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5a Lista de exercícios de Química Inorgânica QUÍMICA INORGÂNICA 5a Lista de Exercícios de Química Inorgânica CÁLCULOS QUÍMICOS - ESTEQUIOMETRIA 1. O carbonato de sódio (Na2CO3), utilizado na fabricação do vidro, é encontrado em quantidades mínimas. Ele, entretanto, pode ser obtido a partir de produtos naturais muito abundantes: O carbonato de cálcio (CaCO3) e o cloreto de sódio (NaCl) como mostra a equação abaixo: CaCO3 + 2 NaCl → Na2CO3 + CaCl2 Determine quantos mols de Na2CO3 serão produzidos a partir de 234 g de cloreto de sódio. (M. atômica: Na = 23; Cl = 35,5; C = 12; O = 16) 2. Fazendo reagir ácido clorídrico em excesso com carbonato de cálcio foram obtidos 3,1 litros de gás na CNTP. Qual a massa em gramas do gás obtido? 2 HCl + CaCO3 -→ CaCl2 + H2O + CO2 a) 60,8 g b) 5,08 g c) 408 g d) 6,08 g e) 4,08 g 3. As indústrias de cerveja utilizam o gás carbônico na fermentação da maltose (C12H22O11), presente na cevada, com o objetivo de produzir água gaseificada para fabricação de refrigerantes. As reações químicas deste processo são mostradas abaixo: C12H22O11 + H2O → 4 C2H5OH + 4 CO2 CO2 + H2O → H2CO3 I) Qual a massa de ácido carbônico (H2CO3) obtida a partir de 3,26 kg de maltose? II) Qual o volume ocupado por 4 mols de gás carbônico (CO2) nas CNTP? *Resposta I e II respectivamente: a) 2346 g/90,0 L b) 3260 g/86,9 L c) 2364 g/89,6 L d) 3264 g/89,6 L 4. Uma maneira de remover dióxido de carbono (CO2) de naves espaciais é o uso de cal (CaO), que se transforma em carbonato de cálcio (CaCO3), conforme a equação: CaO + CO2 → CaCO3. Durante uma viagem espacial foram produzidos 50 kg de CaCO3. A quantidade de dióxido de carbono expirada pelos astronautas é (Dados: m.at. : C= 12 ; Ca = 40 ; O = 16) a) 22 kg b) 44 kg c) 56 kg d) 44 kg e) 50 kg 5. Calcule o volume em litros de CO2, medido nas CNTP, obtido pela pirólise de 600 g de CaCO3 contendo 75% de pureza. Obs. Pirólise do Carbonato de cálcio: CaCO3 → CaO + CO2 a) 108,0 L b) 90,8 L c) 100,8 L d) 200,9 L e) 50,4 L 6. É possível obter gás oxigênio em laboratório pela decomposição térmica do clorato de potássio (KClO3), segundo a reação: KClO3 → KCl + O2 5a Lista de exercícios de Química Inorgânica Usando-se clorato de potássio a 100% de pureza, qual massa de KClO3 necessária para se obter um volume de 6,72 L de O2, nas CNTP? a) 22,40 g b) 24,50 g c) 122,5 g d) 26,60 g e) 244,0 g 7. Na reação abaixo: C(g) + O2(g) → CO2(g) Foram obtidos 44,8 litros de CO2 nas CNTP. Qual a massa em gramas de carbono que reagiu? a) 24 g b) 34 g c) 44 g d) 54 g e) 64 g 8. Num processo de obtenção do ferro a partir do minério hematita (Fe2O3), considere a equação não- balanceada: Fe2O3 + C → Fe + CO2 Utilizando-se 4,8 toneladas de minério com grau de pureza de 85%, determine a quantidade de carbono, em toneladas, necessária (Fe = 56 u; C = 12 u; O = 16 u). 9. Nas estações de tratamento de água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste por flóculos de hidróxido de alumínio, produzidas na reação representada por: Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 → 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 Para tratar a água foram adicionadas 17 toneladas de Al2(SO4)3. Qual a massa de Ca(OH)2 necessária para reagir completamente com esse sal? (Dados: Al = 27; S = 32; O = 16; Ca = 40; H = 1 u) a) 11,0 ton. b) 12,1 ton. c) 13,1 ton. d) 14,1 ton. e) 15,5 ton. 10. O sal de potássio do ácido benzóico, o benzoato de potássio, KC7H5O2, pode ser produzido pela ação do permanganato de potássio sobre o tolueno (C7H8) da seguinte maneira: C7H8 + 2 KMnO4 → KC7H5O2 + 2 MnO2 + KOH + H2O Qual é, em gramas, a quantidade de tolueno necessária para produzir 20 g de benzoato de potássio? 