AD1 de EQG 2014-1 SO GABARITO

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Gabarito 
EQG - AD1_2014_1 
 
 
1a questão Anulada 
 
Sabemos que as moléculas de água são formadas por dois átomos de 
hidrogênio e um de oxigênio - H2O -. Essa fórmula não era conhecida nos 
primórdios da química. Dalton, não achava que a fórmula da água era essa. 
Qual era, na concepção de Dalton, a fórmula da água? 
 
2a questão (2,0 pontos) 
Calcule o volume em litros de gás carbônico, nas CNTP e nas CPTP, que se 
obtém a partir de 36 gramas de gás propano (C3H8). A reação, não balanceada, 
de obtenção de CO2 é: 
 
 C3H8 + O2  CO2 + H2O 
 
Após ter encontrado os valores nas CNTP e nas CPTP encontre um fator que 
possa converter CNTP em CPTP sem ter que fazer todas as contas que você 
fez antes. 
 
Resposta: 
Balanceamento: C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O 
 1 mol 5 mols 3 mols 4 mols 
Massa molar do propano = 44g/ mol 
Massa molar do gás carbônico = 44g/ mol 
 
Número de mols de propano = massa/massa molar = 36g/44g.mol-1 = 0,82 
1 mol de propano ------ 3 mols de gás carbônico 
0,82 ------ x => x = 0,82 x 3 = 2,46 mols 
 
Nas CNTP 1 mol ocupa 22,4 L logo 2,46 ocuparão = 22,4 x 2,46 = 55,11 L. 
Nas CPTP 1 mol ocupa 22,7 L logo 2,46 ocuparão = 22,7 x 2,46 = 55,84 L. 
 
O fator de conversão entre CPTP e CNTP será : f = 22,7/22,4 = 1,013 
Conclusão quando você tiver o valor do volume nas CNTP é só multiplicar esse 
valor por 1,013 para obter o valor nas CPTP 
 
Verificando: 55,84 x 55,11 = 1,013 
 
 
3a questão (2,0 pontos) 
Carbonato de cálcio e ácido sulfúrico reagem segundo a reação não 
balanceada. 
 
CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + CO2 + H2O 
 
Balanceie a reação e responda: 
partindo-se de 300 gramas de carbonato de cálcio com 5% de impurezas, qual 
a massa de sulfato de cálcio formada considerando que a reação tenha 88 % 
de rendimento? 
Resposta: 
Balanceamento: CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + CO2 + H2O – já está 
balanceada 
 
Massa de carbonato puro utilizado = 300g x 0,95 = 285g 
Massa molar do carbonato = 100g/mol 
Número de mols de carbonato utilizado na reação = 285/100 = 2,85 mols 
 
Se a relação estequiométrica observada no balanceamento é 1:1 entre todos 
os componentes da reação então 2,85 mols de carbonato de cálcio produzirão 
2,85 mols de sulfato de cálcio. 
 
Massa molar do sulfato de cálcio = 136,14g/mol 
n = m/M => m = n x M => m = 2,85 x 136,14 = 388 g na reação com 
rendimento de 100%. 
 
Como o rendimento é de 88% temos: 
m= 388 x 0,88 = 341,44g de CaSO4 formados. 
 
4a questão (1,0 pontos) 
A massa molar do ferro é igual a 55,84 g/mol. Alguns alunos, menos atentos, 
costumam dizer então que 1 átomo de ferro pesa 55,84 g. 
Se considerarmos que uma lapiseira de aço tenha 2,408 x 1023 átomos de ferro 
ela deverá ser tão pesada que não poderemos levantá-la. O que é obviamente 
impossível. Qual o erro que esses alunos cometem? Diga como seria o correto. 
Para facilitar apresente sua resposta com cálculos. Diga qual seria o peso 
aproximado da lapiseira. 
Respostas 
A massa molar do ferro é 55,84 g/mol logo a massa de um átomo de ferro é: 
 
1 mol - 6,02 x 10^23 átomos - 55,84 g 
 1 átomo - x 
=> x = 55,84 / 6,02 x 1023 = 9,28 x 10 -23 g. Bem leve. 
 
Logo a lapiseira deverá ser leve => 2,408 x 1023 x 9,28 x 10 -23 = 23 g. 
 
O erro dos alunos desatentos está em considerar massa molar como massa de 
um átomo ou de uma molécula. 
 
5a questão (1,0 pontos) 
 
 
 
Stévia rebaudiana – adoçante natural 
 
 
 
 
Entre os edulcorantes de origem natural, permitidos para uso em alimentos em 
substituição a sacarose, destaca-se o extrato de folhas de stévia, extraído das 
folhas da planta Sul Americana Stévia rebaudiana (Bert). Um dos principais 
compostos é o glicosídeo – rebaudiosídeo A. 
Considerando que apenas 1,5 mg de stévia são necessárias para produzir a 
mesma sensação de doçura que 450 mg de sacarose (açúcar extraído da 
cana) diga quantas moléculas de açúcar de cana devem ser usadas no lugar 
de uma molécula de stévia para que tenha o mesmo efeito sobre o paladar? 
 
Obs: considere, para efeitos de cálculos, que na stévia só existe o 
rebaudosídeo A, como adoçante,. 
 
Dados: 
massas molares aproximadas (g/mol): açúcar de cana: 340 
rebaudosídeo A – 967. 
 
