Lista 10 revisada 19 1

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QUI1971 
10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 1/14 
 
 
 
1) Determine a massa do produto oriundo da reação entre excesso de um óxido 
formado pelo metal alcalino terroso cuja distribuição eletrônica termina em 4s2 e 5,50 
L de gás carbônico, nas CNTP. 
Dado: volume molar = 22,4 L mol-1. 
a) 24,57 g 
b) 24,6 g 
c) 49,20 g 
d) 12,3 g 
e) 12,30 g 
 
2) Calcule a pressão, em kPa, exercida por 1,0 g de gás carbônico em um frasco de 
1,0 L a 300 °C. 
Dado: 1 atm = 101,325 kPa. 
a) 1,07 x 102 kPa 
b) 1,1 kPa 
c) 1,1 x 102 kPa 
d) 1,1 x 105 kPa 
e) 1,07 x 105 kPa 
 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 2/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 3, 4 e 5 
O etanol, C2H5OH (d = 0,800 g mL-1), queima em presença do oxigênio segundo a 
equação: 
C2H5OH(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) 
Considere que os gases estão a 1,00 atm e 25,0 oC e que têm comportamento ideal. 
Desconsidere qualquer variação de pressão e temperatura durante os processos 
descritos. 
 
3) Uma massa de 5,00 g de etanol foi queimada dentro de um recipiente fechado 
contendo 5,00 L de oxigênio. Calcule a massa, em gramas, que irá sobrar do reagente 
em excesso, considerando que a reação é completa. Desconsidere volume do etanol. 
a) 1,9 g 
b) 3,10 g 
c) 6,53 g 
d) 1,86 g 
e) 3,13 g 
 
4) Em outra situação, calcule o rendimento percentual da reação, sabendo que a 
queima de 500 mL de etanol, com excesso de oxigênio, produziu 700 g de CO2. 
 
a) 71,5 % 
b) 92 % 
c) 54,7 % 
d) 91,6 % 
e) 80,5 % 
 
5) Calcule o volume de CO2, em L, emitido por um carro movido a álcool, ao percorrer 
uma distância de 100 km. Considere que o álcool usado como combustível é etanol 
puro, que o carro está bem regulado (a combustão é completa) e percorre 10,0 km 
com 1,00 L de álcool. 
 
a) 42,5x103 L 
b) 8,50 L 
c) 10,0x103 L 
d) 8,50x103 L 
e) 10,0 L 
 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 3/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 6, 7, 8 e 9. 
 
Um determinado tipo de gás combustível é produzido pela passagem do ar ou vapor 
através de um leito de carvão quente ou coque. A obtenção deste gás a 25,0 °C e 
1,00 atm apresentou a seguinte composição percentual em volume: 8,00 % de CO2, 
23,2 % de CO, 17,7 % de H2, 1,10 % de CH4, 50,0 % de N2. 
 
6) Calcule a fração em mol de cada componente desta mistura. 
a) X(CO2) = 0,0800; X(CO) = 0,232; X(H2) = 0,177; X(CH4) = 0,0110; X(N2) = 0,50 
b) X(CO2) = 0,0800 mol; X(CO) = 0,232 mol; X(H2) = 0,177 mol; X(CH4) = 0,0110 mol; 
X(N2) = 0,50 mol 
c) X(CO2) = 8,00 mol; X(CO) = 23,2 mol; X(H2) = 17,7 mol; X(CH4) = 1,10 mol; X(N2) 
= 50,0 mol 
d) X(CO2) = 8,00; X(CO) = 23,2; X(H2) = 17,7; X(CH4) = 1,10; X(N2) = 50,0 
e) X(CO2) = 0,800; X(CO) = 0,232; X(H2) = 0,177; X(CH4) = 0,0110; X(N2) = 0,50 
 
7) Calcule a porcentagem em massa do CO2 na mistura. 
a) 8,00 % 
b) 16,68 % 
c) 14,1 % 
d) 16,7 % 
e) 14,3 % 
 
8) Calcule a densidade dessa mistura em g L-1. 
a) 10,0 g L-1 
b) 6,0 g L-1 
c) 1,00 g L-1 
d) 4,0 g L-1 
e) 8,00 g L-1 
 
9) Defina a Lei de Dalton, usando, como exemplo, esta mistura gasosa. 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 4/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 10, 11 e 12. 
 
A nitroglicerina, C3H5N3O9, é um líquido sensível ao choque, capaz de detonar 
liberando uma mistura de gases segundo a equação abaixo. 
 
C3H5N3O9(l) → N2(g) + H2O(g) + CO2(g) + O2(g) 
 
Sabe-se que 100 g de nitroglicerina reagiram completamente a 1,00 atm e 100 °C. 
 
