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Aula 15 Química p/ EspCEx (Escola Preparatória de Cadetes do Exército) - Com videoaulas Professor: Wagner Bertolini 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 1 SUMÁRIO PÁGINA 1. Conversa com o concursando 01 2. Estequiometria 02 3. Questões comentadas 09 1. Conversa com o concursando Olá meu caro aluno. Já escrevi isto na aula passada. Então, só para reforçar lá vai: O assunto a ser estudado agora é de extrema importância para a Química. É sobre teoria atômico molecular e cálculos estequiométricos. Toda parte quantitativa da Química passa pelo que veremos hoje. Por isto, colocarei vários exercícios para você treinar. Não adianta apenas fazer os cálculos, mas deve-se fazer o mais rápido possível para evitar perda de tempo. Em questões objetivas muitas vezes você nem precisa fazer o cálculo completo. Pode-se chegar à alternativa por aproximação. Dou um conselho: NUNCA faça os cálculos com multiplicações. Sempre será possível fazer a simplificação. Depois de tudo simplificado você efetua o cálculo ou faz a aproximação. Geralmente (95% dos casos) os valores do enunciado guardam uma relação com o valor das massas, volumes, etc. Quanto mais você treinar isto, mais rápido chegará à resposta final. Outra coisa: você precisa ler com atenção as informações que são importantes. Muitas questões trazem um enunciado que serve só para contar uma estorinha e depois faz a pergunta que realmente interessa. Consulte a tabela periódica caso precise de informações das massas. AULA: Reações Químicas e a Estequiometria 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 2 2. REAÇÕES QUÍMICAS E A ESTEQUIOMETRIA Reação química: conceito e evidências experimentais. Reações químicas são fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a outras substâncias diferentes. A representação gráfica de uma reação química chama-se “equação química”, onde aparecem no primeiro membro os reagentes e, no segundo, os produtos. Exemplo genérico: A + B C + D Ocorrência das Reações O simples contato entre as substâncias reagentes num sistema não é a condição exclusiva para que uma reação química ocorra. Sem dúvida, é necessário que haja contato entre os reagentes, mas deve existir também afinidade química entre eles. Indícios de ocorrência de uma reação -mudança de coloração no sistema e/ou -liberação de gás (efervescência) e/ou -precipitação (formação de composto insolúvel) e/ou -liberação de calor (elevação da temperatura do sistema reagente). QUESTÕES PROPOSTAS QUESTÃO 01) É possível simular o efeito da chuva ácida no mármore colocando-se lascas de mármore no vinagre durante uma noite. O vinagre e a chuva ácida têm quase o mesmo nível de acidez. Quando uma lasca de mármore é colocada no vinagre, formam-se bolhas de gás. Pode-se determinar a massa da lasca de mármore seca, antes e depois da experiência. Uma lasca de mármore tem uma massa de 2 gramas antes de ficar imersa no vinagre durante uma noite. No dia seguinte, 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 3 a lasca é retirada e seca. Qual seria a massa da lasca de mármore, após a secagem? a) Menos de 2 gramas b) Exatamente 2 gramas c) Entre 2 e 2,4 gramas d) Mais de 2,4 gramas Resolução Em uma reação química, os reagentes são consumidos. Neste caso ocorrerá uma reação entre os componentes do mármore e o ácido acético presente no vinagre. Portanto, a massa da lasca de mármore, depois de uma noite imersa no vinagre, será menor que 2 gramas. RESPOSTA: A Equações químicas: balanceamento e uso na representação de reações químicas comuns. Dalton afirmava que os átomos se conservam nas transformações químicas, mas nem sempre uma equação é indicada de forma que isso fique aparente. Isso porque é preciso fazer um "acerto", o balanceamento químico do número de átomos que constituem os reagentes e os produtos. Neste tópico falaremos um pouco sobre um tipo bem específico de balanceamento, aquele que é feito logo no início, quando não se tem muita prática. Para melhor entendimento, recomendamos o uso de "bolinhas" ou os símbolos criados por Dalton. Além de ilustrarem melhor a operação, elas ajudam a fixar a ideia logo no início. Confira o exemplo: 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 4 Vamos balancear a equação da formação da água. Tendo como reagentes uma molécula de Hidrogênio com dois átomos e uma molécula de gás oxigênio, também com dois átomos, precisamos chegar à fórmula H2O. Repare que sobra um átomo de oxigênio e para que ocorra o balanceamento, não pode haver sobra. Por isso é preciso acrescentar outra molécula de Hidrogênio com dois átomos. Assim ao invés de uma, serão produzidas duas moléculas de água. A equação balanceada ficaria da seguinte forma: . Repare que a soma dos átomos dos reagentes é igual ao número de átomos do produto. É isso que confirma: a equação foi balanceada. Confira outro exemplo: BaO + As2O5 ĺ Ba3 (AsO4)2 Neste caso ao invés de sobrar, faltam átomos de Bário e Oxigênio. Para isso é preciso acrescentar moléculas de BaO até que a necessidade seja suprida, tomando cuidado para que não haja sobra. