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2022 1 Escola Superior de Engenharia – ESEG Química Inorgânica Lista de Exercícios Complementar I – Estequiometria ou Cálculo Estequiométrico Profas.: Fernanda Maichin, Luciana Serra Soeira e Omara Cussigh Turmas: matutino e noturno 1. A combustão do metano (CH4) gera dióxido de carbono e vapor d’água. a) Escreva a equação química balanceada que representa esta reação. b) Calcule a quantidade de matéria de dióxido de carbono e de vapor d’água produzidas na queima completa de 5,0 mol de metano. Resp.: 5,0 mol CO2; 10 mol H2O 2. O bicarbonato de sódio é um sal com diversas aplicações, tais como antiácido, fermento etc. A sua decomposição térmica gera carbonato de sódio, dióxido de carbono e água. Determine qual é a quantidade de matéria de bicarbonato de sódio que deve ser decomposta para produzir 20 mol de dióxido de carbono. Resp.: 40 mol 3. O peróxido de hidrogênio sofre decomposição na presença de luz, levando a formação de água e gás oxigênio. a) Escreva a equação química balanceada que representa esta reação. b) Determine a massa, em gramas, de gás oxigênio produzida na decomposição de 5,0 mol de peróxido de hidrogênio. Resp.: 80 g 4. A amônia é um gás de cheiro irritante que, em água, origina uma solução alcalina. a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação de formação da amônia, sabendo que esta substância é obtida a partir dos gases hidrogênio e nitrogênio. b) Calcule a massa, em gramas, de gás hidrogênio necessária para produzir 170,0 g de NH3. Resp.: 30,0 g 5. Determine o volume de gás carbônico, nas CNTP, obtido pela pirólise de 5,0 mol de carbonato de cálcio. O processo de pirólise do carbonato de cálcio gera óxido de cálcio e dióxido de carbono. Resp.: 112 L 6. O ferro pode ser obtido pela redução de seus minérios, de acordo com a seguinte reação: Fe2O3 (s) + 3 C (s) → 2 Fe (s) + 3 CO (g) Determine a quantidade de matéria de óxido férrico necessária para obter 33,6 L de monóxido de carbono, nas CNTP. Resp.: 0,50 mol 7. O dióxido de nitrogênio é um dos principais poluentes atmosféricos, sendo ele um gás de cor castanha, que é formado pela reação entre os gases nitrogênio e oxigênio. a) Escreva a equação química balanceada que representa esta reação. Escola Superior de Engenharia – ESEG Química Inorgânica 2022 2 b) Determine o volume, em litros, de dióxido de nitrogênio obtido ao reagir 4,0 mol de gás nitrogênio, a 25 °C e 1,0 atm. Resp.: 195 L 8. A reação do sódio metálico com água gera uma solução básica de hidróxido de sódio e libera gás hidrogênio. a) Escreva a equação química balanceada que representa esta reação. b) Calcule a massa, em gramas, de hidróxido de sódio obtida ao reagir 11,5 g de sódio metálico. Resp.: 20,0 g 9. A formação da ferrugem (Fe2O3 .3H2O) pode ser representada pela seguinte equação química balanceada: 4 Fe (s) + 3 O2 (g) + 6 H2O (𝓁) → 2 Fe2O3 .3H2O (s) Determine a massa, em gramas, de ferro metálico consumida para obter-se 428 g de ferrugem. Resp.: 224 g 10. A reação entre o zinco metálico e solução de ácido clorídrico concentrado gera cloreto de zinco em solução e libera gás hidrogênio. a) Escreva a equação química balanceada que representa esta reação. b) Determine o volume obtido, em litros, de gás hidrogênio, a 0 °C e 1,0 atm, ao reagir completamente 6,53 g de zinco metálico. Resp.: 2,24 L 11. Um fermento muito utilizado na indústria alimentícia é o bicarbonato de amônio. A sua decomposição gera amônia, dióxido de carbono e água. a) Escreva a equação química balanceada que representa esta reação. b) Calcule a massa, em gramas, de bicarbonato de amônio necessária para produzir 45,4 L de dióxido de carbono, a 101,325 kPa e 0 °C. Resp.: 160 g 12. A ureia (CO(NH2)2) é excretada pela urina, como principal produto nitrogenado do metabolismo das proteínas nos mamíferos. Entre as várias aplicações da ureia, pode-se citar o seu uso em adubos, na preparação de plásticos e na produção de medicamentos. A síntese da ureia pode ser efetuada através da combinação de dióxido de carbono com amônia, segundo a seguinte reação: CO2 (g) + 2 NH3 (g) → CO(NH2)2 (s) + H2O (𝓁) a) De acordo com a equação acima calcule a quantidade de matéria e a massa, em gramas, de amônia necessária para produzir 2,0 mol de ureia. Resp.: 4,0 mol; 68 g b) Considerando que uma pessoa adulta elimine, por dia, cerca de 30,0 g de ureia, quantas moléculas dessa substância serão eliminadas diariamente? Resp.: 3,01x1023 moléculas 13. O minério blenda (ZnS) foi intensamente aquecido em presença de gás oxigênio, produzindo óxido de zinco e dióxido de enxofre. Calcule o volume, em litros, que pode ser produzido de dióxido de enxofre a partir de 48,7 g de ZnS, a 1,0 atm e 800 °C. Dado: M(ZnS) = 97,4 g/mol. Resp.: 44,0 L Escola Superior de Engenharia – ESEG Química Inorgânica 2022 3 14. A reação química entre os gases hidrogênio e oxigênio para produzir água líquida é utilizada em células a combustível nas naves espaciais para produzir eletricidade. Qual é a massa de água, em gramas, produzida na reação de 100,0 L de gás oxigênio a 25 °C e 1,0 atm? Resp.: 147,2 g DADOS: R = 62,37 torr.L/(mol.K) 1,0 torr = 1,0 mmHg = +K C 273,15 R = 0,0821 atm.L/(mol.K) 1,0 atm = 760 torr − = ( F 32) C 1,8 R = 8,21x10–5 atm.m3/(mol.K) 1,0 bar = 0,987 atm Vm = 22,4 L/mol (CNTP) 1,0 kPa = 0,00987 atm = P V n R T REFERÊNCIAS BRADY, J. E.; HUMISTON, G. E. Química Geral. 2 ed. v. 1. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 2003. BROWN, L. S.; HOLME, T. A. Química Geral Aplicada à Engenharia. São Paulo: CENGAGE Learning, 2010. BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química, a Ciência Central. 9 ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2011. CHANG, R. Química Geral: Conceitos essenciais. 4 ed. São Paulo: Mc Graw Hill, 2006. CUSSIGH, O. Lista de exercícios: Estequiometria. 2018. Notas de aula. Mídia eletrônica. QUEIROZ, M. C. R. Apostila de teoria e exercícios de Química Geral e Inorgânica. 2015. Notas de aula. Mídia eletrônica. VIANNA, F. C. Lista de exercícios: Estequiometria. 2017. Notas de aula. Mídia eletrônica.