04-estequiometria

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QUÍMICA 
 
Editora Exato 17 
ESTEQUIOMETRIA 
1. INTRODUÇÃO 
É o cálculo das quantidades de reagentes e/ou 
produtos em uma reação química. 
Observe: 
1 Mol
(C.N.T.P.)
ocupa
possui
pesa
V = 22,71 litros
massa molar
(em gramas)
6,02 x 10
Entidades elementares
23 átomos
moléculas
íons
 
2. PROCEDIMENTO PARA O CÁLCULO 
1o) Montar a equação química. 
 
2o) Fazer o balanceamento da equação. 
 
3o) Montar uma regra de três entre os dados e a 
pergunta do problema. 
Exemplo: 
Sobre a oxidação do monóxido de carbono e-
quacionada abaixo: 
2 2
CO(g) O (g) CO (g)+ →
Dados :
C 12g/mol.
O 16g/mol.
=
=
 
Quantos gramas de CO2 serão obtidos, quando 
consumidos 7g de CO? 
Resolução: 
1CO +
1
2
(g) (g) (g)
2 2
2
1COO
1º passo:
montar a equação
2º passo:
balancear a equação
3º passo:
montar a regra
de três
28g de CO
7g de CO
2
44g de CO
X
X=
7g . 44g
28g
= 11g de CO
 
3. REAGENTE LIMITANTE E REAGENTE EM 
EXCESSO 
Calcula-se primeiro as quantidades que reagem 
entre si de cada componente. Para isto, estabelece-se 
uma regra de três, descobrindo o reagente em exces-
so. 
Para resolvermos a questão, trabalharemos 
sempre com o reagente que aparece em menor quan-
tidade (reagente limitante). Despreze o reagente em 
excesso. 
4. GRAU DE PUREZA (P) E RENDIMENTO 
(R) 
Nos dois casos, obteremos, no exercício, o e-
quivalente a 100% de pureza ou de rendimento e, a 
partir disto, estabelecemos uma regra de três, utili-
zando a porcentagem dada na questão (de pureza ou 
rendimento). 
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 
1 O maior emprego isolado do ácido sulfúrico é 
observado na indústria de fertilizantes à base de 
fósforo ou de amônio. O exemplo mais importan-
te é a obtenção do “superfosfato”: 
Ca3(PO4)2 + H2SO4 � Ca2H2(PO4)2 + CaSO4 
O fósforo (P) é usado no desenvolvimento das 
raízes. 
[M(Ca)=40,1g/mol; M(P)=31,0g/mol; 
 M(O)=16,0g/mol; M(H)=1,0g/mol; 
M(S)=32,0g/mol]. 
Calcule a massa de ácido sulfúrico, em tone-
ladas (t), necessária para reagir com 155150 Kg de 
Ca3(PO4)2 (fosforita) na produção de “superfosfato”, 
considerando a inexistência de excesso de qualquer 
reagente. 
Resolução: 
Avaliando a reação percebemos que ela ocorre 
na proporção de 1:1, logo 1 mol de fosforita reage 
com um mol de ácido sulfúrico. A massa molar de 
fosforita é igual a 310,3g/mol e de ácido sulfúrico é 
igual a 98 g/ mol. 
Montando uma regra de três, temos: 
310,3g de fosforita  →reagem 98g de ácido sulfúrico 
155150kg de fosforita  →reagem X kg de ácido sul-
fúrico 
 
X = 49000 kg 
Logo, a resposta será igual a 49 toneladas. 
 
2 A combustão completa de isooctano (C8H18) leva 
à formação de dióxido de carbono e água. Calcu-
le a massa, em kg, de dióxido de carbono lançada 
no meio ambiente, na combustão completa de 
10,0 mols de isooctano. Multiplique o resultado 
encontrado por 10 e despreze a parte decimal, ca-
so exista. 
Considere os dados: M(C)=12,0g/mol, 
M(H)=1,0 g/mol e M(O)=16,0 g/mol. 
 
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Resolução: 
A combustão completa do isooctano é repre-
sentada por: C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O. 
Desta forma, 1 mol de isooctano produz 8 mols 
de CO2, como a massa molar do CO2 é igual a 44 
g/mol, temos a seguinte relação: 
1 mol de isooctano  →produz 352 g de gás carbôni-
co 
10 mols de isooctano  →produzirá X mols de gás 
carbônico 
 
X = 3520g de gás carbônico 
 
Logo o valor em kg será igual a 3,52. 
 
