Exercícios propostos
Química
capítulo 1
01. Se a massa molar do acetato de sódio (C2H3O2Na) é igual a 82 g/mol, então, a massa atômica do sódio é igual a:
a) 20u
b) 21u c) 22u d) 23u e) 24u
Dados: H = 1 u; C = 12 u; 0 = 16 u
02. (Ufg) Leia os dados da tabela a seguir.
Metal Produção anual (tonelada)
2001 2002 2003
Ouro 5.979 5.816 5.893
Nióbio 3.397 3.275 3.308
Níquel 22.811 24.111 24.815
Economia e desenvolvimento. Goiâ-nia, n. 15, 15/04/2004. p. 6 (adaptad0) Qual a quantidade de matéria, do metal da segunda série de transição, produzida em 2003?
a) 2,99 × 107 mol
b) 3,56 × 107 mol
c) 3,65 × 107 mol
d) 3,87 × 108 mol
e) 4,21 × 108 mol
03. (Ufu – adaptada) Assinale a alternativa que contém a maior massa.
a) 3,5 mols de NO2
b) 1,5 mols de N2O3 c) 4 mols de NO d) 1 mol de N2O5
04. (Ufsc) Qual o NÚMERO DE MOLS contidos em 5.130 gramas de sulfato de alumínio?
Massa molares (g/mol): O = 16,0; Al = 27,0; S = 32,0
05. (Fuvest) Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz, faleceu em 1994 aos 93 anos. Era um ferre-nho defensor das propriedades terapêuticas da vita-mina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1 × 10–2 mol
dessa vitamina.
Dose diária recomendada de vitamina (C6H8O6) — 62 mg
Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida por Pauling é maior que a recomendada?
(Dados (g/mol): H = 1, C = 12, O = 16.) a) 10. b) 60. c) 1,0 × 102. d) 1,0 × 103. e) 6,0 × 104.
06. (Fgv) No rótulo de uma determinada embalagem de leite integral UHT, processo de tratamento térmico a alta temperatura, consta que um copo de 200 mL deste leite contém 25 % da quantidade de cálcio recomendada diariamente (2,4 × 10–2 mol). A massa, em mg, de cálcio
(massa molar 40 g/mol) presente em 1 litro desse leite é
a) 1 200. b) 600. c) 300.
d) 240. e) 120.
07. (Ufg) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4,28 × 10–5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no
mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diá-ria de ferro no organismo?
a) 1 b) 3 c) 5
d) 7 e) 9
08. (Ufsc) As medalhas dos Jogos Olímpicos de Londres em 2012 possuem massas que variam entre 375 e 400 g, com 85 mm de diâmetro e 7,0 mm de espessura. As meda-lhas são moldadas com a seguinte composição:
• “Medalha de ouro”: 92,5% (em massa) de prata e 1,34% (em massa) de ouro. O restante é cobre.
• Medalha de prata: 92,5% (em massa) de prata e o restante de cobre.
• Medalha de bronze: 97,0% (em massa) de cobre, 2,5% (em massa) de zinco e 0,50% (em massa) de estanho.
Disponível em: <www.Iondon2012.com/medals/ about/>. [Adaptado] Acesso em: 20 ago. 2012. Com base no texto apresentado, é CORRETO afirmar que:
01. considerando que a medalha seja um cilindro
regular, a densidade de uma medalha de 375 g é de apro-ximadamente 9,4 g/cm3.
02. uma “medalha de ouro” de 400 g possui 24,6 g de
cobre.
04. o número de mol de átomos de ouro presente
em uma “medalha de ouro” é maior que o número de mol de átomos de zinco presente em uma medalha de bronze de mesma massa.
08. uma medalha de bronze de 400 g possui 0,017
mol de átomos de estanho.
16. a medalha de bronze é formada apenas por
metais de transição.
32. os átomos constituintes da medalha de prata
unem-se por meio de ligações metálicas, ao passo que os átomos constituintes da medalha de bronze unem-se por meio de ligações metálicas e de ligações iônicas.
09. (Ufrgs) A tabela a seguir contém alguns dados sobre as substâncias ácido acetilsalicílico, paracetamol e dipirona sódica, utilizadas como fármacos analgésicos.
Substância do acetilsali-
Áci-cílico
Paraceta-mol Dipirona sódica
Fórmula
C9H8O4 C8H9O2N C13H16O4N3SNaMassa Molar (g
mol–1) 180 151 333
Levando em conta três amostras que contêm, cada uma, 10 g de uma dessas substâncias puras, considere as afirma-ções, abaixo, sobre elas.
I. A amostra de paracetamol apresentará o maior
número de mols de substância.
II. A amostra de dipirona apresentará a maior massa
de oxigênio.
III. As amostras de ácido acetilsalicílico e de dipirona
apresentarão o mesmo número de mols de átomos de oxigênio.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.
10. (Ufla) Segundo orientações nutricionais, a dose diá-ria recomendada de vitamina C (C6H8O6) a ser ingerida por uma pessoa adulta é 62 mg. Um determinado cientista, grande defensor das propriedades terapêuticas dessa vita-mina, consumia diariamente 7,05 × 10–3 mol da mesma. A
dose ingerida pelo cientista é quantas vezes maior que a recomendada?
a) 200,0
b) 1,2 c) 2,0 d) 20,0
11. (Unicamp) A ingestão de cloreto de sódio, na alimenta-ção, é essencial. Excessos, porém, causam problemas, princi-palmente de hipertensão.
O consumo aconselhado para um adulto, situa-se na faixa de 1100 a 3300 mg de sódio por dia.
Pode-se preparar uma bela e apetitosa salada mistu-rando-se 100 g de agrião (33 mg de sódio), 100 g de iogurte (50 mg de sódio) e uma xícara de requeijão cremoso (750 mg de sódio), consumindo-a acompanhada com uma fatia de pão de trigo integral (157 mg de sódio):
a) Que percentual da necessidade diária mínima de sódio
foi ingerido?
b) Quantos gramas de cloreto de sódio deveriam ser
adicionados à salada, para atingir o consumo diário máximo de sódio aconselhado?
12. (Ufsc) Considere os elementos químicos hidrogênio, potássio, hélio, cálcio e carbono.
Dados Massas molares (g/mol): H = 1,01; He = 4,00. A res-peito dos mesmos é CORRETO afirmar que:
01. Um mol de átomos de hélio tem o dobro da massa de
um mol de moléculas de hidrogênio.
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02. Os átomos dos elementos cálcio e potássio são
isótopos.
04. Átomos de hidrogênio podem receber ou
compartilhar elétrons, para adquirirem a configuração do gás nobre hélio.
08. Os símbolos dos elementos em questão são: H, Po,
He, Ca e C, respectivamente.
16. A unidade unificada de massa atômica (u)
representa, atualmente, a massa de uma fração igual a 1
12 do isótopo 12 de um átomo de carbono.
32. A configuração eletrônica do cálcio, no estado
fundamental, é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. 13. (Ufu)
A jadeíte, também chamada de silicato de alumí-nio e sódio (NaAlSi2O6) é um mineral muito utilizado por artesãos para a confecção de peças de ornamen-tação e decoração, como joias e estatuetas.
O número de mols de silício presente em uma estatueta, com massa igual a 1.414 gramas, composta basicamente por jadeíte, é
a) 28 mols.
b) 14 mols. c) 3,5 mols. d) 7 mols.
14. (Unisinos) Em relação ao significado das nota-ções químicas, assinale a alternativa correta.
a) A notação 3H indica 3 moléculas de hidrogênio.
b) 1 mol de moléculas de C10H4N2 contém 10 mols
de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio.
c) A notação 3 H2 indica 6 moléculas de hidrogênio.
d) Uma molécula de C10H4N2 contém uma massa de
152 g.
e) A notação 2 C10H4N2 indica 2 moléculas de uma
substância com um total de 16 átomos.
15. (Unemat) Considere que a massa de uma gota de água é de 0,05 g. Calcule a quantidade de mols (n) que existe nessa gota de água.
Dado: massa molecular da água é igual a 18 u.
a) 0,28 mol
b) 0,0028 mol c) 0,056 mol d) 1,27 · 1021 mol
16. (Enem) Aspartame é um edulcorante artificial (ado-çante dietético) que apresenta potencial adoAspartame é um edulcorante artificial (ado-çante 200 vezes maior que o açúcar comum, permitindo seu uso em pequenas quantidades. Muito usado pela indústria alimentícia, principalmente nos refrigerantes diet, tem valor energético que corresponde a 4 calorias/grama. É contraindicado a portadores de fenilcetonúria, uma doença genética rara que provoca o acúmulo da feni-lalanina no organismo, causando retardo mental. O IDA (índice diário aceitável) desse adoçante é 40 mg/kg de massa corpórea.
