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Q u í. Quí. Professor: Carlos Vitorino Monitor: Rodrigo Pova Q u í. Exercícios sobre grau de pureza e rendimento EXERCÍCIOS 1. Nas tecnologias de energias renováveis, estudos têm sido realizados com tintas fotovoltaicas contendo nanopartículas de dióxido de titânio, 2TiO . Essas tintas são capazes de transformar a energia luminosa em energia elétrica. O dióxido de titânio natural pode ser obtido da ilmenita, um óxido natural de ferro e titânio minerado a partir das areias de praia. A reação de obtenção do dióxido de titânio, a partir da ilmenita, é representada pela reação abaixo já ajustada. 3 2 3 2 22FeTiO 4HC C 2FeC 2TiO 2H O+ + → + +l l l A massa de dióxido de titânio que pode ser obtida, a partir de uma tonelada de areia bruta com 5% de ilmenita, é, aproximadamente, (Dados: 1 2TiO 80g mol −= e 1 3FeTiO 152g mol −= ) a) 16kg. b) 26,3kg. c) 52,6kg. d) 105,2kg. e) 210,4kg. 2. Uma amostra de cerâmica deve ser analisada para se verificar o teor de carbonato presente que afeta a qualidade do material. Uma cerâmica constituída por uma mistura de óxidos estáveis à temperatura elevada contém uma quantidade de carbonato de cálcio que foi determinada por gravimetria. Para tal, 200,00 g de cerâmica pulverizada e seca foram aquecidas a 1000 C de forma a decompor o carbonato de cálcio, produzindo gás 2CO . A massa da cerâmica, após o tratamento térmico, foi igual a 191,20 g. Dado: 3 1 CaCOM 100 g mol −= 2 1 COM 44 g mol −= a) Escreva a equação da reação de decomposição do carbonato de cálcio. b) Calcule o teor (em valores percentuais) do carbonato de cálcio na cerâmica. 3. O cobre presente nos fios elétricos e instrumentos musicais é obtido a partir da ustulação do minério calcosita 2(Cu S). Durante esse processo, ocorre o aquecimento desse sulfeto na presença de oxigênio, de com o 2O produzindo 2SO , conforme a equação química: 2 2 2Cu S(s) O (g) 2Cu( ) SO (g) + ⎯⎯→ +l As massas molares dos elementos Cu e S são, respectivamente, iguais a 63,5 g mol e 32 g mol. CANTO, E. L. Minerais, minérios, metais: de onde vêm?, para onde vão? São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado). Q u í. Considerando que se queira obter 16 mols do metal em uma reação cujo rendimento é de 80%, a massa, em gramas, do minério necessária para obtenção do cobre é igual a a) 955. b) 1.018. c) 1.590. d) 2.035. e) 3.180. 4. Segundo Chang e Goldsby, no livro Química, 11ª edição, nitrato de amônio é o fertilizante mais importante do mundo. Além de fertilizante, é um poderoso explosivo que foi responsável pela destruição de um navio no Texas em 1947, por um atentado no WTC em Nova York em 1993 e pela destruição do Edifício Alfred P. Murrah em Oklahoma City em 1995. A uma temperatura de 300 C, o nitrato de amônio se decompõe em gás nitrogênio, água no estado gasoso e oxigênio, liberando calor. A massa de nitrogênio produzida nestas condições a partir de 48 kg de nitrato de amônio será a) 8,4 kg. b) 4,2 kg. c) 12,6 kg. d) 16,8 kg. 5. Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas: 2 2 2 2 ZnS 3 O 2 ZnO 2 SO ZnO CO Zn CO + → + + → + Considere as massas molares: ZnS (97 g mol); 2O (32 g mol); ZnO (81g mol); 2SO (64 g mol); CO (28 g mol); 2CO (44 g mol); e Zn (65 g mol). Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita? a) 25 b) 33 c) 40 d) 50 e) 54 Q u í. GABARITO 1. b 2. a) 3(s) (s) 2(g)CaCO CaO CO→ + b) 10% 3. c 4. d 5. c Q u í.