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ESTEQUIOMETRIA - CASOS ESPECIAIS

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ESTEQUIOMETRIA II
1
Revisando...
Estequiometria: corresponde aos cálculos de massa, de mol e de volume das substâncias de uma reação química, com base na proporção dada pelos coeficientes da equação.
Balanceamento de reações: igualar a quantidade dos átomos dos elementos nos reagentes e nos produtos.
Reagente em excesso: aquele que está em uma quantidade estequiométrica superior a dos demais reagentes e, portanto, não é completamente consumido.
Reagente limitante: é aquele que limita a quantidade de produto que pode ser produzido na reação, ou seja, quando ele é totalmente consumido, a reação para, mesmo tendo ainda outros reagentes.
Revisando...
Revisando...
Cálculo mol-mol:
Revisando...
Cálculo com massas:
Revisando...
Cálculo com volume: conversão volume ↔ mol.
Uso da equação de estado de um gás ideal: PV = nRT
Volume molar: é o espaço ocupado, em litros, por 1 mol de qualquer matéria no estado gasoso e em determinadas condições de temperatura e pressão.
CNTP (1 atm, 0°C):  Vmolar = 22,4 L/mol; 
 CATP (1 atm, 25°C): Vmolar  = 24,5 L/mol.
Pureza
Pureza: determinação matemática do teor ou grau (porcentagem) da substância de interesse para uma reação química, a partir de uma amostra de matéria-prima.
Impureza: parte da massa da matéria-prima que é formada por outras substâncias que não participam da reação química de interesse.
Obtenção da pureza: reação química para verificar a massa de produto obtida (I), aplicação da lei de Proust e de cálculo estequiométrico para obtenção da massa de reagente que deveria ter sido utilizada para formar a massa obtida (II), regra de três para determinação do grau de pureza (III).
massa qualquer utilizada do reagente ---------- 100% de pureza
massa real do reagente ---------- x
O resultado desse cálculo fornece o grau de pureza exato da matéria-prima utilizada, bem como seu grau de impureza. Para calcular o grau de impureza, basta realizar uma subtração simples:
grau de impureza = 100% – grau de pureza
Pureza
1.) Uma das formas de produção da amônia é a partir da reação entre a cal viva (óxido de cálcio) e o cloreto de amônio. Veja essa reação a seguir: 
CaO(s) + 2 NH4Cl(s) → 2 NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s)
Sabe-se que 10,5 g de uma amostra de cal viva foram colocados para reagir com excesso de cloreto de amônio e foram produzidos 5,1 g de amônia. Qual é o grau de pureza em óxido de cálcio dessa amostra de cal viva usada?
a.) 60%
b.) 73%
c.) 80%
d.) 90%
e.) 125%
Pureza
2.) (UFRGS-RS) O gás hilariante, N2O(g), pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrato de amônio, NH4NO3(s), conforme mostra a reação a seguir:
NH4NO3(s) → N2O(g) + 2 H2O(ℓ)
Se de 4,0 g do NH4NO3(s) obtivemos 2,0 g de gás hilariante, podemos prever que a pureza do sal é de ordem:
a.) 100% 
b.) 90% 
c.) 75% 
d.) 50% 
e.) 20%
Pureza
3.) O dióxido de titânio é um pó branco, sendo o pigmento mais utilizado no mundo em tintas para superfícies metálicas e em plásticos. Ele apresenta muitas vantagens, como alta durabilidade e resistência ao calor. Esse composto passa por análises de pureza, e uma delas consiste em reagir uma amostra sua com trifluoreto de bromo com a formação de oxigênio como um dos produtos, como mostra a reação logo mais abaixo. A massa de oxigênio produzida é determinada e, com isso, pode-se verificar a pureza do dióxido de titânio.
3 TiO2(s) + 4 BrF3(l) → 3 TiF4(s) + 2 Br2(l) + 3 O2(g)
Sabe-se que 50 g de uma amostra de dióxido de titânio foram analisados dessa forma, tendo sido produzidos 14 g de gás oxigênio. Qual é a porcentagem, em massa, de dióxido de titânio nessa amostra? (Dadas as massas molares em g/mol: Ti = 47,88; O = 16; Br = 79,9; F = 19).
a.) 60% b.) 70%
c.) 80% d.) 90%
e.) 100%
Pureza
3.) Reação química:
3 TiO2(s) + 4 BrF3(l) → 3 TiF4(s) + 2 Br2(l) + 3 O2(g)
Sabe-se que 50 g de uma amostra de dióxido de titânio foram analisados dessa forma, tendo sido produzidos 14 g de gás oxigênio. Qual é a porcentagem, em massa, de dióxido de titânio nessa amostra? (Dadas as massas molares em g/mol: Ti = 47,88; O = 16; Br = 79,9; F = 19).
a.) 60%
b.) 70%
c.) 80%
d.) 90%
e.) 100%
Rendimento
Rendimento: razão entre o produto realmente obtido e a quantidade que teoricamente seria obtida, de acordo com a equação química correspondente.
Na maioria das reações químicas realizadas na prática em indústrias e em laboratórios, a quantidade de produto obtido é menor que a quantidade esperada teoricamente. Isso quer dizer que o rendimento da reação não é igual a 100%, pois a massa total dos reagentes não foi completamente convertida em produtos.
Obtenção de rendimento: calcular o rendimento teórico (I), verificar se há reagente em excesso e reagente limitante (II) e relacionar o rendimento teórico com o rendimento percentual (III).
Rendimento
4.) (Cesgranrio-RJ) Em um processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2O3(s)), considere a equação não balanceada:
Fe2O3(s) + C(s) → Fe(s) + CO(g)
Utilizando-se 4,8 t de minério e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de:
a.) 2688 kg
b.) 3360 kg
c.) 1344 t
d.) 2688 t
e.) 3360 t
Rendimento
5.) O calcário é um minério constituído principalmente de carbonato de cálcio (CaCO3). Quando esse minério é aquecido, são produzidos cal viva (óxido de cálcio) e dióxido de carbono. Se forem produzidos 52,5 g de gás carbônico a partir de 128,19 g de carbonato de cálcio, qual será o rendimento aproximado dessa reação?
a.) 70%
b.) 80%
c.) 84%
d.) 93%
e.) 94%
Rendimento
6.) A reação entre o sulfato de cobre II e a amônia origina o composto Cu(NH3)4SO4:
CuSO4(aq)+ 4 NH3(g) → Cu(NH3)4SO4(aq)
Determine o rendimento aproximado do processo quando são obtidos 31,5 g de Cu(NH3)4SO4(aq) a partir de 25 g de sulfato de cobre II com excesso de amônia.
a.) 59%
b.) 68%
c.) 73%
d.) 80%
e.) 88%
Rendimento
6.) A reação entre o sulfato de cobre II e a amônia origina o composto Cu(NH3)4SO4:
CuSO4(aq)+ 4 NH3(g) → Cu(NH3)4SO4(aq)
Determine o rendimento aproximado do processo quando são obtidos 31,5 g de Cu(NH3)4SO4(aq) a partir de 25 g de sulfato de cobre II com excesso de amônia.
a.) 59%
b.) 68%
c.) 73%
d.) 80%
e.) 88%
2 CuFeS2(l) + 4 O2(g) → 2 FeO(l) + Cu2S(l) + 3 SO2(g)
Cu2S(l) + O2(g) → 2 Cu(l) + SO2(g)

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