10) Calcule o volume da mistura gasosa. 
a) 97,8 L 
b) 26, 2 L 
c) 122 L 
d) 98 L 
e) 26 L 
 
11) Calcule a fração em mol do CO2 na mistura gasosa. 
a) 0,414 mol 
b) 4,14 mol 
c) 0,414 
d) 4,14 
e) 41,4 
 
12) Calcule a densidade da mistura de gases resultante. 
a) 1,02 g L-1 
b) 1,22 g L-1 
c) 1,35 g L-1 
d) 1,20 g L-1 
e) 3,26 g L-1 
 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 5/14 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 13, 14 e 15 
 
A água oxigenada é uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio que se decompõe 
em oxigênio e água. A água oxigenada a 10 volumes (10 V) libera 10,0 L de oxigênio 
por cada 1,00 L de solução a 0 °C e 1,00 atm. 
H2O2(aq) → 
2
1
O2(g) + H2O(l) 
 
Considerando o comportamento ideal dos gases. 
 
13) Calcule a concentração, em gramas por 100 mL, de peróxido de hidrogênio na 
água oxigenada 10 V 
a. 33,3% m/V 
b. 3,03% m/V 
c. 30,3% m/V 
d. 66,6% m/V 
e. 6,06% m/V 
 
14) Um volume de 25,0 mL de água oxigenada 10 V foi aquecido dentro de uma 
garrafa de vidro, que está conectada a um balão elástico vazio. Calcule o volume de 
oxigênio, em mL, a 0 °C e 1,00 atm que será coletado no balão após a decomposição 
do peróxido de hidrogênio. Considere que o rendimento percentual da reação foi de 
90,0 % e que todo o oxigênio formado foi coletado no balão. 
a) 225 mL 
b) 325 mL 
c) 522 mL 
d) 252 mL 
e) 525 mL 
 
15) Numa outra situação, o oxigênio liberado na decomposição do peróxido de 
hidrogênio foi completamente utilizado para reagir com exatamente 100 g de metanol, 
CH3OH, gerando dióxido de carbono e água. Calcule o volume total da mistura gasosa 
e a fração em mol, x, de dióxido de carbono ao final da reação a 1,00 atm e 100 °C. 
a. 287 L ; x = 0,333 
b. 70,7 L ; x = 0,500 
c. 7,70 L ; x = 0,500 
d. 77,0 L ; x = 0,333 
e. 278 L ; x = 0,333 
 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 6/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 16 e 17. 
Em um balão de vidro de 500 mL, que resiste a pressões de até 5,00 atm, são 
colocados excesso de ácido clorídrico e 7,12 g de carbonato de cálcio, a temperatura 
de 300 K. O balão é, então, hermeticamente fechado. Considere que as espécies 
reagem como representado na equação abaixo e que os gases se comportam 
idealmente. 
CaCO3(s) + HCl(aq) → CO2(g) + CaCl2(aq) + H2O(l) 
16) Calcule a pressão interna do balão no caso do carbonato de cálcio ser o reagente 
limitante e a reação se completar. Verifique se o balão resistiria à pressão. 
a) 350 atm 
b) 4,93 atm 
c) 3,50 x 10-3 atm 
d) 3,50 atm 
e) 49,3 atm 
 
17) Calcule a concentração de ácido clorídrico, em mol L-1, necessária para que a 
pressão interna atinja 2,50 atm, quando se adicionam 150 mL do ácido, sabendo que 
este é o reagente limitante. Desconsidere o volume ocupado por sólidos e líquidos 
nesta reação. 
a) 677 mol L-1 
b) 0,338 mol L-1 
c) 0,383 mol L-1 
d) 0,767 mol L-1 
e) 0,688 mol L-1 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 7/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 18, 19 e 20. 
 
O acetileno, C2H2, é formado pela reação entre os gases metano, CH4, e oxigênio, 
O2, segundo a equação 1. Em um reator de 200 L aquecido a 550°C foram colocados 
para reagir 416 g de CH4 e uma quantidade estequiométrica de O2. Considere o 
comportamento dos gases como ideal e que os reagentes foram completamente 
consumidos no processo. 
4CH4(g) + 2O2(g) → C2H2(g) + 6H2(g) + CO(g) + CO2(g) + H2O(g) (eq 1) 
 
18) Calcule a pressão total no reator, em atm, após o término da reação. 
a) 24,0 atm 
b) 14,7 atm 
c) 20,0 atm 
d) 21,9 atm 
e) 17,1 atm 
 
