kg m = ? x=1 3 71⋅ ⋅ kg= kg∴ =x kg de C 76 213 76 2 8, l2.

III. Considere o Cl2(g) como reagente limitante:

CS₂ 3Cl2 ↓ ↓ 76g 3 · 71g y 2kg m = 1kg m = 2kg y= ⋅ kg kg y kg de CS ⋅ = ∴ = 76 2 3 71 152 213 0 713, 2.

Concluímos que o CS₂ se encontra em excesso, posto

que, para consumir 2kg de Cl2, são necessários apenas

0,713kg de CS₂. Logo, o Cl2 é o reagente limitante.

IV. Calcule a massa do reagente em excesso (MRE): MRE = MRE(dada) – MRE (que reage)

MRE = 1,0kg – 0,713kg = 0,287kg de CS_2(l).

V. Calcule a massa do CCl4(l) produzida:

CS₂₍_l) + 3Cl2(g) CCl4(l) + S2Cl2(l) ↓ ↓ 3 · 71g 154g 2kg m m = 2kg m = ? m= ⋅ kg kg m kg de CC ⋅ = ∴ = 2 154 3 71 308 213 1 446, l4.

Assim, são produzidos 1,446kg de CCl4(l).

04 C

Al(M=27g/mol), Cr2O3(M=152g/mol), Cr(M=52g/mol)

m = 5,4kg m = 2kg

2Al(s) + Cr2O3(s) Al2O3(s) + 2Cr(s)

II. Considere o Al como reagente limitante.

2Al Cr2O3 ↓ ↓ 2 · 27g 152g 5,4kg x m = 5,4kg m = ? x= ⋅ kg kg x kg de Cr O ⋅ = ⋅ _{∴ =} 5 4 152 2 27 54 15 2 54 15 2 2 3 , , , . reagente em excesso

(8)

III. Considere o Cr₂O₃ como reagente limitante: 2Al Cr2O3 ↓ ↓ 2 · 27g 152g y 20kg m = ? m = 20kg y=2 27 20⋅ ⋅ kg= kg∴ =y kg deA 152 2160 152 14 2, l

Concluímos que o Cr₂O₃ se encontra em excesso,

visto que, para consumir 5,4kg de Al, são necessários

apenas 14,5kg de Cr₂O₃. Logo, o Al é o reagente

limi-tante.

IV. Calcule a massa de Cr produzida:

2Al(s) + Cr2O3(s) Al2O3(s) + 2Cr(s) ↓ ↓ 2·27g 2·52g 5,4kg m m = 5,4kg m = ? reagente em excesso m=5 4 52⋅ kg= kg∴ =m kg deCr 27 2808 27 10 4 , _, _. A massa de Cr produzida é 10,4kg.

H₂(M = 2g/mol), O₂(M = 32g/mol), H₂O(M = 18g/mol).

m = 10g m = 2kg

H_2(g) + 1

2O2(g) H2O(g)

II. Considere o H₂como reagente limitante:

H2 1 2O3 ↓ ↓ 2g 1 2·32g 10g x m = 10g m = ? x=10 16⋅ g= g∴ =x g de O 2 160 2 80 2.

III. Considere o O₂ como reagente limitante:

H2 1 2O2 ↓ ↓ 2g 1 232g y 90kg m = ? m = 90kg y=2 90⋅ g= g∴ =y g de H 16 180 16 11 25, 2

Assim, concluímos que o O2 se encontra em excesso,

visto que, para consumir 10g de H₂, são necessários

apenas 80g de O₂. Logo, o H₂ é o reagente limitante.

IV. Calcule a massa de H₂O produzida:

m = 10kg m = ? reagente em excesso H_2(g) + 1 2O2(g) H2O(g) ↓ ↓ 2g 18g 10g m m=10 18⋅ g= g∴ =m g de H O 2 180 2 90 2 .

Assim, a massa de H₂O produzida é 90g.

NH₃(M=17g/mol)

n = 27mol n = 10mol

3H_2(g) + N_2(g) 2NH_3(g)

II. Considerando o H₂ como reagente limitante, temos:

3H₂ N₂ ↓ ↓ 3mols 1mol 27mols n n = 27mols n = ? n=27 1⋅ mol∴ =n mol de N 3 9 2

III. Considere o N₂ como reagente limitante:

3H₂ N₂ ↓ ↓ 3mols 1mol y 10mols n = ? n = 10mols y= ⋅3 10mols y∴ =30mol de H2. reagente em excesso

(9)

Assim, concluímos que o N₂ se encontra em excesso,

visto que, para consumir 27mols de H₂, são necessários

apenas 9mols de N2. Logo, o H2 é o reagente limitante

IV. Calcule a massa de NH₃ produzida:

n = 27mols m = ? reagente em excesso 3H_2(g) + N_2(g) 2NH_3(g) ↓ ↓ 3 mols 2·17g 27mols m m=27 2 17⋅ ⋅ g= g∴ =m g deNH 3 918 3 306 3.

Assim, a massa de NH₃ produzida é 306g.

NaOH(M = 40g/mol), H2SO4(M = 98g/mol), H2O(M = 18g/mol)

m = 16g m = 20g

2NaOH_(aq) + H₂SO_4(aq) Na₂SO_4(aq) + 2H₂O₍_l) II. Considere o NaOH como reagente limitante:

2NaOH H₂SO₄ ↓ ↓ 2 · 40g 98g 16g x m = 16g m = ? x=16 98⋅ g= g∴ =x g de H SO 80 1568 80 19 6, 2 4.

III. Considere o H2SO4 como reagente limitante:

2NaOH H₂SO₄ ↓ ↓ 2 · 40g 98g y 20g m = ? m = 20g y=80 20⋅ g= g∴ =y g de NaOH 98 1600 98 16 32, .

Assim, concluímos que o H2SO4 se encontra em

excesso, posto que, para consumir 16g de NaOH, são

necessários apenas 16,32g de H₂SO₄. Logo, o NaOH é

o reagente limitante.

IV. Calcule a massa de H₂O produzida:

2NaOH(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + 2H2O(l)

↓ ↓ 2 · 40g 2 · 18g 16g m m = 16g m = ? reagente em excesso m=16 18⋅ g= g∴ =m g deH O 40 288 40 7 2, 2 .

Assim, a massa de H₂O produzida é 7,2g.

2SO_2(g) + 1O_2(g) 2SO_3(g)

No_{de moléculas = 185}

No_{de moléculas = 381}

II. Considere o SO2 como reagente limitante.

2SO₂ 1O₂ ↓ ↓ 2 moléculas 1 molécula 185 molécula x No_{de moléculas = 185} No_{de moléculas = ?}

x=185mol culasdeO

2 2

é _.

