Prévia do material em texto
626 UNIDADE 10 | ESTEQUIOMETRIA 3. (UFSM-RS) Em nossos dias, as reações de com- bustão de matéria orgânica ainda são a principal fonte de energia para transportes automotivos ou para nossas cozinhas. O produto principal da quei- ma dos hidrocarbonetos é o dióxido de carbono. Quantos mols de dióxido de carbono serão produ- zidos na combustão completa de 1,5 mol de butano? 1 C 4 H 10 13 2 O 2 → 4 CO 2 5 H 2 O a) 3,0 b) 4,0 c) 5,0 d) 6,0 e) 7,0 4. (Enem) As mobilizações para promover um planeta melhor para as futuras gerações são cada vez mais frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa é atualmente movida pela queima de um combustível fóssil. A título de exemplificação do ônus causado por essa prática, basta saber que um carro produz, em média, cerca de 200 g de dióxido de carbono por km percorrido. Revista Aquecimento Global. Ano 2, no 8. Publicação do Instituto Brasileiro de Cultura Ltda. Um dos principais constituintes da gasolina é o octano (C 8 H 18 ). Por meio da combustão do octano é possível a liberação de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equação que re- presenta a reação química desse processo de- monstra que: a) no processo há liberação de oxigênio, sob a forma de O 2 . b) o coeficiente estequiométrico para a água é de 8 para 1 do octano. c) no processo há consumo de água, para que haja liberação de energia. d) o coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 12,5 para 1 do octano. e) o coeficiente estequiométrico para o gás car- bônico é de 9 para 1 do octano. 5. A obtenção do alumínio é feita a partir da bauxita (A, 2 O 3 ) e pode ser representada pela equação: 2 A, 2 O 3 → 4 A, 3 O 2 Qual é a massa, em toneladas, de bauxita que se- ria necessária para produzir 9 bilhões de latas? (Dados: 1 kg de alumínio corresponde a 83 latas; 1 t 5 103 kg; massas molares: A, 2 O 3 5 102 g ? mol21; A, 5 27 g ? mol21.) a) 108 ? 106 b) 204 ? 106 c) 108 ? 103 d) 204 ? 103 e) 9 ? 106 X X X 6. (IFCE) Dada a reação não balanceada H 2 O 2 → → H 2 O, é correto afirmar-se que a massa de água produzida na queima de 40 kg de hidrogênio e a massa de oxigênio consumidos na reação são, respectivamente, (Dados: 1 1 H; 1 8 6O) a) 320 kg e 360 kg. b) 360 kg e 320 kg. c) 360 kg e 80 kg. d) 320 kg e 80 kg. e) 160 kg e 80 kg. 7. (Uece) O ácido fosfórico, usado em refrigerantes tipo “coca-cola” e possível causador da osteopo- rose, pode ser formado a partir de uma reação cuja equação química não balanceada é: Ca 3 (PO 4 ) 2 H 2 SO 4 → H 3 PO 4 CaSO 4 Para obter-se 980 g de ácido fosfórico, a massa total dos reagentes (massa do H 2 SO 4 massa do Ca 3 (PO 4 ) 2 ), em gramas, que devem ser usados é: a) 4 080. b) 3 020. c) 2 040. d) 1 510. 8. (UEG-GO) O ácido nítrico reagiu com 200 g de cobre metálico puro conforme a equação química a seguir. Cu (s) 4 HNO 3 (aq) → Cu(NO 3 ) 2 (aq) 2 NO 2 (g) 2 H 2 O (,) Nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), o volume produzido de NO 2 (g), em litros, é de aproximadamente: Dado: Cu 5 63,5 a) 35. b) 45. c) 70. d) 100. e) 141. 