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ATIVIDADE DE QUÍMICA – ESTEQUIOMETRIA . I UNIDADE 3ªano ___ ALUNO____________________Nº__ OBSERVAÇÃO – ANOTAR AS QUESTÕES NO CADERNO E RESOLVER , VALENDO NOTA DE ATIVIDADES. 1 – A reação entre amônia e metano é catalisada por platina. Formam-se cianeto de hidrogênio e hidrogênio gasosos. NH3 + CH4 HCN + 3H2 Calcule as massas dos reagentes para a obtenção de 2,7 kg de cianeto de hidrogênio (HCN), supondo-se 80% de rendimento da reação. (MM: NH3 = 17g/mol; HCN = 27g/mol; CH4 = 16g/mol) (R: 2,125 kg de NH3 e 2 kg de CH4) 2 – Qual a massa de gás carbônico (CO2) obtida na decomposição térmica do CaCO3, sabendo-se que 90,9 g desse composto sofreram reação com um rendimento de 80%? (MM: CaCO3 = 100 g/mol, CO2 = 44 g/mol) CaCO3 CaO + CO2 (R: 31,99 g) 3 – Qual é o número de toneladas de H2SO4 que poderia ser produzido por dia, através de um processo que usa 3,2 toneladas por dia de SO2, com uma eficiência de conversão de 70%? (SO2 = 64g/mol, H2SO4 = 98g/mol) SO2 + ½ O2 + H2O H2SO4 (R: 3,43 ton.) 4 – Em um tubo, 16,8g de bicarbonato de sódio são decompostos, pela ação do calor, em carbonato de sódio sólido, gás carbônico e água vapor. Qual o volume de gás carbônico, em litros, obtido nas CNTP, supondo o rendimento da reação igual a 90%? (NaHCO3 = 84g/mol) NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O (R: 2,016 L) 5 – Num processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2O3), considere a equação abaixo não balanceada: Utilizando-se 4,8t de minério (Fe2O3) e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, determine a quantidade de ferro (Fe) produzida. Fe2O3 + C Fe + CO (R: 2,688 ton) 6 – O inseticida DDT (massa molar = 354,5 g/mol) é fabricado a partir de clorobenzeno (massa molar = 112,5 g/mol) e cloral, de acordo com equação: 2C6H5Cℓ + C2HCℓ3O C14H9Cℓ5 + H2O clorobenzeno cloral DDT . Partindo-se de uma tonelada (1 t) de clorobenzeno e admitindo-se rendimento de 80%, determine a massa de DDT produzida. (R: 1,26 ton) 7 – O acetileno, substância de grande aplicação, é um gás menos denso do que o ar, empregado especialmente como combustível, uma vez que, quando queima em atmosfera de oxigênio puro, fornece uma chama azul de elevada temperatura. O processo industrial de obtenção de acetileno pode ser demonstrado pela equação abaixo . Sabendo-se que 100 g de carbeto de cálcio reagem com quantidade suficiente de água para a obtenção de 24,6g de acetileno, qual o rendimento percentual dessa reação? CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 (R: 60,5 %) 8 – A combustão de 36g de grafite (C) provocou a formação de 118,8 g de gás carbônico. Qual foi o rendimento da reação? (C = 12u; O = 16u). (R: 90 %) 9 – Numa reação de neutralização, 10,0 g de ácido sulfúrico são adicionados a 7,40 g de hidróxido de cálcio. H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2 H2O a) Qual o reagente em excesso? b) Qual a massa de reagente que irá sobrar no processo? (R: 0,2 g) c) Qual a massa de sulfato de cálcio produzida sabendo que o rendimento é de 83%? (R: 11,288 g) 10 – Determine a massa de Aℓ2O3 impuro (pureza = 60%) necessária para produzir 216g do metal alumínio, num processo com rendimento de 90%. Aℓ2O3 2 Aℓ + 3 O2 (R: 755,55 g) 11 – Níquel metálico puro pode ser obtido pela decomposição térmica do tetracarbonilníquel, Ni(CO)4. No processo é liberado o mesmo gás tóxico