2SO₂ 1O₂ ↓ ↓ 2 moléculas 1 molécula y 381 moléculas No_{de moléculas = ?} No_{de moléculas = 381}

y= ⋅2 381mol culasé ∴ =y 762mol culasé .

visto que, para consumir 185 moléculas de 1O₂, são

necessárias apenas 185

2 moléculas de O2. Logo, o SO2

é o reagente limitante.

IV. Cálculo do número de moléculas de SO3:

2SO_2(g) + 1O_2(g) 2SO_3(g) ↓ ↓ 2 moléculas 2 moléculas 185 moléculas x No_{de moléculas = 185} No_{de moléculas = ?} reagente em excesso

x= 185mol culas deSOé 3.

(10)

09 I. Identifique o reagente em excesso.

N₂(M=28g/mol), H₂(M=2g/mol), NH₃(M=17g/mol):

N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3g

m = 140g m = 28g

II. Considere o H₂ como reagente limitante:

N₂ 3H₂ ↓ ↓ 28g 3 · 2g m 18g m = ? m = 18g x= ⋅ g= g∴ =x g de N g 28 18 6 504 6 84 2( ).

III. Considere o N₂ como reagente limitante:

N2 3H2 ↓ ↓ 28g 6g 140g y m = 140g m = ? y= ⋅ g= g∴ =y g de H g 140 6 28 848 28 30 2( ).

Assim, concluímos que N2 se encontra em excesso,

apenas 84g de N₂. Logo, o H₂ é o reagente limitante.

IV. Calcule a quantidade máxima de NH₃produzida:

N_2(g) + 3H_2(g) 2NH_3(g) ↓ ↓ 3·2g 2·17g 18g m m = 18g m = ? reagente em excesso m= g g m g deNH g ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 18 2 17 3 2 306 3 102 3 ¨ . ( )

Assim, a quantidade máxima de NH3 produzida é 102g.

10 C

I. Balanceie e some as equações sucessivas para obten-ção da equaobten-ção global:

S8(s) + 8O2(g) 8SO2(g)

8SO_2(g) + 4O_2(g) 8SO_3(g)

8SO3(g) + 8H2O(l) 8H2SO4(aq) + _______________________________

S_8(s) + 12O_2(g) + 8H₂O₍_l) 8H₂SO_4(aq)

II. Calcule a massa de H₂SO₄ produzida a partir da

equa-ção global. S(M=32g/mol), H₂SO₄(M=98g/mol).

S8(s) + 12O2(g) + 8H2O(l) 8H2SO4(aq) ↓ ↓ 8 · 32g 8 · 98g 12,8 · 0,025kg m m = 12,8kg p = 2,5%=0,025 m = ? pureza dada m=12 8 0 025 98⋅ ⋅ kg= kg∴ =m kg de H SO 32 31 36 32 0 98 2 4 , , , , .

Assim, a massa de H₂SO₄ produzida é 0,98kg.

11 I. Balanceie e some as equações sucessivas para obten-ção da equaobten-ção global.

3Fe_(s) + 4H₂O_(v) 4H_2(g) + Fe₃O_4(s)

Fe3O4(s) + 4CO(g) 3Fe(s) + 4CO2(g)

+ _____________________________________________ 3Fe_(s) + 4H₂O_(v) + 4CO_(g) 3Fe_(s) + 4H_2(g) + 4CO_2(g)

II. Calcular a massa de monóxido de carbono (CO) neces-sária a partir da equação global.

CO(M = 28g/mol), H2(M = 2g/mol).

3Fe(s) + 4H2O(v) + 4CO(g) 3Fe(s) + 4H2(g) + 4CO2(g)

↓ ↓

4 · 28g 4 · 2g

m 1 · 105_kg

m = ? m = 1 · 105_kg

Assim, a massa de CO necessária é 1,4·106_{kg de CO.}

12 B

I. Some as equações sucessivas para obtenção da equa-ção global. 1 2Ca3P2(s) + 3H2O(l) 3 2Ca(OH)2(s) + PH3(g) + PH_3(g) + 2O_2(g) H₃PO_4(l) ________________________________________________ 1 2Ca3P2(s) + 3H2O(l) + 2O2(g) 3 2Ca(OH)2(s) + H3PO4(l)

II. Calcule a quantidade de matéria de H₂O a partir da

equação global. 1 2Ca3P2 3H2O ↓ ↓ 1 2mol 3mols 0,5mol n n = 0,5mol _{n = ?} n= 0 5 3⋅ mols∴ =n mols de H O 0 5 3 2 , , ._.

(11)

III. Calcule a quantidade de matéria de O₂ a partir da equação global. 1 2Ca3P2 2O2 ↓ ↓ 1 2mol 2mols 0,5mol n n = 0,5mol n = ? n= 0 5 2⋅ mols∴ =n mols de O 0 5 2 2 , , .

Assim, as quantidades de matéria de H₂O e O₂ são,

respectivamente, 3mols e 2mols.

01 I. Balanceie e some as equações sucessivas para obten-ção da equaobten-ção global.

6C_(s) + 3O_2(g) → 6CO_(g)

6CO(g) + 2Fe2O3(s) → 4Fe(s) + 6CO2(g)

+_________________________________________ 2Fe₂O_3(s) + 6C_(s) + 3O_2(g) → 4Fe_(s) + 6CO_2(g) II. Calcule a massa de carvão (C) consumida a partir da

equação global. 6C_(s) → 4Fe_(s) ↓ ↓ 6 · 12g 4 · 56g m 1000kg m = 1ton = 1000kg m = ? m= ⋅ ⋅ kg kg m kg de C ⋅ = ∴ = 6 12 1000 4 56 72000 224 321 4, .

Assim, a massa de carvão (C) consumida é 321,4kg. 02 I. Some as equações sucessivas para obtenção da

equa-ção global. SO₂ + H₂O H+_{+ HSO}– 3 HSO–3 + H+ + 1 2O2 2H+ + SO42– _SO 42– + 2H+ + Ca(OH)2 CaSO4 · 2H2O + _____________________________________________ SO₂ + 1 2O2 + Ca(OH)2 CaSO4 · 2H2O

II. Calcule a massa de gesso (CaSO₄·2H₂O) produzida a

partir da equação global.

SO₂(M=64g/mol), CaSO₄· 2H₂O(M=172g/mol)

Atividades Propostas

SO₂ CaSO₄· 2H₂O ↓ ↓ 64g 172g 192g m m = ? m = 192g m=192 172⋅ g= g∴ =m g de CaSO ⋅ H O 64 33024 64 516 4 2 2

Assim, a massa de gesso produzida é 516g.