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 5 Acrescentando mais duas “moléculas” de BaO, tudo se resolve. Basta transcrever os coeficientes das fórmulas químicas na equação e pronto. Repare mais uma vez que o número de átomos se conserva. ESTEQUIOMETRIA É o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas em mols, em massa, em volume, número de átomos e moléculas, realizado como consequência da lei de Proust, executado, em geral, com auxílio das equações químicas correlatas. A palavra estequiometria é de origem grega e significa medida de uma substância. Estéquio: do grego Stoikheion (elemento ou substância) Metria: do grego metron (medida) A estequiometria é de extrema importância no cotidiano, principalmente nas indústrias ou laboratórios, pois objetiva calcular teoricamente a quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos que será obtida em condições preestabelecidas. Conduta de Resolução Na estequiometria, os cálculos serão estabelecidos em função da lei de Proust e Gay-Lussac, neste caso para reações envolvendo gases e desde que estejam todos nas mesmas condições de pressão e temperatura. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 6 Em seguida, devemos tomar os coeficientes da reação devidamente balanceados, e, a partir deles, estabelecer a proporção em mols dos elementos ou substâncias da reação. Como exemplo podemos citar a reação de combustão do álcool etílico: C2H6O + O2 ĺ CO2 + H2O Balanceando a equação, ficamos com: Estabelecida a proporção em mols, podemos fazer inúmeros cálculos, envolvendo os reagentes e/ou produtos dessa reação, combinando as relações de váriasmaneiras: Observe que a única variável que muda de valor é a massa. Pois, esta depende da substância analisada. As demais variáveis apresentam valores constantes, levando-se em conta os coeficientes da reação. Observação -Uma equação química só estará corretamente escrita após o acerto dos coeficientes, sendo que, após o acerto, ela apresenta significado quantitativo. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 7 -Relacionar os coeficientes com mols. Teremos assim uma proporção inicial em mols; -Estabelecer entre o dado e a pergunta do problema uma regra de três. Esta regra de três deve obedecer aos coeficientes da equação química e poderá ser estabelecida, a partir da proporção em mols, em função da massa, em volume, número de moléculas, entre outros, conforme dados do problema. Tipos de Cálculos Estequiométricos Relação Quantidade em Mols Os dados do problema e as quantidades incógnitas pedidas são expressos em termos de quantidade em mols. Relação entre Quantidade em Mols e Massa Os dados do problema são expressos em termos de quantidade em mols (ou massa) e a quantidade incógnita é pedida em massa (ou quantidade em mols) ou vice-versa. Relação entre Massa e Massa Os dados do problema e as quantidades incógnitas pedidas são expressos em termos de massa. Relação Entre Massa e Volume Os dados do problema são expressos em termos de massa e a quantidade incógnita é pedida em volume** ou vice-versa **Caso o sistema não se encontre nas CNTP, deve-se calcular a quantidade em mols do gás e, a seguir, através da equação de estado, determinar o volume correspondente. Por exemplo: Calcular o volume de CO2 produzido numa temperatura de 27° e pressão de 1 atm, na reação de 16 g de oxigênio com monóxido de carbono. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 8 Dado: constante universal dos gases - 0,082 atm · L · mol–1 · K–1 Resolução 1 · 32 g _________ 2 mols ĺ relação do problema 16 g _________ n ĺ dado e pergunta n = 1,0 mol - Problemas Envolvendo Reagentes em Excesso Quando o exercício fornece quantidades (massa, volume, mols, etc.) de dois reagentes, devemos verificar se existe excesso de algum reagente. As quantidades de substâncias que participam da reação química são sempre proporcionais aos coeficientes da equação. Se a quantidade de reagente estiver fora da proporção indicada pelos coeficientes da equação, reagirá somente a parte que se encontra de acordo com a proporção; a parte que estiver a mais não reage e é considerada excesso. Muitas bancas adoram este tipo de situação. O aluno afoito faz o cálculo com um dos reagentes e pode usar o que está em excesso, errando a questão. Outra possibilidade é que muitos alunos destreinados não conseguem determinar quem está em excesso. - Sistema em que os reagentes são substâncias impuras O problema aqui é uma regra de três a mais. O aluno, quando tiver o valor da impureza, deve fazer o cálculo normalmente. Considerando 100% de pureza. Depois, faz uma regra de três com a impureza que foi dada. Uma outra situação é o enunciado pedir o grau da impureza. Neste caso, o aluno usa o valor do enunciado, determina quanto seria 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 9 produzido da substancia solicitada, se fosse100% puro. Depois, faz uma regra de três com o valor fornecido no enunciado. Lembre-se: as impurezas não participam da reação, formando o produto ou substancia desejada. Grau de pureza (p) é o quociente entre a massa da substância pura e a massa total da amostra (substância impura). - Sistema em que o rendimento não é total Quando uma reação química não produz as quantidades de produto esperadas, de acordo com a proporção da reação química, dizemos que o rendimento não foi total. Rendimento de uma reação é o quociente entre a quantidade de produto realmente obtida e a quantidade esperada, de acordo com a proporção da equação química. O procedimento deve ser semelhante ao que vimos para impureza de reagentes. 3. QUESTÕES COMENTADAS 01. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR - CESGRANRIO/2014). Qual é, aproximadamente, a porcentagem da massa de cobre (Cu) no sulfato de cobre penta- hidratado (CuSO4.5H2O)? (A) 12,7% (B) 25,5% (C) 31,8% (D) 38,1% 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 10 (E) 44,4% RESOLUÇÃO: Cu=63,5; S=32; O=16; H=1 M = CuSO4.5H2O = 249,5 g/mol 1 CuSO4.5H2O ------------1 Cu 1mol--------------------------1mol 249,5g-------------------------63,5g 100g---------------------------X X= 25,45% Resposta: “B”. 02. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR - CESGRANRIO/2014). Na combustão completa de 1 mol de butanol (C4H100), a quantidade máxima, em mols, de dióxido de carbono produzido e igual a (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5 RESOLUÇÃO: Para se obter a quantidade máxima de dióxido de carbono (Co2), para cada mol de butanol, basta saber que o butanol tem 4mol de carbonos que serão convertidos em 4 mol de dióxido de carbono. Reação: C4H10O + 6 O2 ĺ 4 CO2 + 5 H2O Resposta: “D” 03. (DMAE-RS- QUÍMICO- CONSULPLAN/2011). Uma amostra de zinco (Zn: massa molar = 65 g/mol) impura, cuja massa é 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 11 igual a 3,25g é tratada com excesso de ácido sulfúrico (H2SO4; massa molar= 98g/mol). Formando sulfato de zinco (ZnSO4; massa molar = 161 g/mol) e gás hidrogênio (H2; massa molar = 2g/mol). Considerando que é formado 0,0764g de gás hidrogênio, qual é a porcentagem de pureza de zinco na amostra? a) menos de 40,00%. b) entre 40,01 e 50,00% c) entre 50,01 e 60,00% d) entre 60,01 e 75,00% e) entre 75,01% e 90,00% RESOLUÇÃO: O enunciado pergunta sobre a pureza do zinco. Portanto, a massa apresentada para o zinco não pode ser usada no cálculo estequiométrico. Deve-se usar a massa de produto, pois, este é formado independente de impurezas do reagente. A equação da reação mencionada é: Zn + H2SO4 ĺ ZnSO4 + H2 1mol-----------1 mol 65g-------------2g X---------------0,0764g X= (65gx0,0764g)/2g X= 2,483g de zinco. Portanto, para produzir a massa informada de gás hidrogênio seria necessário usar a massa de 2,483g de zinco. Esta massa está contida na massa impura do zinco reagente. Vamos calcular a pureza do reagente: 3,25g-----------------100% 2,483g----------------P 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 12 P = (2,483x100)/3,25 P = 76,4% de pureza. Resposta: “E”. 04. (DMAE-RS- QUÍMICO- CONSULPLAN/2011). O fertilizante sulfato de amônio ((NH4)2SO4); massa molar =132g/mol) é produzido a partir de amônia (NH3; massa molar = 17g/mol) e ácido sulfúrico (H2SO4; massa molar= 98g/mol). Qual é a massa de amônia necessária para produzir 2,64 Kg de sulfato de amônio? a) menos de 700g b) entre 701 e 1000g c) entre 1,1 e 2,5 kg d) entre 2,6 e 4,0 Kge) mais que 5,0 Kg RESOLUÇÃO: A equação da reação mencionada é: 2NH3 + H2SO4 ĺ (NH4)2SO4 2mol----------------1 mol 2. 17g------------------132g X----------------------2,64 Kg X= (2. 17gx2,64g)/132g X= 0,68 Kg = 680g Resposta: “A”. 05. (DMAE-RS- QUÍMICO- CONSULPLAN/2011). O sulfato cúprico pode ser utilizado na alimentação animal e como fonte dos nutrientes Cu e S para a nutrição das plantas. Esse sal pode ser obtido pela reação entre o óxido de cobre-II e o ácido sulfúrico. Considerando que a reação referida anteriormente 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 13 ocorra com 100% de rendimento, para um sistema contendo 10 mols de óxido cúprico e 1,3 kg de ácido sulfúrico, pode-se afirmar que: (Dados: Massas molares (g/mol) => Cu = 63,5; S = 32,0; O = 16,0; H = 1,0). A) A adição de maior quantidade de H2SO4 ao sistema aumenta a massa de CuSO4 formada. B) A quantidade de CuSO4 formada será inferior a 2,0 kg. C) A quantidade de matéria de CuSO4, no final da reação, será igual à quantidade de matéria de H2SO4 no início da reação. D) A solução resultante será neutra após a reação ter-se completado. E) O sistema contém CuO após a reação ter se completado. RESOLUÇÃO: Quando o enunciado fornece quantidades de dois reagentes (o que não é necessário para fazer um cálculo estequiométrico) provavelmente um deles estará em excesso. Para isto, devemos definir quem está em excesso e desprezar a informação sobre ele ou desprezar a massa em excesso. Vou transformar a massa de H2SO4 em mol, para comparar: n H2SO4 = 1300/98 = 13,2 mol CuO + H2SO4 ĺ CuSO4 + H2O 1mol 1 mol 10 mol--13,2mol (está em excesso) Logo, empregarei a informação do óxido e determinarei a massa para o produto desejado: CuO ĺ CuSO4 1mol ------1mol 1mol------159,5g 10 mol------Xg 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 14 X= 10x159,5g = 1595g Resposta: “B”. 06. (DMAE-RS- QUÍMICO- CONSULPLAN/2011). Em um recipiente contendo 1,08g de cloreto de bário diidratado foi adicionado excesso de solução de nitrato de prata. Em seguida, o precipitado obtido foi filtrado e seco em estufa. Considere que o processo foi realizado com 100% de rendimento. (Dados: Massas molares (g/mol): Ba = 137,00, Cl = 35,50, Ag = 108,00, H= 1,00, O = 16,00) Marque a alternativa em que o valor mais se aproxima da massa (em g) do precipitado obtido: a) 1,26 b) 2,32 c) 1,63 d) 2,20 e) 1,47 RESOLUÇÃO: BaCl2.2H2O + 2 AgNO3 ĺ 2 AgCl(s) + Ba(NO3)2 + 2H2O O precipitado obtido foi o AgCl. Portanto, vamos calcular a massa produzida deste precipitado. BaCl2.2H2O ĺ 2 AgCl(s) 1mol--------------2 mol 244g-------------2x 143,5g 1,08g-------------X X = (1,08x2x143,5)/244 X= 1,27g Resposta: “A”. 07. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR – CESGRANRIO/2013). Considere a reação de combustão 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 15 completa de 285g de octano com oxigênio em excesso, representada pela equação abaixo não balanceada. Se o rendimento é de 100%, a massa de gás carbônico produzida, em gramas, é, aproximadamente, igual a: (A) 110 (B) 220 (C) 440 (D) 660 (E) 880 RESOLUÇÃO: Precisamos balancear a equação: C8H18 + 12,5 O2 ĺ 8 CO2 + 9 H2O 1mol------------------- 8 mol 114g-------------------8x44g 285g-------------------X X= (285x8x44g)/114g X= 880g Resposta: “E”. 08. (TRANSPETRO - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR - CESGRANRIO/2012). A obtenção de ácido sulfúrico passa, resumidamente, pelas seguintes reações: queima de enxofre, oxidação dos óxidos formados e reação com água, como indicado nas seguintes equações não balanceadas: S(g) + ½ O2(g) ĺ SO(g) SO(g) + ½O2 (g) ĺ SO2(g) SO2(g) + ½ O2(g) ĺSO3(g) 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 16 SO3(g) + H2O(l) ĺ H2SO4(aq) A partir de 1.280g de S qual a quantidade máxima, em g, de H2SO4 que se pode obter sabendo-se que o rendimento é de 90%? (A) 1.152 (B) 1.764 (C) 2.916 (D) 3.528 (E) 3.920 RESOLUÇÃO: Quando temos várias reações elas podem ser sucessivas caso o produto da primeira reação seja reagente na segunda reação e, assim, sucessivamente. Nestes casos podemos balancear adequadamente a fim de eliminar tais substâncias “repetidas” e chegar a uma única reação. Isto facilita em muito a resolução dos cálculos estequiométricos. Faremos isto neste exemplo. S(g) + ½ O2(g) ĺ SO(g) SO(g) + ½O2 (g) ĺ SO2(g) SO2(g) + ½ O2(g) ĺSO3(g) SO3(g) + H2O(l) ĺ H2SO4(aq) ____________________________ S(g) + 3/2 O2(g) + H2O(l) ĺ H2SO4(aq) Agora, determina-se a proporção molar e faz-se o cálculo estequiométrico usando esta reação equivalente. 1mol de S ------------ 1 mol H2SO4 32g-------------------------98g 1280g ----------------------X X= (1280 x 98)/32 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 17 X = 3920g. A massa acima seria obtida para um rendimento de 100%. Como o enunciado menciona rendimento de 90% nem toda massa acima será produzida. Basta fazer nova regra de três: 3920g ------------100% Y --------------------90% Y = (3920x90)/ 100 Y = 3528g Resposta: “D”. 09. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR - CESGRANRIO/2012). Um copo Bécher contém 0,34 g de nitrato de prata dissolvido em água, e um outro copo Bécher contém 0,34 g de iodeto de potássio dissolvido em água. Ao se misturarem os conteúdos dos dois copos, ocorre a seguinte reação: AgNO3(aq) + KI(aq) ĺ AgI(s) + KNO3(aq) Levando-se em conta a estequiometria da reação e o conceito de reagente limitante, e sendo as massas molares do AgNO3 = 170 g/mol e do KI = 166 g/mol, após a reação (A) não haverá sobra de nenhum dos reagentes. (B) nitrato de prata é o reagente limitante, reage por completo. (C) serão formados 0,34 mol de iodeto de prata no estado sólido. (D) haverá iodeto de potássio em quantidade inferior ao necessário para reagir por completo. (E) haverá sobra de 0,04 g de nitrato de prata. RESOLUÇÃO: Precisamos calcular o número de mol de cada reagente e depois, compararmos se houve excesso ou não e de qual reagente, se houver. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 18 1 mol de AgNO3 --------170g X ------------------------------0,34g X = 0,34/ 170 X= 0,002000 mol 1 mol de KI ---------------166g Y ------------------------------0,34g Y = 0,34/ 166 Y= 0,002048 mol Observamos que há excesso de 0,000048 mol de KI e o nitrato de prata é o agente limitante, pois, reage completamente. Resposta: “B”. 10. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR - CESGRANRIO/2012). Um técnico necessita utilizar exatamente 8,4 g de hidróxido de potássio para neutralizar por completo um ácido. No entanto, para essa tarefa, ele só dispõe de hidróxido de sódio, que reagiria da mesma forma com o ácido, porém requerendo uma massa diferente. A massa de NaOH, em g, que deve ser utilizada para neutralizar todoo ácido sem que haja excesso de base é: Dados: M(KOH) = 56 g/mol M(NaOH) = 40 g/mol a) 1,5 b) 3,7 c) 6,0 d) 8,4 e) 9,2 RESOLUÇÃO: O que se deve calcular é o número de mol do KOH. E este valor deve ser o número de mol do NaOH, o que corresponderá a uma certa massa 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 19 desta base. Portanto: 1mol de KOH ------56g X mol -----------------8,4g X= 8,4/56 X= 0,15mol de KOH Calculando a massa de NaOH 1mol de NaOH ---------40g 0,15 mol -------------------Y Y = 0,15 x 40 = 6g. Resposta: “C”. 11. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR - CESGRANRIO/2011). A 200 mL de solução contendo 0,624 g de BaCl2 foram adicionados 200 mL de solução contendo 0,568 g de Na2SO4. Considere a equação a seguir. A quantidade máxima de composto sólido formado é (A) 0,699 g (B) 0,754 g (C) 0,855 g (D) 0,930 g (E) 0,992 g RESOLUÇÃO: A quantidade máxima de composto sólido formado dependerá do número de mol do reagente que estiver em menor quantidade. Como cada participante de interesse da reação tem coeficiente igual a um basta calcular o valor em mol destes. Vamos calcular o número de mol de cada espécie. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 20 1mol de BaCl2 -------------208g X mol ------------------------0,624g X = 0,003 mol 1mol de Na2SO4 -------------142g Y mol ------------------------------0,568 g Y = 0,004mol (está em excesso em relação ao outro reagente). Portanto, será formado o equivalente a 0,003mol de BaSO4. 1mol de BaSO4 -------------------- 233g 0,003mol -----------------------------Z Z= 0,699g. Resposta: “A”. 12. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR -CESGRANRIO/2012). Na reação de combustão total do óxido de etileno (C2H2O), o volume de dióxido de carbono gasoso produzido, nas condições normais de temperatura e pressão, quando 126,0 gramas de óxido de etileno reagem com excesso de oxigênio, em L, é igual a (A) 44,8 (B) 67,2 (C) 112,0 (D) 134,4 (E) 156,8 RESOLUÇÃO: A equação de combustão é: C2H2O + O2 ĺ 2 CO2 + H2O. Logo, a estequiometria fica: C2H2O --------------- 2 CO2 1mol---------------------2mol 42g---------------------2x22,4L 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 21 126g -------------------X X= 134,4 L Resposta: “D”. 13. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR-CESGRANRIO/2012). Para a reação, não balanceada: KClO3 + C12H22O11 ĺ KCl+CO2 + H2O, a quantidade, em gramas, de cloreto de potássio formada quando reagem 2,0 mols de KClO3 é de, aproximadamente, (A) 74,5 (B) 149,0 (C) 223,5 (D) 295,0 (E) 366,5 RESOLUÇÃO: Balanceando a equação por tentativa teremos: 8 KClO3 + C12H22O11 ĺ 8 KCl+ 12 CO2+ 11 H2O Estabelecendo a estequiometria: 8 mol KClO3 ---------------------- 8 mol KCl. Podemos simplificar: 1mol ---------------------------------1mol 1mol ---------------------------------74,5g 2 mol ---------------------------------X X = 149g. Resposta: “B”. 14. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR-CESGRANRIO/2012). A obtenção de óxido de cálcio, através da reação de pirólise do carbonato de cálcio, gera, como subproduto, dióxido de carbono. A massa de óxido de cálcio, em kg, e o volume de dióxido de carbono, em L, medidos 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 22 nas condições normais de temperatura e pressão, produzidos pela pirólise de uma tonelada de carbonato com um grau de pureza de 50%, são, respectivamente, iguais a: (A) 250 e 100.000 (B) 250 e 112.00 (C) 280 e 112.000 (D) 280 e 120.000 (E) 300 e 120.000 RESOLUÇÃO: A massa do reagente tem grau de pureza de 50%. Logo, a massa de carbonato nesta tonelada é, na verdade, de 500Kg. A reação da pirólise decomposição por aquecimento) é CaCO3 ĺ CaO + CO2 1 mol------------1mol --------1mol 100g---------------56g -------22,4L 500kg---------------X-----------------Y Calculando separadamente cada incógnita: X = 280 Kg Y = 112.000 L Resposta: “C”. 15. (SABESP - QUÍMICO – FCC/2012). Uma amostra de massa igual a 0,5742 g contendo 78,12% (em massa) de MgCO3 foi calcinada em temperatura adequada. A massa, em gramas, de CO2(g) liberada, considerando que todo o MgCO3 foi convertido em MgO, é igual a Dados: C = 12,0; O = 16,0; Mg = 24,0 (A) 0,0214 (B) 0,0845 (C) 0,1173 (D) 0,1988 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 23 (E) 0,2350 RESOLUÇÃO: Devemos inicialmente calcular a massa de MgCO3 presente na amostra: 0,5742g --------100% da massa X -----------------78,12% X = 0,4486g de MgCO3 MgCO3 ĺ MgO + CO2 1 mol------1 mol---------------1mol 84g-------------------------------44g 0,4486g----------------------------Y Y= 0,235g Resposta: “E”. 16. (SABESP - QUÍMICO – FCC/2012). Na determinação de nitrogênio amoniacal, em uma amostra, foram realizados procedimentos envolvendo as seguintes reações: Ao se formar 0,6378 g de Pt(s), conclui-se que foi determinada uma quantidade de amônio, na amostra, em mol, de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g/mol): H = 1,0; Pt = 195,1; Cl = 35,5 N= 14 (A) 1,2 × 10−3 (B) 3,4 × 10−3 (C) 6,5 × 10−3 (D) 7,3 × 10−3 (E) 9,1 × 10−3 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 24 RESOLUÇÃO: Fazendo a soma das equações devidamente balanceadas teremos: 2mol NH4+ ---------- 1mol Pt 2 mol de NH4+ -------195g X --------------------0,6378g X = 6,5 x 10-3 mol Resposta: “C”. 17. (CELESC - TÉCNICO QUÍMICO – FEPESE/2012). Na preparação de 2,0 litros de solução 0,10 molar de hidróxido de sódio, NaOH, será necessária a utilização de uma massa de NaOH(s) de: a) 8,00 g. b) 16,00 g. c) 18,00 g. d) 40,00 g. e) 248,00 g. RESOLUÇÃO: Para calcular a massa necessária basta aplicar a fórmula de molaridade ou fazer regra de três simples: 1L ---- 0,1mol 2L --------X X= 0,2 mol 1 mol NaOH -------------40g 0,2 mol ----------------------Y Y = 0,2 x 40 = 8,0g Resposta: “A”. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 25 18. (PCSP - PERITO CRIMINAL– VUNESP/2014). Para determinação de cálcio em uma amostra foi feita uma análise gravimétrica, partindo-se de uma massa inicial de 2,50g de CaCO3. Depois de terminada a análise, recuperou--se 95,0% da massa original em CaCO3. A massa final de CaCO3 obtida nessa análise foi igual a (A) 2,38. (B) 2,45. (C) 2,15. (D) 2,00. (E) 1,95. RESOLUÇÃO: A massa recuperada é de 95%. Portanto, basta fazer uma regra de três e determinar o valor. 2,5g ---------------100% X--------------------95% X= 2,375 = 2,38g Resposta: “A”. 19. (PCSP - PERITO CRIMINAL– VUNESP/2014). A transformação de carbonato de cálcio em óxido de cálcio pode ser representadapela equação a seguir: A massa, em gramas, correspondente a X é igual a (A) 88. (B) 72. (C) 56. (D) 100. (E) 144. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 26 RESOLUÇÃO: Para resolver esta questão basta aplicar a lei de Lavoisier, conservação das massas: 100g = X + 44g Logo, X= 56g. Resposta: “C”. 20. (SEE/RJ - PROFESSOR I DE QUIMICA – CEPERJ/2013). Lagoas onde são despejadas grandes quantidades de esgoto sofrem com a proliferação de cianobactérias. Esses microrganismos produzem cianotoxinas que podem envenenar pessoas. A ingestão de 4 mg de uma toxina de massa molar 415 g/mol pode levar uma pessoa à morte. O número de moléculas dessa toxina que corresponde à dose citada corresponde, aproximadamente, a: A) 6 x 1023 B) 3 x 1021 C) 2 x 1020 D) 2 x 1019 E) 6 x 1018 RESOLUÇÃO: Devemos fazer a conversão entre massa e número de moléculas, através do conceito de massa molar e o número de Avogadro. 