19) Uma das razões da diminuição do rendimento no processo de produção de C2H2 
pela equação 1 é a decomposição desse produto representada na equação 2. 
C2H2(g) → 2C(s) + H2(g) (eq 2) 
Calcule o rendimento percentual da reação de produção de C2H2 (eq 1), sabendo 
queparte do C2H2 se decompôs e que a pressão parcial do H2 no reator no final do 
processo é igual a 14,0 atm. 
a) 93,7 % 
b) 37,9 % 
c) 36,9 % 
d) 73,9 % 
e) 63,9 % 
 
20) Considere que, além da decomposição de C2H2, ocorreram outras perdas 
durante o processo de produção. Calcule o novo rendimento percentual da reação 
representada na equação 1 em relação ao acetileno, C2H2, sabendo que a mistura 
final de gases contém 3,25 mol de C2H2. 
a. 50,13 % 
b. 25,0 % 
c. 50,1 % 
d. 5,0 % 
e. 52,0 % 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 8/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 21, 22 e 23. 
 
Em um reator fechado de volume igual a 10,0 L, foi colocada uma massa de 200,0 g 
de urânio, U, para reagir com gás flúor, F2, inicialmente à pressão de 31,8 atm e 
temperatura de 50 °C. Baseado nessas informações e, assumindo o comportamento 
ideal para os gases, selecione a opção que melhor representa a resposta para as 
seguintes perguntas: 
U(s) + 3F2(g) → UF6(g) 
21) Calcule a quantidade máxima de UF6, em gramas, obtida na reação. 
a) 295,8 g 
b) 878,4 g 
c) 259,8 g 
d) 887,4 g 
e) 285,9 g 
 
22) Calcule a pressão total, em atm, no reator no final da reação, considerando que a 
conversão dos reagentes foi de 75 % e que a temperatura foi mantida constante. 
a) 26,8 atm 
b) 28,6 atm 
c) 24,8 atm 
d) 26,2 atm 
e) 28,4 atm 
 
23) Calcule a densidade, em g.L-1, de um mol do gás UF6 a 100°C e 1,00 atm. 
a) 11,5 g L-1 
b) 42,9 g L-1 
c) 15,1 g L-1 
d) 51,1 g L-1 
e) 45,1 g L-1 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 9/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 24, 25 e 26. 
 
Atualmente, a ureia, CO(NH2)2, é um dos fertilizantes mais utilizados na agricultura, 
já que possui a concentração de nitrogênio mais alta disponível no mercado de 
fertilizantes nitrogenados. Seu custo de produção é relativamente baixo, pois é 
produzida a partir da reação da amônia, NH3, com dióxido de carbono, CO2, obtido a 
partir de nafta de petróleo, conforme equação química abaixo. 
 
CO2(g) + 2NH3(g) → CO(NH2)2(s) + H2O(g) 
 
Considere, para os itens 24 e 25, o comportamento ideal dos gases e o volume 
ocupado pelo sólido desprezível. 
 
24) Calcule o rendimento teórico de ureia, em gramas, a partir da reação de 4,50 L 
de amônia à temperatura inicial de 15 ºC e pressão de 1,45 atm com 75,0 g de dióxido 
de carbono. 
a) 16,58 g 
b) 2,89 g 
c) 15,68 g 
d) 9,82 g 
e) 8,28 g 
 
25) Calcule a pressão total do sistema após o término da reação, considerando a 
temperatura final de 115 ºC e o volume do reator de 10,0 L. 
a) 5,43 atm 
b) 1,61 atm 
c) 4,35atm 
d) 6,11 atm 
e) 5,00 atm 
 
26) Suponha agora que a reação acima foi submetida à alta pressão. Explique, nesta 
situação, se a Lei dos Gases Ideais pode ser aplicada ao sistema, justificando. 
 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 10/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 27, 28 e 29. 
 
Na tabela abaixo são apresentados os valores de fração em mol, x, dos principais 
constituintes do ar expirado por um indivíduo e do ar atmosférico seco, a 37 °C e 1,00 
atm. Considere o comportamento ideal dos gases e faça o que se pede. 
 
Componente Gasoso 
Fração em mol (x) 
ar expirado ar atmosférico seco 
N2 0,7420 0,7808 
O2 0,1520 0,2095 
Ar 0,0090 0,0093 
CO2 0,0380 0,00040 
H2O 0,0590 0,0 
 
27) Calcule a densidade do ar expirado, em g L-1. 
a) 1,1 g L-1 
b) 1,13 g L-1 
c) 6,4 g L-1 
d) 6,36 g L-1 
e) 9,5 g L-1 
 
28) Calcule a razão entre a pressão parcial do CO2 no ar expirado e no ar atmosférico 
seco. 
a) 0,01 
b) 0,011 
c) 0,0105 
d) 95 
e) 95,0 
 
29) Em altas pressões os gases deixam de se comportar idealmente. Explique. 
 
