4a LISTA DE EXERCÍCIOS QUÍMICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
CÂMPUS ITABIRA
EMTI02 – QUÍMICA GERAL
Prof.ª Dra. Marli Luiza Tebaldi 
4ª LISTA DE EXERCÍCIOS (estequiometria) – 11/4/2016
1) Calcule a massa de potássio necessária para reagir com 0,450 g de gás hidrogênio para produzir hidreto de potássio (KH), segundo a reação: 2 K (s) + H2 (g) 2 KH (s) 	 		R: 17,50 g
2) Que massa de alumínio é necessária para reduzir 10,0 kg de óxido de cromo (III) para produzir cromo
metálico? A equação química (não balanceada) para a reação é: 2Al (l) + Cr2O3 (s) Al2O3 (s) + 2Cr (l) R: 3,55 kg de Al
3) Calcule o rendimento teórico de nitrito de potássio, KNO2, quando 24,0 g de nitrato de potássio, KNO3, são aquecidos com um excesso de chumbo segundo a seguinte reação:
Pb (s) + KNO3 (s) PbO (s) + KNO2 (s) 							R: 20,20 g
4) Quando 24,0 g de KNO3 foram aquecidos com chumbo, formaram-se 13,8 g de KNO2 na reação. Calcule o rendimento percentual do KNO2. 						R: 68,31%
5) Foram obtidos 448 g de óxido de cálcio, CaO, por pirólise de 1,0 kg de calcário (carbonato de cálcio,
CaCO3). Calcule o rendimento da reação? 						R: 80,0%
6) Calcule o rendimento de ácido sulfúrico puro que podem ser obtidos de 1,0 kg de pirita de ferro (FeS2) de acordo com as seguintes reações:
4 FeS2 (s) + 11 O2 (g) 2 Fe2 O3 (g) + SO2 (g)				Dados: Pureza da pirita: 75 %
2 SO2 (g) + ½ O2 (g) 2 SO3 (g)
SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq) (QG-CS-p.60)
7) O ácido sulfúrico pode ser formado a partir das seguintes etapas:
1ª Etapa: S (s) + O2 (g) SO2 (g) Rendimento: 90 %
2ª Etapa: SO2 (g) + ½ O2 (g) SO3 (g) Rendimento: 95 %
3ª Etapa: SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq) Rendimento: 80 %
Partindo-se de 100 kg de enxofre inicialmente e de 50 kg de água na etapa final (3ª etapa), determine:
a) A quantidade de ácido sulfúrico formado. R: 208,82 kg
b) A quantidade de água não-consumida (excedente). R: 2,056 kg
c) O rendimento percentual de ácido considerando que todas as reações fossem 100% de rendimento. R: 305,29 kg
8) Os medicamentos à base de hidróxido de alumínio são utilizados com o objetivo de diminuir a acidez estomacal. A posologia recomendada para um adulto é de 10 a 14 colheres de 5 mL, ao dia, contendo cada uma delas 0,3g de hidróxido de alumínio. Pede-se:
a) A fórmula e o nome do sal formado no estômago pela ação do hidróxido de alumínio.
b) Quantos mols de ácido são neutralizados quando se tem um consumo diário de 13 colheres, de 5 mL, do medicamento?
Reação: Al(OH)3 + HCl →
Dados: Massas molares: Al= 27 g/mol; O=16 g/mol e H=1,00 g/mol
9) Ácido fosfórico impuro para uso em preparação de fertilizantes é produzido pela reação de ácido sulfúrico sobre rocha de fosfato, cujo componente principal é Ca3(PO4)2. A reação é:
Ca3(PO4)2 (s) + 3 H2SO4 (aq) → 3 CaSO4 (s) + 2 H3PO4 (aq)
Determine: a) Quantos mols de H3PO4 podem ser produzidos pela reação de 200 kg de H2SO4?
b) A massa de sulfato de cálcio que é produzida como subproduto da reação de 200 mols de Ca3(PO4)2.
10) Qual é a massa máxima de H2O que podemos obter a partir da mistura contendo 80 g de O2 e 80 g de H2?