9. (UPE/SSA) Clorato de potássio é usado nos siste- mas de fornecimento de oxigênio em aeronaves, o que pode tornar-se perigoso, caso não seja bem planejado o seu uso. Investigações sugeriram que um incêndio na estação espacial MIR ocorreu por causa de condições inadequadas de armazena- mento dessa substância. A reação para liberação de oxigênio é dada pela seguinte equação química: 2 KC,O 3 (s) → 2 KC, (s) 3 O 2 (g) Qual o volume aproximado, em litros, de oxigênio produzido na MIR, a partir da utilização de 980 g do clorato de potássio nas CNTP? Dados: Massas molares: O 5 16 g/mol; C, 5 35,5 g/mol; K 5 39 g/mol; Volume molar CNTP 5 22,4 L/mol. a) 600 L b) 532 L c) 380 L d) 268 L e) 134 L X X X X 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U10_Cap35_p618a632.indd 626 7/2/18 1:53 PM 627CAPÍTULO 35 | OS COEFICIENTES E AS QUANTIDADES DE SUBSTÂNCIA (MOL) 10. (FMP-RS) O alumínio tem um largo emprego no mundo moderno, como, por exemplo, em latas de refrigerante, utensílios de cozinha, embalagens, na construção civil, etc. Esse metal de grande im- portância possui caráter anfótero, que, colocado em ácido clorídrico ou em uma solução aquosa de hidróxido de sódio concentrado, é capaz de reagir, liberando grande quantidade de calor. Uma latinha de refrigerante vazia pesa, em média, 13,5 g. Uma experiência com cinco latinhas foi realizada em um laboratório para testar sua durabilidade como indicado na reação abaixo. 2 A, (s) 6 HC, (aq) → 2 A,C, 3 (aq) 3 H 2 (g) O volume, em litros, de gás hidrogênio sob tem- peratura de 0 °C e pressão de 1 atm é de: a) 11,2. b) 16,8. c) 84. d) 28. e) 56. 11. (Uece) Segundo Chang e Goldsby, no livro Química, 11a edição, nitrato de amônio é o fertilizante mais importante do mundo. Além de fertilizante, é um poderoso explosivo que foi responsável pela des- truição de um navio no Texas em 1947, por um aten- tado no WTC em Nova York em 1993 e pela destrui- ção do Edifício Alfred P. Murrah em Oklahoma City em 1995. A uma temperatura de 300 °C, o nitrato de amônio se decompõe em gás nitrogênio, água no estado gasoso e oxigênio, liberando calor. A mas- sa de nitrogênio produzida nestas condições a par- tir de 48 kg de nitrato de amônio será: NH 4 NO 3 → N 2 H 2 O O 2 a) 8,4 kg. b) 4,2 kg. c) 12,6 kg. d) 16,8 kg. X X 12. (PUC-MG) O sulfato de zinco pode ser obtido por meio da reação exotérmica entre óxido de zinco e o ácido sulfúrico concentrado. A equação quí- mica dessa reação está apresentada abaixo. →ZnO(aq) H SO ( ) ZnSO (aq) HO( )2 4 4 2 , , Reagindo-se 100 kg de óxido de zinco com 50 kg de ácido sulfúrico concentrado, massa de sulfato de zinco produzida será aproximadamente: Dados: Zn 5 35,4; O 5 16; H 5 1; S 5 32. a) 150 kg. b) 82,3 kg. c) 41,5 kg. d) 50 kg. 13. (UFRGS-RS) Uma das abordagens para reduzir o efeito estufa é a captura do CO 2 e sua transfor- mação em produtos de interesse. Abaixo é mostrada a reação do CO 2 com óxido de etileno, que leva à formação do carbonato cíclico (C 3 H 4 O 3 ). CO 2 H 2 C H 2 C CH 2 CH 2 O O O O1 Considerando que a emissão média de CO 2 por km rodado para carros de passeio é de 0,22 kg de CO 2 , a quantidade máxima desse carbonato em quilogramas que poderia ser obtida a partir da emissão de CO 2 de um carro que rodou 100 km em um dia é: a) 11. b) 22. c) 44. d) 88. e) 176. X X As informações seguintes referem-se às questões 14 e 15. Pelo protocolo de Kyoto, os países industrializados teriam até 2012 para reduzir em 5,2% (em relação aos níveis de 1990) a emissão de gases causadores do efeito estufa. O Brasil, país em desenvolvimento, contribuiu menos com emissões e tem desenvolvido vários projetos, como a eliminação de aterros sanitários, da queima de metano ou o “sequestro de gás carbônico” da atmosfera, por meio de reflorestamentos de grandes áreas, e está “vendendo” essas cotas de emissão de gases poluentes a países que estourem o limite estabelecido pelo protocolo. L u is M o u ra /A rq u iv o d a e d it o ra I – Carros, fábricas, usinas termelétricas e qualquer tipo de atividade que queima combustível fóssil (petróleo, carvão, gasolina, etc.) emitem gás carbônico (CO 2 ). II – Para crescer, a árvore precisa fazer fotossíntese. Durante esse processo, ela absorve CO 2 do ar atmosférico e elimina oxigênio (O 2 ). 