Disponível em: http://boaspraticasfarmaceuti-cas.blogspot.com. Acesso em: 27 fev. 2012. Com base nas informações do texto, a quantidade máxima recomendada de aspartame, em mol, que uma pessoa de 70 kg de massa corporal pode ingerir por dia é mais próxima de
Dado: massa molar do aspartame = 294 g/mol
a) 1,3 × 10–4.
b) 9,5 × 10–3.
c) 4 × 10–2.
d) 2,6. e) 823.
17. (Unicamp) Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quan-tidades diferentes desses íons, que, em termos de massa, obedecem à sequência: potássio > sódio = cálcio. No entanto, se as quantidades ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria:
Dados de massas molares em g/mol: cálcio = 40; potássio = 39; sódio = 23.
a) potássio > cálcio = sódio. b) cálcio = sódio > potássio. c) potássio > sódio > cálcio. d) cálcio > potássio > sódio.
18. (Ita) Uma amostra de 1,222 g de cloreto de bário hidra-tado (BaCl2 · nH2O) é aquecida até a eliminação total da água de hidratação, resultando em uma massa de 1,042 g.
Com base nas informações fornecidas e mostrando os cálculos efetuados, determine:
a) o número de mols de cloreto de bário, b) o número de mols de água e
c) a fórmula molecular do sal hidratado.
19. (Unicamp) Um artigo publicado no “The Agro-nomy Journal” de 2006 trata de um estudo relacio-nado à fixação de nitrogênio por uma planta for-rageira que se desenvolve bem em um solo ácido. Essa planta tem o crescimento limitado pela baixa fixação de nitrogênio. O objetivo central do traba-lho era verificar como uma cultura de alfafa, culti-vada junto à forrageira citada, poderia melhorar o crescimento da forrageira, aumentando a fixação de nitrogênio. Relata o artigo que o terreno a ser adu-bado foi subdividido em cinco partes. Cada parte foi adubada com as seguintes quantidades fixas de nitrato de amônio, a cada vez: 0; 28; 56; 84; 112 kg/ ha. As adubações foram repetidas por 15 vezes em períodos regulares, iniciando-se no começo de 1994 e encerrando-se no final de 1996. Para monitorar a fixação de nitrogênio, os pesquisadores adiciona-ram uma pequeníssima quantidade conhecida de nitrato de amônio marcado (15NH
415NO3) ao nitrato
de amônio comercial a ser aplicado na plantação.
a) Do ponto de vista da representação química, o que
significa o sobrescrito 15 junto ao símbolo N?
b) Suponha duas amostras de mesma massa, uma de
15NH
415NO3 e a outra de NH4NO3. A quantidade de
nitrogênio (em mol) na amostra de NH4NO3 é maior, igual ou menor do que na amostra de 15NH
415NO3?
Justifique sua resposta.
c) Considere que na aplicação regular de 28 kg/ha não
sobrou nem faltou adubo para as plantas. Determine, em mol/ha, que quantidade desse adubo foi aplicada em excesso na parte que recebeu 112 kg/ha, ao final do primeiro ano de estudo.
20. (Pucrj) O sulfeto de ferro pode ser usado como maté-ria prima para produção de ácido sulfúrico como indi-cado na reação.
4 FeS + 9 O2 + 4 H2O → 2 Fe2O3 + 4 H2SO4
Numa reação completa e com FeS como reagente limitante, a massa desse sulfeto metálico que mais se aproxima da necessária para produzir 10 mol de H2SO4 é:
Dados (g/mol): Fe = 56; S = 32. a) 350 g b) 720 g c) 880 g d) 1260 g e) 1440 g
21. (Uece) Futuramente o titânio será mais utilizado na aviação, principalmente na construção de aviões supersônicos, por oferecer grandes vantagens, no que diz respeito a sua elevada temperatura de fusão (1670 °C), visto que o atrito do ar contra as paredes metá-licas tende a elevar a temperatura de todo o corpo das aeronaves. A obtenção do titânio pode ser representada pela equação não balanceada:
TiCl4(s) + Mg(s) → Ti(s) + MgCl2(s)
O número aproximado de átomos de magnésio con-sumidos quando 63,3 g de tetracloreto de titânio reagem totalmente é Dados (g/mol): Ti = 47,9; Cl = 35,5 NA = 6,02 . 1023 a) 8,02 · 1023 b) 6,02 · 1023 c) 4,01 · 10 23 d) 2,01 · 1023
22. (Ifce) O ferro utilizado na produção de aço é obtido a partir do minério hematita (Fe2O3) em processo químico representado pela equação Fe2O3 + CO → Fe + CO2.
Considerando-se rendimento de 100% para a reação mostrada, a quantidade de ferro obtida em gramas, a partir de 2 mols de hematita, é
Considere Fe = 56 g/mol, Fe2O3 = 160,0 g/mol, O = 16 g/mol, C = 12 g /mol. a) 224 g. b) 112 g. c) 56 g. d) 100 g. e) 500 g.
23. (Ufrgs) O dióxido de enxofre lançado na atmosfera pode provocar sérios prejuízos ambientais. Para minimi-zar esses efeitos, pode-se realiminimi-zar o tratamento das emis-sões de chaminés que liberam SO2 com uma pasta úmida de calcário, em presença de um oxidante.
Essa pasta de calcário, em contato com o SO2 produz a reação abaixo já ajustada.
SO2(g) + 1
2O2(g) + CaSO3(s) → → CaSO4(s) + CO2(g)
Considere que a chaminé de uma determinada indús-tria emite 160 kg de SO2 ao dia. Qual a massa diária de carbonato de cálcio necessária para consumir essa quan-tidade de SO2?
Dados (g/mol): S = 32; O = 16; Ca = 40; C = 12.
24. (Ufpr) A pólvora negra, utilizada como propelente em armas de fogo, consiste numa mistura de enxofre, carvão vegetal e salitre. A reação que causa a propulsão e lançamento do projétil é descrita por:
2 KNO3(s) + S(s) + 3C(s) → → K3S(s) + N3(g) + 3CO3(g)
Dados: M(g/mol): C = 12, S = 32; O = 16, N = 14, K = 39 Para formular uma mistura baseada na estequiome-tria da reação, a proporção em massa dos constituin-tes enxofre, carvão vegetal e salitre na mistura deve ser, respectivamente: a) 12%, 13%, 75%. b) 32%, 12%, 56%. c) 33%, 17%, 50%. d) 35%, 11%, 54%. e) 40%, 20%, 40%.
25. (Ifsp) A obtenção de hidrogênio em laboratório pode ser feita pela reação entre zinco metálico e ácido sulfú-rico, representada abaixo:
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)
Considerando rendimento de 100 %, a massa, em gra-mas, de hidrogênio que pode ser obtida pela reação de 130 g de zinco com ácido sulfúrico em excesso é
Massas molares em g/mol: Zn = 65 H = 1 a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5.
26. (Fgv) O composto inorgânico alaranjado dicromato de amônio, (NH4)2Cr2O7, quando aquecido sofre decom-posição térmica em um processo que libera água na forma de vapor, gás nitrogênio e também forma o óxido de cromo (III). Esse fenômeno ocorre com uma grande expansão de volume e, por isso, é usado em simulações de efeitos de explosões vulcânicas com a denominação de vulcão químico.
Vulcão químico
Quando 0,50 mol de dicromato de amônio decompõe-se termicamente, a quantidade em mol de vapor d’água formado é igual a a) 0,25. b) 0,50. c) 1,00. d) 2,00. e) 4,00.
27. (Fgv) O hidrogenossulfito de sódio, NaHSO3, é um insumo usado na indústria de fabricação de papel e de curtume. Pode ser obtido a partir da reação represen-tada na seguinte equação:
Na2CO3(aq) + 2 SO2(g) + H2O(l) → → 2 NaHSO3(aq) + CO2(g)
A quantidade máxima de NaHSO3, em mols, produ-zida a partir de 42,4 toneladas de Na2CO3, é
a) 4 × 104
b) 4 × 105
c) 8 × 104
d) 8 × 105
e) 8 × 106
28. (Ifsp) O metal manganês, empregado na obtenção de ligas metálicas, pode ser obtido no estado líquido, a partir do mineral pirolusita, MnO2, pela reação represen-tada por:
3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 3 Mn(l) + 2 Al2O3(s)
Considerando que o rendimento da reação seja de 100%, a massa de alumínio, em quilogramas, que deve reagir completamente para a obtenção de 165 kg de man-ganês, é
Massas molares em g/mol: Al = 27; Mn = 55; O = 16.
a) 54. b) 108. c) 192.
d) 221. e) 310.
