Lista 3 Exercícios IEQ - Estequiometria Industrial

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - Campus Diadema 
Departamento de Ciências Exatas e da Terra 
UC – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA QUÍMICA 
Profa. Cristiane Reis Martins 
 
 
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3ª Lista de Exercícios (IEQ)- Estequiometria 
 
 
1- O propano, C3H8, é usado como combustível para churrasqueiras, onde ele queima de 
uma maneira controlada. Mas se uma mistura de propano e ar é acesa em um espaço 
fechado como em um encanamento de gás, pode ocorrer com facilidade uma explosão. Em 
ambos os casos, o propano combina-se com o oxigênio, 02, para formar dióxido de carbono e 
água. Escreva a equação química balanceada descrevendo a reação. Quantos kg de CO2 são 
necessários se o propano reage com 50 kg de oxigênio. Resp.: 
 
2. Em seu pronuniamento à nação em 2003, o presidente George W. Bush pediu a expansão 
da pesquisa em de carros movidos a hidrogênio, chamando a atenção para uma área de 
pesquisa muito ativa nos últimos anos. Um veículo tendo o hidrogênio como combustível 
seria quase que certamente movido por uma célula combustível, na qual a energia é na 
realidade liberada através da mesma reação química entre o hidrogênio e o oxigênio. Vimos 
que as células combustíveis são baseadas na reação entre o hidrogênio e oxigênio para 
formar água. Quantos gramas de água podem ser produzidos se o hidrogênio suficiente 
reage com 26,0 g de oxigênio? Resp.: 29,3 g de H20. 
 
3. Na combustão do metano, qual é a quantidade de matéria de O2 necessária para que 6,75 
mols de CH4 sejam completamente consumidos na reação? Resp.: 13,5 mols O2. 
 
4. O trissulfeto de tetrafósforo, P4S3, é usado na fabricação dos fósforos que acendem em 
qualquer lugar. O fósforo e o enxofre elementares reagem diretamente para formar P4S3. Se 
tivermos 153 g de S8 e um excesso de fósforo, qual a massa de P4S3 poderá ser produzida por 
essa reação? Resp.: 350 g de P4S3. 
 
5. Uma solução aquosa de HCl (aq) contém 5,22 g de HCl. Quando ela é deixada reagir com 
3,25 g de K2CO3 sólido, os produtos são KCl, CO2 e H20. Qual reagente está em excesso? 
Resp.: 
 
6. O éter metil terbutílico (MTBE) é usado como um aditivo na gasolina vendida em várias 
áreas urbanas. O composto é produzido pela reação do metanol com o isobuteno, de acordo 
com a seguinte equação: 
   3 3 2 3 32 3CH OH CH C CH CH COCH 
 
Se 45,0 kg demetanol são deixados reagir com 70,0 kg de isobuteno, qual é a massa máxima 
de MTBE que podemos obter? Resp.: 110 kg de MTBE. 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - Campus Diadema 
Departamento de Ciências Exatas e da Terra 
UC – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA QUÍMICA 
Profa. Cristiane Reis Martins 
 
 
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7- Os foguetes impulsionadores de combustível sólido do ônibus espacial são baseados na 
seguinte reação entre o perclorato de amônio e o alumínio: 
4 4 2 3 3 23 ( ) 3 ( ) ( ) ( ) 3 ( ) 6 ( )NH ClO s Al s Al O s AlCl g NO g H O g    
 
Se um dos reagentes estiver em excesso, será adicionada massa desnecessária ao ônibus, 
logo se deseja uma mistura estequiométrica. Qual massa de cada reagente deve ser usada 
para cada quilograma da mistura combustível? Resp.: 186,8 g de Al e 813,2 g de NH4ClO4. 
 
8- O processo de Solvay é importante na produção comercial do carbonato de sódio 
(Na2CO3), que é usado na fabricação de muitos vidros. A última etapa do processo Solvay é a 
conversão do NaHCO3 (bicarbonato de sódio) em Na2CO3 por meio de aquecimento. 
3 2 3 2 22 ( ) ( ) ( ) ( )NaHCO s Na CO s CO g H O g  
 
Em um experimento de laboratório, um estudante aqueceu 42,0 g de NaHCO3 e determinou 
que 22,3 g de Na2CO3 são formados. Qual o rendimento percentual dessa reação? Resp.: 
84,2 % . 
 
9-. Uma barita com 70 % de pureza é reduzida em temperatura elevada com coque 
encerrando 90 % de carbono, de modo a fornecer sulfeto de bário. Este é, a seguir, aquecido 
num reator tubular por onde passa uma corrente de anidrido carbônico úmido, obtendo-se 
carbonato de bário que é finalmente submetido à ação de vapor d’água superaquecido, do 
que resulta hidróxido de bário. O coque é empregado na primeira reação com 40% de 
excesso e a conversão global da barita em hidróxido complementa-se com 72 %. Calcular os 
consumos de barita e de coque por tonelada de hidróxido de bário produzido. Resp.: 2710 kg 
de barita e 607 kg coque. 
 
10-. Uma fábrica de fertilizantes produz superfosfato tratando fosfato de cálcio, com 87% de 
pureza, pelo ácido sulfúrico concentrado. Num ensaio realizado, foram misturadas 500 kg de 
fosfato com 250 kg de H2SO4, obtendo-se 280 kg de superfosfato. Dizer qual é o reagente 
limitante e calcular o excesso do outro reagente. Qual o grau de complementação da reação. 
Resp.: reagente limitante H2SO4; excesso de fosfato = 396 kg; grau de complementação= 
93,8%.