EXERCÍCIOS DE SALA 
1 (UnB) Os relâmpagos ocasionam a quebra de 
moléculas do gás nitrogênio, possibilitando que 
átomos deste elemento possam ser fixados a ou-
tros elementos. A fixação de átomos de nitrogê-
nio a átomos de oxigênio forma o óxido de 
nitrogênio, de acordo com a equação química 
(não balanceada) 
N2(g) + O2(g) → NO(g) 
O óxido de nitrogênio é então levado para o solo 
pelas chuvas, fertilizando-o. Algo em torno de 1 
(um) quilograma de NO é produzido por cada re-
lâmpago. 
Massas molares: 
� M (N) = 14,0 g/mol. 
� M (O) = 16,00 g/mol. 
Com essas informações, julgue os itens a seguir: 
1111 Pela equação acima, para cada mol de nitrogê-
nio são produzidos 2 (dois) mols de óxido de 
nitrogênio. 
2222 Com 65g inicial de N2 será formado 120g de 
NO. 
3333 Nas Condições Normais de Temperatura e 
Pressão (CNTP), em cada mol de nitrogênio 
serão obtidos 22,71 litros de óxido de nitrogê-
nio. 
 
2 (UnB) Nas receitas para fazer bolos, é muito uti-
lizado um fermento chamado sal bicarbonato de 
amônia, também chamado de carbonato ácido de 
amônia. Quando aquecido, esse sal decompõe em 
gás carbônico, amônia e água. Partindo-se de 
158g de fermento que apresenta 50% de pureza 
em carbonato ácido de amônia, calcule a massa 
(em gramas) de gás carbônico obtida. 
Massas molares: 
� M(N) = 14,0g/mol. 
� M(C) = 12,0 g/mol. 
� M(O) = 16,0 g/mol. 
� M(H) = 1,0 g/mol. 
Reação fornecida: 
NH4 HCO3(s) → CO2(g) + NH3(g) + H2O(g) 
 
3 (UnB) O carbonato de sódio (Na2CO3), usado na 
fabricação de vidro, é encontrado na natureza em 
quantidades mínimas. Ele, entretanto, pode ser 
obtido através de produtos naturais muito abun-
dantes: o carbonato de cálcio (CaCO3, mármore) 
e o cloreto de sódio (NaCl, sal de cozinha). A e-
quação abaixo fornece a obtenção do carbonato 
de sódio: 
CaCO3 + 2NaCl → Na2CO3 + CaCl2 
Massas molares: 
� M(Ca) = 40,0 g/mol. 
� M(O) = 16,0 g/mol. 
� M(Cl) = 35,5 g/mol. 
� M(Na) = 23,0 g/mol. 
� M(C) = 12,0 g/mol. 
A partir destas informações, julgue os itens que se 
seguem: 
1111 A reação química acima é de deslocamento 
simples. 
2222 A partir de 400g de CaCO3 serão obtidos 4 
(quatro) mols de Na2CO3. 
3333 Para cada mol de NaCl serão obtidos 3,01 x 
1023 moléculas de Na2CO3. 
 
4 (UnB) A reação de combustão de um dos com-
ponentes do gás de cozinha, o gás butano, pode 
ser representada pela seguinte equação química 
não-balanceada: 
C4H10(g) + O2(g) � CO2(g) + H2O(l) 
Sabendo que o volume molar de um gás ideal nas 
CNTP é 22,71 L/mol e que M(C) = 12 g/mol, 
M(O) = 16 g/mol e M(H) = 1 g/mol, julgue os i-
tens que se seguem: 
1111 De acordo com a lei das proporções definidas, 
dobrando-se as massas dos gases butano e oxi-
gênio, as massas de gás carbônico e de água 
diminuirão na mesma proporção. 
2222 São necessários 13 mols de gás oxigênio para 
reagir com 2 mols de gás butano. 
3333 A queima de 58 g de butano produzirá 90 g de 
água. 
4444 Nas CNTP, para produzir 45,42 L de gás car-
bônico são necessários 116 g de gás butano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Editora Exato 19 
5 (UnB) A transformação do mármore (carbonato 
de cálcio) em gesso (sulfato de cálcio), sob a ação 
da chuva ácida (solução aquosa de ácido sulfúri-
co), é dada por uma equação química que tem 
como produtos, além do sulfato de cálcio, a água 
e o gás dióxido de carbono. Admitindo que os re-
agentes sejam consumidos totalmente, calcule a 
massa em gramas de sulfato de cálcio, formada 
quando 50 gramas de carbonato de cálcio reagem 
com 49 gramas de ácido sulfúrico. 
CaCO (s) H SO (aq) CaSO (s) H O( ) CO (g)
3 2 4 4 2 2
+ → + +l 
Dados: Massas molares (M): M (Ca) = 
40g / mol 
 M (C) = 12 g / mol. 
 M (O) = 16 g / mol. 
M (H) = 1gg / mol. 
M (S) = 32 g / mol. 
 