29. (Cesgranrio) Passando-se amônia (NH3) sobre o óxido de cobre (II) aquecido, obtém-se cobre metálico, nitrogênio e vapor d’água. Após a reação ocorrer, cons-tatou-se um consumo de 3,4 gramas de NH3. Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que indica, aproxi-madamente, a massa de cobre produzida:
Dado: Cu = 63,5; N = 14,0; H = 1,0 HTTP://PONT OCIEN CIA. OR G .BR/EXPERIMENT OS-INTERN A.PHP?EXPERIMENT O=204
a) 19 g
b) 13 g c) 6,5 g d) 5,5 g e) 3 g
30. (Pucmg) O alumínio é obtido pela eletrólise da bau-xita (Al2O3). Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigê-nio que reage com os eletrodos de carbono utilizados no processo. A equação que representa o processo global é:
2 Al2O3 + 3 C → 3 CO2 + 4 Al
A massa de Al2O3 consumida na obtenção de 54 g de alumínio será, em g, aproximadamente, igual a:
Massas molares (g/mol) Al = 27; C = 12; O = 16
a) 25,5
b) 51,0 c) 76,5 d) 102,0 e) 204,0
31. (Uepa) O minério de cobre é frequentemente encon-trado como CuS(s). O processo de extração desse metal é precedido pela calcinação que transforma o sulfeto em óxido, pela equação química abaixo:
CuS(s)+O2→∆CuO(s)+SO2(g)
O SO2(g) produzido na transformação é danoso para o meio ambiente pela grande quantidade desse óxido produzido. Acerca do processo descrito acima, afirma-se que: I. A soma dos coeficientes estequiométricos da equação é igual a 9. II. Os coeficientes estequiométricos da equação são: 1, 3, 2, 3.
III. Utilizando 3 mols de gás oxigênio produz-se 44,8 L
de gás dióxido de enxofre.
IV. Os coeficientes estequiométricos da equação são: 2,
3, 2, 2.
V. A relação estequiométrica entre o CuO(s) formado e
o CuS(s) é 2:2. A alternativa que contém todas as afirmativas corre-tas é: a) I, II, III e IV b) I, II, III e V c) II, III, IV e V d) I, II, IV e V e) I, III, IV e V
32. (Espcex (Aman)) Considerando a equação não balanceada da reação de combustão do gás butano descrita por C4H10(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) a 1 atm e
25°C (condições padrão) e o comportamento desses como
gases ideais, o volume de gás carbônico produzido pela combustão completa do conteúdo de uma botija de gás contendo 174,0 g de butano é:
Dados: Massas Atômicas: C = 12 u; O = 16 u e H = 1 u;
Volume molar nas condições padrão: 24,5 L · mol–1
a) 1000,4 L
b) 198,3 L c) 345,6 L d) 294,0 L e) 701,1 L
33. (Ufpr) O dióxido de enxofre (SO2) é um dos prin-cipais gases que contribuem para a chuva ácida. Ele é gerado na queima de combustíveis fósseis. Uma alter-nativa para diminuir a quantidade de SO2 atmosférico é seu sequestro por calcário triturado (CaCO3), segundo a reação a seguir:
CaCO3 (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s) + CO2 (g)
Considere um processo industrial que produza dia-riamente 128 toneladas de SO2.
Dados: Massas molares (g/mol): Ca = 40; C = 12; O = 16; S = 32. R = 0,082 atm . L . mol–1 . K–1.
a) Qual é a massa de CaCO3 necessária para consumir a
produção diária de SO2?
b) Calcule o volume de CO2 gerado diariamente.
Considere 1 atm e 298 K.
34. (Ueg) O nitrato de cobre pode ser obtido a partir da reação de cobre metálico e ácido nítrico, conforme a equação abaixo:
3Cu + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
De acordo com as informações apresentadas acima, considere que o cobre utilizado na reação apresenta uma pureza de 100% e, a partir de 635 g desse metal, determine:
a) a massa do sal que será formada.
b) o volume do recipiente, em que deverá ser
armazenado todo o NO produzido, de forma que a pressão exercida pelo gás seja igual a 8,2 atm, a uma temperatura de 300 K.
35. (Fuvest) A transformação representada pela equa-ção química
2 MnO (aq) 5 C O (aq) 16H (aq)
2 Mn (aq) 10 CO (g) 8H O(l)4 – 2 42 2 2 2 + + → → + + − + +
foi efetuada em condições de temperatura e pressão tais que o volume molar do CO2(g) era de 22 L/mol. Se x é o número de mols de MnO4–, gastos na reação, e V é o
volume, medido em litros, de CO2(g) gerado pela reação, obtenha
a) V como função de x;
b) a quantidade, em mols, de MnO4– que serão gastos
para produzir 440 L de CO2(g).
36. (Ime) Um tubo vertical graduado, dotado de um êmbolo de peso não desprezível e sem atrito e de um dis-positivo elétrico para produzir centelhamento, contém uma mistura gasosa composta de amônia (NH3) e fos-fina (PH3) em equilíbrio térmico. Introduz-se, então, um volume de oxigênio gasoso que contém apenas a massa necessária para a oxidação estequiométrica dos reagen-tes presenreagen-tes. Após a estabilização à temperatura origi-nal, o deslocamento do êmbolo indica um aumento de volume de 150 cm3. Provoca-se o centelhamento elétrico
e, após o término da reação de combustão e o retorno à temperatura inicial, identifica-se um volume parcial de 20,0 cm3 de nitrogênio gasoso. Considerando que os
únicos produtos reacionais nitrogenado e fosforado são, respectivamente, nitrogênio gasoso e pentóxido de difósforo, determine o volume da mistura original, antes da introdução do O2.
37. (Ufg) A partir de 2014, todos os automóveis nacionais serão obrigatoriamente produzidos com um dispositivo de segurança denominado air bag. Este dispositivo con-tém um composto instável, denominado azida de sódio (NaN3(s)) que, ao ser ativado, decompõe-se em um curto intervalo de tempo. Na decomposição, é liberado sódio
metálico e nitrogênio molecular (na forma de um gás) que rapidamente enche o air bag.
Dado: R = 0,082 atm · mol–1 · K–1
a) Considerando-se o exposto, escreva a equação
química balanceada para a decomposição da azida de sódio.
b) Calcule a massa de NaN3(s) necessária para encher
um air bag de 50 L na temperatura de 25 °C e pressão de 1 atm.
38. (Uftm) A Aspirina® C é um medicamento indicado para o alívio sintomático da dor de cabeça, dor muscu-lar e febre causadas por gripes e resfriados. É apresen-tada na forma de comprimido efervescente contendo 400 mg de ácido acetilsalicílico (180 g · mol –1), além de ácido
ascórbico e outras substâncias, como bicarbonato de sódio (84 g · mol –1) e sacarina sódica.
(http://www4.anvisa.gov.br. Adaptado.) A reação do ácido acetilsalicílico com bicarbonato de sódio é apresentada na equação.
O OH O O + NaHCO3 O ONa O O + CO2 + H2O
a) Calcule a massa aproximada de bicarbonato de sódio
necessária para reagir completamente com o ácido acetilsalicílico presente no comprimido.
b) Calcule o volume máximo de gás carbônico a 300 K e
1,0 atm que pode ser obtido a partir da reação de 90 g de ácido acetilsalicílico com excesso de bicarbonato de sódio. Considere R igual a
0,08 atm · L · K–1 · mol–1.