Reação: 2 H2 (g) +O2 (g) H2O (g) R: 90 g
11) 60 g de sulfato de ferro são adicionados a 62,4 g de cloreto de bário, ambos em solução aquosa. Dá-se a reação com precipitação de sulfato de bário:
x Fe2(SO4)3 (aq) + y BaCl2 (aq) z FeCl3 (aq) + w BaSO4 (s)
a) A massa do precipitado obtido R.: a) 69,9g
b) A massa do resíduo obtido pela evaporação do solvente depois de separado o precipitado.
b) 20g de Fe2(SO4)3 e 32,5 g FeCl3
12) 1,71 g de sulfato de alumínio são adicionados a 2,61 g de nitrato de bário, ambos em solução aquosa. O precipitado obtido é separado por filtração e a solução filtrada é submetida à evaporação total.
Al2 (SO4)3 (aq) + 3 Ba(NO3)2 (aq) 2 Al(NO3)3 (aq) + 3 BaSO4 (s)
Calcule:
a) a massa do precipitado; R: a) 2,33g
b) a quantidade do precipitado em mols; b) 0,57 g Al2 (SO4)3
c) a composição do resíduo sólido obtido pela evaporação da solução filtrada. c) 1,42 g de Al(NO3)3 (aq)
13) Na reação de 10 g de NaOH com monóxido de carbono (CO) foram obtidos 10,6 g de carbonato de sódio (Na2CO3). Qual foi o rendimento da reação? Reação: 2 NaOH (aq) + CO (g) Na2CO3(aq) + H2 (g) R: 80%
14) Calcule as massa de óxido de ferro III (Fe2O3) de 80% de pureza e de ácido sulfurico (H2SO4) de 73,5% de pureza necessários à obtenção de 640,0 g de sulfato de ferro III (Fe2(SO4)3), sabendo-se que o rendimento da reação é igual a 80%. R: 800 g de H2SO4 e 400g de Fe2O3
15) Calcule a massa de óxido de cálcio, CaO, obtido pela decomposição de 200 g de CaCO3 , sabendo que o rendimento da reação é de 80%. Reação: CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) R.: 89,6 g
16) Qual a porcentagem em massa de nitrogênio presente no nitrato de amônio (NH4NO3) ?
17) Para determinar o conteúdo de ácido acetilsalicílico (C9H8O4) num comprimido de analgésico, isento de outras substâncias ácidas, 1,0 g do comprimido foi dissolvido em etanol e água. Essa solução consumiu 20,0 mL de solução aquosa de NaOH, de concentração 0,10 mol/L, para a reação completa. A reação ocorrida foi a seguinte:
C9H8O4 (aq) + NaOH (aq) Na C9H7O4 (aq) + H2O (l)
Qual a porcentagem em massa do ácido acetilsalicílico no comprimido? R: 36 % em massa
Massa Molar do C9H8O4 = 180 g/mol
18) Uma substância de massa molecular 200 u contém 72% de C, 16% de O e 12% de H. Qual a sua fórmula molecular? 
19) O óxido nitroso, N2O, é conhecido como gás hilariante e foi um dos primeiros anestésicos a ser descoberto. Esse gás pode ser obtido pelo aquecimento cuidadoso de nitrato de amônio sólido, conforme a reação abaixo:
x NH4NO3 (s) y N2O (g) + z H2O (g)
Calcule:
a) A massa de necessária para se obter 880 g de óxido nitroso? R: a) 1600 g
b) A porcentagem em massa de “N” e “O” no nitrato de amônio? 
c) A porcentagem em massa de “N” e “O” no óxido nitroso? 
20) A partir dos minérios que contém galena (PbS) pode-se obter chumbo. No processo, por aquecimento ao ar,
o sulfeto é convertido em óxido (PbO) e este, por aquecimento com carvão, é reduzido ao metal conforme as reações químicas abaixo:
PbS (s) + 3/2 O2 (g) PbO (s) + SO2
PbO (s) + C (s) Pb (s) + CO (g)
O minério da mina de Perau, no Estado do Paraná, tem 9% em massa de chumbo. Calcule a massa de carvão necessária para obter todo o metal a partir de 1 tonelada desse minério e a massa de dióxido de enxofre liberado na atmosfera? R: 5,2 kg de carvão
21) Na estações de tratamento de água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste por flóculos de hidróxido de alumínio, produzidos na reação representada por
Al2 (SO4)3 + 3 Ca (OH)2 2 Al (OH)3 + 3 Ca SO4
Para tratar 1,0 x 106 m3 de água foram adicionados 17 toneladas de Al2 (SO4)3. Qual a massa de Ca (OH)2
necessária para reagir completamente com esse sal? R: 11 toneladas
22) Qual é a composição centesimal em massa (fórmula percentual em massa) do fosfato de cálcio?