 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 11/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 30, 31 e 32. 
 
Considere as seguintes equações químicas abaixo e faça o que se pede. 
NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
Na2CO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
Obs.: Considere que as reações ocorrem com 100 % de rendimento e os gases 
se comportam idealmente. 
 
30) Uma mistura de bicarbonato de sódio e carbonato de sódio contendo uma massa 
de 1,50 g reagiu com, exatamente, 14,0 mL de ácido clorídrico 1,50 mol L-1. Calcule 
a massa, em gramas, de carbonato de sódio na mistura. 
a) 0,012 g 
b) 0,0120 g 
c) 0,45 g 
d) 0,450 g 
e) 1,488 g 
 
31) Calcule a pressão de CO2, em atm, produzida no item anterior considerando que 
o gás de ambas as reações foi recolhido em um recipiente de 450 mL a 27 oC. 
a) 0,0825 atm 
b) 0,767 atm 
c) 0,917 atm 
d) 1,03 atm 
e) 1,15 atm 
 
32) Explique como a Lei dos Gases Ideais, PV = nRT, foi obtida. 
 
 
 
 
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 Pg. 12/14 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 33 e 34. 
 
Uma amostra de 6,12 g consiste apenas de uma mistura de dois sulfetos, o sulfeto de 
zinco, e o sulfeto de chumbo, que reagem com excesso de ácido clorídrico, conforme 
as equações abaixo. 
 
ZnS(s) + HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2S(g) 
PbS(s) + HCl(aq) → PbCl2(aq) + H2S(g) 
 
33) Calcule as percentagens em massa do ZnS e do PbS, respectivamente, na 
amostra, considerando que a reação é completa, que os gases se comportam 
idealmente e que o volume de sulfeto de hidrogênio produzido foi de 1,049 L, a 23 °C 
e 762 Torr, 
Dado: 760 Torr = 1 atm. 
a) 47,5 % e 52,5 % 
b) 20,5 % e 79,5 % 
c) 50,0 % e 50,0 % 
d) 75,5 % e 24,5 % 
e) 34,5 % e 65,5 % 
 
34) Explique a relação da densidade de um gás com a variação da: 
- Temperatura 
- Pressão 
 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 13/14 
 
 
 
 
O enunciado abaixo é referente às questões 35, 36 e 37. 
 
Os gráficos abaixo mostram a pressão calculada para os gases propano, C3H8, e 
butano, C4H10, segundo a Lei dos Gases Ideais e a equação de van der Waals. Eles 
mostram a pressão como função da quantidade de matéria, n, de cada gás em um 
botijão de 31,5 L, a 298,2 K. Uma empresa de fabricação de gases mistura C3H8 e 
C4H10 em quantidades iguais de matéria (ou seja, npropano = nbutano) em botijões de 31,5 
L para compor o gás liquefeito de petróleo (GLP). Com base nos dados e gráficos 
fornecidos, faça o que se pede. 
 
 
 
 
35) Identifique e explique as diferenças entre os dois gráficos, comparando as 
propriedades dos gases C3H8 e C4H10. 
 
36) Com base nos gráficos, demonstre qual a pressão total no botijão de GLP, quando 
o n total é igual a 30 mol. 
a) 17,0 bar 
b) 15,5 bar 
c) 19,5 bar 
d) 18,5 bar 
e) 16,0 bar 
 
37) Calcule a pressão em um botijão de 31,5 L contendo 5,00 kg de GLP a 298,2 K, 
utilizando a equação mais adequada. 
a) 34,5 
b) 54,3 
c) 35,4 
d) 45,3 
e) 43,5 
 Gás a (L2 bar mol-2) b (L mol-1) 
C3H8 8,779 0,0845 
C4H10 14,66 0,1266 
 
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10ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
 Pg. 14/14 
 
 
38) Encontre o valor de x para: 
1,45 × 10−5 × 0,928 × 0,4323 = 4,00𝑥2 
Escolha uma: 
a. ± 2,60 x 10-4 
b. ± 2,71 x 10-7 
c. ± 5,21 x 10-4 
d. ± 1,35 x 10-5 
 
39) Encontre os valores de x para: 
3,14𝑥2 + 2,71𝑥 − 1,78 = 0 
Escolha uma: 
a) -1,30 e 0,436 
b) -2,60 e 0,872 
c) 2,71 e 3,14 
d) -4,08 e 1,37