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Mecanismo para o cálculo estequiométrico A resolução de exercícios envolvendo estequiometria deve seguir sempre o seguinte roteiro: 1º) Identificar na reação as substâncias envolvidas na questão. 2º) Escrever abaixo das fórmulas na equação da reação balanceada os respectivos coeficientes, que representam a proporção em mol dos participantes da reação envolvidos na questão (1ª linha da regra de três). 3º) Uma segunda leitura na questão fornecerá a quantidade da substância dada no problema, e a pergunta proposta (2ª linha da regra de três). 4º) A regra de três deverá ser adequada para que uma mesma coluna apresente as mesmas unidades (massa, volume, mol ou número de moléculas). 5º) Desenvolver a expressão numérica (equação do 1º grau) para encontrar a quantidade pedida. 1 mol 0,5 mol 0,1 mol 2,5 mol 3 mol NaOH CaCO3 CaBr2 H2SO4 HCl Fe2(SO4) 3 CO2 SO3 Ca+2 Dados massas atômicas (g/mol): Na = 23; O = 16; H = 1; C = 12; Ca = 40; Br = 80; S = 32; Cl = 35,5; Fe = 56. Relações Estequiométricas: Massa molar – 1 mol – 22,4 L (Gás CNTP) REFORÇO 01. (PUC Camp SP) A combustão completa do etanol em um motor de explosão pode ser representada pela equação química abaixo: CH3CH2OH(l) + 3 O2(g)→ 2 CO2(g) + 3 H2O(l) Para que ocorra a queima de 3,5 mol de etanol, por meio dessa reação, a quantidade em mols de O2 consumidos sera de: a) 1,0. b) 2,5. c) 5,0. d) 7,5. e) 10,5. 02. (UDESC SC) O gás amônia pode ser obtido pela reação entre o hidrogênio e o nitrogênio conforme a equação química abaixo: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) Assinale a alternativa que contém o número de mols de NH3 que podem ser produzidos a partir de 1,2 mols de H2. a) 3,8 g de NH3 (g) b) 8,3 mols de NH3 (g) c) 0,8 mols de NH3 (g) d) 1,8 mols de NH3 (g) e) 2,8 mols de NH3 (g) 03. (FAVIP PE) Ácido fosfórico impuro, para ser utilizado na preparação de fertilizantes, é produzido pela reação de ácido sulfúrico sobre rocha de fosfato, cujo componente principal é o fosfato de cálcio. Essa reação é representada pela equação química: Ca3(PO4)2(s) + 3 H2SO4(aq) → 3 CaSO4(s) + 2 H3PO4(aq) Quantos mols de H3PO4 podem ser produzidos pela reação de 100 mol de H2SO4? a) 85,2 mol. b) 66,7 mol. c) 53,9 mol. d) 40,1 mol. e) 38,0 mol. 04. (PUC MG) Um produto farmacêutico com propriedades antiácidas pode ser preparado à base de hidróxido de alumínio. Esse produto é usado para reduzir a acidez estomacal provocada pelo excesso de ácido clorídrico, de acordo com a reação representada na equação quimica seginte: A(OH)3 + 3 HC → AlC3+ 3 H2O Se bebermos 3,90 g de hidróxido de alumínio, o número de mols do ácido clorídrico, neutralizado no estômago, é igual a: a) 0,30 b) 0,15 c) 0,10 d) 0,05 (Dados: massas atômicas(u): A=27; H=1; O=16) 05. (FGV SP) O hidrogenossulfito de sódio, NaHSO3, é um insumo usado na indústria de fabricação de papel e de curtume. Pode ser obtido a partir da reação representada na seguinte equação: Na2CO3(aq) + 2 SO2(g) + H2O(l) → 2 NaHSO3(aq) + CO2 (g) A quantidade máxima de NaHSO3, em mols, produzida a partir de 42,4 toneladas de Na2CO3, é (Dados: Massas molares (em g/mol): H=1; O=16; Na=23; S=32; C=12) a) 4 x 104. b) 4 x 105. c) 8 x 104. d) 8 x 105. e) 8 x 106. 