VOLUME 1-369-370

Prévia do material em texto

Capítulo 15 Aspectos quantitativos das reações químicas
369 
Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
. 1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
gAy-LuSSAC
Nos primórdios do século XIX, surgiram muitas dificuldades para se escreverem as 
fórmulas	e	equações	corretas.	Um	exemplo	é	a	reação	para	o	preparo	de	óxido	nítrico,	
que, hoje, é assim escrita:
N2 (g)  O2 (g) # 2 NO (g)
Gay-Lussac,	em	1805,	estudou	os	volumes	relativos	de	nitrogênio	e	oxigênio	que	
se	combinavam	nessa	reação	e	constatou	que	eram	iguais.	Constatou	também	que	o	
volume de óxido nítrico produzido era igual ao volume total de nitrogênio e oxigênio 
consumido. Com base nesse e numa série de estudos similares, propôs que os volumes 
combinados	de	gases	se	mantinham	em	proporções	simples	como	as	massas	combi-
nadas	dos	átomos,	e	considerou	esse	trabalho	uma	confirmação	da	teoria	de	Dalton.	
Dalton,	entretanto,	pensou	apenas	em	termos	de	átomos	se	combinando	quando	os	
elementos	reagem.	Assim,	escreveu	esta	reação:	N	 O # NO, e achou que, se havia 
uma	relação	direta	entre	os	volumes	combinados	e	as	massas	combinantes,	o	volu-
me de NO formado seria apenas a metade do volume total de nitrogênio e oxigênio 
consumidos.	Achou	melhor	acreditar	que	os	resultados	experimentais	de	Gay-Lussac	
não	eram	dignos	de	confiança.	Avogadro	reconheceu	a	dificuldade	e	publicou	uma	
declaração,	em	1811,	em	que	formulava	a	hipótese	de	que	as	substâncias	elementares	
podem	existir	como	moléculas	poliatômicas.	Somente	em	1860,	quando	um	dos	estu-
dantes de Avogadro, chamado Cannizzaro, confirmou a hipótese, é que os químicos 
começaram	a	acreditar	em	sua	importância.
Fonte: SLABAUGH,	W. H. e PARSONS, T. D. Química Geral.	2.	ed.	Rio	de	Janeiro:	Livros	Técnicos	e	Científicos,	1982.	p.	27.
m Joseph-Louis Gay- 
-Lussac (1778-1850). 
Retrato colorizado, 
séc. XIX. Coleção 
particular.
sh
ei
la
 t
er
r
y/
s
c
ie
N
c
e
 p
h
O
tO
 l
ib
r
a
r
y/
l
a
ti
N
st
O
cK
+
+
+
+
+
= Hidrogênio = Oxigênio
 26. (Fuvest­SP) Em um artigo publicado em 1808, Gay­ 
­Lussac relatou que dois volumes de hidrogênio rea­
gem com um volume de oxigênio, produzindo dois 
volumes de vapor de água (volumes medidos nas 
mesmas condições de pressão e temperatura).
Em outro artigo, publicado em 1811, Avogadro afir­
mou que volumes iguais, de quaisquer gases, sob as 
mesmas condições de pressão e temperatura, contêm 
o mesmo número de moléculas.
Dentre as representações abaixo, a que está de acordo 
com o exposto e com as fórmulas moleculares atuais 
do hidrogênio e do oxigênio é:
 a)
 b)
 c)
 d)
 e)
 27. Seja a reação abaixo, na qual todos os gases se en­
contram nas mesmas condições de P e T:
2 H2 (g)  1 O2 (g) # 2 H2O (v)
Calcule o volume da mistura (H2 (g)  O2 (g)) neces­
sário para produzir 400 mL de água (v).
 a) 600 mL 
 b) 400 mL 
 c) 200 mL
 d) 1.200 mL 
 e) 800 mL 
 28. (PUC­PR) Aplicando a Lei de Gay­Lussac, das com­
binações em volume, qual a contração em volume 
experimentada na equação abaixo, mantendo­se cons­
tantes as condições de pressão e temperatura para os 
reagentes e produtos gasosos?
N2  3 H2 # 2 NH3
 a) 100% d) 30%
 b) 60% e) 20%
 c) 50% 
Exercício Resolvido
 29. O gás oxigênio é extraído industrialmente do ar 
atmosférico. Em laboratório, pode ser obtido pela 
decomposição do KC,O3 sólido que, aquecido 
il
u
s
t
r
a
ç
õ
e
s
: a
d
il
s
O
N
 s
e
c
c
O
 370
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
. 1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
KC,O3
Gás
oxigênio
Água
Para produzir 500 mL de O2, recolhido a 30 °C e 1 atm, 
qual deve ser a massa de KC,O3 decomposta? 
(Dado: volume molar de gás a 30 °C e 1 atm 5 25 L.)
Resolução
Pelos dados, pode­se equacionar a reação:
2 KC,O3 (s) # 2 KC, (s)  3 O2 (g) ou
KC,O3 (s) # KC, (s)  
3 __ 2 O2 (g)
E, pelos coeficientes, podemos executar o cálculo 
estequiométrico: 
 2 KC,O3 3 O2
Proporção: 2 mol 3 mol
Grandezas: Massa Volume
 2 ? 122,5 g bbb 3 ? 25 L
 x bbb 0,500 L 
V
	 V x 5 1,63 g
 