1mol de moléculas ----------6.1023 moléculas-------------415g X-----------------------------------g X= (6.1023 . 4x10-3)/ 415 X= 5,78.1018 Aproximou-se o valor para 6 x 1018 Resposta: “E”. 21. (SEE/RJ - PROFESSOR I DE QUIMICA – CEPERJ/2013). 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 27 Rochas contendo silicatos alcalinos podem reagir com o dióxido de carbono com a finalidade de produzir carbonatos sólidos insolúveis que poderiam ser enterrados no solo, minimizando a disponibilidade desse gás no ambiente e do ácido carbônico nos oceanos. Um método indireto pode utilizar as reações: Mg2SiO4 + 4 HCl - 2 MgCl2 + 2 H2O + SiO2 MgCl2 + H2CO3 - MgCO3 + 2 HCl Nesse processo, a quantidade de silicato de magnésio (em toneladas) necessária para reagir completamente com 6,2 toneladas de ácido carbônico é igual a: A) 7 B) 30 C) 80 D) 100 E) 140 RESOLUÇÃO: Balanceando adequadamente as equações teremos a possibilidade de obtermos a equação global das reações. Podemos fazer isto quando um produto da primeira reação for reagente da segunda reação. Mg2SiO4 + 4 HCl - 2 MgCl2 + 2 H2O + SiO2 2MgCl2 + 2H2CO3 - 2MgCO3 + 4 HCl ------------------------------------------------------------------------------ ----------- Mg2SiO4 + 2H2CO3 - 2 H2O + SiO2 + 2MgCO3 1 mol -------------2mol 140g---------------2x62g X--------------------6,2ton X = ton 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 28 Resposta “A”. 22. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÃO JÚNIOR- CESGRANRIO/2012). xFe + yO2 ĺ 2Fe2O3 Na reação de oxidação do ferro, mostrada acima, equilibrando- se corretamente a reação no lado esquerdo, qual o número de mols de oxigênio (O2) necessário para reagir completamente com uma amostra que contenha 16 mols de Ferro (Fe)? a) 16 b) 12 c) 8 d) 4 e) 3 RESOLUÇÃO: Balanceando a equação teríamos: 4Fe + 3O2 ĺ 2Fe2O3 Portanto, basta efetuar a regra de três, mantendo a proporção molar entre os participantes: 4mol Fe------------ 3mol O2 16mol Fe-------------- X X= 12mol O2 Resposta: “B”. 23. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÃO JÚNIOR- CESGRANRIO/2012). 2 HCl + CaCO3 ĺ CaCl2 + H2O + CO2 Qual a massa, em gramas, de água que é produzida na reação do ácido clorídrico com 50 g de carbonato de cálcio, conforme o processo químico mostrado acima? Dados: mH = 1u; Cl = 35,5u; Ca = 40u; O= 16u; C= 12u a)1,0 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 29 b) 9,0 c) 18,0 d) 100,0 e) 180,0 RESOLUÇÃO: A equação já está balanceada e temos a proporção de 1 mol do carbonato para 1 mol da água: 1mol CaCO3 -------------- 1 mol H2O 100g-------------------------------18g 50g ---------------------------------X X= 9g Resposta: “B”. 24. (PM TAIAÇU - PROFESSOR DE QUÍMICA – INSITUTO SOLER/2013). Na determinação de íons Ba2+, por análise gravimétrica, é realizada a precipitação desse íons na forma de sulfato de bário de acordo com a equação abaixo: Ba2+(aq) + SO42-(aq) ĺ BaSO4(s) Sabendo que uma amostra, submetida a esse tipo de análise, produziu 0,132g de precipitado, a massa de íons bário na amostra foi de: Dados: Ba=137u; S=32u; O=16u a) 2,2.10-1g. b) 7,8.10-2g. c) 5,7.10-4g. d) 1,8.10-1g. RESOLUÇÃO: Devemos fazer uma regra de três para determinar a massa de bário nesta amostra. Basta relacionar com a presença do bário na composição do precipitado. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 30 Vejamos: BaSO4 contém um mol de átomos de bário em um mol do composto. Portanto, teremos: 1mol de Ba---------------1 mol de BaSO4 137g------------------------233g X---------------------------0,132g X= 0,0776g = 7,8.10-2g Resposta: “B”. 25. (PM SOROCABA - PROFESSOR DE QUIMICA – VUNESP/2012). O rendimento percentual de uma reação química é calculado por: (A) (rendimento teórico – rendimento real) × 100%. (B) (rendimento teórico + rendimento real) × 100%. (C) (rendimento teórico / rendimento real) × 100%. (D) (rendimento real – rendimento teórico) × 100%. (E) (rendimento real / rendimento teórico) × 100%. RESOLUÇÃO: O rendimento teórico é tudo o que se espera produzir na reação. O rendimento percentual (real) é quanto disto que realmente se forma. Calcula-se o rendimento através da razão (divisão) entre o que se obtém (real) e o que se espera (teórico) obter. Logo, poderíamos dizer que (E) (rendimento real / rendimento teórico) × 100%. Resposta: “E”. 26. (PM SOROCABA - PROFESSOR DE QUIMICA – VUNESP/2012). A massa de carbonato de sódio anidro obtida pela reação de desidratação completa de 2,86 g do sal deca- hidratado, Na2CO3.10H2O, é, em gramas, aproximadamente, igual a 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 31 (A) 1,06. (B) 1,80. (C) 0,28. (D) 0,56. (E) 0,82. RESOLUÇÃO: A reação de desidratação está representada por: Na2CO3. 10 H2O ĺ Na2CO3 + 10 H2O Portanto, 1 mol de sal hidratado produz 1mol do sal anidro. Na2CO3.10H2O ------ Na2CO3 1 mol-------------------------1mol 286g--------------------------106g 2,86g---------------------------X X = 1,06g Resposta: “A”. 27. (PM SOROCABA - PROFESSOR DE QUIMICA – VUNESP/2012). O volume molar de um gás nas CNTP é 22,4 L/mol. Imagine que fosse possível uma pessoa pegar nas mãos as moléculas presentes em um cubo de 1,0 cm3 de gás nas CNTP e contá-las, uma a uma, na razão de 2 moléculas por segundo. Em de 1987, a população mundial atingiu a marca de 5 bilhões de habitantes. Caso todos esses habitantes tivessem se juntado naquele ano para iniciar essa contagem de moléculas de gás, sem parar, a tarefa só seria concluída, aproximadamente, na década de Dado: N = 6,02 x 1023/mol (A) 2020. (B) 2030. (C) 2050. (D) 2070. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOSCOMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 32 (E) 2100. RESOLUÇÃO: Vamos calcular o número de moléculas contidas em 1 cm3. Lembrando que 22,4L = 22.400 cm3. 22.400 cm3------------6,02 x 1023 moléculas 1 cm3--------------------X X= 2,6875.1019 moléculas. Este número de moléculas seria contado pela população mundial. Ou seja: por 5 bilhões (5.000.000.000 de pessoas = 5.109 pessoas). Cada pessoa contaria, portanto, o seguinte número de moléculas: 2,6875.1019 moléculas-------5.109 pessoas Y---------------------------------1 pessoa Y = 5,3755.109 moléculas por pessoa. Cada pessoa conta 2 moléculas por segundo. Então, calcularemos o número de moléculas contadas por ano. Portanto, considerando que cada ano tem 2x 2x3600sx24hx365dias = 63072000 moléculas por ano. 1 ano-------------- 63072000 moléculas R--------------------5,3755.109 moléculas R= 85,22 anos. Como teriam iniciado em 1987 terminarão em 2072. Resposta: “D”. 28. (PM-MG - PROFESSOR II DE QUÍMICA - FCC/2012). A porcentagem em massa de ferro, no cloreto ferroso, é, aproximadamente, (A) 44%. (B) 34%. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 33 (C) 55%. (D) 60%. Dados: Massa molar (g/mol): Fe = 56; Cl = 35,5; RESOLUÇÃO: A fórmula do cloreto ferroso é FeCl2. Logo, teremos a seguinte relação em massa: 1 mol de FeCl2-----------1 mol de Fe 127g-------------------------56g 100g-------------------------X X= 44,09% Resposta: “A”. 29. (PM-MG - PROFESSOR II DE QUÍMICA - FCC/2012). Para demonstrar o funcionamento do dispositivo de segurança conhecido como airbag, um professor realizou uma reação química e encheu de gás um balão de aniversário com capacidade de 2 litros. A reação química testada foi a seguinte: NaHCO3(s) + HCl(aq) ĺ H2O(l) + CO2(g) + NaCl(aq) Para encher o balão em sua capacidade máxima, nas CATP, foi necessário reagir com o ácido uma quantidade mínima de bicarbonato, em gramas, de (A) 6,7. (B) 8,8. (C) 10,5. (D) 13,4. Dados: Massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Cl= 35,5. Volume molar de um gás nas CATP: 25 L/mol RESOLUÇÃO: Pela equação o gás produzido irá encher o balão. E este gás é produzido a partir do bicarbonato de sódio na seguinte proporção molar: NaHCO3 (s)-------- CO2 (g) 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 34 1mol-------------------1mol 84g----------------------25L X---------------------------2L X= 6,72g Resposta: “A”. 30. (UFMT - DOCENTE QUÍMICA- IFMT/2012). Reações de combustão são reações químicas que envolvem a oxidação completa de um combustível. A maior parte dos combustíveis fósseis são hidrocarbonetos. Na combustão completa de um alcano com 3 átomos de carbono na cadeia, partindo de 0,88 kg de cada um dos reagentes, que massa do reagente em excesso permanece no final da reação? [A] 836 g de oxigênio [B] 2958 g de propano [C] 242g de oxigênio [D] 638 g de propano Dados: Massas atômicas do C = 12, O = 16 e H = 1 RESOLUÇÃO: O alcano com 3 carbonos só pode ser o propano (C3H8). A reação de combustão é C3H8 + 5 O2 ĺ 3 CO2 + 4 H2O. Se o enunciado informa que partiu-se de massas iguais dos reagentes provavelmente um deles estará em excesso. Vejamos: 1 C3H8 + 5 O2 1mol--------5mol 44g----------5. 32g A massa necessária de Oxigênio é maior para a proporção estequiométrica (160g para cada 44g de C3H8). Logo, C3H8 está em excesso. Mas poderíamos calcular quanto as massas de cada reagente representa em mol. Vejamos: 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 35 1mol C3H8-----44g x-------------------880g X= 20mol Para este valor precisaríamos de 100 mol de O2. Cálculo do número de mol de O2: 1mol de O2--------32g Y---------------------880g Y= 27,5 mol de O2. Para este valor precisamos de 5,5mol de C3H8 (o que equivale a 242g). Então, pode-se fazer o cálculo de diversas maneiras. Vou calcular da maneira tradicional: 1 C3H8 + 5 O2 1mol--------5mol 44g----------5.32g R--------------880g R= 242 Excesso de propano= 880g – 242 = 638g Resposta: “D”. 31. (UFMT - DOCENTE QUÍMICA- IFMT/2012). A reação química entre o óxido de cálcio e o cloreto de amônio leva à formação de NH3, de acordo com: CaO(s) + 2 NH4Cl(s) ĺ 2 NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s) Considere a reação entre 112 g de CaO e 220 g de NH4Cl e calcule: I- A massa de amônia obtida na reação, se o rendimento for 100%. II- O rendimento percentual dessa reação, se a massa de NH3 obtida for 60g. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 36 Marque a alternativa que apresenta corretamente os resultados obtidos em I e II, respectivamente. [A] 68 g e 88 % [B] 78 g e 86 % [C] 77 g e 86 % [D] 58 g e 95 % Dados: CaO = 56 g.mol-1; NH4Cl = 53,5 g.mol-1; NH3 = 17 g.mol-1; H2O = 18 g.mol-1 e CaCl2 = 111 g.mol-1 RESOLUÇÃO: De acordo com a reação, teremos a seguinte proporção molar: CaO(s) + 2 NH4Cl(s) ĺ 2 NH3(g) 1 mol------2mol--------------2mol 56g---------2x53,5g----------2x17g Se o enunciado fornece a massa de dois reagentes é provável que um deles esteja em excesso. Precisamos determinar quem está em excesso. Vamos transformar as massas em mol: 1mol de CaO-----56g x----------------------112g X= 2mol (e isto requer 4 mol de NH4Cl). 