39. (Unicamp) Em toda situação de confinamento, pre-vista ou acidental, como no recente desastre na mina de cobre do Chile, sempre há grande preocupação com a revitalização do ar ambiente. O superóxido de potás-sio (KO2) pode ser utilizado em dispositivo para revita-lização do ar ambiente, já que ele reage com o gás car-bônico, eliminando-o, e formando oxigênio gasoso como produto.
a) As equações das reações que ocorrem com o KO2 em
ambiente seco e úmido são, respectivamente, 4KO2(s) + 2CO2(g) = 3O2(g) + 2K2CO3(s) e
4KO2(s) + 4CO2(g) + 2H2O(g) = 3O2(g) + 4KHCO3(s) Em qual dos casos (ambiente seco ou úmido) um
dis- positivo contendo dióxido de potássio seria mais efi-ciente para o propósito a que se destina? Justifique.
b) O esquema abaixo é de um experimento que simula
a situação de confinamento. À esquerda encontra-se a fase inicial e à direita, a final. No experimento, o êmbolo contendo CO2 é pressionado, fazendo
esse gás reagir com o KO2. Levando em conta a estequiometria da reação, complete a situação final, desenhando e posicionando corretamente o êmbolo que falta. Justifique sua resposta, considerando que a reação é completa e só ocorre enquanto o êmbolo é empurrado, que a temperatura é constante e que não há atrito no movimento dos êmbolos.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 KO2 KO2 CO2 Inicial Final
40. (Cefet MG, ADAPTADA) Suponha que 3 mols de um ácido forte HX foi adicionado a um mol de alumínio metálico em pó, nas CNTP. Com o passar do tempo, foi observada a formação de um gás, conforme a equação:
6 HX + 2Al → 2AlX3 + 3H2(g)
O volume aproximado, em litros, do gás obtido, é igual a:
a) 22.
b) 34. c) 38. d) 67. e) 134.
41. (Mackenzie) As reações de combustão são respon-sáveis pela produção de energia, como, por exemplo, em transporte (carros, aviões, trens, navios, etc.), usinas ter-moelétricas, processos industriais, geradores, e outros. O processo de combustão completa além de produzir ener-gia, libera certa quantidade de dióxido de carbono e de vapor de água, na atmosfera.
Assim, a relação entre os volumes de gás oxigênio, nas CNTP, necessária para consumir, em um processo de combustão completa, um mol de metanol, um mol de butano, e um mol de octano, é, respectivamente,
Dado: volume de um mol de gás nas CNTP = 22,4 L. a) 2 : 4 : 6.
b) 1 : 8 : 16. c) 3 : 13 : 25. d) 1 : 2 : 4. e) 4 : 13 : 25.
42. (Unesp) Uma das principais fontes de energia tér-mica utilizadas atualmente no Estado de São Paulo é o gás natural proveniente da Bolívia (constituído princi-palmente por metano). No entanto, devido a problemas políticos e econômicos que causam eventuais interrup-ções no fornecimento, algumas empresas estão voltando a utilizar o GLP (gás liquefeito de petróleo, constituído principalmente por butano). Forneça as equações quími-cas para a combustão de cada um desses gases e calcule os volumes de cada um deles que produzem 22,4 litros de CO2.
43. (Fuvest) Antes do início dos Jogos Olímpicos de 2012, que aconteceram em Londres, a chama olímpica percor-reu todo o Reino Unido, pelas mãos de cerca de 8000 pes-soas, que se revezaram nessa tarefa. Cada pessoa correu durante um determinado tempo e transferiu a chama de sua tocha para a do próximo participante.
Suponha que
I. cada pessoa tenha recebido uma tocha contendo
cerca de 1,02 g de uma mistura de butano e propano, em igual proporção, em mols;
II. a vazão de gás de cada tocha fosse de
48 mL/minuto. Calcule:
a) a quantidade de matéria, em mols, da mistura
butano+propano contida em cada tocha;
b) o tempo durante o qual a chama de cada tocha podia
ficar acesa.
Um determinado participante P do revezamento cor-reu a uma velocidade média de 2,5 m/s. Sua tocha se apa-gou no exato instante em que a chama foi transferida para a tocha do participante que o sucedeu.
c) Calcule a distância, em metros, percorrida pelo
participante P enquanto a chama de sua tocha permaneceu acesa.
Dados: Massa molar (g/mol): butano = 58, propano = 44; Volume molar nas condições ambientes: 24 L/mol.
44. (Ufsc) Leia
Brasil apoiará Líbia na retirada de minas terrestres, controle de armas e combate à Aids
No esforço de aproximar o Brasil da Líbia, o governo brasileiro decidiu fazer doações, enviar especialistas e apoiar a realização de eleições parlamentares dentro de dois meses no país. Especialistas brasileiros que vão tra-balhar na desminagem, que é a retirada de minas terres-tres, seguem para Trípoli, a capital líbia. Também serão enviados técnicos em identificação de armas e doações de medicamentos antirretrovirais para o combate à Aids.
Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/noti- cias/arquivos/2012/04/19/brasil-apoiara-libia-na-re- tirada-de-minas-terrestres-controle-de-armas-e-combate-a-aids>. Acesso em: 25 ago. 2012. As minas terrestres são compostas, em geral, por trinitrotolueno (ou TNT). Quando uma mina é ativada, dá-se início à reação química que libera uma grande quantidade de gás quente, criando uma onda de cho-que cho-que se expande em velocidades de até 25.000 km/h. A seguir, são mostradas a reação simplificada mencio-nada acima e a fórmula estrutural do trinitrotolueno (ou TNT):
Reação simplificada
Fórmula estrutural do
TNT
2 C7H5N3O6(s) → → 3 N2(g) + 5 H2O(g) + + 7 CO(g) + 7 C(s) CH3 O2N NO2 NO2Com base nas informações apresentadas e conside-rando o comportamento ideal dos gases, é CORRETO afirmar que:
01. uma mina terrestre contendo 681 g de TNT liberaria
o equivalente a 22,5 mol de produtos gasosos.
02. supondo que a explosão do TNT produza gases em
temperatura de 350° C, o volume de gás liberado por uma mina terrestre contendo 75,7 g de TNT seria de cerca de 128 L, à pressão atmosférica (1,00 atm).
04. a explosão do TNT constitui uma reação de redução
e oxidação.
08. a energia cinética dos produtos gasosos da reação de
detonação é menor que a energia cinética inerente às moléculas do TNT sólido.
16. para a detonação de cada 100 g de TNT, são
produzidos 9,25 g de carbono sólido.
32. se a água produzida pela detonação do TNT fosse
condensada e coletada em um frasco e sua massa fosse determinada como 90 g, seria possível afirmar que a massa de TNT que originou a água é de 454 g. 45. (Ufg) O suco gástrico é formado principalmente por HCl, o qual é produzido pelas células da mucosa esto-macal. A má alimentação pode ocasionar alguns des-confortos conhecidos como azia ou má digestão. Uma das soluções para remediar esses problemas é o con-sumo de antiácidos, os quais podem ser constituídos de Mg(OH2), Al(OH3) e NaHCO3, por exemplo, em conjunto ou não. Nas reações dessas substâncias com o suco gás-trico, apenas uma produz gás carbônico. Considerando-se o exposto,
a) escreva as equações químicas balanceadas que
representam as reações das substâncias com os íons H+ do suco gástrico, que não produzam gás;
b) escreva a equação química balanceada da reação
entre a substância e o suco gástrico, que produz gás carbônico. Calcule o volume desse gás, nas CNTP, quando uma pessoa ingere uma colher de chá (5 g) de antiácido. Considere que o antiácido contenha 60% da substância mencionada.
46. (Uern) Muitos monumentos históricos são feitos de mármore (carbonato de cálcio cristalino) e ficam expos-tos as intempéries, como chuva e vento. Ao reagir 1,8 × 1023 fórmulas de carbonato de cálcio com o ácido
sulfú-rico presente na chuva ácida, nas condições normais de temperatura e pressão, é correto afirmar que serão for-mados aproximadamente, Dado: VCNTP = 22,7 L a) 6,81 litros de CO2. b) 0,2 mols de CaSO4. c) 4,08 gramas de CaSO4. d) 1,2 × 1023 moléculas de CO2.
47. (Uff) Garimpeiros inexperientes, quando encontram pirita, pensam estar diante de ouro: por isso, a pirita é chamada “ouro dos tolos”.
Entretanto, a pirita não é um mineral sem aplica-ção. O H2SO4, ácido muito utilizado nos laboratórios de química, pode ser obtido a partir da pirita por meio do processo: 4 FeS 11 O 2 Fe O 8SO 2 SO O 2 SO SO H O H SO 2 2 2 3 2 2 2 V2O5 3 3 2 H2SO4(dil.) 2 4 + → + + → + →
Assinale a opção que indica a massa de H2SO4 obtida a partir de 60,0 kg de pirita, com 100% de pureza, por meio do processo equacionado acima.
a) 9,8 kg
b) 12,4 kg c) 49,0 kg d) 60,0 kg e) 98,0 kg
48. (Fgv) A floculação é uma das fases do tratamento de águas de abastecimento público e consiste na adição de óxido de cálcio e sulfato de alumínio à água. As reações correspondentes são as que seguem:
CaO+H2O → Ca(OH)2
3Ca(OH)2+Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4
Se os reagentes estiverem em proporções estequio-métricas, cada 28 g de óxido de cálcio originarão de sul-fato de cálcio:
(dados - massas molares: Ca = 40 g/mol, O = 16 g/mol, H = 1 g/mol, Al = 27 g/mol, S = 32 g/mol)
a) 204 g
b) 68 g c) 28 g d) 56 g e) 84 g
49. (Fatec) Uma das etapas do ciclo do nitrogênio con-siste na “nitrificação”, isto é, íons amônio NH4+
presen-tes na água contida no solo são oxidados por certas bac-térias, formando íons NO2-, que, por sua vez, se oxidam
facilmente a NO3-.
