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Química Geral – UNISINOS Profa. Suse Botelho da Silva LISTA DE EXERCÍCIOS ESTEQUIOMETRIA - 1 1) Na combustão do metano, qual é a quantidade de matéria de O2 necessária para que 6,75 mols de CH4 sejam completamente consumidos na reação? CH4(g) + O2(g) → O2(g) + H2O(l) 2) As células de combustíveis são baseadas na reação entre hidrogênio e o oxigênio para formar água. a) Quantos gramas de água podem ser produzidos se o hidrogênio suficiente reage com 26,0 g de oxigênio? b) Calcule a massa de hidrogênio necessária para produzir 29,2 gramas de água. (Resposta: 29,3 g de H2O e 3,27 g H2) 3) O trissulfeto de tetrafósforo, P4S3, é usado na fabricação dos fósforos que “acendem em qualquer lugar”. O fósforo e o enxofre elementares reagem diretamente para formar P4S3. P4 + S8 → P4S3 a) Se tivermos 153 g de S8 e um excesso* de fósforo, que a massa de P4S3 poderá ser produzida por essa reação? * Obs. A expressão “excesso de fósforo” significa que temos P4 mais que suficiente para consumir completamente 153 g de S8. (Resposta: 350 g de P4S3) b) O cheiro de um fósforo queimado é causado pela formação de óxidos de enxofre. Pode- mos representar a reação relevante como: S + O2 → SO2. Se 4,8 g de enxofre são queimados dessa forma, qual será a massa de dióxido de enxofre produzida? (Resposta: 9,6 g) 4) Qual a quantidade de dióxido de carbono produzida para cada galão de gasolina queimada no por um motor de automóvel? . Suponha um modelo simples, considerando a combustão completa do octano para representar a queima da gasolina, de acordo com a reação abaixo. A densidade do octano é 0,7025 g/mL. 2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O (Resposta: 8196 g de CO2) Química Geral – UNISINOS Profa. Suse Botelho da Silva 5) Uma solução de HCl (aq) contém 5,22 g de HCl. Quando ela é deixada reagir com 3,25 g de K2CO3 sólido, os produtos são KCl, CO2, e H2O. Qual reagente está em excesso? Resposta: Assim a quantidade de HCl fornecida (5,22 g) necessita de 9,89 g de K2CO3 mas temos apenas 3,25 g de K2CO3 disponível. A reação ira parar assim que todo o K2CO3 for consumido. O K2CO3 e o reagente limitante e o HCl está em excesso. 6) Considere a equação da combustão do fósforo do problema 3, se 28,2 g de P4 são deixados reagir com 18,3 g de S8, qual reagente e o reagente limitante? Resposta: 28,2 g de P4 necessitam de 21,9 g de S8 para reagir completamente. Temos apenas 18,3 g de S8, logo não há S8 suficiente para reagir com todo o P4. Consequentemente, o S8 é o reagente limitante. 7) O éter metil terbutílico (MTBE) é usado como um aditivo na gasolina vendida em várias áreas urbanas. O composto é produzido pela reação do metanol com o isobuteno, de acordo com a seguinte equação: CH2OH + (CH3)2 C=CH2 → (CH3)3 COCH3 Metanol Isobuteno MTBE Se 45,0 kg de metanol são deixados reagir com 70,0 kg de isobuteno, qual é a massa máxima de MTBE que podemos obter? (Resposta; 10 kg de MTBE) 8) Os foguetes impulsionadores de combustível sólido do ônibus espacial são baseados na seguinte reação entre o perclorato de amônio e o alumínio: 3 NH4Cl04 (s) + 3 Al (s) → Al2O3(s) + AlCl3(g) + 3 NO(g) + 6 H2O (g) Se um dos reagentes estiver em excesso, será adicionada massa desnecessária ao ônibus, logo deseja-se uma mistura estequiométrica. Qual massa de cada reagente deve ser usada para cada quilograma da mistura combustível? (Resposta: 186,8 g de Al e 813,2 g de NH4Cl04) 9) Uma mistura combustível compreendendo 600,0 g de NH4Cl04, e 400,0 g de Al é usada em um teste de um protótipo em escala de laboratório de um motor de ônibus espacial. Quando o motor para de queimar, sobra algum combustível não usado. Qual é a substância desse combustível não-queimado, e que massa deve ser encontrada? (Resposta: 262,2 g de Al) Química Geral – UNISINOS Profa. Suse Botelho da Silva 10) O processo de Solvay e importante na produção comercial do carbonato de sódio (Na2CO3), e que é usado na fabricação de muitos vidros. A última etapa no processo de Sovay é a conversão do NaHCO3 (bicarbonato de sódio) em Na2CO3 por meio de aquecimento. 2 NaHCO3(s) → Na2CO3 (s) + CO2(g) + H2O(g) Em um experimento de laboratório, um estudante aqueceu 42,0 g de NaHCO3 e determinou que 22,3 g de Na2CO3 são formados. Qual é o rendimento percentual* dessa reação? * Observação: A quantidade ideal de produto é chamada de rendimento teórico, o qual é obtido utilizando a estequiometria da reação. A medida da quantidade do produto real formado nos fornece o rendimento real. A partir da razão entre o rendimento real e o teórico, podemos calcular o rendimento percentual. (Resposta: = 84,2%) Número de Avogadro Medidas de volume Unidade Símbolo Equivalência metro cúbico m³ = 1 m³ litro l, L = dm³ = 10 -3 m³ barril (US) US-bl ~ 158,987 dm³ galão (US) US-gal = 3,78541 dm³ Medidas de massa Unidade Símbolo Equivalência quilograma kg = 1 kg massa do eletron me ~ 9,109 39 x 10 -31 kg dalton (massa atômica) Da, u.m.a. ~ 1,660 540 x 10 -27 kg tonelada (métrica) t = 10³ kg libra (avoirdupois) lb = 0,453 592 37 kg http://pt.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico http://pt.wikipedia.org/wiki/Litro http://pt.wikipedia.org/wiki/Barril http://pt.wikipedia.org/wiki/Gal%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Quilograma http://pt.wikipedia.org/wiki/El%C3%A9tron http://pt.wikipedia.org/wiki/Dalton http://pt.wikipedia.org/wiki/Tonelada http://pt.wikipedia.org/wiki/Libra Química Geral – UNISINOS Profa. Suse Botelho da Silva
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