2018 Lista 03 - Química Geral Bacharelado - Estequiometria

Prévia do material em texto

QUÍMICA GERAL 
 
LISTA 03 
Estequiometria; Cálculo de Concentrações; Reagente limitante; Cálculo de 
Rendimento; Cálculo de pureza 
 
1. Panos podem se tornar a prova de água através de deposição de 
camadas de silicone. Este processo é feito pela exposição do pano a 
vapor de (CH3)2SiCl2. Este composto de silício reage com grupos 
hidroxila do pano formando um filme, de densidade ρ = 1,0 g.cm-3 de 
[(CH3)2SiO]n, onde n é o maior inteiro possível. A reação é fornecida 
abaixo. O revestimento é adicionado camada por camada, onde cada 
uma delas tem 0,60nm de espessura. Suponha que você quer tornar a 
prova de água um pedaço de pano de 3,00m², através da adição de 250 
camadas do composto descrito anteriormente. Qual a massa de 
(CH3)2SiCl2 será necessária? 
 
n (CH3)2SiCl2(g) + 2n OH
- → 2n Cl- + n H2O + [(CH3)2SiO]n 
 
2. Carbonatos de cálcio e magnésio ocorrem juntos na mineral dolomita. 
Suponha que se aqueça uma amostra deste mineral a fim de obter os 
óxidos CaO e MgO e, então, trate esta amostra de óxidos com ácido 
clorídrico. Se 7,695g da amostra requer 125mL de HCl com 
concentração igual a 2,55mol.dm-3, qual é a porcentagem em massa de 
cada óxido (CaO e MgO) na amostra? As equações balanceadas 
seguem abaixo. 
 
CaO(s) + 2 HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) 
MgO(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2O(l) 
 
3. Cianeto de hidrogênio, HCN, é um gás venenoso. A dose letal é 
aproximadamente 300mg de HCN por kg de ar quando inalado. 
a. Calcule a quantidade de HCN que fornecerá a dose letal em uma 
pequena sala de laboratório com medidas 12 x 15 x 8,0ft. A 
densidade do ar a 26ºC é ρ = 0,00118g.cm-3. 
b. Se o HCN é formado pela reação de NaCN com ácido sulfúrico, 
qual a massa de NaCN fornece a dose letal nesta sala? 
2NaCN(s) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2HCN(g) 
c. HCN é formado quando fibras sintéticas contendo Orlon® ou 
Acrilan® são queimadas. Acrilan® tem a fórmula empírica 
CH2CHCN, ou seja, 50,9% da massa da fórmula é HCN. Um 
tapete que mede 12 x 15ft contém 30oz de fibras de Acrilan® por 
yd2 (jarda quadrada) de tecido. Se este tapete queimar, a dose 
letal de HCN será atingida na sala de laboratório? Considere que 
o rendimento de HCN das fibras é 20% e que o tecido é 
consumido 50%. 
 
4. Cobre metálico pode ser preparado assando-se minério de cobre, que 
pode conter cuprita (Cu2S) e sulfeto de cobre II (CuS). 
 
Cu2S(s) + O2(g) → 2 Cu(s) + SO2(g) 
CuS(s) + O2(g) → Cu(s) + SO2(g) 
 
Suponha que uma amostra do minério possua 11% de impureza, além 
da mistura de Cu2S e CuS. Aquecendo-se 100,0g de amostra há 
produção de 75,4g de cobre metálico, com pureza de 89,5%. Qual a 
porcentagem (m/m) de CuS na amostra do minério? E de Cu2S? 
 
5. Que volume de uma solução de HCl concentrado (37% em massa) é 
necessário para que sejam preparados 13,70mL de HCl numa 
concentração 0,45mol.dm-3. Dados: ρHCl conc.= 1,18 g.cm
-3. 
 
6. A produção comercial de soda cáustica , NaOH, com frequência, é feita 
com base na reação do carbonato de sódio, Na2CO3, com cal hidratada, 
Ca(OH)2. Quantos gramas de NaOH podem ser obtidos tratando-se 2 kg 
de Na2CO3 com Ca(OH)2? 
 
7. Quantos gramas de Ca3(PO4)2 podem ser obtidos misturando uma 
solução contendo 5,00 g de cloreto de cálcio a uma solução contendo 
8,00 g de fosfato de potássio? A reação é: 
 
3CaCl2 + 2K3PO4 → Ca3(PO4)2 + 5KCl 
 
8. Suspeita-se que uma amostra de Na2CO3 pesando 1,2048 g seja 
impura. Ela é dissolvida e deixada reagir com CaCl2. O CaCO3 
resultante, após precipitação, filtração e secagem pesou 1,0262 g. 
Supondo que as impurezas não contribuem com o peso do precipitado, 
calcule a porcentagem de pureza do Na2CO3. 
 
9. Uma mistura de KCl e NaCl pesou 5,4892 g. A amostra foi dissolvida em 
água e foi adicionada nitrato de prata à solução, formando AgCl, um 
precipitado branco. O peso de AgCl seco foi de 12,7052 g. Qual a 
porcentagem de NaCl na mistura? 
 
10. Que massa de HCN pode ser obtida quando um tablete de KCN 
pesando 50 g é colocado em 1 L de solução contendo 6 mols de HCl? 
 
 
ANEXO 
 
Tabela 1. Regras de solubilidade de compostos inorgânicos 
COMPOSTOS SOLÚVEIS 
Compostos de elementos do 
Grupo 1 e NH4
+ 
Sais de NO3
-, ClO3
-, ClO4
- e 
acetatos (CH3COO-) 
Sais de Cl-, Br-, I- Exceto: Ag+, Hg2
2+, Pb2+ 
Sais de SO4
2- 
Exceto: Ca2+, Ba2+, Sr2+, Pb2+, 
Hg2
2+, Ag+ 
Sais de F- 
Exceto: Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, 
Pb2+ 
COMPOSTOS INSOLÚVEIS 
Sais de CO3
2-, CrO4
2-, C2O4
2-, 
PO4
3- 
Exceto: Grupo 1 e NH4
+ 
Sais de S2- Exceto: Grupos 1, 2 e NH4
+ 
OH-, O2- 
Exceto: Grupo 1 e Ba(OH)2 e 
Sr(OH)2