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F R E N T E 2 223 Um fazendeiro recebeu uma oferta de fornecimen- to de carbonato de cálcio ou de hidróxido de cálcio, ambos a um mesmo preço por quilograma. Qual dos dois seria mais vantajoso, em termos de menor custo, para adicionar à mesma extensão de terra? Justique. Dados: Massas atômicas relativas: Ca = 40; C = 12; O = 16 e H = 1. 23 Unicamp Massas iguais dos elementos lítio (Li), sódio (Na) e potássio (K) reagiram, separadamente, com cloro gasoso (Cl2) em excesso, dando os respectivos cloretos. Consultando as massas atômicas relativas: Li = 6,94; Na = 23,0; K = 39,1 e Cl = 35,5; responda, justicando suas respostas. a) Qual dos cloretos obtidos apresentou a maior massa? b) Em qual das três reações foi consumida a menor quantidade de cloro? 24 Fuvest (Adapt.) Uma jovem senhora, não querendo revelar sua idade, a não ser às suas melhores ami- gas, convidou-as para a festa de aniversário, no sótão de sua casa, que mede 3,0 m · 2,0 m · 2,0 m. O bolo de aniversário tinha velas em número igual à idade da jovem senhora, cada uma com 1,55 g de parana. As velas foram queimadas inteiramente, numa reação de combustão completa. Após a queima, a porcentagem de gás carbônico, em volume, no sótão, medido nas condições ambiente, aumentou de 0,88 % do volume do sótão. Considere que esse aumento resultou, exclu- sivamente, da combustão das velas. Dados: Massa molar da parana, C22H46 : 310 g mol –1; volume molar dos gases nas condições ambientes de pressão e temperatura: 24 L mol–1. a) Escreva a equação de combustão completa da parafina. b) Calcule a quantidade de gás carbônico, em mols, no sótão, após a queima das velas. c) Qual é a idade da jovem senhora? Mostre os cálculos. 25 Uerj Uma área agrícola, próxima a um lago, precisa ser adubada antes do início do plantio de hortaliças. – O esquema da figura 1 indica as medidas do terre- no a ser plantado. Os dois lados paralelos distam 10 km e os três ângulos obtusos indicados são congruentes. – Para corrigir a elevada acidez do solo, o produto recomendado foi o calcário (CaCO3), na dosagem de 5 g/m 2 de solo. – Para a adubação do terreno, emprega-se um pulve- rizador com 40 m de comprimento, abastecido por um reservatório de volume igual a 2,16 m 3, que libe- ra o adubo à vazão constante de 1 200 cm 3/s. Esse conjunto, rebocado por um trator que se desloca à velocidade constante de 1 m/s, está representado na gura 2. – A partir do início da adubação, a qualidade da água do lago passou a ser avaliada com regu- laridade. 45o 20 km Lago 10 km 10 kmFigura 1 Figura 2 40 m W W W .C O P E R C A M P O S .C O M .B R Para corrigir a acidez do solo, a quantidade de matéria necessária, em mol de CaCO3, por km 2 de área a ser plantada, corresponde a: A 4,0 · 106 5,0 · 104 C 1,5 · 103 d 2,5 · 102 26 Unicamp Os sistemas de comunicação e transporte criados pelo homem foram evoluindo ao longo do tempo. Assim, em fins do século XVIII, apareceram os balões, cujo desenvolvimento ocorreu durante todo o século XIX, chegando ao século XX com os dirigíveis cheios de hidrogênio e, mais recentemente, de hélio. Nesse processo, o brasileiro Santos Dumont contri- buiu de modo significativo. Os Zeppelins, dirigíveis cheios de hidrogênio, estão, ain- da, entre as maiores naves aéreas já construídas pelo homem. O mais famoso deles, o Hindemburg, começou a sua história em 1936, terminando em maio de 1937, num dos maiores acidentes aéreos já vistos e lmados. O seu tamanho era incrível, tendo cerca de 250 metros de comprimento, com um volume de 200 · 10 6 litros, cor- respondendo a 8,1 · 10 6 moles de gás. a) No dia 6 de maio de 1937, ao chegar a Nova York, o Hindemburg queimou em chamas. Escreva a equa- ção química que representa a reação principal da queima nesse evento. b) Se o hidrogênio necessário para encher totalmen- te o Hindemburg fosse obtido a partir da reação de ferro com ácido (dando Fe2+), quantos quilo- gramas de ferro seriam necessários? 