As equações não balanceadas que representam essas transformações são:
NH4+(aq) + O
2 → NO2-(aq) + H+(aq) + H2O
NO2-(aq) + O
2 → NO3-(aq)
Para que ocorra a formação de um mol de íons NO3
-(aq), a partir dos íons NH4+(aq), a quantidade mínima
necessária, em mol, de oxigênio é de
a) 4 b) 2 c) 3 2 d) 1 e) 1 2
50. (Ufal) Na obtenção de ácido sulfúrico (H2SO4) pelo processo de contato, o dióxido de enxofre (SO2) é oxidado pelo ar (O2). Em seguida, o produto desta reação (SO3) reage com água dando o ácido sulfúrico.
Massas molares (g/mol): enxofre (S) — 32 oxigênio (O) — 16
Marque verdadeiro (V) ou falso (F) nas alternati-vas abaixo:
)
( Na oxidação do dióxido de enxofre, 2 mols deste rea-gem totalmente com 2 mols de oxigênio (O2). )
( Na reação de trióxido de enxofre com água, 1 mol deste reage com 1 mol de água.
)
( A partir da queima do enxofre natural (S6) pode-se obter SO2. É assim que queimando 19,2 kg de enxo-fre obtém-se, no máximo, 64 kg de SO2.
)
( A partir de 8,0 kg de SO3 pode-se obter, por reação total com água, 9,8 kg de H2SO4.
51. (Pucsp) Para a obtenção de 5,2 g de sulfito de mag-nésio foi realizado um processo que constou das seguin-tes etapas:
(Dados: Mg = 24, O = 16 e S = 32)
• combustão de x gramas de enxofre → dióxido de enxofre.
• combustão de y gramas de magnésio → óxido de magnésio.
• dióxido de enxofre + água → ácido representado por A.
• óxido de magnésio + água → base representada por B.
• ácido A + base B → sulfito de magnésio + água. • Assinale a alternativa que indica corretamente os valores de x, de y e as fórmulas do ácido A, da base B e de sulfito de magnésio.
Massas Fórmulas
K V Ácido A Base B Sulfato de Mg
a) 1,6 1,2 H2SO3 Mg(OH)2 MgSO3
b) 1,30 1,95 H2SO3 Mg(OH)2 MgSO3
c) 1,38 1,04 H2SO4 Mg(OH)3 MgSO4
d) 1,89 1,73 H2SO4 MgOH Mg2SO4
52. (Uerj) O cobre metálico é obtido a partir do sulfeto de cobre I em duas etapas subsequentes, representadas pelas seguintes equações químicas:
Etapa 1: 2 Cu2S(s) + 3 O2(g) → 2 Cu2O(s) + 2 SO2(g) Etapa 2: Cu2O(s) + C(s) → 2 Cu(s) + CO(g)
Em uma unidade industrial, 447 kg de Cu2S reagiram com 100% de rendimento em cada uma das etapas.
Nomeie os dois gases formados nesse processo. Em seguida, calcule o volume, em litros, de cada um desses gases, admitindo comportamento ideal e condições nor-mais de temperatura e pressão.
53. (Fuvest) Um sólido S é decomposto por aquecimento e o produto sólido obtido, ao reagir com água, forma hidró-xido de cálcio. Este reage com carbonato de sódio produ-zindo soda cáustica (NaOH) e regenerando o sólido S que é reciclado. Qual a fórmula de S e sua respectiva massa necessária para iniciar um ciclo de produção de soda cáustica a partir de 1,06 toneladas de carbonato de sódio?
massas molares (g/mol) C — 12
O — 16 Na — 23Ca — 40
Admita em todas as etapas um rendimento de 100%.
a) CaO e 0,56 t b) CaO e 1,12 t
c) Ca(OH)2 e 1,06 t
d) CaCO3 e 1,00 t
e) CaCO3 e 2,00 t
54. (Fuvest) Duas das reações que ocorrem na produção do ferro são representadas por:
2C(s) + O2(g) → 2 CO(g)
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)
O monóxido de carbono formado na primeira reação é consumido na segunda reação. Considerando apenas estas duas etapas do processo, calcule a massa aproxi-mada, em kg, de carvão consumido na produção de uma tonelada de ferro.
Dados:
Massas atômicas: Fe = 56 u; O = 16 u.
55. (Unesp) A hidrazina, substância com fórmula mole-cular N2H4 é um líquido bastante reativo na forma pura. Na forma de seu monoidrato, N2H4 · H2O a hidrazina é bem menos reativa que na forma pura e, por isso, de manipulação mais fácil. Devido às suas propriedades físicas e químicas, além de sua utilização em vários pro-cessos industriais, a hidrazina também é utilizada como combustível de foguetes e naves espaciais, e em células de combustível.
A atuação da hidrazina como propelente de foguetes envolve a seguinte sequência de reações, iniciada com o emprego de um catalisador adequado, que rapidamente eleva a temperatura do sistema acima de 800° C:
3 N2H4(l) → 4 NH3(g) + N2(g)
N2H4(l) + 4 NH3(g) → 3 N2(g) + 8 H2(g)
Dados: Massas molares, em g . mol–1: N = 14,0;
H = 1,0
Volume molar, medido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) = 22,4 L
Calcule a massa de H2 e o volume total dos gases for-mados, medido nas CNTP, gerados pela decomposição estequiométrica de 1,0 g de N2H4(l).
56. (Uemg) O nitrito de sódio (NaNO2), um conservante de carnes, tem sido alvo de polêmicas. Na presença de ácido clorídrico (HCl) do suco gástrico, ele forma o ácido nitroso (HNO2), que, por ação de enzimas, reage produ-zindo as nitrosaminas, comprovadamente cancerígenas. No Brasil, para conservar carnes, o limite máximo permi-tido é de 0,20% m/m de nitrito de sódio.
A reação do processo descrito pode ser assim equacionada:
NaNO2(aq) + HCl(aq) → HNO2(aq) + NaCl(aq) HN2(aq) + (CH3)2 — NH →
(CH3)2 — N — N O + H2O(l) (Dimetilnitrosamina)
I. Em 3 kg de carnes, pode-se utilizar 60 g de NaNO2.
II. Partindo-se de 6,9 g de NaNO2, forma-se 4,7 g
de HNO2.
III. Um mol de nitrito de sódio produzirá 2 mol
de dimetilnitrosamina.
IV. Cada 36,5 g de ácido clorídrico que reagem
produzem 74 g de dimetilnitrosamina.
São CORRETAS apenas as proposições
a) I e II.
b) III e IV. c) I e III. d) II e IV.
57. (Ufpb) Os óxidos de silício, que compreendem mais de 90% da crosta terrestre, dependendo da proporção de oxigênio e silício, podem ter as mais diversas aplicações. Os silicones são usados como lubrificantes; o amianto é um isolante térmico; as zeólitas (aluminossilicatos) são empregadas como catalisadores, agentes secantes, abrandadores da dureza da água etc.
As equações, a seguir, representam transfor-mações químicas, envolvendo dióxido de silício e aluminossilicatos:
I. 2KAlSi3O8(s) + 2H2O(l) + CO2(g) →
→ K2CO3(aq) + Al2Si2O5(OH)4(s) + 4SiO2(s)
II. SiCl4(l) + 2H2O(l) → SiO2(s) + 4HCl(aq)
III. CaO(s) + SiO2(s) → CaSiO3(l)
IV. Si(s) + 2H2O(l) → SiO2(s) + 2H2(g)
Na reação III, considere que 28 g de óxido de cálcio reagem com 20 g de óxido de silício, sendo produzidos 19,5 g de CaSiO3. Nessas condições experimentais, é cor-reto afirmar:
a) O reagente limitante é o óxido de cálcio. b) O rendimento teórico da reação equivale a,
aproximadamente, 49 g de CaSiO3 .
c) O rendimento percentual da reação é de,
aproximadamente, 60%.
d) 30 g de óxido de silício são necessários para reagir,
totalmente, com 28 g de óxido de cálcio.
e) As quantidades fornecidas para os dois reagentes são
58. (Ufrn) Baseando-se na equação 2 NO2(g) + O3(g) → N2O5(g) + O2(g)
e nos diagramas a seguir, que representam a mistura rea-gente e também duas situações alternativas para os pro-dutos de reação [diagramas (I) e (II)],
Mistura de reagentes Pr odut os Legenda NO2 O3 N2O5 O2 (I) (II) pode-se afirmar que o produto da reação para a mistura reagente acima é corretamente representado por
a) II, em que NO2 é o reagente limitante.
b) I, em que NO2 é o reagente limitante.
c) II, em que O3 é o reagente limitante.
d) I, em que O3 é o reagente limitante.
