214501158 Resolucao Da Lista de Exercicios 2 Calculos Estequiometricos Parte 1 1 Bimestre 2012 2 Series

Prévia do material em texto

Lista de Exercícios 2 
 
Cálculos Estequiométricos – Parte 1 
Relacionando mol com mol 
1. Dada a reação não-balanceada: 
Zn + HCl → ZnCl2 + H2 
Qual o número de mols de átomos de zinco que reagem completamente com 20 mol de ácido clorídrico (HCl) ? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. A combustão completa do metano (CH4) produz dióxido de carbono (CO2) e água. Qual o número de mols de CO2 produzido na combustão 
de 0,3 mol de CH4? 
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. (FAAP) – A combustão completa do metanol pode ser representada pela equação não-balanceada: 
CH3OH + O2 → CO2 + H2O 
Quando se utilizam 5,0 mols de metanol nessa reação, quantos mols de CO2 são produzidos? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Na reação de óxido de alumínio com ácido sulfúrico forma-se sulfato de alumínio, Al2(SO4)3. Para se obterem 3 mols desse sulfato, quantos 
mols do ácido são necessários? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. (UFF-RJ) – Quantos mols de HCl são produzidos na reação de 0,43 mol de fosgênio (COCl2) com água, conforme a reação: 
COCl2 + H2O → CO2 + 2 HCl 
 
 
 
 
 
 
Nome: ________________________________________________________ 
Bimestre: 1º Ano / série: 2ª série ____ Ensino: Médio 
Componente Curricular: Química Professor: Ricardo Honda 
Data: / / 2012 
 
Resolução 
* Balanceando a equação química, temos que: 
1 Zn + 2 HCl → 1 ZnCl2 + 1 H2 
 
* Cálculo do número de mols de zinco que reagem com 20 mol de HCl: 
1 mol de Zn ---------- 2 mol de HCl 
 x ---------- 20 mol de HCl 
 x = 10 mol de Zn 
Resolução 
* Cálculo do número de mols de CO2 produzidos na combustão de 0,3 mol de CH4: 
1 CH4 + 2 O2 → 1 CO2 + 2 H2O 
 1 mol de CH4 ---------- 1 mol de CO2 
0,3 mol de CH4 ---------- x 
 x = 0,3 mol de CO2 
Resolução 
* Balanceando a equação química, temos que: 
1 CH3OH + 3/2 O2 → 1 CO2 + 2 H2O 
 
* Cálculo do número de mols de CO2 produzidos na combustão de 5,0 mol de CH3OH: 
 1 mol de CH3OH ---------- 1 mol de CO2 
5,0 mol de CH3OH ---------- x 
 x = 5,0 mol de CO2 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Al2O3 + 3 H2SO4 → 1 Al2(SO4)3 + 3 H2O 
 
* Cálculo do número de mols de H2SO4 necessários para produzir 3 mol de Al2(SO4)3: 
 3 mol de H2SO4 ---------- 1 mol de Al2(SO4)3 
 x ---------- 3 mol de Al2(SO4)3 
 x = 9 mol de H2SO4 
 
Resolução 
* Cálculo do número de mols de HCl produzidos a partir de 0,43 mol de COCl2: 
1 COCl2 + 1 H2O → 1 CO2 + 2 HCl 
 1 mol de COCl2 ---------- 2 mol de HCl 
0,43 mol de COCl2 ---------- x 
 x = 0,86 mol de HCl 
 
 
6. (VUNESP) – O metano (CH4), também conhecido por gás dos pântanos, é produzido pela decomposição de compostos orgânicos, na 
ausência de oxigênio, por determinadas bactérias e consumido na própria atmosfera. Quando 5 mols de metano reagem com 3 mols de 
oxigênio, qual será o número de mols de gás carbônico (CO2) liberados? 
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relacionando mol com massa 
7. Qual é a quantidade de água em MOL produzida pela combustão completa de 40 g de gás hidrogênio? 
(Dados: H2 = 2 g/mol). 
2 H2 + O2 → 2 H2O 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Dada a equação química não-balanceada: 
Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O 
Qual é a massa de carbonato de sódio que reage completamente com 0,25 mol de ácido clorídrico? 
(Dado: Na2CO3 = 106 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. No motor de um carro a álcool, o vapor do combustível é misturado com ar e se queima à custa de faísca elétrica produzida pela vela interior 
do cilindro. A queima do álcool pode ser representada pela equação: 
C2H6O + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + ENERGIA 
Qual é a quantidade, em mols, de água formada na combustão completa de 138g de etanol (C2H6O)? 
(Dado: C2H6O = 46 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. 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 + 3 H2SO4 → 3 CaSO4 + 2 H3PO4 
Quantos mols de H3PO4 podem ser produzidos pela reação de 200 kg de H2SO4? (Dados: massas molares (em g/mol): H = 1; O = 16; S = 32; 
P = 31; Ca = 40). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. (UFG-GO) – O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4,28 x 10–5 mol de ferro. 
Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diária de ferro no organismo? (Dado: Fe = 56 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolução 
* Cálculo do número de mols de CO2 produzidos a partir da reação entre 5 mol de CH4 com 3 mol de O2: 
1 CH4 + 2 O2 → 1 CO2 + 2 H2O (Nota-se que cada mol de CH4 reage com 2 mol de O2; assim, 3 mol de O2 reagem com 1,5 mol de CH4. Como juntamente 
com 3 mol de O2 há 5 mol de CH4, pode-se dizer que há 3,5 mol de CH4 em excesso, ou seja, o O2 é o limitante). 
2 mol de O2 ---------- 1 mol de CO2 
3 mol de O2 ---------- x 
 x = 1,5 mol de CO2 
 
