EXERCÍCIOS SISTEMAS MATERIAIS

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UFRGS - INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA 
QUÍMICA GERAL TEÓRICA - QUI01004 
SISTEMAS MATERIAIS/ESTEQUIOMETRIA 
 
 
 
EXERCÍCIOS 
 
1. A análise do hidrocarboneto etileno mostra que ele contém 14,4% em massa de 
hidrogênio e 85,6% de carbono. a) Qual sua fórmula mínima? b) Sabendo-se que sua 
massa molecular é 28 u, qual sua fórmula molecular? 
 
2. Quais as percentagens em massa dos elementos na aspirina, C9H8O4? 
 
3. A fórmula mínima da mica é NaAl3Si3H2O12. a) Quais as percentagens em massa 
dos elementos na mica? b) Que massa de alumínio pode ser extraída de 1,0 kg de 
mica? 
 
4. O primeiro verdadeiro composto de gás nobre foi isolado em 1962 e descobriu-
se ser uma combinação de 29,8% de Xe, 44,3% de Pt e 25,9% de F. Qual a sua fórmula 
empírica? 
 
5. Quando a fosfina, um gás venenoso de fórmula molecular PH3, é queimada no 
ar, os produtos são água e um sólido de fórmula molecular P4O10. 
a) Escreva a equação ajustada para a reação. 
b) Quantos mols de PH3 são necessários para formar 1,16 mol de P4O10? 
c) Quantos gramas de água são formados a aprtir de 0,198 mol de O2? 
d) Quantos gramas de O2 são necessários para reagir com 12,0 g de fosfina? 
 
6. A glicerina é constituída de três elementos: C, H e O. Quando uma amostra 
pesando 0,673 g é queimada em oxigênio, formam-se 0,965 g de CO2 e 0,527 g de 
H2O. Qual a fórmula mínima da glicerina? 
 
7. Suponha que 0,26 mol de Fe são colocados para reagir com 0,40 mol de O2 para 
formar Fe2O3. Que elemento restou em excesso e quanto? 
 
8. Cianato de mercúrio (ou “fulminato de mercúrio”) é usado como espoleta em 
munição de pequeno calibre. Sua composição centesimal é 70,48% Hg, 8,44% C, 
9,84% N e 11,24% O. Qual é a sua fórmula empírica? 
 
9. Metanol (álcool de madeira) é composto somente de C, H e O. Quando 0,375 g 
de metanol é queimado, formam-se 0,516 g de CO2 e 0,421 g de H2O. 
a) Qual a fórmula empírica do metanol? 
b) Se sua massa molecular é 32,0 u, qual é a fórmula molecular do metanol? 
 
10. Tratou-se 4,22 g de uma mistura de CaCl2 e NaCl para precipitar todo o cálcio 
na forma de CaCO3, que foi então aquecido e transformado em CaO puro. A massa 
final de CaO obtida foi de 0,959 g. Escreva a reação de decomposição do CaCO3. Qual 
a percentagem em massa de CaCl2 na mistura original? 
11. Gesso é uma forma hidratada de sulfato de cálcio de fórmula CaSO4 . x H2O. 
Quando 2,00 g de gesso são aquecidos a 200 °C, até que toda a água seja eliminada, 
a massa de sólido remanescente é 1,58 g. Qual o valor de x? 
 
12. Quando carbonato de magnésio sólido é aquecido, uma porção se decompõe 
para formar óxido de magnésio e gás carbônico. Se 2,25 g de MgCO3 são aquecidos 
até restar uma mistura de MgO e MgCO3 de 1,95 g, qual a percentagem de carbonato 
decomposto? 
 
13. Titânio metálico bruto é preparado comercialmente de acordo com a reação 
representada pela equação TiCl4 + 2 Mg à 2 MgCl2 + Ti. Se 40,0 kg de Mg reagem 
com 85,2 kg de cloreto de titânio: 
a) Qual o reagente limitante? 
b) Quantos gramas de titânio metálico serão formados? 
 
14. Uma amostra de dicloreto de európio, EuCl2, com massa de 1,0 g, é tratada com 
excesso de uma solução de nitrato de prata e todo cloreto é recuperado na forma de 
1,28 g de AgCl. Qual a massa atômica do európio? 
 