06. (Unimontes MG) O alumínio metálico reage com o óxido de ferro, Fe2O3, segundo a equação: Essa reação é altamente exotérmica, chegando a fundir o ferro que é formado e, por isso, ela é utilizada para soldas. Partindo-se de 240 g de Fe2O3 e supondo a reação completa, a quantidade (g) de ferro líquido formada é de: a) 172. b) 43. c) 76. d) 168. (Dados: massas atômicas(u): Fe=56, O=16) 07. (UESPI) O sódio metálico reage violentamente com a água, de acordo com a equação: 2 Na(S) + 2 H2O → 2 NaOH(aq) + H2(g) Considerando que a massa de sódio metálico que foi consumido, é igual a 4,6g, calcule a massa de hidróxido de sódio que foi produzido. (Dados: Massa molar (g/mol): (Na = 23; NaOH= 40)) a) 0,4 g b) 4 g c) 8 g d) 16 g e)32 g 08. (ESCS DF) A hidrazina (N2H4) é um líquido incolor utilizado na limpeza de caldeiras em usinas que geram eletricidade e no tratamento de efluentes industriais. O processo industrial utilizado para produzir a hidrazina envolve a oxidação da amônia com hipoclorito de sódio de acordo com a reação: 2 NH3 (aq) + NaCO (aq) → N2H4 (aq) + NaC (aq) + H2O () A massa de hidrazina, em gramas, produzida na reação completa de 510 g de amônia é igual a: a) 320; b) 480; c) 540; d) 640; e) 960. (Dados: massas atômicas(u): N=14, H=1) 09. (EFOA MG) Nas estações de tratamento de água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste de flóculos de Al(OH)3, produzidos conforme mostrado pela equação: Se para tratar 1.000 L de água forem adicionados 2 kg de Al2(SO4)3, a quantidade de Ca(OH)2 necessária para reagir completamente com esse sal, em kg, é: a) 1,3 b) 3,1 c) 0,4 d) 9,2 e) 2,0 Dados: massas atômicas(u): Al=27; S=32; O=16; Ca=40, H=1) 10. (UEPB) A indústria de fertilizantes utiliza ácido sulfúrico na obtenção de fertilizantes à base de fosfato, segundo a reação: Ca3(PO4)2 + H2SO4 → Ca2H2(PO4)2 + CaSO4 fosforita superfosfato Qual a quantidade de ácido sulfúrico (em tolenadas) que reage com 3.100 kg de fosforita na produção de superfosfato, considerando a inexistência de excesso de qualquer reagente? Dados: Ca = 40; P = 31; S = 32; H = 1; O = 16 a) 2,0t b) 0,5t c) 1,5t d) 0,98t e) 2,5t 11. (UEPA) No processo de destilação da água, esta passa por um aparelho chamado destilador, que a torna pura. O sal que se acumula em maior quantidade nos destiladores é o carbonato de cálcio (CaCO3) e sua remoção do aparelho é feita pela adição de uma solução de ácido acético (CH3COOH). A reação química que descreve a dissolução do sal é: CaCO3(s) + 2 CH3COOH(aq) → Ca(CH3COO)2(aq) + H2O(l) + CO2(g) A solução de ácido acético reage com o carbonato de cálcio produzindo acetato de cálcio que é um sal muito solúvel em água, e assim, é removido. Para se remover 350g de CaCO3 acumulados em um destilador utiliza-se solução de ácido acético concentrado. Assim, afirma-se que a quantidade (em gramas) de dióxido de carbono liberada no processo é: Dados: Ca = 40g/mol; H = 1g/mol; C = 12g/mol; O =16g/mol a) 151 g b) 152 g c) 154 g d) 156 g e) 158 g 12. (UFSCAR