6 (CATÓLICA) O hidróxido de alumínio 
(Al(OH)3) é utilizado como medicamento à aci-
dez estomacal (azia), provocada pelo excesso de 
ácido clorídrico (HCl) produzido pelo estômago. 
Sabendo-se que uma dose do medicamento con-
tém 3,2g de Al(OH)3, determine o número de 
mols de HCl neutralizados no estômago. 
Dados: massa molar do Al(OH)3 = 78g/mol. 
 
7 A equação química SO2(g) + 2H2S(g) → 
2H2O(L) + 3S(s) representa a reação de formação 
do enxofre a partir de gases vulcânicos. Para 
produzir um depósito de enxofre de 4,8 x 106 
Kg, são necessários quantos mols de SO2(g) ? 
Massas molares: 
� M(S) = 32,0 g/mol. 
� M(O) = 16,0 g/mol. 
Divida a sua resposta por 107. 
 
8 (CEUB-2°/98) 7,0 g de nitrogênio reagem com 
quantidade suficiente de hidrogênio produzindo 
amônia, segundo a equação química não balance-
ada: 
N2(g) + H2(g) � NH3(g)A massa de amônia produzida nesta reação será: 
Dados: N - 14 u e H - 1 u. 
a) 34 g. 
b) 17 g. 
c) 15 g. 
d) 7,5 g. 
e) 8,5 g. 
 
 
 
 
 
9 (UnB) A equação química (não balanceada) que 
descreve a reação de formação da amônia (NH3), 
a partir das substâncias simples nitrogênio e hi-
drogênio, é: 
N2(g) + H2(g) � NH3(g) 
Calcule a quantidade de N2(g) (em gramas) que se-
rá consumida na obtenção de 170g NH3(g). 
Massas molares: M(N) = 14 g/mol. 
 M(H) = 1 g/mol. 
 
10 (FUVEST) Nas indústrias petroquímicas, o en-
xofre pode ser obtido pela reação: 2H2S + SO2 � 
3S + 2H2O 
Qual a quantidade máxima de enxofre, em gra-
mas, que pode ser obtida, partindo-se de 5,0 mols 
de H2S e 2,0 mols de SO2 ? Indique os cálculos. 
Massa atômica do S = 32,1. 
 
11 (Cesgranrio) Um funileiro usa um maçarico de 
acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno 
é obtido na hora, através da seguinte reação quí-
mica: 
Dados: M(Ca)=40g/mol 
 M(C) = 12g/mol 
CaC2 + 2H2O � Ca(OH)2 + C2H2 
Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio 
(CaC2) que será necessária para obter 12,31 L de 
acetileno (C2H2) a 1 atm e 27°C? 
a) 64 g. 
b) 16 g. 
c) 3,2 g. 
d) 32 g. 
e) 6,4 g. 
 
12 (ESPEM-SP) O hipoclorito de sódio tem propri-
edades bactericida e alvejante, sendo utilizado 
para cloração de piscinas, e é vendido no merca-
do consumidor, em solução, como Água Sanitá-
ria, Cândida, Q-bôa, etc. 
Para fabricá-lo, reage-se gás cloro com soda 
cáustica: 
Cl2 + 2NaOH � NaCl + NaCIO + H2O 
A massa de soda cáustica, necessária para obter 
149 kg de hipoclorito de sódio, é: 
Dados: M(Na) = 23 g/mol 
 M(O)=16g/mol 
 MCl)=35,5 g/mol 
 
a) 40 kg. 
b) 80 kg. 
c) 120 kg. 
d) 160 kg. 
e) 200 kg. 
 