Resolução 
* Cálculo do número de mols de H2O produzidos a partir da combustão de 40 g de H2: 
2 H2 + 1 O2 → 2 H2O 
2 · 2 g de H2 ---------- 2 mol de H2O 
 40 g de H2 ---------- x 
 x = 20 mol de H2O 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + 1 CO2 + 1 H2O 
 
* Cálculo da massa de Na2CO3 que reage completamente com 0,25 mol de HCl: 
1 · 106 g de Na2CO3 ---------- 2 mol de HCl 
 x ---------- 0,25 mol de HCl 
 x = 13,25 g de Na2CO3 
 
Resolução 
* Cálculo da quantidade, em mols, de água formada a partir de 138 g de C2H6O: 
1 C2H6O + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + ENERGIA 
1 · 46 g de C2H6O ---------- 3 mol de H2O 
 138 g de C2H6O ---------- x 
 x = 9 mol de H2O 
Resolução 
* Cálculo da quantidade, em mols, de H3PO4 (massa molar = 98 g/mol) produzidos a partir da reação de 200 kg de H2SO4: 
1 Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 3 CaSO4 + 2 H3PO4 
 3 · 98 g de H2SO4 ---------- 2 mol de H3PO4 
200 · 103 g de H2SO4 ---------- x 
 x = 1360,5 mol de H3PO4 
Resolução 
* Cálculo da massa de ferro, em mg, equivalente a 4,28 · 10-5 mol de Fe (1 colher de feijão): 
 1 mol de Fe ---------- 56 g de Fe 
4,28 · 10-5 mol de Fe ---------- x 
 x = 2,3968 · 10-3 g = 2,3968 mg 
 
* Cálculo do número de colheres de feijão correspondente a 12 mg de ferro: 
1 colher de feijão ---------- 2,3968 mg de Fe 
 y ---------- 12 mg de Fe 
 y = 5 colheres de feijão 
 
 
Relacionando massa com massa 
12. O mármore (CaCO3) reage com o ácido sulfúrico formando o gesso (CaSO4), de acordo com a equação balanceada: 
H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2 
Qual é a massa de gesso formada pela reação de 25g de mármore com H2SO4 suficiente? 
(Dados: CaCO3 = 100 g/mol; CaSO4 = 136 g/mol) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13. O alumínio é obtido pela eletrólise da bauxita (Al2O3). Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigênio que reage com os eletrodos de 
carbono utilizados no processo. A equação que representa o processo global é: 
2 Al2O3 + 3 C → 3 CO2 + 4 Al 
Qual é a massa de Al2O3 consumida na obtenção de 54g de alumínio? (Dados: C = 12 u; O = 16 u; Al = 27 u). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14. O ácido fosfórico, usado em refrigerante tipo “cola” e possível causador da osteoporose, pode ser formado a partir da equação não-
balanceada: 
Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H3PO4 + CaSO4 
Partindo-se de 62g de Ca3(PO4)2 e usando-se quantidade suficiente de H2SO4, qual é, em gramas, a massa aproximadade H3PO4 obtida? 
(Dados: H = 1u; O = 16u; P = 31u; Ca = 40u). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15. O magnésio (Mg) reage com o oxigênio (O2) do ar, produzindo óxido de magnésio (MgO) de acordo com a equação: 
2 Mg + O2 → 2 MgO 
Calcule a massa de O2 necessária para produzir 40g de óxido de magnésio. (Dados: MgO = 40 g/mol; O2 = 32 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16. O vinho torna-se ácido, quando o etanol, C2H5OH, é convertido em ácido acético por meio da reação: 
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O 
Considerando-se que, em uma garrafa, há um determinado volume de vinho contendo 4,6g de etanol e que, depois de um certo tempo, 50% 
desse álcool acidificou-se, calcule a quantidade, em gramas, de ácido acético presente no vinho. (Dados: H = 1 u; C = 12 u; O = 16 u). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relacionando massa ou mol com moléculas 
17. (PUC-SP) – Dada a reação: 
2 Fe + 6 HCl → 2 FeCl3 +3 H2 
Qual é o número de moléculas de gás hidrogênio, produzidas pela reação de 112g de ferro? (Dado: Fe = 56 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolução 
* Cálculo da massa de gesso formada a partir de 25 g de CaCO3: 
1 H2SO4 + 1 CaCO3 → 1 CaSO4 + 1 H2O + 1 CO2 
1 · 100 g de CaCO3 ---------- 1 · 136 g de CaSO4 
 25 g de CaCO3 ---------- x 
 x = 34 g de CaSO4 
Resolução 
* Cálculo da massa de Al2O3 (massa molar = 102 g/mol) consumida na obtenção de 54 g de Al (massa molar = 27 g/mol): 
2 Al2O3 + 3 C → 3 CO2 + 4 Al 
2 · 102 g de Al2O3 ---------- 4 · 27 g de Al 
 x ---------- 54 g de Al 
 x = 102 g de Al2O3 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 2 H3PO4 + 3 CaSO4 
 