SP) O alumínio metálico é obtido pela redução eletrolítica da bauxita, na presença da criolita que age como fundente, abaixando o ponto de fusão da bauxita. Considerando que a bauxita é composta exclusivamente por óxido de alumínio, Al2O3, a massa em toneladas de alumínio metálico obtida a partir de 51,0 toneladas de bauxita é de: a) 23,5. b) 25,5. c) 27,0. d) 32,0. e) 39,3. (Dados: massas atômicas(u): Al=27, O=16) 13. (EFOA MG) Na indústria petroquímica um dos poluentes produzidos é o SO2. Para reter este poluente são utilizados filtros contendo carbonato de cálcio (CaCO3), que reage com o SO2 conforme representado pela equação abaixo: SO2(g) + CaCO3(s) → CaSO3(s) + CO2(g) Considerando que o volume molar do SO2(g) nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) é 22,4 litros, a massa aproximada de CaCO3, em gramas, necessária para reagir com 2,24 litros de SO2(g) nessas mesmas condições é: a) 10,0 b) 5,0 c) 20,0 d) 1,0 e) 100,0 14. (PUC MG) Uma das maneiras de produzir gás metano é reagir carbeto de alumínio (Al4C3) com água, de acordo com a equação não–balanceada: Al4C3(s) + H2O(l) Al(OH)3(aq) + CH4(g) Reagindo-se 288,0 gramas de carbeto de alumínio completamente com a água, assinale o volume em litros de gás metano produzido por essa reação, nas CNTP. a) 44,8 b) 67,2 c) 89,2 d) 134,4 e) 32,5 15. Nas camadas mais altas da atmosfera, os clorofluorcarbonos (CFC) sofrem decomposição, originando átomos de cloro, os quais atacam moléculas de ozônio (O3), produzindo oxigênio. Supondo que 96g de ozônio sejam totalmente transformados em moléculas de oxigênio, o número de moléculas produzidas será de: 2 O3(g)→ 3 O2(g) a) 6,02x1023 Mobile User b) 9,03 x 1023 c)1,2 x1024 d) 1,80 x 1024 e) 3,70 x 1024 16. Dada a reação: Zn(s) + H2SO4(aq)→ ZnSO4(aq) + H2(g) Considerando a pureza do zincode 100%, qual a massa deste metal necessária para produzir 3,0×1024 moléculas de H2(g)? (Dado: massa atômica(u): Zn=65,4; NA=6. 1023 ) a) 3,25 g. b) 32,54 g. c) 327 g. d) 316,44 g. e) 340,80 g. 17. (PUC MG) O álcool etílico (C2H5OH), usado como combustível, pode ser obtido industrialmente pela fermentação da sacarose (C12H22O11), representada simplificadamente pelas equações: C12H22O11 + H2O→ 2 C6H12O6 C6H12O6→ 2 C2H5OH + 2 CO2 Partindo-se de uma quantidade de caldo de cana que contenha 5 mols de sacarose, o número de mols de álcool etílico obtido será igual a: a) 20 b) 16 c) 10 d) 8 e) 22 18. (UFOP MG) O air bag usado em automóveis contém azida de sódio, NaN3 e nitrato de potássio, KNO3. Quando ocorre um acidente, a azida de sódio se decompõe para formar nitrogênio gasoso, N2, e sódio metálico: 2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g) O sódio produzido reage imediatamente com o nitrato de potássio, produzindo mais nitrogênio gasoso: 10 Na(s) + 2 KNO3(s) → N2(g) + 5 Na2O(s) + K2O(s) Considerando essa seqüência de reações, a quantidade de matéria de gás nitrogênio produzida por 1 mol de azida de sódio é de: a) 1,5 mol b) 1,6 mol c) 3,0 mol d) 4,0 mol e) 1,0 mol Gabarito: (1-e, 2-c, 3-b, 4-b, 5-d, 6-d, 7-c, 8-b, 9-a, 10-d, 11-c, 12-c, 13-a, 14-d, 15-c, 16-c; 17-a, 18-b)