LISTA1_-_Estequiometria_e_outros_calculos

Prévia do material em texto

LISTA QUÍMICA GERAL - ESTEQUIOMETRIA E OUTROS CÁLCULOS
Profa Fatima Ventura Pereira Meirelles
�
1 – (P1 020405) Uma amostra pesando 1,2680 g do carbonato de um metal M de fórmula MCO3, reage com 100,00 mL de H2SO4 0,1083 mol L-1, segundo a reação 1. O gás CO2(g) é removido e o excesso de H2SO4 é neutralizado com 71,02 mL de uma solução de NaOH(aq) cuja concentração é de 0,1241 mol L-1 (reação 2). 
H2SO4(aq)+ MCO3(s) ( MSO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) 			 1
H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) ( Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) 			 2
a) Calcule a massa molar do metal M e o identifique.
b) Quantos litros de CO2 gasoso foram produzidos sabendo-se que a densidade do CO2 é 1,7990 g L-1?
2 – (P1 100905)- Uma amostra de 0,608 g de um determinado fertilizante contém nitrogênio na forma de sulfato de amônio, (NH4)2SO4(s). Para determinar a quantidade de nitrogênio, aquece-se a amostra com hidróxido de sódio, segundo a reação:
(NH4)2 SO4 (s) + 2 NaOH (aq) ( Na2SO4 (aq) + 2 H2O(l) + 2 NH3(g)
A amônia produzida é coletada em 46,3 mL de HCl 0,213 mol L-1 e reage segundo a reação:
NH3(g) + HCl (aq) ( NH4Cl (aq)
Esta solução contendo um excesso de HCl (aq) reage finalmente com 44,3 mL de uma solução de NaOH 0,128 mol L-1.
NaOH (aq) + HCl(aq) ( NaCl (aq) + H2O (l)
Determine a percentagem do nitrogênio no fertilizante.
3 – (P1 100905) A gasolina usada como combustíveis de motores, é uma mistura de hidrocarbonetos, principalmente octanos com a fórmula, C8H18. Quando a gasolina é queimada em motor de automóveis busca-se a conversão completa destes hidrocarbonetos para CO2 e H2O, o que requer usar a razão de massa correta de ar e gasolina. Esta razão ideal de ar/combustível é aquela em que o oxigênio do ar e hidrocarbonetos da gasolina estão em proporções estequiométricas, segundo a reação: 
2 C8H18(l) + 25 O2(g) (( 16 CO2(g) + 18 H2O(l)
a) Qual é o volume de CO2(g), medido a 22o C e 745 mmHg, que é produzido na combustão de 100 g de C8H18 com 100 g de O2?
b) Qual a fração molar do O2(g) no ar considerando sua constituição, em percentagem volume por volume, como sendo: nitrogênio 78,08%; oxigênio, 20,95% e argônio 0,97%? Justifique sua resposta.
c) Para 100 g de octano a 22 °C e 745 mm Hg, calcule a razão entre a massa de ar e octano em uma mistura na qual o octano queima completamente e não há ar em excesso. Sabendo que a percentagem, por massa, do oxigênio no ar é de 23,15%.
4 – (P1 180904) Na revelação de chapas fotográficas a base de sais de prata, como por exemplo, o brometo de prata (AgBr), este é removido com uma solução aquosa de tiosulfato de sódio, segundo a reação abaixo:
2 Na2S2O3(aq) + AgBr(s) ( Na3[Ag(S2O3)2](aq) + NaBr(aq)
Considere uma chapa fotográfica que contém 940 mg de AgBr e responda as questões abaixo:
a) Qual é a percentagem de AgBr que reage a 250 ml de uma solução com 0,50% em massa de tiossulfato de sódio e densidade 1,01 g mL-1?
b) Defina reagente limitante e indique qual é o reagente limitante no item (a)
c) Qual é a quantidade em mol do reagente que ficou em excesso?
5 – (P1 180906) Uma substância de fórmula geral HX reage com excesso de Ba(OH)2 segundo a reação I abaixo:
Reação I: 		2HX(aq) + Ba(OH)2(aq) ( BaX2(s) + 2H2O(l)
Uma massa de 16,9 g do produto BaX2 é colocada em um frasco onde são adicionados 17,9 mL de solução aquosa de H2SO4 (reação II). 
Reação II: 		H2SO4(aq) + BaX2(s) ( BaSO4(aq) + 2HX(aq)
A solução de H2SO4 utilizada na reação ll foi preparada pela mistura de 50,0 mL de ácido sulfúrico comercial (d = 1,80 g mL-1, 70,0 % de H2SO4 e 30,0% de H2O ambos em massa) com 200 mL de água, formando um volume final de 250 mL.
