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MMatemática astigada CONQUISTA DA QUÍMICA A A24 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . destilação, onde serão separadas as diversas frações. O gás natural, usado como combustível para automóveis, é a fração mais leve resultante do refino do petróleo. Esse gás é constituído principalmente de metano, CH₄, cuja combustão completa ocorre conforme a equação: CH₄ (g) + 2 O₂ (g) → CO₂ (g) + 2 H₂O (v) De acordo com essa equação, se 8 g de metano reagirem com oxigênio, a quantidade de gás carbônico, CO₂, liberada para a atmosfera será de: a) 44 g b) 11 g c) 22 g d) 8 g e) 32 g A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 32 Questão 1 Questões de aula (UEM - modif.) Considere a reação de combustão completa do hidrogênio gasoso, balanceada em menores números inteiros: 2H₂ (g) + O₂ (g) → 2 H₂O(g). Comparando-se os reagentes com o produto da reação, pode-se dizer que eles apresentam igual I) número total de moléculas; II) número total de átomos; III) massa. Dessas afirmações, a) apenas I é correta. b) apenas II é correta. c) apenas I e II são corretas. d) apenas I e III são corretas. e) apenas II e III são corretas. Questão 2 (Fesp) O método mais usado em laboratório para a obtenção do cloro é através da oxidação do ácido clorídrico com permanganato de potássio. A equação abaixo representa a reação que ocorre nesse método. 2 KMnO₄ + 16 HCℓ → 5 Cℓ₂ + 2 KCℓ + 2 MnCℓ₂ + 8 H₂O Para se obterem 10 mols de cloro são necessários: a) 5 mols de KMnO₄ e 5 mols de HCℓ. b) 1 mol de KMnO₄ e 16 mols de HCℓ. c) 8 mols de KMnO₄ e 28 mols de HCℓ. d) 2 mols de KMnO₄ e 30 mols de HCℓ. e) 4 mols de KMnO₄ e 32 mols de HCℓ. Questão 3 (UFPB) Gigantes reservas de petróleo foram encontradas recentemente no Brasil. Essas reservas situam-se em regiões de grandes profundidades em águas oceânicas e abaixo de uma camada de sal, por isso, são denominadas de pré-sal. Com a exploração dessas reservas, o Brasil aumentará significativamente a produção de petróleo. Após a extração, o petróleo é transportado até as refinarias, onde passará por uma série de processos de purificação denominada de refino, em que o petróleo entra na fornalha, é aquecido e segue para a torre de Questão 4 (FATEC) O “cheiro forte” da urina humana deve-se principalmente à amônia, formada pela reação química que ocorre entre ureia, CO(NH₂)₂, e água: CO(NH₂)₂ (aq) + H₂O (ℓ) → CO₂ (g) + 2 NH₃(g) O volume de amônia, medido nas CATP (Condições Ambiente de Temperatura e Pressão), formado quando 6,0 g de ureia reagem completamente com água é, em litros, Dados: V = 25 L/mol Massas molares, em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16; N = 14 a) 0,5. b) 1,0. c) 1,5. d) 2,0. e) 5,0. M D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 3A24 • Estequiometria 3 Questão 5 (UNESP) A limpeza de pisos de mármore normalmente é feita com solução de ácido clorídrico comercial (ácido muriático). Essa solução ácida ataca o mármore, desprendendo gás carbônico, segundo a reação descrita pela equação: CaCO₃ (s) + 2 HCℓ (aq) → CaCℓ₂ (aq) + H₂O (ℓ) + CO₂(g) Considerando que o CaCO₃ = 100 g/mol, o volume molar de 1 mol de CO₂ nas CNTP = 22,4 L e supondo que um operário, em cada limpeza de um piso de mármore, provoque a reação de 7,5 g de carbonato de cálcio, o volume de gás carbônico formado nas CNTP será de: a) 3,36 L. b) 1,68 L. c) 0,84 L. d) 0,42 L. e) 0,21 L. Questão 6 (UFPR) No processo Mond, utilizado para a purificação de níquel metálico, esse metal reage com monóxido de carbono para formar um composto carbonilo volátil, Ni(CO)₄, segundo a equação: Ni (s) + 4 CO (g) → Ni(CO)₄ (g) Dados em (g/mol): Ni = 59, C = 12, O = 16. Sobre esse processo, responda: a) Qual é a massa, em kg, de monóxido de carbono para que 10,0 kg de níquel metálico sejam volatilizados? b) Qual é a massa, em kg, obtida de Ni(CO)₄? Questão 7 (Fatec) Os carboidratos são uma importante fonte de energia em nossa dieta alimentar. Nas células, as moléculas de monossacarídeos são metabolizadas pelo organismo, num processo que libera energia, representado pela equação: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energia Essa equação química corresponde ao processo global popularmente denominado “queima da glicose”. Cada grama desse açúcar metabolizado libera cerca de 4 kcal de energia, usada para movimentar músculos, fazer reparos nas células, manter constante a temperatura corporal etc. A massa de oxigênio consumida, em gramas, quando a “queima” desse açúcar metabolizado liberar 1.200 kcal é: Dados em g/mol: H = 1; C = 12; O = 16. a) 300. b) 320. c) 400. d) 800. e) 1.800. Questão 8 (UFPE) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação: Fe₂O₃ (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO₂ (g) Percebe-se dessa 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? Dado: constante de Avogadro = 6 • 10²³ • mol . a) 6 • 10²³ b) 24 • 10²³ c) 12 • 10²³ d) 36 • 10²³ e) 18 • 10²³ - 1 Questão 9 (CESGRANRIO) O H₂S reage com o SO₂ segundo a reação: 2 H₂S + SO₂ → 3 S + 2 H₂O, assinale, entre as opções abaixo, aquela que indica o número máximo de mols de S, que pode ser formado quando se faz reagir 5 mols de H₂S com 2 mols de SO₂: a) 3 b) 4 c) 6 d) 7,5 e) 15 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 34 Questão 10 (FUVEST) O tanque externo do ônibus espacial Discovery carrega, separados, 1,20 x 10⁶ L de hidrogênio líquido a – 253ºC e 0,55 x 10⁶ L de oxigênio líquido a – 183ºC. Nessas temperaturas, a densidade do hidrogênio é 34mol/L (equivalente a 0,068 g/mL) e a do oxigênio é 37 mol/L (equivalente a 1,18 g/mL). Dados: H = 1,0; O = 16 Considerando o uso que será feito desses dois líquidos, suas quantidades (em mols), no tanque, são tais que há a) 100% de excesso de hidrogênio. b) 50% de excesso de hidrogênio. c) proporção estequiométrica entre os dois. d) 25% de excesso de oxigênio. e) 75% de excesso de oxigênio. Questão 11 (UFES) Uma amostra de calcário dolomítico, contendo 60% de carbonato de cálcio e 21% de carbonato de magnésio, sofre decomposição quando submetida a aquecimento, segundo a equação abaixo: CaCO₃ (s) → CaO (s) + CO₂ (g) MgCO₃ (s) → MgO (s) + CO₂ (g) A massa de óxido de cálcio e a massa de óxido de magnésio, em gramas, obtidas com a queima de 1 quilo de calcário são, respectivamente, Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16; Mg = 24. a) 60 ; 21 b) 100 ; 84 c) 184 ; 96 d) 336 ; 100 e) 600 ; 210 Questão 12 (UERJ) O químico francês Antoine Laurent de Lavoisier ficaria surpreso se conhecesse o município de Resende, a 160 quilômetros do Rio. É lá, às margens da Via Dutra, que moradores, empresário e poder público seguem à risca a máxima do cientista que revolucionou o século XVII ao provar que, na natureza, tudo se transforma. Graças a uma campanha que já reúne boa parte da população, Resende é forte concorrente ao título de capital nacional da reciclagem. Ao mesmo tempo em que diminui a quantidade de lixo jogado no aterro sanitário, a comunidade faz sucata virar objeto de consumo. Nada se perde. (Revista DOMINGO, 11/07/93) Assim, com base na equação 2 Aℓ₂O₃ (s) → 4 Aℓ (s) + 3 O₂ (g) e supondo-se um rendimento de 100% no processo, a massa de alumínio que pode ser obtida na reciclagem de 255kg de sucata contendo 80% de Aℓ₂O₃, em massa, é: Dados: O = 16 g/mol; Aℓ = 27 g/mol a) 540kg b) 270kg c) 135kg d) 108kg e) 96kg Questão 13 (UDESC) Oitenta gramas de calcário (grau de pureza é de 90% em CaCO₃) reagem com ácido sulfúrico, segundo a equação química: (Dados, em g/mol: Ca = 40; O = 16; C = 12; S = 32; H = 1 e volume molar = 22,4 L). CaCO₃(s) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + H₂O(ℓ)+ CO₂(g) Qual o volume de gás carbônicoformado nas CNTP, na reação acima? a) 16,13 L b) 17,92 L c) 1,61 L d) 161,3 L e) 22,4 L Δ D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 5A24 • Estequiometria 3 Questão 14 (UNIFICADO RJ) Num processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe₂O₃), considere a equação não-balanceada: Fe₂O₃ + C → Fe + CO Utilizando-se 4,8 toneladas de minério e admitindo- se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de: Massas atômicas: C = 12; O = 16; Fe = 56 a) 2688 kg b) 3360 kg c) 1344 t d) 2688 t e) 3360 t Questão 15 (CESGRANRIO) O gás hidrogênio pode ser obtido em laboratório a partir da reação de alumínio com ácido sulfúrico, cuja equação química não ajustada é dada a seguir: Aℓ + H₂SO₄ → Aℓ₂(SO₄)₃ + H₂. Um analista utilizou uma quantidade suficiente de H₂SO₄ para reagir com 5,4g do metal e obteve 5,71L de gás nas CNTP. Nesse processo o analista obteve um rendimento aproximado de: a) 75% b) 80% c) 85% d) 90% e) 95% D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 36 Questão 16 Modelos ENEM (ENEM 2012) No Japão, um movimento nacional para a promoção da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de CO₂ a menos! A ideia é cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de CO₂ emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como diminuir a queima de gás de cozinha. Um hamburguer ecológico? É pra já! Disponível em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado). Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (C₄H₁₀), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de Dados: CO₂ (44 g/mol); C₄H₁₀ (58 g/mol) a) 0,25 kg. b) 0,33 kg. c) 1,0 kg. d) 1,3 kg. e) 3,0 kg. Equação de combustão: 1 C₄H₁₀ (g) + 13/2 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O Questão 17 (ENEM 2013) A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxirredução. O produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12g/mol e 16 g/mol. LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado). Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de a) 28. d) 275. b) 75. e) 303. c) 175. Questão 18 (ENEM PPL 2010) Fator de emissão (carbon footprint) é um termo utilizado para expressar a quantidade de gases que contribuem para o aquecimento global, emitidos por uma fonte ou processo industrial específico. Pode-se pensar na quantidade de gases emitidos por uma indústria, uma cidade ou mesmo por uma pessoa. Para o gás CO₂, a relação pode ser escrita: Fator de emissão de O termo “quantidade de material” pode ser, por exemplo, a massa de material produzido em uma indústria ou a quantidade de gasolina consumida por um carro em um determinado período. No caso da produção do cimento, o primeiro passo é a obtenção do óxido de cálcio, a partir do aquecimento do calcário a altas temperaturas, de acordo com a reação: CaCO₃ (s) → CaO(s) + CO₂ (g) Uma vez processada essa reação, outros compostos inorgânicos são adicionados ao óxido de cálcio, tendo o cimento formado 62% de CaO em sua composição. Dados: Massas molares em g/mol — CO₂ = 44; CaCO₃ = 100; CaO = 56. TREPTOW, R. S. Journal of Chemical Education. v. 87 nº 2, fev. 2010 (adaptado) Considerando as informações apresentadas no texto, qual é, aproximadamente, o fator de emissão de CO₂ quando 1 tonelada de cimento for produzida, levando-se em consideração apenas a etapa de obtenção do óxido de cálcio? a) 4,9 × 10⁻⁴ b) 7,9 × 10⁻⁴ c) 3,8 × 10⁻¹ d) 4,9 × 10⁻¹ e) 7,9 × 10⁻¹ D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 7A24 • Estequiometria 3 Questão 19 (ENEM PPL 2010) O flúor é usado de forma ampla na prevenção de cáries. Por reagir com a hidroxiapatita [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂] presente nos esmaltes dos dentes, o flúor forma a fluorapatita [Ca₁₀(PO₄)₆F₂], um mineral mais resistente ao ataque ácido decorrente da ação de bactérias específicas presentes nos açúcares das placas que aderem aos dentes. Disponível em: http://www.odontologia.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado). Questão 20 (ENEM PPL 2012) Pesquisadores conseguiram produzir grafita magnética por um processo inédito em forno com atmosfera controlada e em temperaturas elevadas. No forno são colocados grafita comercial em pó e óxido metálico, tal como CuO. Nessas condições, o óxido é reduzido e ocorre a oxidação da grafita, com a introdução de pequenos defeitos, dando origem à propriedade magnética do material. VASCONCELOS, Y. Um ímã diferente. Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado). Considerando o processo descrito com um rendimento de 100%, 8g de CuO produzirão uma massa de CO₂ igual a Dados: Massa molar em g/mol: C = 12; O = 16; Cu = 64 a) 2,2 g. b) 2,8 g. c) 3,7 g. d) 4,4 g. e) 5,5 g A reação de dissolução da hidroxiapatita é: [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂] (s) + 8H⁺ (aq) → 10Ca (aq) + 6HPO₄ (aq) + 2H₂O(l) Dados em g/mol: [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂] = 1004; HPO₄ = 96; Ca = 40. Supondo-se que o esmalte dentário seja constituído exclusivamente por hidroxiapatita, o ataque ácido que dissolve completamente 1 mg desse material ocasiona a formação de, aproximadamente, a) 0,14 mg de íons totais. b) 0,40 mg de íons totais. c) 0,58 mg de íons totais. d) 0,97 mg de íons totais. e) 1,01 mg de íons totais. 2- 2-2+ Questão 21 (ENEM PPL 2014) A água potável precisa ser límpida, ou seja, não deve conter partículas em suspensão, tais como terra ou restos de plantas, comuns nas águas de rios e lagoas. A remoção das partículas é feita em estações de tratamento, onde Ca(OH)₂ em excesso e Al₂(SO₄)₃ são adicionados em um tanque para formar sulfato de cálcio e hidróxido de alumínio. Esse último se forma como flocos gelatinosos insolúveis em água, que são capazes de agregar partículas em suspensão. Em uma estação de tratamento, cada 10 gramas de hidróxido de alumínio é capaz de carregar 2 gramas de partículas. Após decantação e filtração, a água límpida é tratada com cloro e distribuída para as residências. As massas molares dos elementos H, O, Al, S e Ca são, respectivamente, 1g/mol, 16g/mol, 27g/mol, 32g/mol e 40 g/mol. Considerando que 1000 litros da água de um rio possuem 45 gramas de partículas em suspensão, a quantidade mínima de Al₂(SO₄)₃ que deve ser utilizada na estação de tratamento de água, capaz de tratar 3000 litros de água de uma só vez, para garantir que todas as partículas em suspensão sejam precipitadas, é mais próxima de a) 59 g. b) 493 g. c) 987 g. d) 1480 g. e) 2960 g. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 38 Questão 22 (ENEM PPL 2016) Climatério é o nome de um estágio no processo de amadurecimento de determinados frutos, caracterizado pelo aumento do nível da respiração celular e do gás etileno (C₂H₄). Como consequência, há o escurecimento do fruto, o que representa a perda de muitas toneladas de alimentos a cada ano. É possível prolongar a vida de um fruto climatérico pela eliminação do etileno produzido. Na indústria, utiliza-se o permanganato de potássio (KMnO₄) para oxidar o etileno a etilenoglicol (HOCH₂CH₂OH), sendo o processo representado deforma simplificada na equação: 2 KMnO₄ + 3 C₂H₄ + 4 H₂O → → 2 MnO₂ + 3 HOCH₂CH₂OH + 2 KOH O processo de amadurecimento começa quando a concentração de etileno no ar está em cerca de 1,0 mg de C₂H₄ por kg de ar. As massas molares dos elementos H, C, O, K e Mn são, respecti- vamente, iguais a 1 g/mol, 12 g/mol, 16 g/mol, 39 g/mol e 55 g/mol. A fim de diminuir essas perdas, sem desperdício de reagentes, a massa mínima de KMnO₄ por kg de ar é mais próxima de a) 0,7 mg. b) 1,0 mg c) 3,8 mg. d) 5,6 mg. e) 8,5 mg. Questão 23 (ENEM PPL 2016) As emissões de dióxido de carbono (CO₂) por veículos são dependentes da constituição de cada tipo de combustível. Sabe-se que é possível determinar a quantidade emitida de CO₂, a partir das massas molares do carbono e do oxigênio, iguais a 12 g/mol e 16 g/mol, respectivamente. Em uma viagem de férias, um indivíduo percorreu 600 km em um veículo que consome um litro de gasolina a cada 15 km de percurso. Considerando que o conteúdo de carbono em um litro dessa gasolina é igual a 0,6 kg, a massa de CO₂ emitida pelo veículo no ambiente, durante a viagem de férias descrita, é igual a a) 24 kg. b) 33 kg. c) 40 kg. d) 88 kg. e) 147 kg. Questão 24 (ENEM PPL 2018) Objetos de prata sofrem escurecimento devido à sua reação com enxofre. Estes materiais recuperam seu brilho característico quando envoltos por papel alumínio e mergulhados em um recipiente contendo água quente e sal de cozinha. A reação não balanceada que ocorre é: Ag₂S (s) + Al (s) → Al₂S₃ (s) + Ag (s) Dados da massa molar dos elementos (g/mol): Ag = 108; S = 32. UCKO, D. A. Química para as ciências da saúde: uma introdução à química geral, orgânica e biológica. São Paulo: Manole, 1995 (adaptado). Utilizando o processo descrito, a massa de prata metálica que será regenerada na superfície de um objeto que contém 2,48 g de Ag₂S é a) 0,54 g. b) 1,08 g. c) 1,91 g. d) 2,16 g. e) 3,82 g. Questão 25 (ENEM PPL 2020) O carvão é um combustível que tem várias substâncias em sua composição. Em razão disso, quando é representada sua queima com o oxigênio (massa molar 16 g/mol), simplifica- se elaborando apenas a combustão completa do carbono (massa molar 12 g/mol). De acordo com o conteúdo médio de carbono fixo, o carvão é classificado em vários tipos, com destaque para o antracito, que apresenta, em média, 90% de carbono. Esse elevado conteúdo favorece energeticamente a combustão, no entanto, libera maior quantidade de gás que provoca efeito estufa. Supondo a queima completa de 100 g de carvão antracito, a massa de gás liberada na atmosfera é, em grama, mais próxima de: a) 90,0. b) 210,0. c) 233,3. d) 330,0. e) 366,7. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 9A24 • Estequiometria 3 Questão 26 (ENEM PPL 2017) Os combustíveis de origem fóssil, como o petróleo e o gás natural, geram um sério problema ambiental, devido à liberação de dióxido de carbono durante o processo de combustão. O quadro apresenta as massas molares e as reações de combustão não balanceadas de diferentes combustíveis. Considerando a combustão completa de 58 g de cada um dos combustíveis listados no quadro, a substância que emite mais CO₂ é o a) etano. b) butano. c) metano. d) propano. e) acetileno. Questão 27 (ENEM PPL 2017) No Brasil, os postos de combustíveis comercializavam uma gasolina com cerca de 22% de álcool anidro. Na queima de 1 litro desse combustível são liberados cerca de 2 kg de CO₂ na atmosfera. O plantio de árvores pode atenuar os efeitos dessa emissão de CO₂. A quantidade de carbono fixada por uma árvore corresponde a aproximadamente 50% de sua biomassa seca, e para cada 12 g de carbono fixados, 44 g de CO₂ são retirados da atmosfera. No Brasil, o plantio de eucalipto (Eucalyptus grandis) é bem difundido, sendo que após 11 anos essa árvore pode ter a massa de 106 kg, dos quais 29 kg são água. Uma única árvore de Eucalyptus grandis, com as características descritas, é capaz de fixar a quantidade de CO₂ liberada na queima de um volume dessa gasolina mais próxima de a) 19 L. b) 39 L. c) 71 L. d) 97 L. e) 141 L. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 310 Questão 28 (ENEM PPL 2020) O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de CO₂ (massa molar igual a 44 g/mol) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos a etanol (massa molar igual a 46 g/mol), emitem uma média de 2,6 mol de CO₂ por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de CO₂ por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação de combustão do etanol pode ser representada pela equação química: C₂H₅OH (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (g) Foram analisadas as emissões de CO₂ envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km. CHIARADIA, C. A. Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos e híbridos elétricos no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro. Guaratinguetá: Unesp, 2015 (adaptado) A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de a) 50. b) 60. c) 95. d) 99. e) 120. Questão 29 (ENEM DIGITAL 2020) A combustão completa de combustíveis fósseis produz água e dióxido de carbono (CO₂, massa molar 44 g/mol). A União Europeia estabeleceu, desde 2012, limite de emissão veicular de 130 g de CO₂ por quilômetro rodado (valor aplicável a uma média de veículos de um mesmo fabricante), tendo como penalidade multa, caso o fabricante ultrapasse a meta. A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos com cerca de oito carbonos em sua composição, incluindo isômeros do octano (C₈H₁₈). Considere que em uma cidade o consumo médio diário dos carros de um fabricante seja de 10 km/L de gasolina, formada apenas por octano (massa molar 114 g/mol) e que sua densidade seja 0,70 kg/L. A diferença de emissão de CO₂ dos carros desse fabricante em relação ao limite estabelecido na União Europeia é a) 80% menor. b) 60% menor. c) 46% menor. d) 108% maior. e) 66% maior. Questão 30 (ENEM PPL 2021) Um marceneiro esqueceu um pacote de pregos ao relento, expostos à umidade do ar e à chuva. Com isso, os pregos de ferro, que tinham a massa de 5,6 g cada, acabaram cobertos por uma camada espessa de ferrugem (Fe₂O₃ • H₂O), uma substância marrom insolúvel, produto da oxidação do ferro metálico, que ocorre segundo a equação química: 2 Fe (s) + 3/2 O₂ (g) + H₂O (l) → Fe₂O₃ • H₂O (s) Considere as massas molares (g/mol): H = 1; O = 16; Fe = 56. Qual foi a massa de ferrugem produzida ao se oxidar a metade (50%) de um prego? a) 4,45 g b) 8,90 g c) 17,80 g d) 72,00 g e) 144,00 g D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 11A24 • Estequiometria 3 Questão 31 (ENEM PPL 2021) O consumo excessivo de sal de cozinha é responsável por várias doenças, entre elas a hipertensão arterial. O sal rosa é uma novidade culinária pelo seu baixo teor de sódio se comparado a de outros sais. Cada 1 g desse sal contém cerca de 230 mg de sódio contra os cerca de 400 mg de sódio encontrados nessa mesma quantidade de um sal de cozinha tradicional. Estima-se que no Brasil a dose diária de consumo de sal de cozinha seja de 12 g, e a dose máxima recomendada é de menos de 5 g por dia. Considere a massa molar do sódio igual a 23g/mol. MILL, J. G. et al. Estimativa do consumo de sal pela populaçãobrasileira: resultado da Pesquisa Nacional de Saúde 2013. Rev. Bras. Epidemiol.,n. 22, 2019 (adaptado). Considerando-se a dose estimada de consumo de sal de cozinha no Brasil, em 30 dias um indivíduo que substituir o sal de cozinha tradicional pelo sal rosa promove uma redução na quantidade de sódio ingerida, em mol, mais próxima de a) 1,1. b) 2,7. c) 3,6. d) 6,3. e) 9,9. Questão 32 (ENEM 2014) Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel, em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados. Para evitar a liberação desses óxidos na atmosfera e a consequente formação da chuva ácida, o gás pode ser lavado, em um processo conhecido como dessulfuriza- ção, conforme mostrado na equação (1). CaCO₃ (s) + SO₂ (g) → CaSO₃ (s) + CO₂ (g) (1) Por sua vez, o sulfito de cálcio formado por ser oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, para a obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na equação (2). Essa etapa é de grande interesse porque o produto da reação, popularmente conhecido como gesso, é utilizado para fins agrícolas. 2 CaSO₃ (s) + O₂ (g) → 2CaSO₄ (s) (2) As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol, respectivamente. BAIRD, C. Química ambiental. Porto Alegre: Bookman, 2002 (adaptado). Considerando um rendimento de 90% no processo, a massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás retido é mais próxima de a) 64. b) 108. c) 122. d) 136. e) 245. Questão 33 (ENEM 2015) Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas: 2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂ ZnO + CO → Zn + CO₂ Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O₂ (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO₂ (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO₂ (44 g/mol); e Zn (65 g/mol). Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita? a) 25 b) 33 c) 40 d) 50 e) 54 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 312 (ENEM 2017) O ácido acetilsalicílico, AAS (massa molar igual a 180 g/mol), é sintetizado a partir da reação do ácido salicílico (massa molar igual a 138 g/mol) com anidrido acético, usando-se ácido sulfúrico como catalisador, conforme a equação química: Questão 34 Após a síntese, o AAS é purificado e o rendimento final é de aproximadamente 50%. Devido às suas propriedades farmacológicas (antitérmico, analgésico, anti-inflamatório e antitrombótico), o AAS é utilizado como medicamento na forma de comprimidos, nos quais se emprega tipicamente uma massa de 500 mg dessa substância. Uma indústria farmacêutica pretende fabricar um lote de 900 mil comprimidos, de acordo com as especificações do texto. Qual é a massa de ácido salicílico, em kg, que deve ser empregada para esse fim? a) 293 b) 345 c) 414 d) 690 e) 828 (ENEM PPL 2011) Três amostras de minérios de ferro de regiões distintas foram analisadas e os resultados, com valores aproximados, estão na tabela: Questão 35 Considerando que as impurezas são inertes aos compostos envolvidos, as reações de redução do minério de ferro com carvão, de formas simplificadas, são: 2 Fe₂O₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO₂ 2 FeO + C → 2 Fe + CO₂ Fe₃O₄ + 2 C → 3 Fe + 2 CO₂ Dados: Massas molares (g/mol) C = 12; O = 16; Fe = 56; FeO = 72; Fe₂O₃ = 160; Fe₃O₄ = 232. Os minérios que apresentam, respectivamente, a maior pureza e o menor consumo de carvão por tonelada de ferro produzido são os das regiões: a) A com 75% e C com 143 kg. b) B com 80% e A com 161 kg. c) C com 85% e B com 107 kg. d) A com 90% e B com 200 kg. e) B com 95% e A com 161 kg. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 13A24 • Estequiometria 3 (ENEM PPL 2014) O bisfenol-A é um composto que serve de matéria-prima para a fabricação de polímeros utilizados em embalagens plásticas de alimentos, em mamadeiras e no revestimento interno de latas. Esse composto está sendo banido em diversos países, incluindo o Brasil, principalmente por ser um mimetizador de estrógenos (hormônios) que, atuando como tal no organismo, pode causar infertilidade na vida adulta. O bisfenol-A (massa molar igual a 228 g/mol) é preparado pela condensação da propanona (massa molar igual a 58 g/mol) com fenol (massa molar igual a 94 g/mol), em meio ácido, conforme apresentado na equação química. Questão 36 Considerando que, ao reagir 580 g de propanona com 3760 g de fenol, obteve-se 1,14 kg de bisfenol-A, de acordo com a reação descrita, o rendimento real do processo foi de a) 0,025%. b) 0,05%. c) 12,5%. d) 25%. e) 50%. (ENEM PPL 2014) O cobre, muito utilizado em fios da rede elétrica e com considerável valor de mercado, pode ser encontrado na natureza na forma de calcocita, Cu₂S (s), de massa molar 159 g/mol. Por meio da reação Cu₂S (s) + O₂ (g) → 2 Cu (s) + SO₂ (g), é possível obtê-lo na forma metálica. A quantidade de matéria de cobre metálico produzida a partir de uma tonelada de calcocita com 7,95% (m/m) de pureza é a) 1,0 × 10³ mol. b) 5,0 × 10² mol. c) 1,0 × 10⁰ mol. d) 5,0 × 10⁻¹ mol. e) 4,0 × 10⁻³ mol. Questão 37 Questão 38 As massas molares dos elementos Cu e S são, respectivamente, iguais a 63,5 g/mol e 32 g/mol. CANTO, E. L. Minerais, minérios, metais: de onde vêm?, para onde vão? São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado). Considerando que se queira obter 16 mols do metal em uma reação cujo rendimento é de 80%, a massa, em gramas, do minério necessária para obtenção do cobre é igual a: a) 955. b) 1018. c) 1590. d) 2035. e) 3180. (ENEM PPL 2015) O cobre presente nos fios elétricos e instrumentos musicais é obtido a partir da ustulação do minério calcosita (Cu₂S). Durante esse processo, ocorre o aquecimento desse sulfeto na presença de oxigênio, de forma que o cobre fique “livre” e o enxofre se combine com o O₂ produzindo SO₂, conforme a equação química: Cu₂S (s) + O₂ (g) → 2 Cu (l) + SO₂ (g) Δ D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . https://pt.wiktionary.org/wiki/%E2%88%A9 A CONQUISTA DA QUÍMICA A24 • Estequiometria 314 Questão 39 (ENEM PPL 2018) Pesquisadores desenvolveram uma nova e mais eficiente rota sintética para produzir a substância atorvastatina, empregada para reduzir os níveis de colesterol. Segundo os