59. (Uepg) Foram misturados 5,0 g de cloreto de sódio e 18,0 g de nitrato de prata ambos em solução aquosa, o que levou à formação de um precipitado branco de clo-reto de prata. Com relação à reação ocorrida, assinale o que for correto.
Massas atômicas (u): Na = 23; O = 16; Cl = 35,5 Ag = 108; N = 14.
01. A equação balanceada para essa reação é a seguinte:
NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s).
02. O reagente em excesso na reação é o NaCl. 04. A massa que sobra do reagente em excesso após a
ocorrência da reação é de 3,5 g.
08. A massa do precipitado de AgCl formado é de 44,1 g.
16. O reagente limitante da reação é o AgNO3.
60. (Unesp) A reação para a produção do pesticida orga-noclorado DDT é:
CCl3CHO + 2 C6H5Cl → (ClC6H4)2CHCCl3 + H2O (Massas atômicas (u): H = 1; O = 16; C = 12; Cl = 35,5).
a) Calcular a massa de DDT que se forma quando 100g
de CCl3CHO reage com 100g de C6H5Cl.
b) Indicar e justificar o reagente que está em excesso.
O que deve ocorrer se a massa de CCl3CHO for duplicada?
61. (Fatec) O gráfico a seguir relaciona as massas de magnésio que reagem com oxigênio para formar óxido de magnésio. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Massa de magnésio ( g · 10) Massa de oxigênio (g · 10)
Considere os reagentes em extrema pureza, e reação completa. A análise desse gráfico permite afirmar que
a) as massas de oxigênio e magnésio, envolvidas nas
reações, são inversamente proporcionais.
b) a massa de oxigênio, necessária para reagir com 48 g
de magnésio, é de 4,8 g.
c) usando-se 60 g de magnésio e 60 g de oxigênio
formam-se 100 g de óxido de magnésio, havendo um excesso de 20 g de oxigênio.
d) usando-se 60 g de magnésio e 60 g de oxigênio
formam-se 120 g de óxido de magnésio.
e) a proporção entre as massas de magnésio e oxigênio
que reagem para formar óxido de magnésio é de 2 de Mg para 3 de O.
62. (Ufrgs) Num processo de produção de ácido acé-tico, borbulha-se oxigênio no acetaldeído (CH3CHO), a 60 °C, na presença de acetato de manganês (II) como catalisador:
2 CH3CHO(l) + O2 (g) → 2 CH3COOH(l)
Num ensaio de laboratório para esta reação, opera-se no vaso de reação com 22,0 gramas de CH3CHO e 16,0 gra-mas de O2. Quantos gramas de ácido acético são obtidos nesta reação a partir destas massas de reagentes e qual o reagente limitante, ou seja, o reagente que é completa-mente consumido?
Massa de
CH3COOH obtida Reagente limitante
a) 15,0 g CH3CHO
b) 30,0 g O2
c) 30,0 g CH3CHO
d) 60,0 g O2
e) 120,0 g CH3CHO
63. (Ufc) Quando o dióxido de enxofre reage com cloro (ambos gasosos), originam-se dois produtos: o cloreto de tionila (SOCl2) e o monóxido de cloro (OCl2). Com relação a essa reação, é correto afirmar que:
a) o SOCl2 possui geometria molecular em gangorra.
b) um ácido de Bronsted reage com uma base de
Bronsted.
c) o oxigênio possui maior raio atômico entre os
d) o enxofre varia seu estado de oxidação de -4 nos
reagentes para +4 nos produtos.
e) o cloro é o reagente limitante quando 12,8 g de
dióxido de enxofre reagem com 14,2 g de cloro com 100 % de rendimento.
64. (Ufg) O hidróxido de alumínio é um composto quí-mico utilizado no tratamento de águas. Uma possível rota de síntese desse composto ocorre pela reação entre o sulfato de alumínio e o hidróxido de cálcio. Nessa rea-ção, além do hidróxido de alumínio, é formado também o sulfato de cálcio. Assumindo que no processo de sín-tese tenha-se misturado 30 g de sulfato de alumínio e 20 g de hidróxido de cálcio, determine a massa de hidró-xido de alumínio obtida, o reagente limitante da reação e escreva a equação química balanceada da síntese. 65. (Ufrj) O Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ), atualmente em fase de implan-tação no município de Itaboraí, utilizará como matéria -prima principal o petróleo pesado produzido no Campo de Marlim, na Bacia de Campos. Os produtos mais impor-tantes do COMPERJ podem ser vistos na tabela a seguir.
Principais produtos do COMPERJ Produtos de 1a geração Produção mensal (em 1.000 ton.) Produtos de 2a geração Produção mensal (em 1.000 ton.) Eteno Propeno Benzeno Butadieno p-xileno Enxofre 1300 881 608 157 700 45 Polipropileno Polietileno Estireno Etilenoglicol Áci-do tereftálico PET 850 800 500 600 500 600 A produção de enxofre elementar no COMPERJ será realizada através do processo Claus, que utiliza o sulfeto de hidrogênio retirado do petróleo. O processo envolve duas etapas: na primeira etapa, sulfeto de hidrogênio, em excesso, reage com oxigênio para formar dióxido de enxofre. Na segunda etapa, o dióxido de enxofre for-mado na primeira etapa reage com o sulfeto de hidrogê-nio, fornecendo o enxofre elementar.
Sabendo que as reações são completas e que para cada mol de oxigênio consumido são adicionados 170 g de sulfeto de hidrogênio, calcule as quantidades (em g) de enxofre elementar produzido e de sulfeto de hidrogê-nio que não reagiu.
66. (Ufc) O ácido fosfórico, H3PO4, pode ser produzido a partir da reação entre a fluoroapatita, Ca5(PO4)3F, e o ácido sulfúrico, H2SO4, de acordo com a seguinte equa-ção química:
Ca5(PO4)3F(s) + 5 H2SO4(l) → 3 H3PO4(l) + 5 CaSO4(s) + HF(g) Considere a reação completa entre 50,45 g de fluoroapa-tita com 98,12 g de ácido sulfúrico.
a) Qual é o reagente limitante da reação?
b) Determine a quantidade máxima de ácido fosfórico
produzida.
67. (Uepg) A reação entre alumínio pulverizado e óxido de ferro (III), 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe libera tanto calor que produz ferro derretido. Trata-se de um processo que e aproveitado na construção de ferrovias, para soldar trilhos de aço.
A respeito dessa reação, genericamente, e, em parti-cular, considerando uma experiência em que são utiliza-dos 4,20 mols de alumínio e 1,8 mol de óxido de ferro, assi-nale o que for correto.
Dados: Fe = 56 g/mol; Al = 27 g/mol; O = 16,0 g/mol
01. O alumínio, que e mais reativo, oxida, deslocando o
ferro do óxido de ferro.
02. Na experiência, o reagente limitante da reação e o
óxido de ferro.
04. Da experiência resultam 214,2 g de óxido de
alumínio.
08. Da experiência resultam 201,60 g de ferro.
68. (Unesp) Considere a reação em fase gasosa: N2 + 3H2 → 2NH3
Fazendo-se reagir 4 litros de N2 com 9 litros de H2 em condições de pressão e temperatura constantes, pode-se afirmar que:
a) os reagentes estão em quantidades estequiométricas.
b) o N2 está em excesso.
c) após o término da reação, os reagentes serão
totalmente convertidos em amônia.
d) a reação se processa com aumento do volume total. e) após o término da reação, serão formados 8 litros
de NH3.