03 I. Some as equações sucessivas para obtenção da equa-ção global. S_(s) + O₂ SO_2(g) SO2(g) + 1 2O2(g) SO3(g) + _________________________ S_(s) + 3 2O2(g) SO3(g)

II. Calcule a massa de SO₃ produzida a partir da equação

global. S_(s) SO_3(g) ↓ ↓ 32g 80 · 0,5g 64g m r = 50%=0,5 m = 64g _m=? rendimento dado m=64 80 0 5⋅ ⋅ g= g∴ =m g de SO 32 2560 32 80 3 , .

Assim, a massa de SO3 produzida é 80g.

04 a) Calcule a massa de carbeto de cálcio (CaC2) a partir da

equação a seguir:

CaO(M = 56g/mol), CaC2(M = 64g/mol).

CaO + 3C CaC₂ + CO ↓ ↓ 56g 64g 280,5g m m = 280,5g m=? m=280 5 64⋅ g= g∴ =m g de CaC 56 17952 56 320 57 2 , _, _.

Assim, a massa de CaC₂ produzida é 320,57g.

b) Some as equação sucessivas para obtenção da equa-ção global.

CaO + 3C CaC₂ + CO

CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2

+ __________________________________________

CaO + 3C + 2H₂O C₂H₂ + CO + Ca(OH)₂

Calcular a massa de gás acetileno (C₂H₂) a partir da

(12)

CaO(M = 56g/mol), C₂H₂(M = 26g/mol). CaO C₂H₂ ↓ ↓ 56g 26g 280,5g m m = 280,5g m=? m=280 5 26⋅ g= g∴ =m g de C H 56 7293 56 130 23 2 2 , , .

Assim, a massa de C₂H₂ produzida é 130,23g.

05 I. Identifique o reagente em excesso considerando a

água (H₂O) como reagente limitante.

2Fe₂S_3(s) + 6H₂O₍_l) + 3O_2(g) → 4Fe(OH)_3(s) + 6S₍₃₎

↓ ↓ ↓

2mols → 6mols → 6mols x → 2mols → y

n = 1mol n = 2mols n = 3mols

II. x = ?

x

mol mol _x _{mol de Fe S} =2 2⋅ = ∴ = 6 6 6 0 67, 2 3 III. y = ? y mol mol x mol deO =2 3⋅ = ∴ = 6 6 6 1 2

Assim, concluímos que o Fe₂S₃ e o O₂ se encontram em

excesso, posto que, para consumir 2mols de H₂O, são

necessário apenas 0,67mol de Fe2S3 e 1mol de O2.

IV. Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)₃ produzida.

2Fe2S3(s) + 6H2O(l) + 3O2(g) 4Fe(OH)3(s) + 6S(s)

↓ ↓

6mols 4mols

2mols n

n = 1mol n = 2mols n = 3mols n = ?

reagente em excesso

n=2 4⋅ mol= mol∴ =n mol de Fe OH 6

8

6 1 33, ( ) .3

Assim, a quantidade de Fe(OH)₃ (em mols) é 1,33.

06 a) Identifique o reagente em excesso:

N₂(M = 28g/mol), H₂(M = 2g/mol), NH₃ (M=17g/mol)

N_2(g) + 3H_2(g) 2NH_3(g)

n = 7g n = 3g m = ?

Considere o H2 como reagente limitante:

N2 3H2 ↓ ↓ 28g 3·2g x 3g m = ? m=3g x=28 3⋅ g= g∴ =x g de N 6 84 6 14 2.

Considere o N₂ como reagente limitante:

N₂ 3H₂ ↓ ↓ 28g 3·2g 7g y m = 7g m=? y=7 3 2⋅ ⋅ g= g∴ =y g de H 28 42 28 1 5, 2.

Assim, concluímos que o H₂ se encontra em excesso,

visto que, para consumir 7g de N2, são necessário 1,5g

de H₂. Logo, o N₂ é o reagente limitante.

II. Calcule a massa de amônia (NH₃) produzida:

3H_2(g) + N_2(g) catalizador 2NH3(g) ↓ ↓ 28g 2 · 17g 3g m m = 3g m = ? reagente em excesso m=3 2 17⋅ ⋅ g= ∴ =m g de NH 28 238 28 8 5, 3.

Logo, a massa de NH3 produzida é 8,5g.

b) Sim. O hidrogênio é o reagente em excesso. Calcule a massa em excesso do reagente (MER): MER = massa dada – massa que reage

↓ ↓

MER = 3,0g – 1,5g = 1,5g de H₂

Assim, a massa em excesso do reagente é de 1,5g. 07 B

N2 + 3H2 catalizador 2NH3 n = 30mol

n = 75mol

II. Considere o N₂ como reagente limitante:

N₂ 3H₂ ↓ ↓ 1mol 3mol 30mol x n = 30mol n=? x= ⋅3 30mol x∴ =90mol de H2.

III. Considere o H₂ como reagente limitante.

N2 3H2 ↓ ↓ 1mol 3mol y 75mol n = 75mol n=? y=75mol∴ =y mol de N 3 25 2.

(13)

IV. Calcule a massa de amônia (NH₃) produzida: N₂ 3H₂ 2NH₃ ↓ ↓ 3mol 2mol 75mol n n = 75mol n=? reagente em excesso

n=75 2⋅ mol= mol∴ =n mol de NH 3

150

3 50 3

Assim, a quantidade de NH₃ produzida, em mols,

teo-ricamente é 50. 08 C

2H2S + SO2 3S + 2H2O

n = 5mol n = 2mol

II. Considere o H₂S como reagente limitante:

2H₂S SO₂ ↓ ↓ 2mol 1mol 5mol x n = 5mol n=? x=5mol∴ =x mol de SO 2 2 5, 2.

III. Considere o SO₂ como reagente limitante:

2H₂S SO₂ ↓ ↓ 2mol 1mol y 2mol n = 2mol n=? y= ⋅2 2mol y∴ =4mol de H S2 .

Assim, concluímos que o H2S se encontra em excesso,

visto que, para consumir 2mols de SO₂, são

necessá-rios 4mols de H₂S. Logo, o SO₂ é o reagente limitante. IV. Calcule a quantidade de matéria de enxofre

produ-zida. 2H₂S + SO₂ 3S + 2H₂O ↓ ↓ 1mol 3mol 2mol n n = 2mol n = ? reagente em excesso n= ⋅2 3mol∴ =n 6mol de S.

Assim, a quantidade de matéria de enxofre (S) produ-zida é 6mols.

09 D

CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l)

m = 336g m = 60g

II. Considere o CO como reagente limitante:

CO 2H₂ ↓ ↓ 28g 2 · 2g 336g x m = 336g m=? x=336 4⋅ g= g∴ =x g de H 28 1344 28 48 2.

