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[QUÍMICA] - Exercícios resolvidos de Estequiometria 1ª questão: O hipoclorito de sódio, é uma substância comercializada, em solução aquosa, com o nome de água sanitária ou água de lavadeira,possuindo propriedades bactericidas e alvejantes. Esse sal é produzido a partir de cloro e de soda cáustica, de acordo com a reação equacionada a seguir: Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O Determine as massas de cloro e de soda cáustica necessárias à obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio.(Empregue os seguintes valores de massa molar: Cl2 = 71,0g/mol . NaOH = 40,0g/mol . NaClO= 74,5g/mol ) resolução: Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O 71 g de Cl2 ---------- 74,5 g de NaClO x ------------------------ 1490 g de NaClO x = 71 x 1490 / 74,5 x = 1420 g de Cl2 Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O 2 x 40 g de NaOH --------- 74,5 g de NaClO x' ------------------------------- 1490 g de NaClO x' = 2 x 40 x 1490 / 74,5 x' = 1600 g de NaOH 2ª questão: Houston, we have a problem”. Ao enviar essa mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de seus companheiros e a sua própria estavam em perigo. Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma substância, o superóxido de potássio (K2O4), poderia ser utilizada para absorver o CO2 e ao mesmo tempo restaurar o O2 na nave. CALCULE, segundo a equação K2O4 + CO2 → K2CO3 + 3/2O2, a massa, em kg, de K2O4 necessária para consumir todo o CO2 exalado por um tripulante durante 72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de CO2 por dia. (O = 16, C = 12, K = 39). resolução: A reação envolve (em Kg) K2O4 = 39 x 2 + 4 x 16 = 142g ou 0,142kg CO2 = 12 + 2 x 16 = 44g = 0,044kg. Então são necessários 0,142g de K2O4 para reagirem totalmente com 0,044kg de CO2 Regra de três: 0,142kg ------- 0,044kg x ----------------3kg ( 3kg - pois 1kg CO2 em 1 dia - 72 horas = 3dias, portanto 3kg) x = (3 x 0,142)./0,044 ====> x = 9,68kg de K2O4 3ª questão:Há alguns meses, a Petrobrás anunciou (revista Veja de 1/5/91) que reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo combustível. Isto significa 272 toneladas de enxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade, transformado em SO2(um gás) no momento da queima(combustão). Qual a massa (em toneladas) deste gás que deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria anunciada? Massas atômicas relativas: O=16; S=32. Dado: S + O2 ------ SO2 resolução: S + 1/2 O2 --> SO2 32 g de S ------------------ 64 g de SO2 272 ton de S ------------- m x = 544 ton de SO2 4ª questão: Para se obter manganês metálico, muito utilizado em diversos tipos de aços resistentes, o dióxido de manganês reage com o alumínio metálico, segundo a equação: 3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn Supondo rendimento de 100% para essa reação, a massa de dióxido de manganês necessária para se obter 5 toneladas de manganês metálico é aproximadamente: a) 2 toneladas b) 3 toneladas c) 4 toneladas d) 8 toneladas e) 9 toneladas resolução:A partir da reação ocorrida temos os seguintes dados: 3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn massa molar Mn = 55g massa molar O = 16g 3mol MnO2 --- 3 mol Mn, simplificando: 1 mol MnO2 --- 1 mol Mn 55g Mn --- 87g MnO2 5.000.000g Mn --- m m = 7.909.090,9g MnO2 m = 8.000.000g = 8 toneladas de MnO2 serão necessárias 5ª questão: Coletou-se água no rio Tietê, na cidade de São Paulo. Para oxidar completamente toda a matéria orgânica contida em 1,00L dessa amostra, microorganismos consumiram 48,0mg de oxigênio(O2). Admitindo que a matéria orgânica possa ser representada por C6H10O5 e sabendo que sua oxidação completa produz CO2 e H2O, qual a massa da matéria orgânica por litro da água do rio? (Dados: H = 1, C =12 e O = 16.) a) 20,5 mg. b) 40,5 mg. c) 80,0 mg. d) 160 mg. e) 200 mg. resolução: C6H10O5 + 6 O2 ---------> 6CO2 + 5H2O C6H10O5 - mol = 162 O2 - mol = 32 ===> 6 O2 = 192 162 ------------------ 192 x ------------------- 48 x = 48,0x 162/192 = 40,5 Resposta b) 49,5 mg 6ª questão: Dada a equação: TiCl4 + Mg ---------> MgCl2 + Ti Considere que essa reação foi iniciada com 9,5g de TiCl4. Supondo-se que tal reação seja total, a massa de titânio obtida será, aproximadamente: (Ti=48g/mol, TiCl4= 190g/mol) a-) 1,2g b-) 2,4g c-) 3,6g d-) 4,8g e-) 7,2g resolução: 1ª coisa a ser feita: balanceamento químico. 1TiCl4 + 2Mg ---------> 2MgCl2 + 1Ti Para montar a igualdade: reagente ..... reage produzindo ...... de produto (obtido na equação) reagente .... .produzirá ..................de produto (qnt a ser calculada) Teremos então: 190g de TiCl4 (1mol) .................... 48g de Ti (1 mol) 9,5g de TiCl4 .............................. x 190x = 9,5 . 48 x = 456/190 x = 2,4g de Ti Resposta: b) 2,4g. 7ª questão: A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação: C12H22O11 + H2O - > 4C2H5OH + 4CO2 Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de um automóvel. Densidade do etanol = 0,8 g/cm¤ Massa molar da sacarose = 342 g/mol Massa molar do etanol = 46 g/mol resolução: primeiramente temos que analisar essa equação, assim vemos que para cada molecula de sacarose temos 4 moleculas de etanol, então devemos calcular primeiro o volume em litros que teremos de etanol para essa molecula de sacarose. massa do etanol = 46 x 4= 184g d=m/v 0.8= 184/v v= 230 cm cubicos= 0,23 L com esse calculo descobrimos quantos litros de etanol temos na equação dada assim temos que: 0,342kg --- 0,23l de etanol X --- 50 l de etanol x=74,35
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