69. (Ufpe) Foi entregue a um estudante de química um conjunto de elementos para que ele formasse pelo menos um sólido iônico, um composto molecular e uma liga metálica. O conjunto continha: 2,3 g de sódio sólido (Z=11, massa atômica 23,0 g mol–1); 7,1 g de cloro
molecu-lar (Z=17, massa atômica 35,5 g mol–1); uma quantia
des-conhecida de enxofre sólido (Z=16, massa atômica 32,0 g mol–1). Com base nessas informações, analise as
proposi-ções abaixo. )
( Um possível composto iônico a ser formado é o sul-feto de sódio sólido, cuja fórmula é Na2S, uma vez que o sódio apresenta 1 elétron na camada de valên-cia, e o enxofre, 6 elétrons na camada de valência. )
( A reação de todo o sódio com o cloro deve produzir 0,1 mol de NaCl e consumir somente uma parte do cloro fornecido.
)
( A eletronegatividade do enxofre é maior que a do cloro, uma vez que o enxofre apresenta somente 6 elétrons de valência, enquanto o cloro apresenta 7 elétrons de valência.
)
( Não é possível formar uma liga metálica com o con-junto de elementos fornecidos ao estudante. 70. (Ufrn) Uma atitude sustentável que visa a diminuir a poluição do ar é a regulagem dos motores dos automó-veis. Uma regulagem inadequada do motor favorece a combustão incompleta, que gera, além do dióxido de car-bono (CO2(g)), o monóxido de carbono (CO(g)) e a fuligem (C(s)).
Suponha que um carro use etanol como combustível e considere as reações e os dados da tabela apresenta-dos a seguir: C2H5OH(l) + 5 2 O2(g) → CO(g) + 3 H2O(l) + CO2(g) C2H5OH(l) + 2 O2(g) → 3 H2O(l) + 2 CO2(g) T = 298 K e P= 1 atm Substância DH0 f (kJ/mol) C2H5OH(l) -277,5 CO(g) -110,53 H2O(l) -285,83 CO2(g) -393,51 O2(g) 497,8
Tendo em vista essa situação, quando o motor não estiver bem regulado,
a) a combustão é incompleta, pois, na mistura ar (O2)/
combustível, o O2 é a substância limitante da reação.
b) na combustão incompleta, o consumo de álcool para
produzir a mesma quantidade de energia que na combustão completa é menor.
c) na combustão incompleta dos gases liberados, só o
CO2 tem impacto indesejado na qualidade do ar.
d) a combustão é incompleta, pois, na mistura ar
(O2) /combustível, o etanol é a substância limitante da reação.
71. (Espcex (Aman)) O fosgênio é um gás extremamente venenoso, tendo sido usado em combates durante a Pri-meira Guerra Mundial como agente químico de guerra. É assim chamado porque foi primeiro preparado pela ação da luz do sol em uma mistura dos gases monóxido de carbono (CO) e cloro (Cl2) conforme a equação balan-ceada da reação descrita a seguir: CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g).
Em um reator foram dispostos 560 g de monóxido de carbono e 355 g de cloro. Admitindo-se a reação entre o monóxido de carbono e o cloro com rendimento de 100% da reação e as limitações de reagentes, a massa de fosgê-nio produzida é de
Dados: massas atômicas: C = 12 u; Cl = 35 u; O = 16 u.
a) 228 g b) 497 g c) 654 g d) 832 g e) 928 g
Gabarito
1. D 2. B 3. A 4. 15 5. B 6. A 7. C 8. 01 + 02 + 08 = 11. 9. A 10. D 11.a) Massa de sódio ingerido na salada com pão: m = 30 mg + 50 mg + 750 mg + 157 mg = 990 mg
Cálculo da porcentagem de sódio ingerida (consi-derando o mínimo de 1100 mg de sódio)
1100 mg —— 100% 990 mg —— x x = 90%
O porcentual da necessidade diária mínima de sódio será de 90%.
b) Massa de sódio que deve ser acrescida para
satisfa-zer a necessidade máxima de 3300 mg: m’ = 3300 mg - 990 mg = 2310 mg = 2,310 g de Na Massa molar de NaCl =
(22,990 + 35,453) g/mol = 58,443 g/mol 58,443 g de NaCl —— 22,990 g de Na x —— 2,310 g de Na x = 5,872 g de NaCl 12. 01 + 04 + 16 + 32 = 53 13. B 14. B 15. B16. B 17. C 18.
a) A massa resultante da desidratação do cloreto é de 1,042 g e esta massa corresponde a massa de cloreto de bário na espécie hidratada. Como n = m/M , basta calcu-lar a massa mocalcu-lar do cloreto de bário:
M = 137,33 + 2(35,45) = 208,23 g/mol.
Portanto:
n = 1,042 g/208,23 g mol-1= 0,005 mol.
b) A massa de água de hidratação é a diferença entre
a massa do cloreto hidratado e do cloreto anidro. Dm= 1,222 - 1,042 = 0,18 g
Portanto:
n = 0,18/18 = 0,01 mol.
c) Como o número de mols de cloreto e de água de hidratação se relacionam da forma 0,005 mol para 0,01 mol, percebemos que a proporção é de 1 mol para 2 mols. Portanto a formula molecular é dada por:
BaCl2.2H2O.
19.
a) O sobrescrito 15 junto ao símbolo N representa a soma dos prótons mais os nêutrons (número de massa), ou seja, é a identificação do Isótopo 15 do átomo de nitrogênio.
b) Massa molar do 15NH
415NO3 = 82 g/mol.
Massa molar do NH4NO3 = 80 g/mol. 1 mol (15NH 415NO3) —— 82 g n(nitrogênio) —— m n(nitrogênio) = 0,024 m mol. 1 mol (NH4NO3) —— 80 g n(nitrogênio)’ —— m n(nitrogênio)’ = 0,025 m mol.
0,025 m > 0,024 m. Logo, a quantidade de nitrogênio (em mol) na amostra de NH4NO3 é maior.
c) 1,05 . 103 mol/ha . 5 = 5,25 . 103 mol/ha. 20. C 21. C 22 A 23. E 24. A 25. D 26. D 27. D 28. B 29. A 30. D 31. E 32. D
33.
a) A partir da relação estequiométrica, teremos: CaCO3(s) + SO2(g) CaSO3(s) + CO2(g)
100 g —— 64 g mCaCO3 —— 128 t
mCaCO3 = 200 t = 200 × 103 kg
200 × 106 g = 2 × 108 g
b) A partir da relação estequiométrica, teremos:
CaCO3(s) + SO2(g) CaSO3(s) + CO2(g) 100 g —— 1 mol 2 × 108 g —— nCO2 nCO2 = 2 × 106 mol R = 0,082 atm × L × mol–1 × K–1 P × V = n × R × T 1 × VCO2 = 2 × 106 × 0,082 × 298 VCO2 = 48, 872 × 106 L = 4,89 × 107 L
34. Dados: Cu = 63,5 g/mol; N = 14,0 g/mol; O = 16,0
g/mol; R = 0,082 atm · L · mol-1 · K-1 a) Teremos: 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 3 × 63,5 g —— 3 × 178,5 g 635 g —— mCu(NO3)2 mCu(NO3)2 = 1785 g b) Teremos: 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 3 x 63,5 g —— 2 mol 635 g —— nNO nNO = 6,67 mol P x V = n x R x T 8,2 × V = 6,67 × 0,082 × 300 V = 20,01 L 35. a) Teremos: 2MnO aq 5C O aq 16H aq 2Mn aq 1 CO g 8H O 4 2 42 2 2 2 − − + +
( )
+( )
+( )
→( )
+ 0( )
+ ( ) 22 10 22 110 mol L x V V x L × = CO2 CO2 b) Na produção de 440 L de CO2, vem: 2MnO aq 5C O aq 16H aq 2Mn aq 1 CO g 8H O 4 2 42 2 2 2 − − + +( )
+( )
+( )
→( )
+ 0( )
+ ( ) 22 10 22 440 4 mol L n L n mol × = − − MnO4 MnO4 36. Equações: 4NH 3O 2N 6H O 2PH33 4O22 P O2 52 3H O22 + → + + → +Nas mesmas condições de pressão e temperatura, teremos: 4NH 3O 2N 6H O 4x 3 3x2 2x 2 6x2 + → + 2PH 4O P O 3H O 2y3 4y2 y2 5 3y2 + → + Volume de gás oxigênio = 3x + 4y = 150 cm3
Volume do nitrogênio gasoso = 2x = 20 cm3 3x 4y 150 2x 20 x 10 y 30 + = = = = Mistura original = 4x + 2y = 4(10) + 2(30) = 100 cm3 Vmistura original = 100 cm3 37.
a) Equação química balanceada:
2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g).