15. Na metalurgia do zinco, o minério blenda, ZnS, sofre ustulação para produzir o 
óxido que é então reduzido a zinco metálico por meio de coque. Que quantidade de 
zinco com 99,5% de pureza pode ser obtida a partir de 2 toneladas de minério a 85%? 
 
16. Uma massa de 400 g de nitrogênio foi convertida em amônia que, por sua vez, 
foi oxidada a óxido nítrico, dióxido de nitrogênio e, depois, a ácido nítrico, na seguinte 
sequência de reações: 
N2 + 3 H2 à 2 NH3 
4 NH3 + 5 O2 à 4 NO + 6 H2O 
2 NO + O2 à 2 NO2 
3 NO2 + H2O à 2 HNO3 + NO 
Não levando em consideração o subproduto NO, que industrialmente seria recuperado 
e convertido também em ácido nítrico, que massa de HNO3 será formada? 
 
17. Qual a quantidade de álcool etílico produzida pela fermentação de 500 g de 
glicose, segundo a equação: C6H12O6 à 2 C2H5OH + 2 CO2? 
 
18. Um certo cloreto de níquel hidratado apresenta a fórmula NiCl2.(H2O)x. Para 
determinar o valor de x, um estudante aquece a amostra até que a água seja totalmente 
eliminada. Se 1,650 g de hidrato fornece 0,590 g de H2O, qual o valor de x? 
 
19. Uma maneira de remover o CO2 do ar de uma nave espacial é fazê-lo reagir com 
hidróxido de lítio segundo a equação: CO2(g) + 2 LiOH (s) à Li2CO3 (s) + H2O (l). Num 
período de 24 horas uma pessoa exala cerca de 1 kg de CO2. Quantos gramas de LiOH 
são necessários para remover o CO2 formado durante uma expedição lunar de 6 dias 
envolvendo 3 astronautas? 
 
20. Uma mistura de NaCl e NaBr pesando 3,5084 g foi dissolvida e tratada com uma 
quantidade suficiente de AgNO3 para precipitar todo o cloreto e o brometo como AgCl 
e AgBr. O precipitado lavado foi tratado com KCN para solubilizar a prata na forma de 
cátion, que foi então reduzida à prata metálica por reação de eletrólise em KOH. As 
equações são: 
NaCl + AgNO3 à AgCl + NaNO3 
NaBr + AgNO3 à AgBr + NaNO3 
AgCl + 2 KCN à KAg(CN)2 + KCl 
AgBr + 2 KCN à KAg(CN)2 + KBr 
4 KAg(CN)2 + 4 KOH à 4 Ag + 8 KCN + O2 + 2 H2O 
Depois que o passo final se completou, o depósito de prata metálica pesou 5,5028 g. 
Qual era a composição da mistura inicial? 
 
21. Massas iguais de de zinco metálico e iodo são misturadas e o iodo é 
completamente convertido em ZnI2. Que fração em massa do zinco original permanece 
inalterada? 
 
22. Quando aquecido a temperatura muito alta, calcáreo (CaCO3) decompõe-se 
para formar cal viva (CaO) e dióxido de carbono gasoso. Um cadinho contendo um 
pouco de calcáreo pesa 30,695 g. Ele é aquecido vigorosamente para decompor todo 
o calcáreo. Depois, resfriando-se à temperatura ambiente, ele pesou 30,140 g. Qual a 
massa do cadinho? 
 
23. Carbonato de cácio e carbonato de magnésio decompõem-se quando 
vigorosamente aquecidos para formar CaO (s) e MgO (s). Em cada caso, o único outro 
produto é dióxido de carbono gasoso. Uma mistura dos dois carbonatos com massa 
total de 15,22 g é vigorosamente aquecida. Após resfriamento, a massa de material 
remanescente é de 8,29 g. Qual a percentagem de CaCO3 na mistura original? 
 
24. O catalisador de Sonogashira (publicado por K. Sonogashira, Y. Tohda e N. 
Nagihara, Tetrahedron Lett., 1975, 4467) é um dos mais ativos catalisadores utilizados 
para a reação de acoplamento entre moléculas contendo iodo e alcenos, formando 
moléculas com atividade biológica. Sua fórmula é [PduClvPw(CxHy)z]2. Sobre ele são 
apresentados os seguintes dados: 
a) Uma análise por espectrometria de massas mostrou que sua massa molar é 807g. 
b) Uma amostra submetida a análise elementar revelou que sua composição é 
53,76% de carbono e 3,74% de hidrogênio. 
c) Uma amostra de 0,8070 g foi calcinada em excesso de oxigênio, produzindo 
0,2440 g de PdO. 
d) Uma amostra de 0,4035 g foi atacada com ácido nítrico. A solução resultante foi 
tratada com excesso de AgNO3, produzindo 0,1435 g de AgCl. 
e) Uma amostra de 1,614 g foi tratada com ácido iodídrico, produzindo 1,662 g de 
PI3. 
A partir desses dados, determine o valor de u, v, w, x, y e z e escreva a fórmula mínima 
do composto. 
 