III. Considere o H₂ como reagente limitante:

CO 2H₂ ↓ ↓ 28g 2 · 2g y 60g m = 60g m=? y=28 60⋅ g= g∴ =y g de CO 4 1680 4 420 .

Assim, concluímos que o H2 se encontra em excesso,

visto que, para consumir 336g de CO, são necessários

48g de H₂. Logo, o CO é o reagente limitante.

IV. Calcule a massa de metanol (CH₃OH) produzida:

CO_(g) + 2H_2(g) CH3OH(l) ↓ ↓ 28g 32g 336g m m = 336g m = ? reagente em excesso m=336 32⋅ g= g∴ =m g de CH OH 28 10752 28 384 3 .

Assim, a massa máxima de metanol (CH3OH)

produ-zida é 384g e o reagente em excesso é H₂.

10 C

NaOH(M = 40g/mol), H₂SO₄(M = 98g/mol),

H₂O(M = 18g/mol) e Na = 6,02 · 1023_mol–1

NaOH(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + 2H2O(l) m = 80g

m = 98g

II. Considere o NaOH como reagente limitante:

2NaOH H₂SO₄ ↓ ↓ 2 · 40g 98g 80g x m = 80g m=? x= 80 98⋅ g∴ =x g de H SO 80 98 2 4.

(14)

III. Considere o H₂SO₄ como reagente limitante: 2NaOH H₂SO₄ ↓ ↓ 2 · 40g 98g y 98g m = 98g m=? y= 98 80⋅ g∴ =y g de NaOH 98 80 .

Assim, concluímos que não há reagente em excesso, visto que, para consumir 80g de NaOH, são necessá-rios 98g de H₂SO₄.

IV. Calcule a massa de água (H2O) produzida:

2NaOH 2H₂O ↓ ↓ 2 · 40g 2 · 18g 80g m m = 80g m=? m= 80 36⋅ g∴ =m g de H O 80 36 2 .

Assim, a massa de H₂O produzida é 36g.

V. Calcule o número de moléculas de H₂O produzidas:

2NaOH 2H2O ↓ ↓ 2 · 40g 2 · 6,02 · 1023 _moléculas 80g x m = 80g no_{de moléculas = ?} x x ou x mol culas = ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ ∴ = ⋅ 80 2 6 02 10 80 12 04 10 1 204 10 23 23 24 , , , é

VI. Calcule a quantidade de matéria de H₂O produzida:

2NaOH 2H₂O ↓ ↓ 2 · 40g 2mol 80g n m = 80g n = ?

n= 80 2⋅ mol∴ =n mol de mol culas de H O

80 2 é 2 .

Assim, a quantidade de água obtida é 1,204 · 1024_moléculas.

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

m = 13,2g m = 10g

clorofila

II. Considere a água (H₂O) como reagente limitante:

6CO₂ 6H₂O ↓ ↓ 6 · 44g 6 · 18g x 10g m = 10g m=? x=44 10⋅ g= g∴ =x g de CO 18 440 18 24 4, 2.

Assim, concluímos que a H₂O se encontra em excesso,

posto que, para consumir 13,2g de CO₂, são

necessá-rias apenas 5,4g de H₂O. Logo, o CO₂ é o reagente

limitante.

III. Calcule a massa de glicose (C₆H₁₂O₆) obtida:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 ↓ ↓ 6 · 44g 180g 13,2g m m = 13,2g m = ? clorofila reagente em excesso m= ⋅ g g m g de C H O ⋅ = ∴ = 13 2 180 6 44 2376 264 8 96 6 12 6 , , .

Assim, a massa de glicose obtida é 8,96g. 12 C

I. Some as equações sucessivas para obtenção da equa-ção global: _CaCO 3(s) CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + SO2(g) CaSO3(s) +_____________________________________ CaCO3(s) + SO2(g) CaSO4(s) + CO2(g)

CaCO3 (M = 100g/mol), SO2(g) (M = 64g/mol)

II. Calcule a massa de calcário (CaCO₃) consumida por

hora: CaCO₃ SO₂ ↓ ↓ 100g 64g m 12,8kg m = 12,8kg m = ? m=100 12 8⋅ kg= kg∴ =m kg de CaCO hora 64 1280 64 20 3 , / .

(15)

III. Calcule a massa de calcário (CaCO₃) consumida por dia:

_1hora _20kg

(1 dia) 24horas m

m=24 20⋅ kg∴m=480kg de CaCO dia3/ .

Assim, a massa mínima de CaCO₃, por dia, necessária

é 480kg. 13 D

I. Supondo-se a formação do N2O3, citado nas

alternati-vas A e E.

• Identifique o reagente em excesso:

N₂(M=28g/mol), O₂(M=32g/mol).

2N₂ + 3O₂ 2N₂O₃

m = 32g m=20g

Suponha N₂ como reagente limitante.

2N₂ 3O₂ ↓ ↓ 2 · 28g 3 · 32g 20g x m = 20g m=? x= ⋅ ⋅ g g x g de O ⋅ = ∴ = 20 3 32 2 28 1920 56 34 28, 2.

Suponha O₂ como reagente limitante:

2N₂ 3O₂ ↓ ↓ 2 · 28g 3 · 32g y 32g m = 32g m=? y=2 28⋅ g= g∴ =y g de N 3 56 3 18 7, 2.

Assim, concluímos que o N2 se encontra em excesso,

visto que, para consumir 32g de O2, são necessários

apenas 18,7g de N2.

Calcule a massa de N2 que está em excesso:

Massa de N2 em excesso = 20 – 18,7g = 1,3g de N2

• Calcule a massa de N₂O₃ produzida:

2N2 + 3O2 2N2O3 ↓ ↓ 3 · 32g 2 · 76g 32g m m = 32g m = ? reagente em excesso m=2 76⋅ g= g∴ =m g de N O 3 152 3 50 6, 2 3.

Assim, concluímos que a alternativas A e E estão incorretas.

II. Supondo-se a formação do NO citado nas alternativas B e C.

• Identifique o reagente em excesso:

N₂ + O₂ 2NO

m = 32g m=20g

Suponha N₂ como reagente limitante:

N₂ O₂ ↓ ↓ 28g 32g 20g x m = 20g m=? x=20 32⋅ g= g∴ =x g de O 28 640 28 22 8, 2.

Suponha O₂ como reagente limitante:

N₂ O₂ ↓ ↓ 28g 32g y 32g m = 32g m=? y= 32 28⋅ g∴ =y g de N 32 28 2.

Assim, concluímos que o O₂ se encontra em excesso,

posto que, para consumir 20g de N₂, são necessários

apenas 22,8g de O₂.

Calcule a massa de O2 que está em excesso:

Massa de O₂ em excesso = 32g – 22,8g = 9,2g de O₂.

