Química - Livro 1-232-234

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QUÍMICA Capítulo 3 Cálculo estequiométrico232
1 Fuvest Devido à toxicidade do mercúrio, em caso de
derramamento desse metal, costuma-se espalhar en-
xofre no local, para removê-lo. Mercúrio e enxofre
reagem, gradativamente, formando sulfeto de mercú-
rio. Para fins de estudo, a reação pode ocorrer mais
rapidamente se as duas substâncias forem misturadas
num almofariz. Usando esse procedimento, foram fei-
tos dois experimentos. No primeiro, 5,0 g de mercúrio
e 1,0 g de enxofre reagiram, formando 5,8 g do produto,
sobrando 0,2 g de enxofre. No segundo experimento,
12,0 g de mercúrio e 1,6 g de enxofre forneceram 11,6 g
do produto, restando 2,0 g de mercúrio.
Dados: Massas molares: (g⋅mol–1)
mercúrio (Hg) ............ 200
enxofre (S) ................... 32
a) Mostre que os dois experimentos estão de acor-
do com a lei da conservação da massa (Lavoisier)
e a lei das proporções definidas (Proust).
b) Existem compostos de Hg (I) e de Hg (II). Conside-
rando os valores das massas molares e das massas
envolvidas nos dois experimentos citados, verifi-
que se a fórmula do composto formado, em ambos
os casos, é HgS ou Hg2S. Mostre os cálculos.
2 Mackenzie A tabela a seguir, com dados relativos à
equação citada, refere-se a duas experiências realiza-
das. Então podemos afirmar que:
C + O2 → CO2
1a experiência 12 g 32 g Xg
2a experiência 36 g Yg 132 g
A X é menor que a soma dos valores das massas dos
reagentes da 1a experiência.
 X = Y
C Y é igual ao dobro do valor da massa de carbono
que reage na 2a experiência.
d =
32
Y
X
132
 Y = 168
3 Mackenzie Na reação dada pela equação A + B → C,
a razão entre as massas de A e B é 0,4. Se 8 g de A
forem adicionados a 25 g de B, após a reação verifi-
car-se-á:
A a formação de 28 g de C, havendo excesso de 5 g
de A.
 um excesso de 4,8 g de A e consumo total da mas-
sa de B colocada.
C a formação de 20 g de C, havendo excesso de
13 g de B.
d o consumo total das massas de A e B colocadas.
 um excesso de 5 g de B e consumo total da massa
de A colocada.
4 PUC-SP Querendo verificar a Lei de Conservação das
Massas (Lei de Lavoisier), um estudante realizou a ex-
periência esquematizada a seguir:
Solução
de HNO
3
Balança
Solução
final
Erlenmeyer
vazio
Balança
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
K
2
CO
3(S)
Terminada a reação, o estudante vericou que a mas-
sa nal era menor que a massa inicial. Assinale a
alternativa que explica o ocorrido:
A a Lei de Lavoisier só é válida nas condições nor-
mais de temperatura e pressão.
 a Lei de Lavoisier não é válida para reações em
solução aquosa.
C de acordo com a Lei de Lavoisier, a massa dos pro-
dutos é igual à massa dos reagentes, quando estes
se encontram no mesmo estado físico.
d para que se verifique a Lei de Lavoisier, é necessá-
rio que o sistema seja fechado, o que não ocorreu
na experiência realizada.
 houve excesso de um dos reagentes, o que invali-
da a Lei de Lavoisier.
Quer saber mais?
Site
• Estequiometria da combustão
<www.fem.unicamp.br/~em672/GERVAP1.pdf>
Exercícios complementares
F
R
E
N
T
E
 2
233
5 Vunesp Quando um objeto de ferro enferruja ao ar, sua
massa aumenta. Quando um palito de fósforo é aceso,
sua massa diminui. Estas observações violam a Lei da
Conservação das Massas? Justifique sua resposta.
6 FEI Na neutralização total de 80,0 g de hidróxido de
sódio (NaOH) por 98,0 g de ácido sulfúrico (H2SO4) a
25 °C, a quantidade de água obtida é igual a:
Dados: Massas atômicas: H = 1 u ; O = 16 u; Na = 23 u;
S = 32 u.
A 1 mol de moléculas.
 duas moléculas.
C 1,204 · 1024 moléculas.
d 18 gramas.
 2 moles de 22,4 litros.