25. Uma mistura de 7,45 g de óxido de ferro(II) e 0,11 mol de alumínio metálico é 
colocada em um cadinho e aquecida em um forno em alta temperatura, onde ocorre a 
redução do óxido. Os produtos formados são ferro metálico e óxido de alumínio. a) 
Escreva a reação balanceada para o processo. b) Qual o reagente limitante? c) 
Determine a quantidade máxima de ferro que pode ser produzida. d) Calcule a massa 
de reagente em excesso que permaneceu no cadinho. 
 
26. KClO4 pode ser obtido a partir da série de reações a seguir: 
Cl2 + 2 KOH à KCl + KClO + H2O 
3 KClO à 2 KCl + KClO3 
4 KClO3 à 3 KClO4 + KCl 
a) Qual a massa de Cl2 necessária para preparar 100 g de KClO4, utilizando a 
sequência acima? 
b)Qual a massa de KCl gerada no processo? 
 
27. Uma amostra bruta de 1,2048 g de Na2CO3 é dissolvida e colocada para reagir 
com uma solução de CaCl2. O CaCO3 resultante, após precipitação, filtração e 
secagem, pesou 1,0262 g. Assumindo que as impurezas não contribuem no peso do 
precipitado, calcule a percentagem de pureza do Na2CO3. 
 
28. Uma das reações utilizadas na indústria do petróleo para melhorar o índice de 
octanas do combustível é: 
C7H14 à C7H8 + 3 H2 
Os dois hidrocarbonetos que aparecem nesta equação são líquidos; o hidrogênio 
formado é um gás. Qual é a percentagem de redução da massa de líquido que 
acompanha a reação completa? 
 
29. Quando cobre é aquecido com excesso de enxofre, Cu2S é formado. Quantos 
gramas de Cu2S podem ser produzidos se 100 g de cobre forem aquecidos com 50 g 
de enxofre? 
 
30. O dissulfeto de carbono, CS2, pode ser fabricado a partir da reação de coque 
com SO2. A reação global é: 
C + 2 SO2 à CS2 + 4 CO 
Quanto CS2 pode ser produzido a partir de 450 kg de SO2 com um excesso de coque, 
se a conversão do SO2 é de 82%? 
 
31. Uma mistura de NaHCO3 e Na2CO3 pesou 1,0235 g. A mistura dissolvida foi 
reagida com um excesso de Ba(OH)2 para formar 2,1028 g de BaCO3, pelas reações: 
Na2CO3 + Ba(OH)2 à BaCO3 + 2 NaOH 
NaHCO3 + Ba(OH)2 à BaCO3 + NaOH + H2O 
Qual a percentagem de NaHCO3 na mistura original? 
 
RESPOSTAS: 
 
1. a) CH2; b) C2H4 
2. C: 60%; H: 4,4%; O: 35,6% 
3. a) Na: 6,02%; Al: 21,20%; Si: 22,0%; H: 0,52%; O: 50,26%; b) 0,21 kg 
4. XePtF6 
5. b) 4,64 mol; c) 2,67 g; d) 22,59 g 
6. C3H8O3 
7. 6,56 g 
8. HgC2N2O2 
9. CH4O 
10. 45% 
11. x = 2 
12. 25,5% 
13. 21,5 kg 
14. 153,2 
15. 1,15 ton 
16. 1200 g 
17. 255,6 g 
18. x = 4 
19. 19,6 kg 
20. 65,23% de NaCl e 34,77% de NaBr 
21. 74% 
22. 29,434 g 
23. 81,3% 
24. [PdClP(C6H5)3]2 
25. b) FeO; c) 5,768 g; d) 1,135 g 
26. a) 205 g; b) 377 g 
27. 90,20% 
28. 6,12% 
29. 125 g 
30. 219 kg 
31. 39,5%