27 UEPG 2019 Em alguns tipos de fogos de artifício, o alumínio metálico em pó é queimado liberando luz e calor. A reação que ocorre é representada a seguir: 2 Al(s) + 3/2 O2(g)→ Al2O3(s) DH = – 1653 kJ/mol Dados: Al = 27 g/mol; O = 16 g/mol. Volume molar do gás ideal em CNTP = 22,4 L CNTP (1 atm, 0 °C) QUÍMICA Capítulo 3 Cálculo estequiométrico224 Com base nas informações anteriores, assinale o que for correto. 01 A queima de 1 g de alumínio em pó forma aproxi- madamente 19 g de óxido de alumínio. 02 A queima de 1 g de alumínio em pó necessita de aproximadamente 0,62 L de gás oxigênio para rea- gir nas CNTP. 04 A queima de 1 g de alumínio em pó libera aproxi- madamente 306 kJ de energia. 08 A reação de queima do alumínio em pó é exo- térmica. Soma: Texto para a questão 28. Um incêndio atingiu uma fábrica de resíduos industriais em Itapevi, na Grande São Paulo. O local armazenava três toneladas de fosfeto de alumínio (AlP). De acordo com a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb), o fosfeto de alumínio reagiu com a água usada para apagar as chamas, produzindo hidróxido de alumí- nio e fosna (PH3). A fosna é um gás tóxico, incolor, e não reage com a água, porém reage rapidamente com o oxigênio liberan- do calor e produzindo pentóxido de difósforo (P2O5). Segundo os médicos, a inalação do P2O5 pode causar queimadura tanto na pele quanto nas vias respiratórias devido à formação de ácido fosfórico. <https://tinyurl.com/yafzufbo> Acesso em: 11.10.18. Adaptado. 28 Fatec 2019 A reação química da produção da fosfina pode ser representada pela equação Al P(s) + 3 H2O(l)→ Al (OH)3(s) + PH3(g) Considerando que toda a massa de fosfeto de alumí- nio reagiu com a água e que o rendimento da reação é 100% o volume aproximado de fosna produzido no local, em litros, é Dados: Volume molar dos gases nas condições des- critas: 30 L/mol. Massas molares em g/mol: Al = 27, P = 31. A 3,33 · 102 b 3,33 · 103 C 3,33 · 106 d 1,55 · 103 e 1,55 · 106 29 UPE 2016 A fabricação de determinadas moedas exige o uso de níquel com elevada pureza. Para obtê-lo, pode-se utilizar o processo Mond. De- senvolvido por Ludwig Mond, em 1899, consiste inicialmente no aquecimento do óxido de níquel, produzindo níquel metálico, que deve ser purificado. Numa segunda etapa, o níquel impuro é colocado em uma atmosfera de monóxido de carbono, a uma temperatura de cerca de 50 oC e pressão de 1 atm, formando um composto volátil e altamente inflamá- vel, chamado tetracarbonilníquel, de acordo com a equação química: Ni(s, impuro) + 4 CO(g)→ Ni(CO)4(g) As impurezas permanecem em estado sólido, e o níquel pode ser recuperado, posteriormente, pela de- composição desse gás, que ocorre a 240 o C. Uma fábrica produz 314 kg de moedas de níquel puro por semana, a partir de 400 kg de níquel impuro. Qual a massa aproximada de monóxido de carbono, usada semanalmente, por essa fábrica? Dados: Massas molares: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; Ni = 58,7 g/mol A 300 kg b 375 kg C 450 kg d 600 kg e 760 kg Texto para a questão 30. O isopropanol (massa molar = 60 g/mol) é um álcool muito utilizado como solvente para limpeza de circui- tos eletroeletrônicos. A produção mundial desse álcool chega a 2,7 milhões de toneladas por ano. A indústria química dispõe de diversos processos para a obtenção de isopropanol, entre eles, o que envolve a reação de acetona (massa molar = 58 g/mol) com hidrogênio. A equação dessa reação é 30 Uefs 2018 Se toda a produção mundial de isopropanol fosse feita somente por meio dessa reação de aceto- na com hidrogênio, supondo rendimento de 100%, a massa de acetona necessária para a produção anual de isopropanol seria de A 1,8 milhão de toneladas. b 2,1 milhões de toneladas. C 2,6 milhões de toneladas. d 3,1 milhões de toneladas. e 3,6 milhões de toneladas. 31 UFBA A equação balanceada, a seguir, representa a reação de decomposição térmica do KClO3. 