Exerc�cios_Estequiometria_QG2015-1.pdf

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Universidade Federal de Minas Gerais 
Química Geral – 2015.1 
Exercícios Estequiometria 
 
1. 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 reação abaixo: 
Pb(NO3)2(aq) + 2NaOH(aq) → 2NaNO3(aq) + Pb(OH)2(s) 
a) Calcule a concentração em quantidade de matéria (mol L
-1
) do Pb(NO3)2 na solução aquosa inicial. 
b) Calcule a fração molar do NaCl na solução aquosa inicial. 
c) Calcule a massa de Pb(OH)2
 
produzida na reação. 
Obs. O NaCl e o KNO3 não reagem com NaOH. 
 
2. O etanol, C2H6O, pode ser obtido a partir da sacarose, C12H22O11, contida em matérias primas como 
a cana de açúcar, segundo a reação abaixo: 
C12H22O11(s) + H2O(l) → 4C2H6O(l) + 4CO2(g) 
A cana de açúcar contém 20% em massa de sacarose. Para a produção de etanol foi utilizado 2190 kg 
de cana de açúcar e 30 L de água. 
a) Defina reagente limitante e indique o reagente limitante da reação nas condições acima descritas. 
b) Qual é a quantidade máxima de etanol (em mol) que pode ser produzida? 
c) Defina rendimento percentual de reação e calcule-o para a reação do problema quando são 
produzidos 167 kg de etanol. 
Dado: densidade da água = 1,0 g mL
-1
. 
 
3. O hidróxido de ouro(lll), Au(OH)3, é usado para cobrir a superfície de metais com uma camada de 
ouro. A reação que representa a obtenção de Au(OH)3 é: 
2KAuCl4(aq) + 3Na2CO3(aq) +3H2O(l) → 2Au(OH)3(aq) + 6NaCl(aq) + 2KCl(aq) + 3CO2(g) 
Supondo que foram utilizados 50,00 g de KAuCl4 e 62,50 g de Na2CO3, responda as questões que se 
seguem, considerando que H2O é um dos reagentes que está em excesso. 
a) Qual é o reagente limitante na reação? Mostre com cálculos. 
b) Qual é a quantidade (em mol) consumida na reação, do reagente que está em excesso? Considere 
que este item não se refere ao reagente H2O. 
c) Qual é a quantidade máxima (em massa) de Au(OH)3 que pode ser obtida na reação? 
d) Calcule o rendimento da reação considerando que foram obtidos 28,0 g de Au(OH)3. 
 
4. Um método laboratorial para preparar cloro, fundamenta-se na reação representada pela 
equação: 
MnO2(s) + 2 NaCl(aq) + 2H2SO4(aq) → MnSO4(aq) + Cl2(g) + 2H2O(l) + Na2SO4(aq) 
Responda as questões abaixo, sabendo que foram obtidos experimentalmente 3,90 g de gás cloro, 
medidos a 26 °C e 1,00 atm, quando 5,00 g de MnO2 foram misturados com 25,00 mL de uma solução 
50,0% em massa de H2SO4 com densidade de 1,84 g mL
-1
 e com 200,0 mL de uma solução de NaCl 1,0 
mol L
-1
 (considere desprezível a solubilização do gás cloro no líquido presente). 
a) Qual é a quantidade (em mol) adicionada de cada reagente? 
b) Qual é o reagente limitante ? 
c) Qual é a quantidade teórica máxima (em massa) produzida de gás cloro? 
d) Qual é o rendimento percentual da reação? 
e) Qual é a quantidade, em mol, de cada componente da reação (produtos e reagentes) após o 
término da mesma? Considerando 100% de rendimento. 
 
5. Uma amostra pesando 1,2680 g do carbonato de um metal M de fórmula MCO3, reage com 100,00 
mL de H2SO4 0,1083 mol L
-1
, segundo a reação 1. O gás CO2(g) é removido e o excesso de H2SO4 é 
neutralizado com 71,02 mL de uma solução de NaOH(aq) cuja concentração é de 0,1241 mol L
-1
 
(reação 2). 
H2SO4(aq)+ MCO3(s) → MSO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) reação1 
H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) reação 2 
a) Calcule a massa molar do metal M e o identifique. 
b) Calcule o volume de CO2 gasoso produzido sabendo-se que sua densidade é 1,7990 g L
-1
. 
 
