Lista de Exercícios Complementar II - Estequiometria - QI 2022-1

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2022 1 
 
Escola Superior de Engenharia – ESEG 
Química Inorgânica 
Lista de Exercícios Complementar II – Estequiometria ou Cálculo 
Estequiométrico 
Profas.: Fernanda Maichin, Luciana Serra Soeira e Omara Cussigh 
Turmas: matutino e noturno 
 
1. O carbeto de cálcio (CaC2) comercial reage com água, formando 200 mL de acetileno (C2H2), quando se usa 
uma amostra de 0,720 g. Sabe-se que o volume do gás foi medido nas CNTP. Determine: 
a) a massa, em gramas, de carbeto de cálcio puro necessária para formar este volume de gás; Resp.: 0,572 g 
b) a porcentagem de pureza de carbeto de cálcio na amostra. Resp.: 79,4% 
 
2. Calcule as massas, em gramas, de óxido de ferro III com 20% de impureza e de ácido sulfúrico de 73,5% de 
pureza, necessárias à obtenção de 640 g de sulfato férrico, que equivale a um rendimento de 80%. Resp.: 
400 g Fe2O3; 800 g H2SO4 
 
3. Para produzir 100 kg de sulfato de sódio decahidratado, com 95% de rendimento, foram utilizados cloreto de 
sódio com 90% de pureza e ácido sulfúrico a 60% de pureza em massa, conforme as seguintes reações: 
2 NaC𝓁 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HC𝓁 
Na2SO4 + 10 H2O → Na2SO4
.10H2O 
Calcule: 
a) a massa, em quilogramas, de cloreto de sódio utilizada. Resp.: 42,4 kg 
b) a massa, em quilogramas, de ácido sulfúrico utilizada. Resp.: 53,3 kg 
 
4. Na obtenção de ácido nítrico, a amônia reage com o gás oxigênio de acordo com a seguinte equação química 
não balanceada: 
NH3 (g) + O2 (g) → NO (g) + H2O (𝓁) 
Em uma reação, utilizou-se 10,0 mol de amônia e 480 g de gás oxigênio. Responda: 
a) qual é o reagente limitante? Resp.: NH3 
b) qual é reagente em excesso? Qual é a quantidade de matéria e a massa, em gramas, que sobrou deste 
reagente ao final dessa reação? Resp.: O2; 2,5 mol; 80,0 g 
c) qual é a massa, em gramas, de monóxido de nitrogênio obtida? Resp.: 300 g 
d) qual é a massa, em gramas, de água formada nessa reação? Resp.: 270 g 
 
5. Na obtenção do titânio, um metal forte e leve, utiliza-se cloreto de titânio IV e magnésio metálico como 
reagentes, a 1000°C, de acordo com a seguinte reação: 
TiC𝓁4 (g) + 2 Mg (𝓁) → Ti (s) + 2 MgC𝓁2 (𝓁) 
Nessa reação, adicionou-se 3,54x107 g de cloreto de titânio IV a 1,13x107 g de magnésio metálico. A partir 
destes dados: 
 
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a) determine a massa, em gramas, de titânio metálico obtida. R.: 8,95x106 g Resp.: 8,91x106 g 
b) calcule o rendimento porcentual se forem obtidos 7,91x106 g de titânio metálico. Resp.: 88,8% 
 
6. Uma massa de 30 g de gás hidrogênio e uma de 70 g de gás nitrogênio são misturadas e reagem de modo a 
fornecer 51 g de amônia. Qual é o rendimento dessa reação de síntese? Resp.: 60% 
 
7. Uma massa de 12,0 g de sal de cozinha úmido, contendo 3% em massa de outros sais como impurezas, é 
tratada com uma solução aquosa de nitrato de prata, obtendo-se um precipitado que, depois de lavado e seco, 
possui uma massa de 25,5 g. Qual é a porcentagem de água na amostra? Resp.: 10,3% 
 
8. Uma amostra de 32,0 g de carbonato de sódio é tratada com uma solução de ácido clorídrico concentrada, 
havendo desprendimento de certo gás cujo volume obtido é de 2,80 L, medido a 20 °C e 0,947 atm. Qual é o 
grau de pureza do carbonato de sódio? Resp.: 36,6% 
 