• Calcule a massa de NO produzida.

N₂ O₂ 2NO ↓ ↓ 28g 2 · 30g 20g m m = 20g m=? m=20 2 30⋅ ⋅ g= ∴ =m g de NO 28 1200 28 42 8, .

Assim, concluímos que as alternativas B e C são incorretas.

reagente em excesso

(16)

III. Supondo-se a formação do NO₂ citado na alternativa D. • Identifique o reagente em excesso:

N₂ + 2O₂ 2NO₂

m = 32g m=20g

Suponha N2 como reagente limitante:

N₂ 2O₂ ↓ ↓ 28g 2 · 32g 20g m m = 20g m=? m g g m g de O = ⋅ ⋅ = ∴ = 20 2 32 28 1280 28 45 7, 2

Supondo O2 como reagente limitante:

N₂ 2O₂ ↓ ↓ 28g 2·32g y 32g m = 32g m=? y=28g∴ =y g de N 2 14 2.

posto que, para consumir 32g de O2, são

necessá-rios apenas 14g de N₂.

Calcule a massa de N₂ que está em excesso:

Massa de N₂ em excesso = 20g – 14g = 6g de N₂

• Calcule a massa de NO₂ produzida:

N₂ → 2O₂ 2NO₂ ↓ ↓ 2 · 32g 2 · 46g 32g m m = 32g m=? reagente em excesso m= 46g de NO2.

Portanto, a alternativa D está correta. 14 A

CaO(M=56g/mol), NH₄Cl(M=53,5g/mol).

CaO_(s) + 2NH₄Cl(s) 2NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s) m = 224g

m=112g

II. Considere o CaO como reagente limitante:

CaO 2NH₄Cl ↓ ↓ 56g 2 · 53,5g 112g x m = 112g m=? x g g g x g de NH C = ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ ∴ = 112 2 53 5 56 224 53 5 56 4 53 5 214 4 , , , l

III. Considere o NH₄Cl como reagente limitante:

CaO 2NH4Cl ↓ ↓ 56g 2 · 53,5g y 224g m = 224g m=? y g g y g de CaO = ⋅ ⋅ = ∴ = 56 224 2 53 5 12544 107 117 23 , ,

Assim, concluímos que o NH₄Cl se encontra em

excesso, visto que, para consumir 112g de CaO, são

necessários 117,23g de NH₄Cl. Logo, o CaO é o

IV. Calcule a massa de amônia (NH₃) produzida:

reagente em excesso CaO_(s) + 2NH₄Cl(s) 2NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(g) ↓ ↓ 56g 2 · 17g 112g m m = 112g m=? m= 112 2 17⋅ ⋅ g= ⋅ ⋅ g m∴ = g de NH 56 2 2 17 68 3.

Assim, a massa de NH₃ produzida é 68g.

15 A

Al(M=27g/mol), Cl2(M=71g/mol), AlCl3(M=135,5g/mol)

2Al(s) + 3Cl2(g) 2AlCl3(s) m = 4g

m=2,7g

II. Considere o Al como reagente limitante:

2Al 3Cl2 ↓ ↓ 2 · 27g 3·71g 2,7g x m = 2,7g m=? x g g g x g de C = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 2 7 3 71 2 27 27 3 7 1 2 27 21 3 2 10 65 2 , , , , l .

(17)

III. Considere o Cl2 como reagente limitante: 2Al 3Cl2 ↓ ↓ 2 · 27g 3 · 71g y 4g m = 4g m=? y g g y g de A = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 2 27 4 3 71 216 213 1 01, l.

Assim, concluímos que o Al se encontra em excesso,

visto que, para consumir 4g de Cl2, são necessários

1,01 de Al. Logo, o Cl2 é o reagente limitante.

IV. Calcule a massa de cloreto de alumínio (AlCl3)

produ-zida: reagente em excesso 2Al + 3Cl2(g) 2AlCl3(s) ↓ ↓ 3 · 71g 2 · 133,5g 4g m m = 4g m=? m= ⋅ ⋅ g g m g de A C ⋅ = ∴ = 4 2 133 5 3 71 1068 213 5 01 3 , , l l .

Assim, a massa de AlCl3 produzida é 5,01g.

16 E

I. Balanceie e some as equações sucessivas para obten-ção da equaobten-ção global:

_4FeS

2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2

8SO2 + 4O2 8SO3

_8SO

3 + 8H2O 8H2SO4

+ ________________________________________

4FeS₂ + 15O₂ + 8H₂O 8H₂SO₄ + 2Fe₂O₃

II. Calcule a massa de H₂SO₄ produzida a partir da

equa-ção global:

FeS2 (M = 120g/mol), H2SO4 (M = 98g/mol).

4FeS₂ + 15O₂ + 8H₂O → 8H₂SO₄ + 2Fe₂O₃

↓ ↓ 4 · 120g 8 · 98g 60kg m m = ? m = 60kg m= ⋅ ⋅ kg kg m kg de H SO ⋅ = ∴ = 6 8 98 4 12 4704 48 98 2 4.

Assim, a massa de H₂SO₄ produzida é 98kg.

17 B

C₄H₁₀(M=58g/mol), O₂(M=32g/mol), H₂O(M=18g/mol)

2C₄H₁₀ + 13O₂ → + 8CO₂ + 10H₂O

m = 10g m=10g

II. Considere o CH₄ como reagente limitante:

2CH4 13O2 ↓ ↓ 2 · 58g 13 · 32g 10g x m = 10g m=? x g g x g de CH = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 10 13 32 2 58 4160 116 35 8, 4

2CH4 13O2 ↓ ↓ 2 · 58g 13 · 32g y 10g m = 10g m=? y g g y g de O = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 2 58 10 13 32 1160 416 2 7, 2

Assim, concluímos que o CH₄ se encontra em excesso,

visto que, para consumir 10g de O2, são necessários

apenas 2,7g de O₂. Logo, o O₂ é o reagente limitante.

IV. Calcule a massa de água (H₂O) produzida:

2C₄H₁₀ + 13O₂ 8CO₂ + 10H₂O ↓ ↓ 13 · 32g 10 · 18g 10g m m = 10g reagente em excesso m= ⋅ ⋅ g g m g de H O ⋅ = ∴ = 10 10 18 13 32 1800 416 4 3, 2 .