b) Cálculo da massa de NaN3(s)
P V n R T n n mol NaN Na N N s × = × × × = × × = → 1 50 0 082 298 2 046 2 2 2 3 , , ( ) (ss s NaN s NaN s N g mol m mol m g ) ( ) ( ) ( ) , , + × = 3 2 65 3 2 046 88 66 2 3 3 38.
a) De acordo com a equação, teremos:
1 1 180 84 400 9 8 4 3 3 3 3
mol C H O mol NaHCO
g g NaHCO mg m m NaHCO NaHCO ( ) ( ) ( ) == 187 mg
b) Convertendo a massa de ácido acetilsalicílico para
mol, vem: n m M g g mol mol C H O9 8 4 1 90 180 0 50 = = ⋅ − = ,
A partir da equação fornecida no enunciado e aplicando a equação de estado dos gases, teremos:
1 mol (ácido acetilsalicílico) 1 mol (CO )
0,50 mol (ácido acetilsalicílico) 0,50 mol (CO )
P V n R T
1 atm V 0,50 mol 0,08 atm K mol K 300 K
V 12 L 2 2 1 1 CO2 × = × × × = × ⋅ ⋅ ⋅ × = − −
39.
a) Observamos a relação de 2:1 no caso do ar seco e de 1:1 no caso do ar úmido. O dispositivo seria mais útil em ambiente úmido, pois para uma mesma massa de KO2 haveria remoção de maior quantidade de CO2.
b) Situação inicial: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 KO2 4V Inicial
De acordo com a equação:
4KO2(s) + 2CO2(g) = 3O2(g) + 2K2CO3(s) a proporção entre CO2 e O2 é de 2 para 3. Então:
2V – 3V 4V – x x = 6v
Serão produzidos 6 volumes de oxigênio gasoso.
40. B 41. C
42. Observe as equações:
Combustão do metano:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
Combustão do GLP (principalmente butano): C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g) A seguir temos os cálculos dos volumes. Para o metano: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) 1 volume 1 volume V(CH4) 22,4 L V(CH4) = 22,4L Para o butano:
C4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g) 1 volume 4 volumes
V(C4H10) 22,4 L V(C4H10) = 22,4/4 = 5,6 L
43. a) Teremos:
Para n mols de butano:
1 mol C H 58 g n m m 58n g 4 10 C4H10 C4H10=
Para n mols de propano:
1 mol C H 44 g n m m 44n g 3 8 C3H8 C3H8 = m m 1,02 g 58ng 44ng 1,02g n 0,01 mol C4H10+ C3H8= + = =
b) Para a mistura de propano e butano, teremos:
24 L 1 mol V 0,02 mol V 0,48 L 480 mL= = Vazão do gás V volume t tempo mL mL t t = ⋅ = = − ( ) ( ) min min ∆ ∆ ∆ 48 480 10 1 c) Teremos: ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ t s s Velocidade S t m s S s S m = = × = = ⋅ = = − 10 10 60 600 2 5 600 1500 1 min , oou S m ∆ =1 5 10, × 3 44. 01 + 02 + 04 + 32 = 39. 45.
a) Equações químicas balanceadas que representam as
reações das substâncias com os íons H+ do suco gástrico,
que não produzem gás:
Mg(OH) (s) 2H (aq) 2H O( ) Mg (aq)
A (OH) (s) 3H (aq) 3H O( ) A (aq)
NaHCO (aq) 2H (aq) H O( ) CO (g) Na (aq) ou
NaHCO (aq) 2H (aq) H CO (aq) Na (aq)
2 2 2 2 2 3 3 2 2 3 2 3 + + + + + + + + + + + + + + + + + b) Teremos:
NaHCO (s) HC (aq) NaC (aq) H O( ) CO (g)
84 g 44g 0,60 5 g m m 1,57 g n 1,57 44 0,035 mol 0,035 22,4 L 0,78 L nas CNTP 3 2 2 CO2 CO2 CO2 + → + + × = = = × = 46. A 47. E 48. B 49. B 50. F V F V 51. A
52. Para a resolução do problema, podemos montar a
equação global do processo.
Nesse procedimento, vamos somar as duas equações da seguinte forma:
Etapa 1
2Cu S 3O 2Cu O 2SO
Etapa 2 2Cu O 2 s 2 g 2 2 g 2 s ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) + → s + x ( )2 ++ → + + + → ( ) ( ) ( ) 2 2 2 C 4Cu CO Equação Global 2Cu S 3O C 2 s s g SSO +Cu + 2CO
Os dois gases formados pelo processo são o monóxido de carbono (CO) e o dióxido de enxofre (SO2).
Cálculo do volume de cada um dos gases na CNTP: Lembrar que, nessas condições, o volume molar dos gases é de 22,4 L/mol.
Como os dois gases são produzidos na proporção de 1:1, podemos afirmar que o volume produzido pelos dois é igual.
318g de Cu S2 44 8L de CO
2 mols de Cu2S 2 mols de CO C
, N NTP 477 g V V 67 2 L de CO produzido ( ) = . . 000 00
Assim, podemos dizer que o volume de SO2 produzido também foi de 67.200 L.
53. D 54. 321,4 kg
55. Somando as equações estequiométricas, teremos:
3 4 4 3 8 4 2 4 3 2 2 4 3 2 2 2 4 N H NH g N g N H NH g N g H g N H ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( → + + → + )) ( ) ( ) ; ( ) ( ) → + = ⋅ = ⋅ → + − − 4 8 32 2 4 4 2 2 2 4 1 2 1 2 4 2 N g H g N H g mol H g mol N H N g 88 4 32 8 2 1 0 125 2 2 2 H g g g g m m g H H ( ) , × × = 4 N H ( ) 4 N (g) 8H (g) 4 32 g 12 22,4 L 1 g V V 2,10 L 2 4 2 2 12 volumes total total → + × × = 56. D 57. D 58. B 59. 01 + 04 = 05. Teremos:
NaC AgNO NaNO AgC
58,5g 170 g
5g 18,0 g
Multiplicando em cruz : 58,5 18 1053 (excesso) 5 170 850
NaC AgNO NaNO AgC
58,5g 170 g
5g 18,0 g
NaC AgNO NaNO AgC
58,5g 170 g 5g m m 14,53 g m 18,0 14,53 3,47 g 3,5 g aq 3 aq 3 aq s aq 3 aq 3 aq s
lim itante há excesso de reagente aq 3 aq 3 aq s + → + × = × = + → + + → + = = − = ≈
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
60. a) m = 157,55 g b) CCl3CHO (excesso)Dobra a velocidade da reação. 61. C
62. C 63. E
64. Equação balanceada da síntese:
A SO 3Ca OH 2A OH 3CaSO 342g 222g x 2 g x 3 8g 2 4 3 2 3 4
( )
+( )
→( )
+ = , 0 0Supondo que ocorra o consumo total dos 20 g de
Ca(OH)2, seriam necessários 30,8 g de Al2(SO4)3. Dessa forma, concluímos que o reagente limitante é
Ca(OH)2, pois foi totalmente consumido. Assim: 222g 56g 2 3 mols de Ca OH 2( ) 2 mols de A OH 3( ) 1 00 0 g m m 14 5g de A OH aproximadamente= ,
(
)
3, . 65. Teremos: 2H2S + O2 → 2S + 2H2O 2(34 g) 1 mol 2(32 g) Massa de enxofre = 64 g H2S em excesso = 170 g – 68 g = 102 g 66.a) A fluoroapatita (Ca5(PO4)3F) é o reagente
limi-tante da reação. b) 29,41 g H3PO4. 67. 1 + 2 + 8 = 11 68. B 69. V – V – F – V. Teremos:
Um possível composto iônico a ser formado é o
sul-feto de sódio:
Na Na S2 Na S
2 ⇒ + + −
O conjunto continha: 2,3 g de sódio sólido (Z = 11, massa atômica 23,0 g mol–1); 7,1 g de cloro molecular
(Z = 17, massa atômica 35,5 g mol–1):
2Na(s) C (g) 2NaC 2 23 g 71 g 2 58,5 g 2,3 g 7,1 g m 2 23 7,1 326,6 (excesso) 71 2,3 163,3 (limitante) m 5,85 g n 5,85 g 58,5 g.mol 0,1 mol 2 excesso NaC NaC NaC 1 + → × × × × = × = = = − =
A eletronegatividade do cloro (3,0) é maior do que a do enxofre (2,5). O cloro está à direita do enxofre no mesmo período.
O cloro e o enxofre são ametais, logo não formam ligações metálicas nestas condições.
70. A 71. B
