VOLUME 1-365-366

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Capítulo 15 Aspectos quantitativos das reações químicas
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 20. (UEM­PR) O principal componente do cimento do 
tipo portland é a cal virgem, nome popular do óxido 
de cálcio. Esse composto, quando hidratado, forma 
o hidróxido de cálcio, também conhecido como cal 
apagada. Qual o volume de água necessário para 
reagir estequiometricamente com 18 ? 1023 moléculas 
[fórmulas] de cal virgem?
Considere a densidade da água igual a 1 g/mL.
(Dados: Ca 5 40; O 5 16 e H 5 1.)
 21. (Uerj) Objetos de prata são oxidados por poluentes 
atmosféricos, adquirindo uma coloração escura. 
Um dos modos de limpeza destes objetos consiste 
em embrulhá­los em papel­alumínio e mergulhá­los 
em uma solução ligeiramente alcalina.
As equações abaixo representam os processos de 
oxidação e limpeza.
oxidação
4 Ag (s)  2 H2S (g)  1 O2 (g) # 2 Ag2S (s)  2 H2O (,) 
limpeza
2 A, (s)  3 Ag2S (s) # 2 A,3 (aq)  3 S2 (aq)  6 Ag (s)
Num processo de limpeza, foram recuperados 6 ? 1021 áto­
mos de prata. Admitindo­se que a reação apresente 100% 
de rendimento, calcule a massa de alumínio consumida 
neste processo.
 22. (UFPE) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro 
metálico a partir da hematita envolve a seguinte 
reação (não balanceada):
Fe2O3 (s)  CO (g) # Fe (s)  CO2 (g)
Percebe­se desta reação que o CO2 é liberado para a 
atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave 
relacionado com o efeito estufa. Qual o número de 
moléculas de CO2 liberadas na atmosfera, quando 
um mol de óxido de ferro (III) é consumido na 
reação? Considere: Constante de Avogadro igual a 
6 ? 1023 mol1.
 a) 6 ? 1023 d) 36 ? 1023 
 b) 24 ? 1023 e) 18 ? 1023 
 c) 12 ? 1023
 23. (UFRGS­RS) Os clorofluorcarbonos (CFCs) sofrem 
decomposição nas altas camadas da atmosfera, 
originando átomos de cloro, os quais atacam molé­
culas de ozônio (O3), produzindo oxigênio. Supondo 
que 1 mol de ozônio seja totalmente transformado 
em moléculas de oxigênio, o número de moléculas 
produzidas é:
 a) 3,01 ? 1023 d) 12,04 ? 1023 
 b) 6,02 ? 1023 e) 18,06 ? 1023
 c) 9,03 ? 1023
 24. (Ufes) O número de moléculas de NO formadas, 
juntamente com a água, na reação da amônia (NH3) 
com 3,60 ? 1021 moléculas de oxigênio é:
 a) 3,60 ? 1021 d) 1,80 ? 1021 
 b) 2,88 ? 1021 e) 6,02 ? 1021
 c) 2,40 ? 1021
 25. (UFF­RJ) Em relação à produção de fosfato de sódio 
por meio da reação do ácido fosfórico com um excesso 
de hidróxido de sódio, pede­se:
 a) a equação balanceada para a reação;
 b) a quantidade, em gramas, de fosfato de sódio 
produzido ao se utilizarem 2,5 ? 1023 moléculas 
de ácido fosfórico.
Exercícios adicionais Seu (sua) professor(a) indicará o melhor momento para realizar os exercícios deste bloco. Resolva em seu caderno
 2 Relações estequiométricas com volume de gás
 2.1 Lei Volumétrica de Gay-Lussac
No	trabalho	científico,	as	observações	desempenham	papel	fundamental.	A	partir	delas	
é	possível	elaborar	generalizações,	enunciando	as	leis	da	natureza.	Entre	essas	leis	estão	a	de	
Lavoisier	e	a	de	Proust,	intimamente	relacionadas	com	o	cálculo	estequiométrico.	
No	início	do	século	XIX,	o	cientista	francês	Gay-Lussac	realizou	uma	série	de	experiências	
nas	quais	mediu,	nas	mesmas	condições	de	pressão	e	temperatura,	o	volume	de	gases	envolvidos	
em	reações	químicas.
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Considere	os	seguintes	dados	experimentais:	volume	de	gás	nitrogênio	gasto,	volume	de	
gás	hidrogênio	gasto	e	volume	de	gás	amônia	produzido	em	uma	série	de	repetições	da	reação	
de síntese da amônia. Todos os volumes foram medidos nas mesmas condições de pressão e 
temperatura.
Diversos
experimentos
nitrogênio  hidrogênio # amônia
1o 50 mL 150 mL 100 mL
2 o 100 mL 300 mL 200 mL
3 o 500 mL 1.500 mL 1.000 mL
4 o 1 L 3 L 2 L
5 o 2 L 6 L 4 L
6 o 3 L 9	L 6 L
7o 4 L 12 L 8	L
A que conclusão podemos chegar por meio desses dados?
De	uma	repetição	para	a	outra,	variam	os	volumes	dos	participantes	gasosos.	Mas	a	proporção 
entre os volumes desses participantes é constante. 
 N2  3 H2 # 2 NH3
Proporção entre volumes: 1 : 3 : 2
Fundamentado	em	resultados	experimentais	como	esses	que	utilizamos	como	exemplo,	Gay-
-Lussac pôde enunciar uma lei natural.
Os	volumes	das	substâncias	gasosas	que	participam	de	uma	reação	química,	medidos	
nas	mesmas	condições	de	pressão	e	temperatura,	mantêm	entre	si	uma	proporção 
fixa.	Essa	proporção	pode	ser	expressa	por	meio	de	números inteiros e pequenos. 
Essa é a Lei Volumétrica de gay-Lussac.
 2.2 Interpretação da Lei Volumétrica de Gay-Lussac
Gay-Lussac	viveu	de	1778	a	1850.	Nessa	época	ainda	não	havia	muita	clareza	sobre	as	fórmulas	
das	substâncias	nem	sobre	as	equações	químicas	corretamente	balanceadas.	O	conceito	de	mol	
ainda não havia sido elaborado. 
Com	base	nas	ideias	aceitas	atualmente,	pode-se	propor	uma	explicação	para	a	Lei	de	Gay-
-Lussac.	Primeiramente,	perceba	que	a	proporção	entre	volumes	dos	participantes	gasosos	é	a	
mesma que a existente entre mols:
N2  3 H2 #	 	 2 NH3
Proporção entre volumes: 1 : 3 : 2
Proporção entre mols: 1 : 3 : 2
A	partir	da	Lei	do	Gás	Ideal	podemos	determinar	o	volume	de	uma	amostra	gasosa	em	função	
de	sua	quantidade	em	mols,	de	sua	pressão	e	de	sua	temperatura.	Considerando	que	várias	amos-
tras	gasosas	tenham	seus	volumes	determinados	nas	mesmas	condições	de	pressão	e	temperatura,	
é possível demonstrar que o volume é diretamente proporcional à quantidade em mols.