* Cálculo da massa de H3PO4 (massa molar = 98 g/mol) obtida a partir de 62 g de Ca3(PO4)2 (massa molar = 310 g/mol): 
1 · 310 g de Ca3(PO4)2 ---------- 2 · 98 g de H3PO4 
 62 g de Ca3(PO4)2 ---------- x 
 x = 39,2 g de H3PO4 
Resolução 
* Cálculo da massa de O2 necessária para produzir 40 g de MgO: 
2 Mg + 1 O2 → 2 MgO 
1 · 32 g de O2 ---------- 2 · 40 g de MgO 
 x ---------- 40 g de MgO 
 x = 16 g de O2 
 
Resolução 
* Cálculo da massa de ácido acético (massa molar = 60 g/mol) formada a partir de 2,3 g de C2H5OH (massa molar = 46 g/mol). Obs.: dos 
4,6 g de C2H5OH, apenas 50% é acidificado, ou seja, 2,3 g: 
1 C2H5OH + 1 O2 → 1 CH3COOH + 1 H2O 
1 · 46 g de C2H5OH ---------- 1 · 60 g de CH3COOH 
 2,3 g de C2H5OH ---------- x 
 x = 3 g de CH3COOH 
 
Resolução 
* Cálculo do número de moléculas de H2 produzidas a partir de 112 g de Fe: 
2 Fe + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2 
2 · 56 g de Fe ---------- 3 · 6 ∙ 1023 moléculas de H2 
Verifica-se que 112 g de Fe produzem 18 ∙ 1023 moléculas, ou seja, 1,8 ∙ 1024 moléculas de H2. 
 
18. (PUCCAMP-SP) – O acetileno, utilizado em maçaricos, pode ser obtido pela hidrólise do carbureto de cálcio, de acordo com a equação 
não-balanceada: 
CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2 
Determine o número de moléculas de água que hidrolisam 2 mols de carbureto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19. Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada): 
Fe2O3 + CO → Fe + CO2 
Percebe-se desta reação que o CO2 é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. 
Qual o número de moléculas de CO2 liberadas na atmosfera, quando dois mol de óxido de ferro (III) é consumido na reação? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gabarito: 1. 10 mol; 2. 0,3 mol; 3. 5 mol; 4. 9 mol; 5. 0,86 mol; 6. 1,5 mol; 7. 20 mol; 8. 13,25 g; 9. 9 mol; 10. 1360,5 mol; 11. 5 colheres; 12. 34 g; 13. 102 g; 14. 
39,2 g; 15. 16 g; 16. 3 g; 17. 1,8 x 1024 moléculas; 18. 2,4 x 1024 moléculas; 19. 3,6 x 1024 moléculas. 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 CaC2 + 2 H2O → 1 C2H2 + 1 Ca(OH)2 
 
* Cálculo do número de moléculas de H2O que hidrolisam 2 mol de CaC2: 
1 mol de CaC2 ---------- 2 · 6 ∙ 10
23 moléculas de H2O 
2 mol de CaC2 ---------- x 
x = 24 ∙ 1023 moléculas = 2,4 ∙ 1024 moléculas de H2O 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2 
 
* Cálculo do número de moléculas de CO2 liberadas na atmosfera a partir de 2 mol de Fe2O3: 
1 mol de Fe2O3 ---------- 3 · 6 ∙ 1023 moléculas de CO2 
2 mol de Fe2O3 ---------- x 
x = 36 ∙ 1023 moléculas = 3,6 ∙ 1024 moléculas de CO2