Resposta. 
Relação entre as massa de adoçantes para ver quanto de sacarose é 
necessário para termos a mesma doçura. 
 
Número de mols de stevia = 1,5 x 10-3/967 = 0,00155 x 10-3 = 1,55 x10-6 mols 
1 mol ------ 6,02 x 1023 moléculas 
1,55 x10-6 ------ x 
=> x = 1,55 x10-6 x 6,02 x 1023 = 9,33 x 1017 moléculas de stevia 
 
Número de mols de sacarose = 0,45/340 =1,32 x 10-3 mols 
1 mol ------ 6,02 x 1023 moléculas 
1,32 x 10-3 ------ x => x = 1,32 x 10-3 x 6,02 x1023 = 7,95 x 1020 moléculas de 
sacarose 
 
Necessitamos de 7,95 x 1020 moléculas de sacarose para termos a mesma 
sensação de doçura que 9,33 x 1017 moléculas de stévia produzem. Para uma 
molécula de stevia necessitaremos: 
 
9,33 x 1017 stevia ------- 7,95 x 1020 sacarose 
1 ------- x 
=> x = 7,95 x 1020/9,33 x 1017 = 0,83 x103 = 852 moléculas de sacarose. 
 
 
6a questão (1,0 pontos) 
Um recipiente está dividido em duas partições, conforme figura abaixo. Na 
partição A encontramos N2 sob as seguintes condições: VA= 2L, PA = 1 bar, TA 
= 25 0C. Na partição B encontramos também N2 sob as seguintes condições 
VB= 3L, PB = 1,5 bar, TB = 25 
0C. Ao retirar a partição os gases irão se misturar 
O que ocorrerá com a pressão dentro do recipiente? De quanto? 
 
 
 
Resposta: 
 
No início temos duas partições : PAVA = nA RT e PBVB = nB RT 
No final ou no equilíbrio quando as partições se juntam temos: 
PfVf= (nA +nB) RT porque os gases se misturaram num único volume. 
PfVf = (PAVA/RT + PBVB/RT) RT 
PfVf = PAVA + PBVB = 1 x 2 + 1,5 x 3 = 2 + 4,5 = 6,5 L.bar 
Como Vf = Va + VB = 2 + 3 => Pf = 6,5/5 = 1,3 bar 
 
 
 
7a questão (2,0 pontos) 
 
A aspirina, muito utilizada como analgésico, pode ser sintetizada através da 
reação representada pela equação a seguir: 
 
A B 
2 C7H6O3 + C4H6O3  2 C9H8O4 + H2O 
 ácido anidrido aspirina 
salicílico acético 
 
Se misturarmos 5,2 g de ácido salicílico com 8g de anidrido acético, qual será a 
massa, em gramas, de aspirina obtida? 
Resposta: 
2 C7H6O3 + C4H6O3  2 C9H8O4 + H2O 
2 mols 1 mol 2 mols 1 mol 
 
1) Vamos primeiro descobrir quem é o reagente limitante e o reagente em 
excesso 
 
Massa molar do ácido salicílico = 138,12g/mol 
Número de mols de acido salicílico = 5,2/138,12 = 0,038 
 
Massa molar do anidrido acético = 102,1 g/mol 
Número de mols de anidrido acético = 8/102,1= 0,078 
 
Pela estequiometria 2 mols de ácido reagem com 1 mol de anidrido logo: 
 
2 mols de ácido ---- 1 mol de anidrido 
0,038 ---- x => x = 0,038 x ½ = 0,019 
 
Necessitamos apenas de 0,019 mols de anidrido para que a reação ocorra. 
Qualquer número de ols a mais não irá reagir. Como pelo enunciado do 
problema temos 0,078 mols de anidrido este é o reagente em excesso. O 
reagente limitante é o ácido. 
2) Vamos usar o reagente limitante para calcular a quantidade de aspirina 
obtida. 
Como pela estequiometria 2 mols de ácido produzem dois de aspirina a 
relação entre eles é 1:1 então se temos 0,038 mols de ácido obteremos 0,38 
mols de aspirina. 
 
Massa molarda aspirina = 180,14 g/mol 
N = m/M => m = 0,038 x 180,14 = 6,85 g de aspirina formada 
 
 
 
8a questão (1,0 pontos) 
A Lei das proporções definidas estabelece as condições de proporcionalidade 
entre os constituintes de uma reação química. Considerando-a, responda: 
 
Ao reagir 28g de monóxido de carbono e 32g de oxigênio obteremos: 
 
a) 44 g de gás carbônico com 2 g de oxigênio, que não reagiram. 
b) 44 g de gás carbônico com 16 g de oxigênio, que não reagiram. 
c) 46 g de gás carbônico. 
d) 46 g de gás carbônico, não restando nenhum dos gases. 
e) 22 g de gás carbônico ao lado de 16 g de oxigênio, que não reagiram. 
Justifique. 
 
Resposta 
 
Reação: CO + ½ O2  CO2 
 1 mol 0,5 mols 1 mol 
 28g 16g 44 g 
 
Pela estequiometria 28g de CO reagem com 16 g de O2 produzindo 44 g de 
CO2. Logo a resposta correta é a Letra b) pois das 32g de O2 usadas apenas 
16g de O2 reagiram.