7 Mackenzie Adicionando-se 4,5 g de gás hidrogênio a
31,5 g de gás nitrogênio originam-se 25,5 g de amô-
nia, sobrando ainda nitrogênio que não reagiu. Para
se obter 85 g de amônia, a quantidade de hidrogênio
e de nitrogênio necessária é, respectivamente:
A 15,0 g e 70,0 g.
 10,6 g e 74,4 g.
C 13,5 g e 71,5 g.
d 1,5 g e 83,5 g.
 40,0 g e 45,0 g.
8 Fuvest Foram misturados 2,00 L de um alcano de m
átomos de carbono por molécula e 2,00 L de outro
alcano de n átomos de carbono por molécula, am-
bos gasosos. Esses alcanos podem ser quaisquer
dois dentre os seguintes: metano, etano, propano ou
butano. Na combustão completa dessa mistura gaso-
sa, foram consumidos 23,00 L de oxigênio. Todos os
volumes foram medidos nas mesmas condições de
pressão e temperatura.
a) Escreva a equação da combustão completa de
um alcano de n átomos de carbono por molé-
cula. Para identificar os dois alcanos que foram
misturados, conforme indicado acima, é preciso
considerar a lei de Avogadro, que relaciona o vo-
lume de um gás com seu número de moléculas.
b) Escreva o enunciado dessa lei.
c) Identifique os dois alcanos. Explique como che-
gou a essa conclusão.
9 CFTMG 2017 O óxido de cálcio (CaO), cal virgem, reage
com o dióxido de carbono (CO2) produzindo o carbo-
nato de cálcio (CaCO3). Em um laboratório de química,
foram realizados vários experimentos cujos resulta-
dos estão expressos na tabela a seguir:
Experimento
Massa de óxido
de cálcio (g)
Massa de gás
carbônico (g)
Massa de
carbonato de
cálcio (g)
I 5,6 X 10,0
II Y 22,0 50,0
III 56,0 44,0 Z
Com base na lei de Lavoisier e nos experimentos rea-
lizados, conclui-se que
A =
Y
X
5
 X  Y < Z
C =
Z
5,6
 X · 3,5
d =
5,6
Y
 ·
22
44
1
10 Vunesp Aquecendo-se 21 g de ferro com 15 g de en-
xofre obtêm-se 33 g de sulfeto ferroso, restando 3 g
de enxofre.
Aquecendo-se 30 g de ferro com 16 g de enxofre ob-
têm-se 44 g de sulfeto ferroso, restando 2 g de ferro.
Demonstrar que esses dados obedecem às leis de
Lavoisier (conservação da massa) e de Proust (propor-
ções denidas).
11 Unitau Misturando 2 g de hidrogênio e 32 g de oxi-
gênio em um balão de vidro e provocando a reação
entre os gases, obteremos:
Dados: H = 1; O = 16.
A 32 g de água com 2 g de oxigênio, que não reagiram.
 32 g de água com 1 g de oxigênio, que não reagiu.
C 34 g de água oxigenada.
d 34 g de água, não restando nenhum dos gases.
 18 g de água ao lado de 16 g de oxigênio, que não
reagiram.
12 Vunesp Considere a reação em fase gasosa:
N2 + 3 H2 → 2 NH3
Fazendo-se reagir 4 litros de N2 com 9 litros de H2
em condições de pressão e temperatura constantes,
pode-se armar que:
A os reagentes estão em quantidades estequiomé-
tricas.
 o N2 está em excesso.
C após o término da reação, os reagentes serão total-
mente convertidos em amônia.
d a reação se processa com aumento do volume total.
 após o término da reação, serão formados 8 litros
de NH3.
13 Mackenzie Na síntese de 1,5 litros de amônia, ocorrida
a pressão e temperatura constantes, o volume total
dos gases que reagem, em litros, é igual a:
A 4,50
 3,00
C 1,50
d 0,75
 2,00
14 UFRGS Entre as equações químicas a seguir, aquela
que não representa uma reação química de acordo
com a lei da Conservação da Massa é:
A (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4 H2O
 Al2(SO4)3 + 6 NaOH→ 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4
C 3 P + 5 HNO3 + 2 H2O→ 3 H3PO4 + 5 NO
d MnO2 + 2 HCl→ MnCl2 + 2 H2O + Cl2
 Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4+ 2 H2O
QUÍMICA Capítulo 3 Cálculo estequiométrico234
15 Fuvest O conjunto esquematizado a seguir contém ini-
cialmente os reagentes A e B separados. Utilizando dois
conjuntos desse tipo, são realizados os experimentos 1
e 2, misturando-se A e B, conforme o quadro seguinte.