366,6 toneladas de CO 2 são absorvidas por hectare de floresta (10 mil metros quadrados) em crescimento anualmente 6,6 bilhões de toneladas de CO 2 são jogadas na atmosfera por ano, contribuindo para o efeito estufa Como funciona o sequestro de carbono III – O carbono do CO 2 se transforma em biomassa e fica imobilizado, ou sequestrado. O 2 CO 2 CO 2 C C 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U10_Cap35_p618a632.indd627 7/2/18 1:53 PM 628 UNIDADE 10 | ESTEQUIOMETRIA 14. Uma das maneiras de diminuir a emissão de CO 2 seria substituir os atuais combustíveis automoti- vos pelo gás hidrogênio (H 2 ), que é considerado o combustível do futuro, pois, na sua combustão, forma-se somente água. Considere uma frota de 2 000 000 de veículos movidos a gasolina (C 8 H 18 ), com um consumo médio de 1 L para cada 10 km percorridos. Considere que cada veículo percorra em média 40 km/dia e que a combustão da gaso- lina seja completa. A quantidade de CO 2 que deixaria de ser lançada na atmosfera, em um período de 30 dias, se toda a gasolina fosse substituída pelo gás hidrogênio, é de, aproximadamente: (Dados: massa molar do CO 2 5 44 g ? mol21; den- sidade da gasolina 5 0,8 g ? mL21; massa molar da C 8 H 18 5 114 g ? mol21.) a) 3,0 ? 1021 t. b) 6,0 ? 105 t. c) 7,5 ? 105 t. d) 6,0 ? 104 t. e) 7,5 ? 104 t. 15. Não existe um consenso sobre o “valor” de uma tonelada de CO 2 sequestrada que deixa de ser lançada no ambiente. Supondo um valor de R$ 20,00 por tonelada de CO 2 , a “venda” da quantidade de CO 2 que deixaria de ser produzi- da pela frota citada na questão anterior, caso ocorresse a conversão dos veículos, geraria uma receita de, aproximadamente: a) 1,5 ? 107 reais. b) 1,5 ? 106 reais. c) 1,2 ? 107 reais. d) 1,2 ? 106 reais. e) 6 reais. 16. (Vunesp-SP) A imagem mostra o primeiro avião do mundo movido a etanol (C 2 H 5 OH), o avião agrí- cola Ipanema, de fabricação brasileira. X X Considere que a velocidade de cruzeiro dessa ae- ronave seja 220 km/h, que o consumo de com- bustível nessa velocidade seja 100 L/h, que cada litro de combustível contenha 0,8 kg de C 2 H 5 OH e que a combustão seja completa. C 2 H 5 OH 3 O 2 → 2 CO 2 3 H 2 O Em um percurso de 110 km, à velocidade de cruzei- ro constante, a massa de dióxido de carbono lança- da ao ar devido à combustão, em kg, é próxima de: a) 55. b) 22. c) 77. d) 33. e) 88. 17. Na década de 1960, desenvolveu-se um foguete individual denominado “Bell Rocket Belt”, que fez grande sucesso na abertura das olimpíadas de 1984. Simplificadamente, esse foguete funciona à base da decomposição de peróxido de hidrogê- nio contido no compartimento 2, onde ele é está- vel. Abrindo-se a válvula 3, o peróxido passa para o compartimento 4, onde há um catalisador. 4 3 1 2 Nesse compartimento, o peróxido de hidrogênio se decompõe muito rapidamente, de acordo com a equação abaixo: H 2 O 2 (,) → H 2 O (g) 1 2 O 2 (g) Com base nessas informações, responda: Considerando a decomposição de 68 quilogramas de peróxido de hidrogênio contidos no dispositivo, quantos metros cúbicos de gases são produzidos? Leve em conta que, nessas condições de uso do dis- positivo, o volume molar gasoso é de 0,075 m3/mol. X B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /U N E S P, 2 0 1 6 . (www.embraer.com) 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U10_Cap35_p618a632.indd 628 7/2/18 1:53 PM