 30. (UFPI) Pilotos levam tabletes de LiH para, no caso de 
acidente no mar, encher barcos ou coletes salva­vidas 
com gás hidrogênio obtido da reação desse composto 
com água:
LiH  H2O # LiOH  H2
Considerando R 5 0,082 atm ? L _______ mol ? K , indique quantos 
gramas de LiH são necessários para inflar um barco 
salva­vidas, de volume igual a 8,20 L, pressão de 
3,00 atm e temperatura de 27,0 °C.
 a) 7,94 g d) 44,4 g 
 b) 11,1 g e) 87,7 g 
 c) 37,8 g 
 31. (PUC­RS) Um dos efeitos da chamada “chuva áci­
da” causada pelo SO2 (g) lançado na atmosfera é a 
transformação do mármore, CaCO3 (s), em gesso, 
CaSO4 (s), que pode ser representado pelas seguintes 
equações:
2 SO2 (g)  O2 (g) # 2 SO3 (g)
SO3 (g)  H2O (,) # H2SO4 (aq)
H2SO4 (aq)  CaCO3 (s) #
# CaSO4 (s)  H2O (,)  CO2 (g)
A quantidade de gesso que pode ser formada, no 
máximo, pela reação de 44,8 litros de SO2 (g) lançado 
na atmosfera, nas CNTP, é:
 a) 34 g. d) 272 g. 
 b) 68 g. e) 340 g.
 c) 136 g.
 32. (Fuvest­SP) O equipamento de proteção conheci­
do como air-bag, usado em automóveis, contém 
substâncias que se transformam, em determinadas 
condições, liberando N2, que infla um recipiente de 
plástico.
As equações das reações envolvidas no processo são:
2 NaN3 # 2 Na  3 N2
 azoteto de sódio
10 Na  2 KNO3 # K2O  5 Na2O  N2
 a) Considerando que N2 é gerado nas duas reações, 
calcule a massa de azoteto de sódio necessária 
para que sejam gerados 80 L de nitrogênio, nas 
condições ambientes.
 b) Os óxidos formados, em contato com a pele, po­
dem provocar queimadura. Escreva a equação da 
reação de um desses óxidos com a água contida 
na pele.
(Dados: Volume molar do gás nas condições ambien­
tes 5 25 L/mol; massa molar do NaN3 5 65 g/mol.)
 33. O ozônio pode ser totalmente decomposto, formando, 
como único produto, oxigênio molecular. Quando 
30 L de ozônio gasoso (à pressão P e temperatura T) 
se decompõem, qual o volume de O2 (g) medido à 
pressão P e temperatura T?
 a) 30 L c) 45 L e) 60 L
 b) 18 L d) 90 L
 34. Seja a equação 2 CO (g)  1 O2 (g) # 2 CO2 (g) 
(P 5 1 atm; T 5 300 K). Para obter 30 L de CO2 nessas 
condições, qual o volume gasto da mistura gasosa 
(CO (g)  O2 (g))?
 a) 90 L d) 15 L 
 b) 45 L e) 55 L
 c) 30 L
Exercícios adicionais Seu (sua) professor(a) indicará o melhor momento para realizar os exercícios deste bloco. Resolva em seu caderno
numa aparelhagem como a ilustrada a seguir, 
produz KC, sólido e O2 gasoso.
a
d
il
s
O
N
 s
e
c
c
O