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Lista de Exercícios 02 – Massas Molares e princípio de Avogadro Alunos: Rafael Santana Donola e Samuel Shiva Fraga Ramires 09-Experimentalmente se observa que, mantidas as mesmas condições de temperatura e pressão, 10L do gás hidrogênio (H2) reagem com 10L do gás cloro (Cl2), produzindo 20L de cloreto de hidrogênio (HCl). 1. Escreva a equação química que representa o processo. H2 + Cl2 ---> 2HCl 2. Ao analisar o volume dos gases envolvidos, é possível afirmar que uma transformação química sempre ocorre com a conservação do volume, sendo o volume do produto correspondente à soma dos volumes de reagentes? Explique. Segundo a Lei de Conservação de Lavoisier, em uma transformação química sempre ocorre a conservação de massas, mas não necessariamente de volumes. O volume depende da interação estabelecida. 10-) a) 1 mol de gás na CNTP ocupa um volume de 22,4 L. N2Ox = 20 ÷ 22,4 = 0,90 mol; NO2 = 40 ÷ 22,4 = 1,80 mol; O2 = 10 ÷ 22,4 = 0,45 mol. N2Ox = 0,90 ÷ 0,45 = 2 mol; NO2 = 1,80 ÷ 0,45 = 4 mol; O2 = 0,45 ÷ 0,45 = 1 mol. 2 N2Ox ⇒ 4 NO2 + O2 2x = 10 x = 5 b) 2 N2O5 ⇒ 4 NO2 + O2 11.Consulte a tabela periódica e determine as massas moleculares das seguintes substâncias: 1. Cloreto de sódio Na - 13u Cl - 35u NaCl - 48u 2. Hidróxido de magnésio Mg - 24u O - 16u H - 1u Mg(OH)2 - 58u 3. Ácido sulfúrico H - 1u S - 32u O - 16u H2SO4 - 98u 4. Sulfato de alumínio Al - 27u S - 32u O - 16u Al2(SO4)3 - 342u 5. Pentóxido de dicloro Cl - 35u O - 16u Cl2O5 - 150u 6. Nitrato de bário Ba - 137u N - 14u O - 16u Ba(NO3)2 - 261u 7. Trióxido de enxofre S - 32u O - 16u SO3 – 80u 12-) a) Frasco 4 e frasco 1 respectivamente. b) Frasco 1 e 3. c) Frasco 4. 13- Considere a reação entre 2L de metano e 4L de oxigênio, gerando dióxido de carbono e vapor de água. Os volumes dos gases foram medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão. 1. Escreva a equação química que representa o processo. CH4 + 2O2 -----> CO2 + 2H2O 2. Determine os volumes máximos produzidos nessa reação. Justifique Vemos pela reação anterior que: 1mol de metano reage com 2mol de oxigênio, ou seja, eles reagem com proporção 1:2, ou seja, na proporção de 2L:4L, o resultado será de 2L de CO2 e 4L de H2O totalizando 6L. 3. Calcule o volume de gás oxigênio necessária para reagir totalmente com 80L de metano, com os gases nas mesmas condições de temperatura e pressão. Ainda considerando o raciocínio do item 2, temos que, pela proporção 1:2, para que haja a reação do oxigênio com 80L de metano precisa-se de 160L de oxigênio (o dobro da quantidade de metano). 14-) 2C2H2 + 5O2 ⇒ 4CO2 + 2H2O 2mol/5mol ⇒ 4mol/2mol 3L ⇒ x = 7,5 Como foi colocado 10L de O2 temos 2,5L de O2 em excesso. X = 6L de CO2 e 2,5L de O2 em excesso 15- Considere a reação entre 16g de enxofre e 24g de oxigênio, levando à formação do trióxido de enxofre. Determine: 1. A quantidade de trióxido de enxofre formada nessa reação; S2 + 3O2 -----> 2SO3 Proporção 1:3, 1mol de enxofre reage com 3mol de oxigênio. Logo, como temos 24g de oxigênio e 24/3 = 8, apenas 8g do enxofre reagem com o oxigênio, tendo formado assim, 32g de trióxido de enxofre. 2. A composição centesimal em massa do trióxido de enxofre; 32g S - 32u - 32*2 = 64u O - 16u - 16*6 = 96u 2SO3 – 160u 160/32 = 5 5u => 1g S - 64/5 = 12.8 32 ----- 100% 12.8 -- x x = 40% O - 96/5 = 19.2 32 ------ 100% 19.2 ---- y y = 60% 40% do Trióxido de enxofre é formado por enxofre e 60% por oxigênio. 3. A massa de enxofre, em gramas, necessária para reagir totalmente com 48g de oxigênio 48/3 = 16, são necessárias 16g de enxofre. 4. A massa de oxigênio, em gramas, necessária para reagir totalmente com 4g de enxofre; 4*3 = 12, são necessárias 12g de oxigênio. A razão entre as massas atômicas do enxofre e oxigênio. 64:96 -> 32:48 -> 16:24 -> 8:12 -> 4:6 -> 2:3 16-) Óxido 1:NO2 Oxido 2: N2O Óxido 3: N2O3 N2O3= 76g 76 ⇒ 100% 48 ⇒ x= 63% 38g ⇒ 100% X ⇒ 63% X= 23,94g de O. 22,4 + 44,8 ⇒ 44,8 ⇒ 67,2 ⇒ 44,8 X ⇒ 20 X= 30 L 67,2 ⇒ 100% 44,8 ⇒ X X= 66,7% 30 ⇒ 100% X ⇒ 66,7% X= 20L de O, logo sobra 10L de N. 17- Um frasco A, de 2,0L de capacidade, contêm 0,34g de NH3 em determinada condição de temperatura e pressão. Nas mesmas condições, o frasco B, 6,0 L de capacidade, contêm 0,96g de um outro gás. 1. Qual dos gases deve estar presente no frasco B: Hélio, metano ou oxigênio? 2L -> 0,34g -> 17g/mol 6L -> 1,02g -> 17g/mol 6L -> 0,96g -> x (0,96*17)/1,02 = 16 x = 16g/mol 2. Determine a massa de gás carbônico armazenado em um recipiente de 10L, nas mesmas condições de temperatura e pressão do frasco A. 10L -> y -> 44g/mol 2L -> x -> 44g/mol 2L -> 0,34 -> 17g/mol (0,34*44)/17 = 0,88 x = 0,88 10L -> y -> 44g/mol 2L -> 0,88 -> 44g/mol (0,88*10)/2 => 0,88*5 = 4,4 y = 4,4 3. Calcule a massa molecular do argônio, sabendo que em um frasco de 4,0 L contêm 1,6g desse gás, armazenado nas mesmas condições do frasco A. 4L -> 1,6g 2L -> 0,8g 2L -> 0,34 -> 17g/mol 2L -> 0,8 -> x (17*0,8)/0,34 = 40 x = 40g/mol 18-) Para compor 1 u são utilizados 12 partes, então seria: 20,18/12= 1,68.
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