autores, com base nessa descoberta, a síntese da atorvastatina cálcica (CaC₆₆H₆₈F₂N₄O₁₀, massa molar igual a 1154 g/mol) é realizada a partir do éster 4-metil-3-oxopentanoato de metila (C₇H₁₂O₃, massa molar igual a 144 g/mol). Unicamp descobre nova rota para produzir medicamento mais vendido no mundo. Disponível em: www.unicamp.br. Acesso em: 26 out. 2015 (adaptado). Considere o rendimento global de 20% na síntese da atorvastatina cálcica a partir desse éster, na proporção de 1 : 1. Simplificadamente, o processo é ilustrado na figura. Considerando o processo descrito, a massa, em grama, de atorvastatina cálcica obtida a partir de 100 g do éster é mais próxima de a) 20. b) 29. c) 160. d) 202. e) 231. Questão 40 (ENEM PPL 2019) Na busca por ouro, os garimpeiros se confundem facilmente entre o ouro verdadeiro e o chamado ouro de tolo, que tem em sua composição 90% de um minério chamado pirita (FeS₂). Apesar do engano, a pirita não é descartada, pois é utilizada na produção do ácido sulfúrico, que ocorre com rendimento global de 90%, conforme as equações químicas apresentadas. Considere as massas molares: FeS₂ (120 g/mol), O₂ (32 g/mol), Fe₂O₃ (160 g/mol), SO₂ (64 g/mol), SO₃ (80 g/mol), H₂O (18 g/mol), H₂SO₄ (98 g/mol). 4 FeS₂ + 11 O₂ → 2 Fe₂O₃ + 8 SO₂ 2 SO₂ +O₂ → 2 SO₃ SO₃ + H₂O → H₂SO₄ Qual é o valor mais próximo da massa de ácido sulfúrico, em quilograma, que será produzida a partir de 2,0 kg de ouro de tolo? a) 0,33 b) 0,41 c) 2,6 d) 2,9 e) 3,3 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 15A24 • Estequiometria 3 Questão 41 (ENEM 2016) A minimização do tempo e custo de uma reação química, bem como o aumento na sua taxa de conversão, caracterizam a eficiência de um processo químico. Como consequência, produtos podem chegar ao consumidor mais baratos. Um dos parâmetros que mede a eficiência de uma reação química é o seu rendimento molar (R, em %) definido como em que n corresponde ao número de mols. O metanol pode ser obtido pela reação entre brometo de metila e hidróxido de sódio, conforme a equação química: CH₃Br + NaOH → CH₃OH + NaBr As massas molares (em g/mol) desses elementos são: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Br = 80. O rendimento molar da reação, em que 32 g de metanol foram obtidos a partir de 142,5 g de brometo de metila e 80 g de hidróxido de sódio, é mais próximo de a) 22%. b) 40%. c) 50%. d) 67%. e) 75%. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: �íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î�� AULA A23 Questão 16 - Alternativa B Questão 17 - Alternativa D Questão 18 - Alternativa D Questão 19 - Alternativa D Stoncimento =0,62ton cas CaCOz -> CaD + CO2 ChH10 +20a- 4 CO2 + 3 H2O 36 - 44 0,62 - X Imol 4mol 58kg 176kg x =2062 =0,49tan x 1kg x = 4,9.10- ton 176.x =58x = 0,33kg ·(PO4)(OH), +8Ht -> dOCat+6HPO+&H20 1) 2,5 toneladas de ferro-gusa 1004 10040 +6.96 E Carbono: 3,3% de 2500 =82,5kg ↓Aproximado Ferro: 2500-82,5 =2417,5kg 1000 400 I saht 2) No Aço-doce 1-x 2417,5 99,7% (Ferro) x =0,4mg de Cat x 0,3% (carbono x =7,265kg de Carbono 1000 576 3) Massa que transforma em CO2 1 y3H 82,5 - 7,265 =75kg de C 4) Mana de CO2 y = 0,576mg C + 02 -> CO2 12 - 44 total:0,4 +0,576 =0,976 75-Y 75.44 =120y7y =275kg D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: ���íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î Questão 20 - Alternativa A Questão 21 - Alternativa D Questão 23 - Alternativa D Questão 22 - Alternativa C C +2(0 ->2G +CO2 kMmOn -> 1589/ma Gmal Ima GHy -> 289/mol 44 2.80 2kMmOn + 3CH Co CO2 2mal 3 mal 160g- 49 2.158 3.028 89- x x =2=2,2g dec 3169 849 C 1 x = 3,76mg =3,8mg 2) quantidade de particulas 1000L 120 45g part 30002 H20 - x Viagim =D15km com12 X =135g de particulas em surp 600km - C 2) Massa de AllOAs x =40L de gasolina LOg ARIOH) - 2g particulas Il gasolina - 0,6kg C y - 1359 particulas GOL gasolina - y y =675g de AllOAly y =24kg de C Aly (SOn)s +3CalOHz - 3CaSOn +2AllOH), 342 2.78 c +02 -> CO2 Z 6759 12- 44 24- x 7 = 1480g x =88kg CO2 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: �íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î�� Questão 24 - Alternativa D Questão 25 - Alternativa D Questão 26 - Alternativa E 1 CH4 +202 -> CO2 +2H20 3 Ag,5 +2Al -> A1,53 +6Ag 3.248 60108 16g 449 2,48 X 589 X X =159,5g 3.248.x =2,48.6.108 x =2,48.6.108 = 2.108 GHz + 02 -> 2002+ 1H20 24803 100 269- 889 x =2,16g 58g- X x =196,3g 100g de carvão 22H +202 -> 2 CO2+ 3 H20 # 30g- 889 90g de carbono 58g - x C+ 02 -> CO2 x =1709 129 449 CyHg +502 -> 3CO2 +4H20 90g X 449- 1329 58g - x X =44 x =1749 X =338g C10 +302 -> 4 CO2 + 5120 38g- 1769 X =1769 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: ���íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î Questão 27 - Alternativa C Questão 28 - Alternativa A Questão 29 - Alternativa E m=m.MM =1075.46 m =49438g Marvor=106kg [Mágua-29kg Mseca =77kg m=49,45kg - SOKg 1) Carbono fixado =0,5x77= 385kg 2) Massa de CO2 2) volume usadopara rodaee C + 02 -> CO2 Luane 128- 44g X =0,1Litros - x 38,3kg 2) Massa usada para rodar 1km X =141,17 kg de CO2 d =m =Dm =d.V V 3)Quantidade de gasolina m =0,7.0,1 =0,07kg =70g IL gasolina-2kg CO2 3) Estequiometria y - 141,17Kg 02 CgH,g + 02 -> 8202 + 9H20 y =70,952 =71L gasolina 114g - 8.44g 70g- x · Economia do carro com etanol X =44 =216,14g 12,6mos) e do carro elétui(0,45mall 2,6 -0,45 =2,15mal 4) Porcentagem 2,15mal por km rodado, nas 1000 km 216,14- x teremos2150 mol CO2 130- 100% CH,H +302 - 2202 +3H20 Imal 2mal x =216,14 I 2150mal X =166,26% x =1075mal de etanal Resp: 66,26% maior. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . (�*658<0:;(�+(�8<�40*( �íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î�� Questão 30 - Alternativa A Questão 31 - Alternativa B Questão 32 - Alternativa C 2. Fe +202 +Hz0 -> Fe, 03: H20 CaCOz + SO2 -> CaSOz + CO2 2.569 1789 1mal Imal 2,89 X 2CaCOz + O2 -> 2CaSO4 x =178-e 2mal -imol Imal -X X =4,45g x=1mal CaSO (gard 1)rendimento de 90% 0,9 mol CaSOn A cada do de sal rosa, que possci(230mg sódio) em compa- 2) massa raçãocom sal de cozinha/400mg m =n. MM =0,9.136 de Sódio) tem-se uma economia: m =122,4g 400-230 =170mg de Sódio 170mg = 0,179 de Sódio Em 30 dias, o consumo é de 30.12g =360g de sal Aeconomia éde: 360.0,17 =61,29 1mal- 239 x - 61,29 x =2,66 mol 2,7mil D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . (�*658<0:;(�+(�8<�40*( ���íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î Questão 33 - Alternativa C Questão 34 - Alternativa D 27m5 + 302 - 22n0 +2502 Icomprimido- soomg Zm0+CO -> 2m +CO2 (x2) 900.000 comprimidos - X # x =450.000.000 mg x =450kg 27m5 + 302 - 22n0 +2502 SALICILICO +ANIDRO ACEIL +Ácido 2Zm0 +2CO->2Zn+2C02 ACÉtico > SALiciLico ACEticO Equaçãoglobal 1389 180g # 27m5 +302 -27n8 +2502 rendimentode 50% 20+2C0->2Zn+2002 t SALICILICO +ANIDRO ACEIL +Ácido ACÉtico > SALicicico Acetico 2En5 +302 +200 -2.En +2502 +2002 1389 90g Estequiometria X 430kg 100kg minériocom pureza de 73% gena 75kg deZm5 X =5.138 =690 2En5 +302 +200 -2.En +2502 +2002 2097- 2.65 75 x =65*=50,25 rendimento 80% 0,8. S0,25 =40,20kg Em D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . (�*658<0:;(�+(�8<�40*( �íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î�� Questão 35 - Alternativa C Questão 36 - Alternativa E a Fez0y + 2C -> 3Fe+ 200 A 2Fe0z +3C -> 4Fe. +302 2.12 - 3.56 2.160 4.56 y - 1000 X 52,5 y = 143kg de C x =75g Fez0s Pureza;I=75% B 2Fe0 +C -> 2Fe + CO2 2 fend +propanona - bisfenol-A +H20 2.72 2.56 188 38 228 X 62,3 3760 580 1140 x =80g de FeO <fenol é o excesso e a pro- Pureza =1 80% panona élimitante, pais de veria ser 1880 com 580. a Fez0y + 2C -> 3Fe+ 200 232 3.56 2. fend +propanona ->bisfenol-A + H20 X 61,5 38 228 X =85g de FegOy 580 X Panza =8 =85% x =228 =2280 A2Fe0z +3C -> 4Fe. +302 Rendimento =1=0,5 =50% 3.12 - 4.56 y - 1000 y =161kg de C B 2Fe0 +C -> 2Fe + CO2 12 - 2.56 y - 1000 y = 107kg de C D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . (�*658<0:;(�+(�8<�40*( ���íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î Questão 37 - Alternativa A Questão 38 - Alternativa C Questão 39 - Alternativa C Pureza:1000kg calcocita ester -> atoastanina ↓ 144 1154 79,5kg Gr,5 ↓ rendimento 20% Estequiometria n =t =79500 = 500 144 230,8 159 100g X (5 +02 -2(a +502 1mal - 2mol X = 60g 500mol - x x =1000 mole =10 mal Rendimento: 16mo-. x =20mol (25 +02-2( +502 1599 2mol X 20mol X =1590g D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . (�*658<0:;(�+(�8<�40*( �íï�Ā��ÁÇ�¼Ë�¯©�ǽ�r�î�� Questão 41 - Alternativa DQuestão 40 - Alternativa C 4Fe52 +1102 -> 2Fez03 +8502 2) Olhar as proporções CHyBr + NaOH - CHOH+NaBr 2502 +02 -2503x4 959409 SOz +H2O -> HeSOy x 8 # conclusãocomo temos 80g de NaOH, deveriamos ten 1909 de 4Fe52 +1102 -> 2Fez03 +8502 CHaBr, logo atzBr élimitante 8502 +402 -> 8303 e NaOH estáem excesso. 850z +8H20 -> 8H2SOn CHyBr + NaOH - CHOH+NaBr 142,5g 80g EquaçãoGlobal - 4Fe5z +1102 -> 2Fez03 +8/02 O quereage é V 852 +402 -> 853 89z +8H20 -> 8HSOn 142,59 X 959- 489 4Fe, +1582+8H20-2Fez0z +8H2SOy 2kg ano de tolo =1,8 Kg FeSz x =60g 4Fe, +1582+8H20- 2Fez0z +8H2SOy R=produtox 100% 4.120 8098 nlimitante 480 784 rendimento 90% ↑produto=M =3 =1me 488 705,6 1,8Kg X Neimitante =60 =1,5mal 48 x =2,64kg de H2504 R =15 x100% =66,66% D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . Frente A - Parte 02 8fb6ea3982ec986e9b4089b919f85c830c17ed6128941311f470bff6f622cb2f.pdf