Assim, a massa de H₂O produzida é 4,3g

18 B I. Equação da reação: 2Na_(s) + Cl2(g) 2NaCl(s) ou Na_(s) + 1 2Cl2( )g NaCl(s)

II. Identifique o reagente em excesso:

Na(M=23g/mol), Cl2(M=71g/mol).

m = 1g m=1g

2Na_(s) + Cl2(g) 2NaCl(s)

III. Considere o sódio (Na) como reagente limitante:

2Na Cl2 ↓ ↓ 2 · 23g 2 · 35,5g 1g x m = 1g m=? x=35 5g∴ =x g de C 23 1 543 2 , , l

(18)

IV. Considere o cloro (Cl2) como reagente limitante: 2Na Cl2 ↓ ↓ 2 · 23g 2 · 35,5g y 1g m = 1g m=? y= 23g∴ =y g de Na 35 5, 0 647,

Assim, concluímos que o Na se encontra em excesso,

posto que, para consumir 1g de Cl2, são necessários

0,647g de Na. Logo, o Cl2 é o reagente limitante.

V. Calcule a massa de Na em excesso:

Massa de Na em excesso = massa dada – massa que reage

Massa de Na em excesso = 1g – 0,647g = 0,362g Assim, há excesso de 0,647g de sódio (Na). 19 E

I. Equação da reação:

2H_2(s) + O_2(g) 2H₂O_(g) ou H_2(g) + 1

2O2( )g H2O(g)

II. Identifique o reagente em excesso:

m = 2g m=32g

2H_2(g) + O_2(g) 2H₂O_(g)

Considere o H₂ como reagente limitante:

2H₂ O₂ ↓ ↓ 2 · 2g 32g 2g x m = 2g m=? x=32g∴ =x g de O 2 16 2

Considere o O2 como reagente limitante:

2H2 O2 ↓ ↓ 2 · 2g 32g y 32g m = 32g m=? y= ⋅ ∴ =2 2g y 4g de H2

posto que, para consumir 2g de H₂, são necessários

apenas 16g de O₂. Logo, o H₂ é o reagente limitante.

III. Calcule a massa de O₂ em excesso:

Massa de O2 em excesso = massa dada – massa que

reage

Massa de O₂ em excesso = 32g – 16g = 16g

Assim, a massa de O2 em excesso é 16g.

IV. Calcule a massa de água (H₂O) produzida:

2H_2(g) + O₂ 2H₂O_(g) ↓ ↓ 2 · 2g 2 · 18g 2g m m = 2g m=? reagente em excesso m g m g de H O = ⋅ ∴ = 2 18 2 18 2

Logo, há excesso de 16g de O₂ e são produzidos 18g

de água (H₂O). 20 E

I. Equação da reação:

H₂SO_4(aq) + 2NaOH_(aq) Na₂SO_4(aq) + 2H₂O₍_l) II. Identifique o reagente em excesso:

H₂SO₄(M=98g/mol)

NaOH(M=40g/mol)

H₂O(M=18g/mol)

m = 40g _{m = ?}

H₂SO_4(aq) + 2NaOH_(aq) Na₂SO_4(aq) + 2H₂O_(l)

III. Considere o H2SO4 como reagente limitante:

H₂SO₄ 2NaOH ↓ ↓ 98g 2 · 40g 40g x m = 40g m = ? x g x g de NaOH = ⋅ ⋅ = ∴ = 40 2 40 98 3200 98 32 65,

IV. Considere o NaOH como reagente limitante:

H2SO4 2NaOH ↓ ↓ 98g 2 · 40g y 40g m = ? m = 40g y=98g∴ =y g de H SO 2 49 2 4

Assim, concluímos que o NaOH se encontra em

excesso, posto que, para consumir 40g de H₂SO₄, são

necessários apenas 32,65g de NaOH. Logo, o NaOH é o reagente limitante.

V. Calcule a massa de NaOH em excesso:

Massa de NaOH em excesso = massa dada – massa que reage

Massa de NaOH em excesso = 40g – 32,65g = 7,35g Logo, a massa de NaOH em excesso é

(19)

21 I. Some as equações sucessivas para obtenção da equa-ção global: rendimento dado C6H6 + H2SO4(conc) ∆ C6H5SO3H + H2O r = 80% = 0,8 ácido benzeno--sulfônico benzeno rendimento dado C₆H₅SO₃H + NaOH_(aq) C₆H₅SO₃Na + H₂O r = 60% = 0,6 benzeno-sulfonato de sódio ácido benzeno--sulfônico rendimento dado C₆H₅SO₃Na + NaOH(aq) C6H5OH + Na2SO3 r = 70% = 0,7 benzeno-sulfonato de sódio fenol ∆ CaO + _____________________________________________________ fenol C6H6 + H2SO4 + 2NaOH C6H5OH + Na2SO3 + 2H2O benzeno

II. Calcule a massa de fenol obtida:

p = 75% = 0,75 r_t = 0,8 · 0,6 · 0,7 = 0,336 m = 520kg pureza dada m = ? C₆H₆ + H₂SO₄ + 2NaOH C₆H₅OH + Na₂SO₃ + 2H₂O ↓ ↓ 78g 94 · 0,336g 520 · 0,75kg m m kg kg m g de C H OH = ⋅ ⋅ ⋅ = ∴ = 520 0 75 94 0 336 78 12317 76 78 157 92 6 5 , , , ,

produto dos rendimentos dados

Assim, a massa de final obtida é 157,92kg. 22 a. Identifique o reagente em excesso:

C₂H₂(M=26g/mol) HCl(M=36,5g/mol) C2H3Cl(M=62,5g/mol) C₂H₂ + HCl C₂H₃Cl m = 51g m=35g

Considere o C₂H₂ como reagente limitante.

C2H2 HCl ↓ ↓ 26g 36,5g 35g x m = 35g m=? x g g x g de HC = ⋅ = ∴ = 35 36 5 26 1277 5 26 49 13 , , , l

Considere o HCl como reagente limitante:

C₂H₂ HCl ↓ ↓ 26g 36,5g y 51g m = 51g m=? y g g y g de C H = ⋅ = ∴ = 26 51 36 5 1326 36 5 36 32 2 2 , , ,

Assim, concluímos que o HCl se encontra em excesso,

posto que, para consumir 35g de C₂H₂, são necessários

apenas 49,13g de HCl. Logo, o C2H2 é o reagente

limi-tante.

Assim, a massa de fenol obtida é 125,92kg. b. Calcule a massa de C₂H₃Cl formada:

C₂H₂ C₂H₃Cl ↓ ↓ 26g 62,5g 35g m m = 35g m=? m g g m g de C H C = ⋅ = ∴ = 35 62 5 26 2187 5 26 84 13 2 5 , , , l

Logo, a massa de C2H3Cl formada é 84,13g.