9. A pólvora negra é uma mistura estequiométrica de nitrato de potássio, enxofre e carbono (carvão) que, 
quando explode, forma sulfato de potássio, gás nitrogênio e monóxido de carbono. Detonando-se 500 g desta 
pólvora, qual será o volume, em litros, liberado para cada um dos gases, nas CNTP? Resp.: 43,4 L N2; 86,8 L CO 
 
10. Na decomposição de 580 g de clorato de potássio, formaram-se cloreto de potássio e 200 g de gás 
oxigênio. Calcule a porcentagem de pureza do reagente. Resp.: 88,1% 
 
11. O dióxido de carbono é liberado na atmosfera quando o calcário (CaCO3) é aquecido para produzir cal, 
usada na fabricação de cimento: 
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) 
Calcule a massa, em toneladas, de dióxido de carbono liberada quando 1,25 t de calcário, com pureza de 80%, 
é empregada neste processo. Resp.: 0,440 t 
 
12. Uma massa de 50,0 g de uma amostra de zinco metálico impuro reage com 54,2 g de ácido clorídrico. Qual 
é a porcentagem de pureza do zinco metálico na amostra? Considere que a impureza da amostra metálica é 
inerte ao ataque do ácido clorídrico. Resp.: 97,2% 
 
13. A reação de 1,00 kg de um minério de blenda de zinco (ZnS) impuro com gás oxigênio é suficiente para 
produzir 85,3 L de dióxido de enxofre, de acordo com a seguinte equação química balanceada: 
2 ZnS (s) + 3 O2 (g) → 2 ZnO (s) + 2 SO2 (g) 
Supondo a completa conversão e que a blenda de zinco seja a única fonte de enxofre, calcule a porcentagem de 
pureza de blenda de zinco no minério. Dado: dSO2 = 2,62x10–3 g/cm3. Resp.: 34,0% 
 
14. Supondo que o dióxido de enxofre, produzido na queima de uma amostra de carvão, reagiu com um 
calcário (CaCO3), de 80% de pureza, de acordo com as seguintes reações: 
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S (s) + O2 (g) → SO2 (g) 
CaCO3 (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s) + CO2 (g) 
Calcule a massa, em quilogramas, de calcário necessária para reagir completamente com o dióxido de enxofre 
produzido pela queima de 1,00 t de carvão, contendo 5% de enxofre como impureza? Resp.: 195 kg 
 
15. O processo para produção do ácido nítrico é realizado em três etapas. Na primeira ocorre a oxidação da 
amônia para produzir óxidos de nitrogênio, acompanhada da recuperação de energia de combustão. Na 
segunda etapa, ocorre o resfriamento dos gases com oxidação do monóxido de nitrogênio. A mistura de gases, 
que sai do sistema de recuperação de calor, segue para posterior processamento por absorção direta nas etapas 
de combustão da amônia e de absorção do dióxido de nitrogênio. Por fim, tem-se a absorção do dióxido de 
nitrogênio em água. Nesta etapa, uma mistura de gases contendo, principalmente, dióxido de nitrogênio (junto 
com gás oxigênio, monóxido de nitrogênio e gás nitrogênio) é absorvida em água, formando o produto final 
(ácido nítrico) de concentração variável, em função da pressão e da temperatura da coluna de absorção. As 
principais reações de cada uma dessas etapas, e seus respectivos rendimentos, estão apresentadas a seguir: 
Reações Rendimento 
I. 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (𝓁) 81% 
II. 2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g) 75% 
III. 3 NO2 (g) + H2O (𝓁) → 2 HNO3 (aq) + NO (g) 74% 
Fonte: Ribeiro, P.H. Contribuição ao Banco de Dados Brasileiros para Apoio à Avaliação do Ciclo de Vida: Fertilizantes 
Nitrogenados. 375p. Tese (Doutorado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2009. 
Considerando-se a produção de 3,0 t de ácido nítrico, calcule: 
a) a massa de amônia, em toneladas, que deverá ser empregada; Resp.: 2,7 t 
b) a massa de monóxido de nitrogênio, em toneladas, que será formada ao final do processo. Resp.: 0,71 t 
 
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 TREFERÊNCIAS 
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. 
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