O excesso de H2SO4 na reação II reage com exatamente 31,0 mL de solução aquosa de NaOH 0,100 mol L-1, conforme a reação III:
Reação III: H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) ( Na2SO4(aq) + 2H2O(l)
a) Calcule a fração molar de H2SO4 no ácido sulfúrico comercial.
b) Calcule a concentração molar (mol L-1) da solução de H2SO4 utilizada na reação II.
c) Calcule a massa molar de HX.
�
1 - Resolução:
a) nº de moles em excesso de H2SO4
nº de moles inicial de H2SO4
10,83 x 10-3moles – 4,41x 10-3moles = 6,42 x 10-3 moles
M M CO3 = 60,0092	 g mol-1	
197,51 – 60,00 = 137,51 g mol-1 é o Bário
b) n CO3= nCO2 = 6,42 x 10-3 moles
2 - Resolução:
nNaOH = [ ] V = 0,128 x 0,0443 = 0,00567 moles excesso de HCl = 0,00567 moles
ninicial de HCl = 0,213 x 0,0463 = 0,00986 moles
nNH3 = 0,00986 – 0,00567 = 0,00419 moles
0,608 ((( 100%
0,059 ((( x
X = 9,65%
3 - Resolução:
a) noctano = (100/114) mol = 0,877 mol
noxigênio = (100/32) mol = 3,125 mol
2 Octano (( 25 Oxigênio
0,877 mol (( X
X = (25x0,877/2) mol = 11,0 mol
Ou seja, há menos O2 do que o necessário para consumir todo o octano, conseqüentemente, o oxigênio é o reagente limitante.
Com base no número de mols de oxigênio presente podemos consumir de octano:
2 Octano ( 25 Oxigênio
Y ( 3,125 mol
Y= (3,125x2/25) mol = 0,250 mol
Esta quantidade de octano (0,250 mol) gera de CO2 (g) = (16x0,250/2) = 2,0 mol
Este número de mol de CO2 (g) é, então, utilizado no cálculo do volume:
VCO2 = nCO2.RT/p = (2,0x0,082x295)/(745/760) litros = 49,4 litros
b) Segundo o princípio de Avogadro (Volume iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de temperatura e pressão, possuem o mesmo número de mol), a proporção em volume é igual a proporção em mol. Desta forma 20,95% v/v, representa uma fração molar de 0,2095.
c) Vimos no item 2a que, para 100 g de octano (0,877 mol) necessita-se de 11,0 mol de O2, ou seja, 352 grama. Como o oxigênio representa 23,15% em massa, temos que:
massa de ar = (352/0,2315) g = 1520 g
Portanto, a mistura ar/octano deve ser 1520/100 ou cerca de 15:1
4 - Resolução:
a) Número de moles AgBr em 940 mg ( 
Concentração da solução de Na2S2O3
massa de Na2S2O3 em 1,0 L de solução ( 
= 5,05 g.L-1
no de moles de em 250 mL: 0,25 L x 3,2 x 10-2 mol L-1 = 7,99 x 10-3 mol 
Pela relação estequiométrica:		1 mol AgBr: 2 moles Na2S2O3
Logo, reagem 3,99 x 10-3 moles AgBr que corresponde a:
b) Reagente limitante é aquele que numa reação está presente em quantidade inferior à estequiométrica.
No item a o reagente limitante é o Na2S2O3
c) O reagente em excesso é o AgBr 
Quantidade inicial: 		 5,00 x 10-3 mol
Quantidade que reage: 	 	3,99 x 10-3 mol
Quantidade em excesso: 	 1,00 x 10-3 mol
5 Resolução: 
a) Considerando 1000 mL de solução de H2SO4 comercial, a massa obtida é:
msoluto = Vsolução x d = 1000 mL . 1,8 g mL-1 = 1800g
desses 1800g, 70% é ácido sulfúrico (1260g) e 30% é água (540g). Logo:
b) Para 1000 mL de solução tem-se 1260g de H2SO4, logo a molaridade de H2SO4 na solução comercial é:
Diluindo 50 mL dessa solução com água para formar 250 mL de volume final de solução, temos que a molaridade da solução resultante é:
c) Para se obter a massa molar do HX, precisa-se saber a massa molar do BaX2. Assim precisa-se saber a quantidade de BaX2, em mol, que equivale os 16,9 g da substância
Como a reação entre BaX2 e H2SO4 é 1 para 1 tem-se que:
 
_1175082389.unknown
_1187694979.unknown
_1279967041.unknown
_1279967076.unknown
_1279967348.unknown
_1219839394.unknown
_1219844484.unknown
_1219839108.unknown
_1175082474.unknown
_1174897174.unknown
_1174898066.unknown
_1157786520.unknown
_1174896406.unknown
_1157180165.unknown