11. A fórmula molecular do aspartame, adoçante comercial mais utilizado em bebidas, é C14H18N2O5. Determine: a) A quantidade de matéria (n) presente em 1 mg do adoçante. b) Sabendo que a combustão* do aspartame forma gás dióxido de carbono, água liquida e gás nitrôgenio, escreva a equação balanceada referente a esta reação e calcule o volume liberado, em litros, de gás carbônico. nas CNTP, na queima de 1,47 g de aspartame. (* A combustão é a reação de queima de materiais, na qual o reagente comburente (oxidante) é o gás oxigênio) 12. Diversas substâncias químicas do cotidiano humano são extremamente úteis, seja no combate a enfermidades, na perfuração de poços, na completação ou até num simples acender de velas. Nos diversos itens a seguir, algumas substâncias químicas são citadas; faça o que se pede a seguir: (a) Qual é a massa, em gramas, de 0,0714 mol de fosfato de ferro III (FePO4)? (b) Qual a quantidade de matéria (n) presente em 4,97g de carbonato de amônio ((NH4)3PO4)? (c) Qual é a massa molar do diazepan, se 0,05570 mol do mesmo pesa 15,847 g? (d) A barita, sulfato de bário natural (BaSO4), é a fonte mais importante de obtenção de bário metálico. Determine a quantidade de matéria (n) presente em 25 kg de barita. 13. Os volumes de gás nitrogênio e de gás oxigênio necessários para a síntese de 8 L de pentóxido de dinitrogênio, considerando que todos os gases estão nas mesmas condições de temperatura e pressão, são, respectivamente: 5a Lista de exercícios de Química Inorgânica 2 N2 + 5 O2 → 2 N2O5 a) 8 L e 20 L. b) 2 L e 5 L. c) 5 L e 2 L. d) 2 L e 2 L. e) 1 L e 1 L. 14. O ferro é um metal essencial para a vida, responsável pela formação da hemoglobina, da mioglobina e de certas enzimas. Apenas 8% do ferro ingerido são absorvidos e entram na corrente sanguínea. A dose diária recomendada é de cerca de 15mg para adultos e de 30 mg para gestantes. Café ou chá em grandes quantidades inibem a absorção de ferro. O ferro ajuda no crescimento, promove a resistência às doenças, evita a fadiga, a anemia e garante uma boa tonalidade à pele. Supondo que uma colher de sopa de feijão possua cerca de 4,4·10-5 mol de ferro, determine que quantidade diária aproximada, em colheres, uma gestante precisa para obter a quantidade de ferro recomendada. (Dado: Fe = 56 u). 15. Quando soluções aquosas de nitrato de cálcio (Ca(NO3)2) e ácido fosfórico (H3PO4) são misturadas, ocorre a precipitação do fosfato de cálcio (Ca3(PO4)2), um sólido branco. Quantos mols desse sólido podem ser obtidos a partir de 150 g de ácido fosfórico e 206 g de nitrato de cálcio? (Dados: H = 1; N =14; O = 16; P = 31; Ca = 40 u) a) 1,26 b) 5,30 c) 10,8 d) 0,50 e) 0,42 16. A hematita, Fe2O3, é uma das principais riquezas minerais do Brasil. Este mineral é empregado na obtenção de ferro metálico, obtido a partir de um processo de redução em alto forno, usando carvão como agente redutor. Uma das reações ocorridas nesse processo é dada pela equação não balanceada: Calcule a massa de Fe(s) (em toneladas) que é possível obter a partir de 100 toneladas de hematita, 70% pura. (Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; Fe = 56 g/mol). 17. O calcário, que é um minério de cálcio impuro, é empregado para a obtenção de cal viva (CaO), importante produto industrial. Se uma amostra de 25 g de calcário foi submetida à decomposição por aquecimento (equação abaixo) e verificou-se a produção de 4,48 L de gás carbônico, nas CNTP, pergunta-se: a) Qual a massa de CaCO3 presente na amostra de calcário? b) Determine o grau de pureza da amostra (isto é, a porcentagem de CaCO3 nessa amostra). (Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; Ca = 40 g/mol). CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(s)