que usualmente provém dos automóveis. Calcule a massa de níquel metálico puro, expressa em gramas, que pode ser obtida por esta decomposição estequiométrica de 3,141 kg de Ni(CO)4, que apresenta um rendimento de 96%. Ni(CO)4 CO + Ni ESCOLA DE REFERÊNCIA EM ENSINO MÉDIO PROFESSOR ADAUTO CARVALHO PROF : RONALDO BRITO 12 – Uma das maneiras de se produzir cal viva (CaO) é através da pirólise do calcário (CaCO3). Uma amostra de 80 gramas de calcário produziu 40 gramas de cal viva. Qual o rendimento da reação? 13 – A grafita pura é constituída essencialmente de carbono. Sua queima pode ser representada pela equação: C + O2 CO2 a) qual o rendimento da reação sabendo que 66 gramas de grafita pura produz 230 gramas de CO2? b) se o rendimento da reação fosse 80% quantos gramas de carbono seriam necessários para se obter 30 gramas de CO2. 14 – 0,4 mol de ácido clorídrico puro reage com zinco em excesso. O volume de gás hidrogênio obtido é 3,360 L nas CNTP. Qual o rendimento desta reação? (R: 75 %) 15 – A reação entre cálcio e oxigênio produz óxido de cálcio. Que massa de CaO será obtida a partir de 8 g de oxigênio, numa reação que apresenta um rendimento de 70 %? (R: 19,6 g) 16 – A neutralização do hidróxido de ferro II com ácido clorídrico ocorre com rendimento de 90 %. Que massa de cloreto de ferro II será produzida partindo-se de 18 g hidróxido de ferro II ( FeOH) e excesso de HCℓ ? (R: 22,9 g) 17 – 65 kg de zinco em pó foram atacados por ácido clorídrico, produzindo um sal e liberando gás hidrogênio Determine o rendimento desta reação, sabendo que a massa de hidrogênio obtida foi de 1,5 kg. Zn + 2 HCℓ ZnCℓ2 + H2 18 – “A contaminação da água com arsênio é uma preocupação do governo de Bangladesh (...) que já pediu ajuda internacional”. O arsênio não reage rapidamente com a água. O risco da permanência do arsênio em água é o seu depósito nos sedimentos. É a seguinte reação do arsênio com 75 gramas de arsênio reagiram com NaOH suficiente, produzindo 25,2 litros de H2, nas CNTP. Qual o rendimento obtido nesta reação e a massa de Na3AsO3 produzida? 2 As + 6 NaOH 2 Na3AsO3 + 3 H2 19 – A combustão do gás amoníaco é representada pela seguinte equação, não balanceada: NH3 + O2 N2 + H2O Calcule a massa de água, obtida a partir de 56 L de NH3, nas CNTP, sabendo que o rendimento da reação é de 95%. 20 - Hidreto de sódio reage com água, formando hidrogênio, segundo a reação: NaH + H2O NaOH + H2 21 - Para obter 10 mols de moléculas de H2 , são necessários quantos mols de moléculas de água? 22 - Qual a massa de dióxido de carbono, em gramas, liberada na queima de 80 g de metano, quando utilizado como combustível? Dados: H = 1; C = 12; O = 16 (massas molares, em g/mol). 23 - No motor de um carro a álcool ( C2H6O ), o vapor do combustível é misturado com o ar e se queima à custa de faísca elétrica, produzida pela vela no interior do cilindro. Qual a quantidade, em mols, de água formada na combustão completa de 138 gramas de etanol? Dados: H = 1; C = 12; O = 16 (massas molares, em g/mol). 24 - A sacarose ( C12H22O11 ) é metabolizada pelos animais, sendo uma das principais fontes de energia para as células. Esse metabolismo ocorre durante a respiração, formando CO2 e H2O como produtos: C12H22O11 + O2 CO2 + H2O Balanceie a equação acima e calcule quantos litros de CO2 (CNTP) são gerados a partir de 20 g de sacarose. 