23 I. Balanceie e some as equações sucessivas para obten-ção da equaobten-ção global:

4NO_2(g) + 4 3H O2 ( )g 8 3HNO3(aq) + 4 3NO( )g r = 82% = 0,82 4NH_3(g) + 5O_2(g) 4NO_(g) + 6H₂O_(g) r = 82% = 0,82 4NO_(g) + 2O_2(g) 4NO_2(g) r = 82% = 0,82 + _____________________________________________________ 4NH_3(g) + 7O_{2 (g)} + 4 3H O2 ( )l 8 3HNO3(aq) + 4 3NO( )g

II. Calcule a massa de HNO₃ produzida:

NH3(M=17g/mol), HNO3(M=63g/mol).

r_t = 0,82 · 0,82 · 0,82 = 0,551368 m = 1 · 104_{= 10.000g} rendimento dado m = ? 4NH_3(g) + 7O_2(g) + 4 3H O2 ( )l → 8 3HNO3(aq) + 4 3NO( )g ↓ ↓ 4·17g 8 3· 63g · 0,551368 10.000g m m g g g m = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ₌ ∴ 10 000 8 3 63 4 17 10 000 8 21 0 551368 68 926298 24 68 . _. _, _, ==13622 1 36 10⋅ 4 3 g ou , g de HNO

Assim, a massa de ácido nítrico (HNO3) obtida é 1,36 · 104g.

24 I. Identifique o reagente em excesso: 2KO_2(s) + 2H₂O_(l) 2KOH_(aq) + O_2(g) + H₂O_2(l)

Considere a H2O como reagente limitante:

2KO₂ 2H₂O ↓ ↓ 2mol 2mol x 0,10mol n = 0,10mol n=? x mol x mol de KO = ⋅ ∴ = 2 0 10 2 0 10 2 , ,

(20)

05 E

Considerando que o volume e a temperatura mantenham--se constantes, o fator que pode aumentará a pressão é a

injeção de maior quantidade de matéria. Assim,P n.α

06 E

Se o saco preso ao balão é permeável, haverá dissolução do sal contido em seu interior. Assim, por difusão, deverá ocorrer passagem do soluto para fora, liberando o balão que se apresenta menos denso e sobe.

07 D

Lei de Charles: V α T. 08 E

I. Considerando a equação de Clapeyron (a ser vista no próximo capítulo), temos:

M e P são iguais P V =m MRT P V =m M RT m T V = m T V m 300 1 = 3m 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1       ⋅ ⋅ _⇔ ⇔ ⋅ 11 2 2 T 4 T = 400K ⋅ _⇒ 09 D P V = P V P 1= 0,9 P V V =1,1L 1 1 2 2 1 1 2 2 ⋅ ⋅ 10 B V T = V T V T = 7 4 V T T = 7 4T 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 ⇔ ⇒ 11 B

Os gases apresentam a propriedade da expansibilidade e da compressibilidade. Desse modo, ocupam um volume

maior. Entre os itens, o CO2 é o único gás.

Atividades Propostas

01 O volume é diretamente proporcional à temperatura. Desse modo, durante o dia, a maior temperatura dilata o ar, aumentando o volume.

02 2500 1500 V₁ 200 300 T₃ _{T (K)} V (cm³)

Atividades para Sala

Capítulo 27

Estudo dos gases I

01 B

O aumento da temperatura faz com que o ar presente dentro do balão sofra expansão. Como consequência, haverá diminuição de densidade. O interior do balão pas-sará a ter menor número de moléculas de ar por unidade de volume. 02 B PV T = P V T = P V T P = V = 2 V P(2V + V ) = 3 P 2V +P V 3 V P A A B B A B A B B B B B B B B 3⋅    ⋅ ⋅ P = = 7P V P =7 3P B⋅ B B 03 C

a) (F) A massa não muda.

b) (F) E_c depende da temperatura.

c) (V) Porque o volume foi reduzido.

d) (F) A molécula não pode mudar de volume. e) (F) O gás ideal não apresenta força intermolecular. 04 A

O volume do sistema gasoso é diretamente proporcional à temperatura.

Considere o KO₂ como reagente limitante:

2KO₂ 2H₂O ↓ ↓ 2mol 2mol 0,15mol y n = 0,15mol n=? y mol y mol deH O = ⋅ ∴ = 0 15 2 2 0 15 2 , ,

Assim, concluímos que o KO₂ se encontra em excesso,

posto que, para consumir 0,10mol de H₂O, são

neces-sários apenas 0,10mol de KO₂. Logo, o H₂O é o

II. Calcule a quantidade de O₂ (em mols) produzida:

2KO_2(s) + 2H₂O₍_l) 2KOH_(aq) + O_2(g) + H₂O₂₍_l)

↓ ↓ 2mol 1mol 0,1mol n n = 0,10mol reagente em excesso n=?

n=0 1 1⋅ mol= mol∴ =n mol de O 2

0 1

2 0 05 2

, ,

,

(21)

II. V T = V T V 200= 1500 300 V = 1000cm III.V T = V T 15 00 30 1 1 2 2 1 5 1 3 2 2 3 3 ⇔ ⇒ ⇔ 00 = 25 00 T3 T = 500K 3 ⇒ 03 1,5L 1,0atm 300K 1,5L P₂ 330K a) P T = P T 1 300= P 330 P = 1,1atm 1 1 2 2 2 2 ⇔ ⇒

b) P = 1atm.É a mesma da pressão atmosférica.

04 V, V, F, V, F (V) Lei de Charles, V Tα . (V) Lei de Boyle, V 1 P α . (F) Lei de Gay-Lussac, P Tα .

(V) O aumento do número de mols provoca aumento da pressão quando o volume é constante.

(F) Se P1 é maior do que P2, haverá passagem da esquerda

para a direita. 05 C

I. 1 a 2 é isotérmico. IV. 4 a 2 é isotérmico. II. 2 a 3 é isométrico. V. 3 a 4 é isobárico. III. 3 a 4 é isobárico.

06 C

A pressão do gás contido no pneu é diretamente pro-porcional à temperatura. Assim, o aquecimento aumenta a aderência do pneu ao asfalto, ou seja, a pressão. 07 E I. Observe o gráfico: 3 2 1 10 20 30 2 3 1 P T 300 k V II. V T V T 1 1 2 2 = ⇔ 10 = ⇒ = 300 20 600 2 2 T T K

III. Considerando os pontos no gráfico, o item E está

cor-reto, pois P2é 2atm, já que a transformação é isobárica.

08 B

Pode-se considerar que a pressão total de inspiração deve ser igual à de expiração. Assim, tem-se:

157,9 + 0,2 + 590,2 + 7,0 + 4,7 = 115 + x + 560,1+ 6,6 + 46,6 x = 31,7 mmHg

09 B

I. H₂ são dois átomos por cada molécula.

II. O₂ são dois átomos por cada molécula.

III. H₂O são dois átomos de hidrogênio unidos a oxigênio.

10 B

A pressão e o volume são grandezas inversamente

pro-porcionais quando a temperatura mantém-se constante. Desse modo:

I. Pα_V1 , se o gráfico for P em função de 4v deve

produ-zir uma reta.