1mol de NH4Cl----------53,5g Y----------------------------220,0g Y= 4,11 mol (está em excesso). Logo, usaremos apenas a massa de CaO. CaO(s) ĺ 2 NH3(g) 1 mol---------2mol 56g-----------2x17g 112g----------R R = 68g (para 100% de rendimento). 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 37 Se a massa produzida fosse apenas 60g o rendimento seria: 68g---------100% 60g----------Z Z= 88,23% Resposta: “A”. 32. (EBSERH – TÉCNICO EM QUÍMICA – AOCP/2013). Para a seguinte reação, tem-se: 200 g de ácido sulfúrico e 170 g de hidróxido de sódio. H2SO4 +2 NaOH ĺ Na2SO4 + 2H2O Com base nisso, qual alternativa a seguir e verdadeira? (Dados: massa atômica: H=1; O=16; Na=23; S=32) (A) O hidróxido de sódio e o reagente limitante. (B) Será produzido aproximadamente 73,5 g de Na2SO4 . (C) O hidróxido de sódio tem 6,7 g em excesso, aproximadamente. (D) Será produzido 76,5 g de água, aproximadamente. (E) O hidróxido de sódio tem 88 g, aproximadamente, em excesso. RESOLUÇÃO: Vamos estabelecer a relação molar entre os participantes e verificar se algum reagente está em excesso: H2SO4 +2 NaOHĺ Na2SO4 + 2H2O 1mol-------2mol 98g---------2x40g Vamos transformar as massas das substâncias em mol, para verificar quem está em excesso: 1mol H2SO4------98g x-------------200g X= 2,04mol (este valor requer 4,08mol de NaOH) 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 38 1mol NaOH-----40g Y------------------170g Y = 4,25 mol. (Logo, está em excesso). O ácido é o reagente limitante. Vamos calcular oexcesso da base: H2SO4 +2 NaOHĺ Na2SO4 + 2H2O 1mol-------2mol 98g---------2x40g 200g---------R R= 163,26g reagem Excesso: 170,0 – 163,26 = 6,73g Resposta: “C”. 33. (PMSP - PEB-II/PROFESSOR II DE QUÍMICA– VUNESP/2012). Considerando 1 mol de cada um dos compostos indicados nas alternativas apresentadas, indique o que requer maior massa de oxigênio, O, para sua combustão completa. (A) Etano, CH3 –CH3 . (B) Etanol, CH3 –CH2 OH. C) 1,2-etanodiol, CH2 (OH)-CH2 (OH). (D) Etanal, CH3 -CHO. (E) Ácido etanoico, CH3 -COOH. RESOLUÇÃO: Não é necessário balancear todas as equações. Basta pensar: para consumir mais Oxigênio o composto deve apresentar mais carbonos, mais hidrogênios e menos Oxigênio em sua formula. Logo, por esta linha de raciocínio seria o etano. Observe que os compostos que têm mais carbonos também têm mais átomos de Oxigênio (diminuindo o consumo deste). Resposta: “A”. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 39 34. (PMSP - PEB-II/PROFESSOR II DE QUÍMICA– VUNESP/2012). A massa máxima de hidrogênio gasoso, H2(g), que pode ser obtida pela adição de 1,15 g de sódio metálico a 1.000 g de água liquida é, em gramas, igual a: (A) 0,025. (B) 0,050. (C) 0,100. (D) 2,50. (E) 5,00. RESOLUÇÃO: A reação que ocorre é: Na(s) + H2O(l) ĺ NaOH(aq) + ½ H2(g). Logo, teremos a seguinte relação molar: 1mol Na-------------½ mol H2(g) 23g-------------------½x 2g 1,15g --------------------X X= 0,05g Resposta: “B”. 35. (PMSP - PEB-II/PROFESSOR II DE QUÍMICA– VUNESP/2012). A obtenção do metal estanho ocorre a partir do minério cassiterita, por aquecimento, conforme a seguinte reação: SnO2 + 2C ĺ Sn + 2CO Dado: Sn= 118,7 C=12 O=16 Considerando que o teor de estanho nesse minério é, em média, de 64%, em massa, para obter 1,0 t do metal, é necessário processar uma quantidade de minério, em toneladas de, aproximadamente, (A) 0,8. (B) 1,3. (C) 2,0. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 40 (D) 2,3. (E) 2,5. RESOLUÇÃO: Lembrando que 1ton = 1000Kg = 1.000.000g = 106g. A estequiometria entre o minério e o metal é: 1mol de SnO2----------1mol de Sn 150,7g--------------------118,7g X----------------------------106g. X= 1,27. 106g. Mas, esta massa representa quanto se deve ter do estanho no mineral. Porém, apenas 64% da massa do minério apresenta estanho. Logo, precisamos pesar uma quantidade maior do minério para compensar a massa das impurezas. Portanto, faremos uma regra inversa: 1,27. 106g---------- 64% P----------------------100% P= 1,98 106g = 1,98 ton Resposta: “C”. 36. (PMSP - PEB-II/PROFESSOR II DE QUÍMICA– VUNESP/2012). O calcário biodetritico, formado principalmente por CaCO3 e CaMg(CO3)2, é comumente encontrado na forma de conchas de moluscos, esqueletos de corais e restos de algas calcárias. Atualmente, tem sido pesquisado para preparação da cal virgem. Uma das reações desse processo está representada a seguir. CaCO3 (s) ĺ CaO (s) + CO2(g) Supondo que esse processo tenha 95% de rendimento, para obter 100 kg de cal virgem, é necessária uma massa, em kg, de CaCO3 de, aproximadamente, 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA PROF WAGNER BERTOLINI TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS – Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 41 (A) 189. (B) 342. (C) 484. (D) 610. (E) 867. RESOLUÇÃO: A estequiometria entre o carbonato e a cal virgem é: 1mol de CaCO3----------1mol de CaO 100g--------------------56g X-------------------------100kg. X= 178,57kg. Mas, esta massa representa quanto se deve obteria com rendimento de 100%. Porém, há uma perda, pois, o enunciado informa rendimento de 95%. Logo deveremos pesar uma massa maior do calcário para compensar a perda. Portanto, faremos uma regra inversa: 178,57kg---------- 95% P----------------------100% P= 188kg = 188 Kg. Comentário do autor: Houve uma boa aproximação, por parte da banca, para se admitir 189kg. Resposta: “A”. Grande abraço. Excelente estudo. Estou à disposição. Prof. Wagner 67538780688 67538780688 - Brendo
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