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1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 1/7 1a Questão (2010) O ácido clorídrico, HCl, é muito usado para dissolver compostos de magnésio, como representado nas equações abaixo. Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + 2H2O(l) MgCO3(s) + 2HCl(aq) → MgCl2 (aq)+ H2O(l) + CO2(g) a) Calcule a concentração, em mol L-1, de uma solução aquosa contendo 26 % de HCl, em massa, e densidade igual a 1,15 g mL-1. b) Calcule o volume, em mL, de uma solução aquosa de HCl 0,128 mol L-1 necessário para reagir completamente com 2,87 g de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2. c) Calcule a quantidade máxima, em massa, de MgCl2, quando 0,420 mol de carbonato de magnésio, MgCO3, reage com excesso de HCl. Calcule o rendimento percentual desta reação sabendo que foram produzidos 30,0 g de cloreto de magnésio, MgCl2. d) Calcule a quantidade, em gramas, de HCl necessária para reagir completamente com 387 g de uma amostra, contendo, em massa, 32,8 % de MgCO3 e 67,2 % de Mg(OH)2. Considere rendimento teórico (100 %). Dados: M(HCl) = 36,46 g mol-1 M(Mg(OH)2) = 58,3 g mol-1 M(MgCl2) = 95,21 g mol-1 M(MgCO3) = 84,3 g mol-1 Gabarito: a) 8,2 mol L-1 b) 769 mL c) 40,0 g e 75,0 % d) 435,3 g (se fizer por massa pode dar resposta com 3 a.s.) 1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 2/7 2ª Questão (2010) Uma determinada indústria produz comprimidos contendo ácido acetilsalicílico (AAS), C8O2H7COOH, um dos analgésicos mais utilizados. Um técnico de controle de qualidade seguiu o procedimento simplificado abaixo, para verificar se um dado comprimido continha a quantidade de AAS especificado no rótulo. Procedimento: 1) Foram dissolvidos 5,13 g do comprimido contendo AAS no solvente adequado e o volume completado a 250 mL com água. 2) Desta solução foram retirados 25,0 mL e colocados em um frasco de vidro contendo fenolftaleína (um indicador de pH). 3) A essa solução foram adicionados 100 mL de uma solução de hidróxido de sódio, NaOH, 0,100 mol L-1. A reação entre o AAS e o NaOH pode ser representada pela equação 1: C8O2H7COOH(aq) + NaOH(aq) C8O2H7COONa(aq) + H2O(l) eq. 1 4) O excesso de NaOH foi reagido com 8,8 mL de ácido sulfúrico, H2SO4, 0,500 mol L-1, segundo a equação 2: 2NaOH(aq) + H2SO4 (aq) Na2SO4 (aq) + H2O(l) eq. 2 a) Calcule a massa de AAS em uma massa de comprimidos de 10,0 g. b) Sabendo que o rótulo do produto indica que seu conteúdo é de 900 mg de AAS, por 1,0 g de comprimido, mostre com cálculos se o medicamento contém a quantidade de AAS descrita no rótulo. Dados: M(C8O2H7COOH) = 180 g mol-1 Gabarito: a) 4,2 g em 10,0 g de comprimidos b) 47 %, estando abaixo do valor do rótulo. 1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 3/7 3ª Questão (2005) Uma amostra de 0,608 g de um determinado fertilizante contém nitrogênio na forma de sulfato de amônio, (NH4)2SO4(s). Para determinar a quantidade de N, aquece-se a amostra com hidróxido de sódio, NaOH, segundo a equação 1: (NH4)2 SO4 (s) + NaOH (aq) → Na2SO4 (aq) + H2O(l) + NH3(g) eq. 1 A amônia, NH3, produzida é coletada em 46,3 mL de ácido clorídrico, HCl, 0,213 mol L-1 e reage conforme a equação 2: NH3(g) + HCl (aq) → NH4Cl (aq) eq. 2 Esta solução contendo um excesso de HCl (aq) reage finalmente com 44,3 mL de uma solução de NaOH 0,128 mol L-1, conforme equação 3: NaOH (aq) + HCl(aq) → NaCl (aq) + H2O (l) eq. 3 a) Determine a percentagem do nitrogênio no fertilizante. Dados: M(N) = 14,0 g mol-1 Gabarito: a) 9,65 % 1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 4/7 4ª Questão (2007) Uma solução aquosa inicial (1,00 L) contém 10,0 g de NaCl, 6,00 x 10-1 mol de KNO3 e uma quantidade desconhecida de Pb(NO3)2. A essa solução são adicionados 818,2 mL de solução aquosa de NaOH (d = 1,087 g mL-1 e 8,00 % de NaOH em massa) para reagir com o Pb(NO3)2 de forma completa e estequiométrica, formando Pb(OH)2, segundo a equação abaixo. Pb(NO3)2(aq) + NaOH(aq) → NaNO3(aq) + Pb(OH)2(s) a) Calcule a concentração, em mol L-1, do Pb(NO3)2 na solução aquosa inicial. b) Calcule a fração em mol do NaCl na solução aquosa inicial, considerando que a densidade