6. Um volume de 50,00 mL de tetracloreto de silício, SiCl4(l), cuja densidade é de 1,483 g mL
-1
, reage 
com excesso de gás sulfídrico, H2S(g), formando um composto de fórmula HSSiCl3 e cloreto de 
hidrogênio, HCl(g), conforme a reação: 
SiCl4(l) + H2S(g) → HSSiCl3(l) + HCl(g) 
O cloreto de hidrogênio formado é dissolvido em água. A solução obtida é neutralizada com 8,0 mL 
de NaOH (aq), que tem d = 1,16 g mL
-1
 e 13,8% em massa. 
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) 
Calcule o rendimento percentual da reação? 
 
7. Uma substância de fórmula geral HX reage com excesso de Ba(OH)2 segundo a reação I abaixo: 
Reação I: 2HX(aq) + Ba(OH)2(aq) → BaX2(s) + 2H2O(l) 
Uma massa de 16,9 g do produto BaX2 é colocada em um frasco onde são adicionados 17,9 mL de 
solução aquosa de H2SO4 (reação II). 
Reação II: H2SO4(aq) + BaX2(s) → BaSO4(aq) + 2HX(aq) 
A solução de H2SO4 utilizada na reação ll foi preparada pela mistura de 50,0 mL de ácido sulfúrico 
comercial (d = 1,80 g mL
-1
, 70,0 % de H2SO4 e 30,0% de H2O ambos em massa) com 200 mL de água, 
formando um volume final de 250 mL. 
O excesso de H2SO4 na reação II reage com exatamente 31,0 mL de solução aquosa de NaOH 0,100 
mol L
-1
, conforme a reação III: 
Reação III: H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(l) 
a) Calcule a fração em quantidade de matéria de H2SO4 no ácido sulfúrico comercial. 
b) Calcule a concentração, em mol L
-1
, da solução de H2SO4 utilizada na reação II. 
c) Calcule a massa molar de HX. 
 
8. Na revelação de chapas fotográficas a base de sais de prata, como por exemplo, o brometo de 
prata (AgBr), este é removido com uma solução aquosa de tiosulfato de sódio, segundo a reação 
abaixo: 
2 Na2S2O3(aq) + AgBr(s) → Na3[Ag(S2O3)2](aq) + NaBr(aq) 
Considere uma chapa fotográfica que contém 940 mg de AgBr e responda as questões abaixo: 
a) Qual é a porcentagem de AgBr que reage com 250 mL de uma solução 0,50% em massa de 
tiossulfato de sódio e densidade 1,01 g mL
-1
? 
b) Defina reagente limitante e indique qual é o reagente limitante no item (a) 
c) Qual é a quantidade, em mol, do reagente que ficou em excesso? 
 
9. A descoberta da cisplatina (cis-diamminodicloroplatina, ou cis-DDP) no início de 1960 gerou uma 
enorme quantidade de pesquisa visando o entendimento do mecanismo da droga na destruição das 
células cancerosas no corpo humano. 
 
Atualmente a cisplatina é mundialmente conhecida como um agente anticancerígeno usado no 
tratamento de tumores. Pode ser produzida pela reação entre o tetracloroplatinato de potássio e a 
amônia, de acordo com a reação 1 abaixo: 
Reação 1: K2PtCl4(s) + 2 NH3(aq) → Pt(NH3)2Cl2(s) +2 KCl(aq) 
a) Calcule a massa de cisplatina obtida pela reação de 0,240 mol de K2PtCl4 com 0,588 mol de NH3. 
b) Calcule o rendimento percentual quando 1,71 g de K2PtCl4 e 0,161 g de NH3 produzem 1,08 g de 
cisplatina. 
Um volume de 100 mL de K2PtCl4, x mol L
-1
,
 
 reage com 100 mL de NH3(aq) 0,50 mol L
-1
. A solução 
aquosa de NH3 restante é separada e reage estequiometricamente com 150 mL de uma solução 
aquosa de HCl 0,20 mol L
-1
 (reação 2). 
 
c) Qual é a concentração inicial, x, em mol L
-1
 do reagente K2PtCl4 
d) Qual a massa de cisplatina produzida, considerando-se rendimento de 90%? 
Reação 2: NH3(aq) + HCl(aq) → NH4Cl(aq) 
 
10. Um pequeno pedaço de zinco, Zn(s), é totalmente dissolvido em 50,00 mL de uma solução 1,035 
mol L
-1
 de HCI (aq): 
Zn(s) + 2 HCI(aq) → ZnCI2(aq) + H2(g) 
Quando a reação termina, a concentração de HCI (aq) nos 50,00 mL de solução é 0,812 mol L
-1
. 
Calcule a massa do pedaço de zinco dissolvido.