25 - Em relação à produção de fosfato de sódio por meio da reação do ácido fosfórico com um excesso de hidróxido de sódio, pede-se a quantidade, em gramas, de fosfato de sódio ( Na3PO4 )produzido ao se utilizarem 2,5 · 10 23 moléculas de ácido fosfórico. Dados: Na = 23; P = 31 e O = 16 (massas molares em g/mol). 26 - Os clorofluorcarbonos (CFC) sofrem decomposição nas altas camadas da atmosfera, originando átomos de cloro, os quais atacam moléculas de ozônio (O3 ), e, assim, produzem oxigênio: Cℓ + O3 CℓO + O2 Supondo que 1 mol de ozônio seja totalmente transformado em moléculas de oxigênio, calcule o número de moléculas produzidas. 27 - Calcule o número de moléculas de NO formadas, junto à água, na reação da amônia(NH3 ) com 3,60 x 10 21 moléculas de oxigênio. 28 - Conhecida a reação de obtenção da amônia, abaixo equacionada, qual o volume de gás hidrogênio necessário para a obtenção de 6,0 litros de NH3 ? 3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g) 29 - O ácido acetilsalicílico, mais conhecido com o nome de aspirina, é um dos medicamentos mais utilizados em todo o mundo. Sua fórmula molecular é C9H8O4. a) Qual a porcentagem, em massa, de carbono na aspirina? b) Quantas moléculas de aspirina existem em um comprimido com 540 mg desse medicamento? 30 - Em grandes cidades, devido a impurezas em combustíveis, ocorre a formação de dióxido de enxofre que reage com o oxigênio do ar, formando trióxido de enxofre, que, em contato com a água, é responsável pela formação de chuva ácida. A chuva ácida é capaz de transformar o mármore (carbonato de cálcio) de estátuas em gesso (sulfato de cálcio), danificando-as. Escreva as equações químicas balanceadas das três reações descritas no texto. 31 - Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação: Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g) Percebe-se dessa reação que o CO2 é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. a) Qual é esse impacto ambiental? b) Calcule o volume de gás carbônico liberado na atmosfera durante a produção de 1,12 toneladas de ferro. Considere que, nas condições ambientais, um mol de qualquer gás ocupa 24,5 litros. 32 - O Fósforo pode ser produzido industrialmente por meio de um processo eletrotérmico no qual fosfato de cálcio é inicialmente misturado com areia e carvão; em seguida, essa mistura é aquecida em um forno elétrico onde se dá a reação representada a seguir: a) Determine a quantidade máxima, em mols, de fósforo formado quando são colocados para reagir 8 mols de Ca3(PO4)2 com 18 mols de SiO2 e 45 mols de carbono. b) Determine o volume de monóxido de carbono que será obtido nas CNTP quando são colocados para reagir 30mols de carvão com o fosfato de cálcio e a areia (SiO2). Dado: O volume molar de um gás nas CNTP é 22,4 L. 33 - A pirolusita é um minério do qual se obtém o metal manganês (Mn), muito utilizado em diversos tipos de aços resistentes. O principal componente da pirolusita é o dióxido de manganês (MnO2). Para se obter o manganês metálico com elevada pureza, utiliza-se a aluminotermia, processo no qual o óxido reage com o alumínio metálico, segundo a equação abaixo (não balanceada) . Considerando que determinado lote de pirolusita apresenta teor de 80% de dióxido de manganês (MnO2), calcule a massa mínima de pirolusita (em toneladas) necessária para se obter 1,10 t de manganês metálico. MnO2 + Aℓ Aℓ2O3 + Mn
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