Exp. 1 2
reagente A solução
aquosa de
AgNO3 HCl
reagente B pó de NaCl Na2CO3
produtos
AgCl
Na+(aq)
NO3(aq)
H2O(l)
CO2(g)
Na+(aq)
Cl–(aq)
Designando por I a massa inicial de cada conjunto (an-
tes de misturar) e por F1 e F2 suas massas nais (após
misturar) tem-se:
A Exp. 1⇒ F1 = I, Exp. 2⇒ F2 = I
 Exp. 1⇒ F1 = I, Exp. 2⇒ F2 > I
C Exp. 1⇒ F1 = I, Exp. 2⇒ F2 < I
d Exp. 1⇒ F1 > I, Exp. 2⇒ F2 > I
 Exp. 1⇒ F1 < I, Exp. 2⇒ F2 < I
16 ITA São feitas as seguintes afirmações a respeito das
contribuições do pesquisador francês A. L. Lavoisier
(1743-1794) para o desenvolvimento da ciência:
I. Desenvolvimento de um dos primeiros tipos de
calorímetros.
II. Participação na comissão responsávelpela cria-
ção do sistema métrico de medidas.
III. Proposta de que todos os ácidos deveriam conter
pelo menos um átomo de oxigênio.
IV. Escolha do nome oxigênio para o componente
do ar atmosférico indispensável para a respiração
humana.
V. Comprovação experimental da conservação de
massa em transformações químicas realizadas
em sistemas fechados.
Qual das opções a seguir contém a(s) armação(ções)
correta(s)?
A Todas.
 Apenas I, II, e IV.
C Apenas II e III.
d Apenas IV e V.
 Apenas V.
17 ITA No processo de aquecimento, na presença de ar
representado pela equação
Ca(HCO3)2(c)→ CaO(c) + 2CO2(g) + H2O(g)
Qual é a perda de massa para cada grama do respec-
tivo reagente no estado sólido?
Dados: Massas atômicas: Ca= 40,08; H= 1,01; O= 16,00;
C = 12,01.
18 ITA Vidro de janela pode ser produzido por uma mis-
tura de óxido de silício, óxido de sódio e óxido de
cálcio, nas seguintes proporções (% m/m): 75, 15 e 10,
respectivamente. Os óxidos de cálcio e de sódio são
provenientes da decomposição térmica de seus res-
pectivos carbonatos. Para produzir 1,00 kg de vidro,
quais são as massas de óxido de silício, carbonato de
sódio e carbonato de cálcio que devem ser utilizadas?
Mostre os cálculos e as equações químicas balancea-
das de decomposição dos carbonatos.
Dados: Na = 23; Ca = 40; O = 16; C= 12.
19 PUC-Rio 2015 O metanol é um álcool utilizado como
combustível em alguns tipos de competição automoti-
va, por exemplo, na Fórmula Indy. A queima completa
(ver reação termoquímica abaixo) de 1 L de metanol
(densidade 0,80 g⋅mL 1) produz energia na forma de
calor (em kJ) e CO2 (em gramas) nas seguintes quanti-
dades respectivamente:
2 CH3OH(l) + 3 O2(g)→ 4 H2O(l) + 2 CO2(g);
DH = –1 453 kJ
Considere: M(CH3OH) = 32 g⋅mol
1
M(CO2) = 44 g⋅mol
–1
A 18,2  103 e 1,1  103
 21,3  103 e 0,8  103
C 21,3  103 e 1,1  103
d 18,2  103 e 0,8  103
 36,4  103 e 1,8  103
20 Unicamp A produção industrial de metanol, CH3OH, a
partir de metano, CH4, e a combustão do metanol em
motores de explosão interna podem ser representa-
das, respectivamente pelas equações I e II.
I. 3 CH4(g) + 2 H2O(g) + CO2(g)→ 4 CH3OH(g)
II. CH3OH(g) +
3
2
O2(g)→ CO2(g) + 2 H2O(g)
Supondo que o CO2 da reação representada em (I) pro-
venha da atmosfera, e considerando apenas as duas
reações, (I) e (II), responda se a seguinte armação é
verdadeira: “A produção e o consumo de metanol não
alteraria a quantidade de CO2 na atmosfera”. Justique
sua resposta.
21 Unicamp Duas amostras de carbono, C, de massas
iguais, foram totalmente queimadas separadamente,
empregando-se oxigênio, O2, num dos casos, e ozô-
nio, O3, no outro. Houve sempre combustão completa,
produzindo somente CO2.