Fosfato de cálcio Ca3(PO4)2 
23) Peixes machos de uma certa espécie são capazes de detectar a massa de 3,66x10-8 g de
2-fenil-etanol, substância produzida pelas fêmeas, que está dissolvida em 1 milhão de litros de água (1000 m3).
Supondo-se diluição uniforme na água, indique o número mínimo de moléculas de 2-fenil-etanol por litro de água, detectado pelo peixe macho.
Dados: Massa molar do 2-fenil-etanol: 122 g/mol. R: 1,8 x 108 moléculas
24) A massa de 1 mol de vanilina, uma substância utilizada para dar sabor aos alimentos, é constituída por 96 g de carbono, 8 g de hidrogênio e 48 g de oxigênio. Determine as fórmulas mínima e molecular da vanilina? (Massa molar da vanilina = 152 g/mol)
25) Quantos mol de gás cloro (Cl2) devemos utilizar para obtenção de 5,0 mol de KClO3 pela reação:
x Cl2 + 6 KOH y KCl + z KClO3 + w H2O, sabendo que o rendimento da reação é 75%. R: 20 mol
26) Uma das maneiras de impedir que o SO2, um dos responsáveis pela “chuva ácida”,seja liberado para a atmosfera é trata-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, como equacionado a seguir:
MgO (s) + SO2 (g) + ½ O2 (g) MgSO4 (s)
Quantas toneladas de óxido de magnésio são consumidas no tratamento de 9,6 x 103 toneladas de SO2 gasoso? Calcule a quantidade de matéria (número de mol) de óxido de magnésio necessário no tratamento. 
R: 6,0 x103 t
27) O estimulante no café e no chá e a cafeína, uma substância de massa molar 194 g.mol-1. Quando 0,376 g de cafeína foram queimados, 0,682 g de dióxido de carbono, 0,174 g de água e 0,110 g de nitrogênio se formaram.
Determine as fórmulas empírica e molecular da cafeína e escreva a equação para a sua combustão.
28) Foi realizada uma análise por combustão em 0,236 g de aspirina. As massas de CO2 e H2O produzidos foram 0,519 g e 0,0945 g, respectivamente. Determine:
a) A fórmula empírica (mínima) da aspirina 
b) A contribuição percentual em massa de cada elemento (análise elementar).
Aspirina + z O2 (g) x CO2 (g) + y H2O (g)
29) O composto orgânico xileno, é uma substância formada somente por C e H. Uma amostra de xileno foi queimada com excesso de gás oxigênio e este produziu 33,4 g de CO2 (gás carbônico) e 8,55 g de H2O.
Determine:
a) A análise elementar (composição percentual em massa);
b) A fórmula empírica do xileno; 
c) A fórmula molecular do xileno (Massa molar = 106,18 g/mol).
30) Um hidrocarboneto CxHy é queimado em excesso de oxigênio. Observou-se que, para cada 1,000 g de H2O, há formação de 1,955 g de CO2 . Determine a fórmula mínima (empírica) e molecular do hidrocarboneto. Reação de combustão: CxHy + O2 Z CO2 + W H2O 
31) A análise quantitativa de uma substância X mostrou que ela é formada por 28% de Fe, 24% de S e 48% de O, em massa. Determine a fórmula unitária dessa substância X, sabendo que a sua massa molar é 400 g/mol.
32) 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. Qual a massa de ácido carbônico obtida a partir de 3,26 kg de maltose? As reações químicas deste processo são mostradas a seguir:
C12H22O11 + H2O 4 C2H5OH + 4 CO2 e CO2 + H2O H2CO3
33) Uma maneira de remover dióxido de carbono de naves espaciais é o uso de cal (CaO) , que se transforma em carbonato de cálcio (CaCO3). Durante uma viagem espacial foram produzidos 50 kg de CaCO3 . A quantidade de dióxido de carbono expirada pelos astronautas é:
a) 22 g b) 44 kg c) 56 kg d) 44 kg e) 50 kg