 
Editora Exato 20 
13 (UnB-PAS-1° Ano). Uma das atividades do 
químico, com importantes aplicações nas demais 
áreas do conhecimento humano, consiste em de-
terminar a quantidade de uma substância necessá-
ria para reagir com outra. Um médico, quando 
receita certo medicamento, deve calcular a quan-
tidade de substância ativa do medicamento que 
reagirá com as substâncias do organismo do paci-
ente. Para realizar seus cálculos, o médico pode 
tomar como base as relações estequiométricas en-
tre as substâncias reagentes. Com relação aos 
princípios da estequiometria, envolvidos nos cál-
culos do médico, julgue os itens a seguir: 
1111 Para tais cálculos, é necessário balancear a e-
quação química; o que significa considerar 
que, na reação química, embora haja transfor-
mação, há conservação de átomos. 
2222 Os cálculos estequiométricos poderão ser fei-
tos com base na massa molar da substância a-
tiva, determinada experimentalmente, e com 
base em resultados da lei das proporções, defi-
nidas para a reação em questão, ainda que não 
se tenha conhecimento preciso da estrutura 
química daquela substância. 
3333 Cálculos de medicação que se baseiam na es-
tequiometria pressupõem o conhecimento de 
técnicas específicas de contagem de moléculas 
uma a uma. 
 
14 (UERJ) "O químico francês Antoine Laurent de 
Lavoisier ficaria surpreso se conhecesse o muni-
cípio de Resende, a 160 quilômetros do Rio. É lá, 
às margens da Via Dutra, que moradores, empre-
sários e o poder público seguem à risca a máxima 
do cientista que revolucionou o século XVIII, ao 
provar que, na natureza, tudo se transforma. Gra-
ças a uma campanha que já reúne boa parte da 
população, Resende é forte concorrente ao título 
de capital nacional da reciclagem. Ao mesmo 
tempo em que diminui a quantidade de lixo joga-
do no aterro sanitário, a comunidade faz sucata 
virar objeto de consumo. Nada se perde." 
(Revista Domingo, 11 jul. 1993). 
Assim, com base na equação: 
2Al2O3(s) � 4Al(s) + 302(g) 
e supondo-se um rendimento de 100% no proces-
so, a massa de alumínio que pode ser obtida na re-
ciclagem de 255 kg de sucata, contendo 80% de 
Al2O3 em massa, é: 
Dados: M(Al) = 27 g/mol. 
M(O) = 16 g/mol. 
M(H) = 1 g/mol. 
M(S) = 32 g/mol. 
a) 540 kg. 
b) 270 kg. 
c) 135 kg. 
d) 108 kg. 
e) 96 kg. 
 
15 (FUVEST-SP) O equipamento de proteção co-
nhecido como air bag, usado em automóveis, 
contém substâncias que se transformam, em de-
terminadas condições, liberando N2, que infla um 
recipiente de plástico. 
As equações das reações envolvidas no processo 
são: 
2NaN3 � 2Na + 3N2 
azoteto de sódio 
10Na + 2KNO3 � K2O + 5Na2O + N2 
a) Considerando que N2 é gerado nas duas rea-
ções, calcule a massa de azoteto de sódio ne-
cessária para que sejam gerados 80 L de 
nitrogênio, nas condições ambientes. 
b) Os óxidos formados, em contato com a pele, 
podem provocar queimadura. Escreva a equa-
ção da reação de um desses óxidos com a água 
contida na pele. 
(Dados: volume molar do gás nas condições am-
bientes = 25 L/moI; massa molar do NaN3 = 
65 g/mol). 
GABARITO 
Exercícios 
1 C, E, E 
2 44g 
3 E, C, C 
4 E, C, C, E 
5 68g 
6 0,12 
7 5 
8 E 
9 140g 
10 192,6g 
11 D 
12 D 
13 C, C, E 
14 D 
15 a) 104g 
b) K2O + H2O � 2KOH 
 Na2O + H2O � 2NaOH