II. PV

T , se P ou V variam deve manter-se constante.

O item B está errado porque P

Vem função de V é constante.

11 B

I. Deve-se ter a reação balanceada para poder aplicar a estequiometria. II. 1N + 3 H2(g) 2 NH 4 volumes 2(g) 3(g) 1,5  → L III. 4L 2L V 1,5L V = 3L  →  → ⇒ 12 A

O que permite a flutuação do hélio é o fato de sua massa específica ser inferior a do ar atmosférico.

13 C

Considerando a temperatura constante, a pressão é inversamente proporcional ao volume. Portanto, se houve expansão (aumento de volume), a pressão deve diminuir com as moléculas, encontrando-se mais afastadas. 14 B

Avogadro considera que, para o mesmo número de moléculas, deve-se ter o mesmo volume.

15 D

Lei de Boyle: em uma transformação isotérmica, a pressão e o volume são grandezas inversamente proporcionais. 16 D

Um gás real assume um comportamento idealizado em altas temperaturas e baixas pressões, porque tais condi-ções impedem que haja alguma possibilidade de intera-ção entre as partículas.

17 E

Nas mesmas condições de pressão e temperatura, deve-se ter o mesmo número de moléculas.

(22)

Capítulo 28

Estudo dos gases II

Atividades para Sala

01 Considerando que a Lei de Avogadro relaciona-se com o número de moléculas e com o volume, pode-se utilizá-la na determinação (demonstração) na equação de Clapeyron.

V nα ⇔PV = nRT 02 A m = ? V = 9,84L T = 27 + 273 = 300K P = 5atm Ar = (M = 40g/mol)

Com esses dados, usamos a equação de Clapeyron:

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = m PVm RT atm L g mol atm L mol K K m g 5 9 84 40 0 082 300 1968 24 , / , / ,,6 ∴ =m 80g de Ar

Assim, a massa do gás argônio contida no cilindro é 80g. 03 A P = ? V = 8,2L T = 27 + 273 = 300K R = 0,082atm · L/mol · K O₂ = (M = 32g/mol) m = 9,6g PV m M P P = ∴ = ∴ = ∴ = RT 9,6 0,082 300atm 32 8,2 P ,9atm · · · , , 236 16 262 4 0 04 E P = ? m= 4,4g V = 44,8L CO₂ (M = 44g/mol) T = 273 + 273 = 546K R = 0,082atm · L/mol · K

Com esses dados, fazemos uso da equação de Clapeyron:

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ P mRT VM atm L mol K K L g mol P 4 0 082 546 44 8 44 44 0 08 , , / , / , 4g 22 54 6 44 8 44 4 4772 44 8 0 09 ⋅ ⋅ = ∴ = , , , , , atm atm P atm

Assim, a pressão do gás carbônico é 0,09atm. 05 C M = ? m= 135g V = 3L P = 5atm R = 0,082atm · L/mol · K T = 27 + 273 = 300K

Com esses dados, usaremos uso da equação de Clapeyron:

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = ∴ M mRT PV g atm L mol K K atm L M g mol M 135 0 082 300 5 3 3321 15 , / / == 221 4, g mol/

Assim, a massa molar da substância é 221,4g/mol. 18 C

O aumento da temperatura eleva o número de choques das partículas contra as paredes do recipiente (botijão). Tal fato pode provocar acidentes. Entretanto, o aqueci-mento não altera o número de mols.

19 A

Pelo gráfico, o volume e a pressão são inversamente proporcionais. Desse modo, o produto P × V permanece constante.

20 V, F, F, F

(V) Em volume constante, P e T são diretamente propor-cionais.

(F) A densidade torna-se menor com o aumento da tem-peratura.

(F) O volume é fixo.

(F) O volume molar é constante. 21 F, F, V, V

(F) As pressões das duas isobáricas são diferentes. (F) É um mol para ambas.

(V) Isobárica. (V) Pelo gráfico, sim. 22 A

Lei de Boyle: se T é constante, P 1

V α . 23 A

(23)

06 A n = 4mol P = 2,4atm T = 300K V = ? R = 0,082atm · L/mol · K

PV = nRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

∴ = ∴ =

V nRT P

mol atm L mol K K atm V L V L 4 0 082 300 2 4 98 4 2 46 40 , / , , , CCO

Assim, o volume ocupado pelo gás CO é 40L. 07 A n = ? V = 1L P = 22,4atm T = 273K R = 0,082atm · L/mol · K

PV = nRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = ∴ = n PV RT atm K atm L mol K K n mol n 22 4 1 0 082 273 22 4 22 386 , , / , . 11mol de SO2

Assim, a quantidade de matéria de dióxido de enxofre é 1mol. 08 C m = 29g V = 8,20L T = 127+273 = 400K P = 1520mmHg R = 62,3mmHg M = ?

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = M mRT PV g mm Hg L mol K K mm Hg L M 29 62 3 400 1520 8 20 722 6 , / / / , . 880 12 464 57 9 g mol M / . ∴ = , g/mol

Assim, a massa molar do provável gás é 58,0g/mol. 09 E V = 5L m = 3kg = 3000g V = ? T = 25 + 273 = 298K P = 1atm R = 0,082atm · L/mol · K C₃H₈ (M = 44g/mol)

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = V mRT Pm g atm L mol K K atm g mol V L 3000 0 082 298 1 44 73308 4 , / / 44 ∴ =V 1666L de C H3 8

Assim, o volume que deve ter a quantidade de C₃H₈ é

1666L. 10 C m = 30g V = 12,3L T = 327 + 273 = 600K P = 3atm M = ? R = 0,082atm · L/mol · K

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = M mRT PV g atm K K atm L M 30 0 082 600 3 12 3 1476 36 , , L /mol g/mol ,,9 ∴ =M 40g/mol

Assim, a massa molar dessa substância é 40g/mol. 11 A m = 4,4kg ou 4400g CO₂(M = 44g/mol) V = ? T = 27 + 273 = 300K P = 1atm R = 0,082atm · L / mol · K

PV = nRT ou PV = m MRT ∴ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = V mRT PM g atm L mol K K atm V L 4400 0 082 300 1 44 108240 , / g/mol 444 ∴ =V 2460L de CO2

Assim, o volume máximo de gás que é liberado na atmos-fera é 2460L

Atividades Propostas

01 I. Calcule a quantidade de matéria do gás N₂ produzido: P = 2atm V = 50L T = 27 + 273 = 300K R = 0,082atm · L / mol · K PV = nRT n PV_RT n mol de N = = ⋅ = = ∴ = 2 50 0 082 300 100 8 2 3 100 24 6 4 06 2 , , , , · ·