2 KCl3(s) D MnO2 2 KCl(s) + 3 O2(g) Determine, em litros, o volume de O2 produzidopela decomposição térmica de 245,2 g de KClO3, nas CNTP, expressando o resultado com dois algarismos signicativos. Dados: Massas atômicas: K = 39 u; Cl = 35,5 u; O = 16 u. 32 Enem 2018 Objetos de prata sofrem escurecimento devido à sua reação com enxofre. Estes materiais recuperam seu brilho característico quando envoltos por papel alumínio e mergulhados em um recipiente contendo água quente e sal de cozinha. A reação não balanceada que ocorre é: Ag2S(s) + Al(s) → Al2S3(s) + Ag(s) Dados da massa molar dos elementos (g mol 1 ): Ag = 108, S = 32. UCKO, D. A. Química para as ciências da saúde: uma introdução à química geral, orgânica e biológica. São Paulo: Manole, 1995 (adaptado). F R E N T E 2 225 Utilizando o processo descrito, a massa de prata me- tálica que será regenerada na superfície de um objeto que contém 2,48 g de Ag2S é A 0,54 g 1,08 g C 1,91 g d 2,16 g 3,82 g 33 Fatec Amônia é matéria-prima fundamental na fabri- cação de produtos importantes, como fertilizantes, explosivos, antibióticos e muitos outros. Na indústria, em condições apropriadas, a síntese da amônia se realiza a partir de nitrogênio e hidrogênio gasosos, como mostra a equação: N2(g) + 3 H2(g)→ 2 NH3(g) Considerando que nitrogênio e hidrogênio foram colocados para reagir em quantidades tais como na gura, onde 1 representa H2 e 2 representa N2 e su- pondo rendimento de 100%, pode-se armar que: 1 2 A nitrogênio e hidrogênio estão em proporções es- tequiométricas. hidrogênio foi colocado em excesso. C nitrogênio é o reagente limitante. d hidrogênio é o reagente limitante. ambos os reagentes estão em excesso. 34 PUC-Rio A concentração de um soluto em uma solução, em termos de quantidade de matéria, é a razão entre a quantidade, em mol, do soluto e o volume nal da solução, em litros. Quatro gramas de hidróxido de sódio, NaOH, são dissolvidos em água, formando 250 mL de solução aquosa dessa base forte. Essa solução foi misturada com 100 mL de solução aquosa, 0,05 mol⋅L–1 de ni- trato de chumbo, Pb(NO3)2, que, por sua vez, reage completamente com a base forte formando um preci- pitado de hidróxido de chumbo, Pb(OH)2, conforme a seguinte equação: 2 NaOH(aq) + Pb(NO3)2(aq)→ Pb(OH)2(s) + 2 NaNO3(aq) Responda às questões que seguem: A calcule a concentração em quantidade de matéria (mol⋅L 1) da solução original de hidróxido de sódio; calcule a quantidade, em mol, de nitrato de chum- bo presente nos 100 mL de solução que foram misturados com a base forte; C indique com cálculos o reagente limitante desta rea- ção, ou seja, aquele que reage completamente; d calcule a quantidade máxima de Pb(OH)2(s), em gramas, que pode ser obtida na reação indicada no problema. 35 Vunesp Considere a reação química representada pela equação: 2 Fe2S3(s) + 6 H2O(l) + 3 O2(g)→ 4 Fe(OH)3(s) + 6 S(s) Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1,0 mol de Fe2S3, 2,0 mol de H2O e 3,0 mol de O2. 36 UFF Amônia gasosa pode ser preparada pela seguinte reação balanceada: CaO(s) + 2 NH4Cl(s)→ 2 NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s) Se 112,0 g de óxido de cálcio e 224,0 g de cloreto de amônio forem misturados, então a quantidade máxima, em gramas, de amônia produzida será, aproximadamente: Dado: Massas molares CaO = 56 g/mol; NH4Cl = 53,5 g/mol; NH3 = 17 g/mol. A 68,0 34,0 C 71,0 d 36,0 32,0 37 Cesgranrio O H2S reage com o SO2 segundo a reação: 2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O Assinale, entre as opções a seguir, aquela que indica o número máximo de mols de S que pode ser formado quando se faz reagir 5 mol de H2S com 2 mol de SO2: A 3 4 C 6 d 7,5 15 38 Fuvest Nas condições ambiente, foram realizados três experimentos, com aparelhagem idêntica, nos quais se juntou Na2CO3 sólido, contido em uma bexiga murcha, a uma solução aquosa de HCl contida em um erlenmeyer. As quantidades adicionadas foram: HC� Na 2 CO 3 Solução de HCl Massa e Na2CO3/g Volume/ mL Concentração/ mol⋅L –1 Exp.1 1,06 100 0,30 Exp.2 1,06 100 0,40 Exp.3 1,06 100 0,50 Dado: Massa molar do Na2CO3 = 106 g/mol. Ao nal dos experimentos, comparando-se os volumes das bexigas, observa-se que: A a bexiga do Exp.1 é a mais cheia. a bexiga do Exp.2 é a mais cheia. C a bexiga do Exp.3 é a mais cheia. d a bexiga do Exp.1 é a menos cheia. as três bexigas estão igualmente cheias.