da solução é igual a 1,000 g mL-1. c) Calcule a massa de Pb(OH)2 produzida na reação. Obs. O NaCl e o KNO3 não reagem com NaOH. Dados: M(NaCl) = 58,44 g mol-1 M(NaOH) = 40,00 g mol-1 M(H2O) = 18,02 g mol-1 M(Pb(OH)2) = 241,2 g mol-1 M(Pb(NO3)2) = 331,2 g mol-1 M(KNO3) = 101,1 g mol-1 Gabarito: a) 0,889 mol L-1 b) 0,00463 c) 214 g 1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 5/7 5ª Questão (2013) A Lei 12.760/12 diminuiu a tolerância para o resultado do teste do etilômetro, também conhecido como teste do bafômetro, de 0,1 mg L-1 de álcool no ar expelido para 0,05 mg L-1. Uma reação que permite determinar a concentração de álcool expelido, pela mudança de cor, é a reação do vapor de etanol, C2H5OH, com dicromato de potássio, K2Cr2O7, conforme representado na equação abaixo. K2Cr2O7(aq) + 4H2SO4(aq) + 3C2H5OH(g) à Cr2(SO4)3(aq) + 7H2O(l) + 3C2H4O(g) + K2SO4(aq) a) Calcule o volume mínimo, em litros, de uma solução de K2Cr2O7 0,10 mol L-1 necessário para reagir completamente com 0,050 mg de C2H5OH. b) Calcule a massa, em miligramas, de C2H5OH necessária para produzir 0,784 mg de Cr2(SO4)3. c) Se através do teste do bafômetro, ficar constatado que o motorista apresenta uma concentração de 4,5 x 10-6 mol L-1 de C2H5OH no ar expelido, mostre com cálculos se este responderá a processo criminal. Dados: M (K2Cr2O7) = 294 g mol-1 M (C2H5OH) = 46 g mol-1 M (Cr2(SO4)3) = 392 g mol-1 Gabarito: a) 3,6 x 10-6 L b) 0,28 mg c) Sim, pois 0,21 mg L-1 é maior que 0,05 mg L-1. 1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 6/7 6a Questão (2013) A sacarose, C12H22O11, o açúcar comum, é conhecida desde o ano 200 a.C. e é o carboidrato cristalino mais abundante na natureza. A hidrólise da sacarose em meio ácido, produz uma mistura de glicose e frutose, ambas com fórmula molecular C6H12O6, conforme representado a seguir. a) Calcule a massa, em gramas, de sacarose necessária para se obter 500 mL de solução 0,250 mol L-1 de frutose, supondo que 80,0 % da sacarose foi hidrolisada. b) Considere uma outra situação, onde a sacarose foi completamente hidrolisada e a glicose formada reagiu, segundo a reação balanceada abaixo: glicose + acetona à diacetonídeo Calcule a quantidade de sacarose, em gramas, necessária para se obter um volume de 100 mL de solução 0,300 mol L-1 de diacetonídeo. c) Em diabéticos, a ingestão de 80,0 g de sacarose eleva a quantidade de glicose em 1,00 g para cada litro de sangue. Considerando que a concentração de glicose no sangue dos diabéticos é de 1,40 g L-1 aproximadamente, calcule a concentração, em g L-1, de glicose no sangue de um diabético após o consumo de 100 g de açúcar. Dados: M(Sacarose) = 342 g mol-1 M(Glicose) = 180 g mol-1 M(Frutose) = 180 g mol-1 M(Diacetonídeo) = 260 g mol-1 Gabarito: a) 53,4 g b) 10,3 g c) 2,65 g L-1 1ª LISTA - EXERCÍCIOS DE PROVAS ANTIGAS - Estequiometria Pg. 7/7 7a Questão (2017) O hidróxido de sódio, NaOH, é o álcali mais importante empregado na indústria. É fabricado em grande escala pela eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl, conhecida também como salmoura, numa célula de diafragma ou de cátodo de mercúrio. O NaOH é também conhecido como soda cáustica devido às suas propriedades corrosivas, por exemplo, sobre o vidro ou a pele. Em um laboratório, foi utilizado o NaOH para realizar uma titulação a fim de se conhecera concentração do ácido sulfúrico, H2SO4. A reação está representada abaixo: NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2O(l) a) Calcule a concentração em quantidade de matéria, mol L-1, do H2SO4 considerando uma amostra de 15,00 mL neutralizada com 24,75 mL de solução de NaOH 0,503 mol L-1. Em outro experimento foram colocados para reagir 56,80 g de NaOH com 25,0 mL de uma solução aquosa de H2SO4, 98,0 % em massa e densidade igual a 1,84 g mL-1. b) Calcule a quantidade de matéria, em mol, de todas as espécies após o término da reação, considerando 100 % de rendimento. c) Calcule a massa, em g, de Na2SO4 que será formada. d) Calcule o rendimento percentual caso fossem obtidos 48,63 g de Na2SO4 e comente sobre este rendimento. Gabarito: a) 0,417 mol L-1 b) 0,919 mol c) 65,3 g d) 74,5 %