Estequiometria envolvendo pureza

Prévia do material em texto

PUREZA 1 
Questão 01 - (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP) 
 
Um resíduo industrial é constituído por uma mistura de carbonato de cálcio (CaCO3) e sulfato de 
cálcio (CaSO4). O carbonato de cálcio sofre decomposição térmica se aquecido entre 825 e 900 ºC, já 
o sulfato de cálcio é termicamente estável. A termólise do CaCO3 resulta em óxido de cálcio e gás 
carbônico. 
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 
Uma amostra de 10,00 g desse resíduo foi aquecida a 900 ºC até não se observar mais alteração em 
sua massa. Após o resfriamento da amostra, o sólido resultante apresentava 6,70 g. 
 
O teor de carbonato de cálcio na amostra é de, aproximadamente, 
 
a) 33%. 
b) 50%. 
c) 67%. 
d) 75%. 
 
Questão 02 - (PUC Camp SP) 
 
Muitos resíduos industriais podem ser utilizados novamente no processo produtivo. Por exemplo, 
resíduos de mármore possuem um potencial de uso nos processos de fabricação de aços, devido à sua 
composição química, como mostra os resultados da análise desse material 
 
 
(Disponível em: http://www.scielo.br) 
 
Nesses processos, o CaCO3 calcinado produz o CaO, usado para a dessulfuração do ferro gusa. 
 
A massa, em kg, de CaO produzida quando se utiliza 1,0 kg de resíduos de mármore é de, 
aproximadamente, 
 
Dados: 
Massas molares 
C  12 
O  16 
Ca  40 
 
a) 0,2. 
b) 0,4. 
c) 0,1. 
d) 0,3. 
e) 0,5. 
 
Questão 03 - (CEFET MG) 
 
Fitas de magnésio podem ser queimadas quando em contato com fogo e na presença de gás oxigênio. 
Durante a reação, pode-se observar a formação de um sólido branco e a liberação de uma luz intensa. 
http://www.scielo.br/
 
 
 
 
Suponha que uma fita de magnésio de 3 g, com 80% de pureza em massa, seja queimada. 
 
A massa aproximada, em gramas, do sólido branco será igual a 
 
a) 3. 
b) 4. 
c) 5. 
d) 6. 
 
Questão 04 - (UNIUBE MG) 
 
As reações envolvendo ácidos e bases são classificadas como reações de neutralização. Podem ser 
totais ou parciais, pois o elemento formado não precisa ter caráter necessariamente neutro. De acordo 
com a equação, que representa a reação de neutralização total entre 190 gramas de ácido sulfúrico 
(98% de pureza) e 190 gramas de hidróxido de potássio, pode-se afirmar que a massa e o reagente 
que sobram em excesso, após a reação são, aproximadamente: 
Dados: MMácido sulfúrico = 98g.mol
–1; MMhidróxido de Potássio = 56g.mol
–1 
 
a) 19,9 g de H2SO4. 
b) 24,0 g de K2SO4. 
c) 77,3 g de HSO3. 
d) 81,4 g de NaOH. 
e) 83,6 g de KOH. 
 
Questão 05 - (IFPE) 
 
O estanho é um metal prateado sendo empregado para produzir diversas ligas metálicas, utilizadas 
para recobrir outros metais e protegê-los da corrosão. É um dos metais mais antigos, que se tem 
conhecimento, sendo usado como um dos componentes do bronze desde a antiguidade. O estanho é 
obtido principalmente do mineral cassiterita onde apresenta-se como um óxido. O estanho é 
produzido pela redução do minério com carvão em alto forno. 
 
Assinale a alternativa com a massa de estanho obtida a partir de uma tonelada de cassiterita com 
30,2% de SnO2. 
 
Dados massas moleculares: Sn = 119 g/mol e O = 16 g/mol. 
 
SnO2 + 2  Sn + 2 CO 
 
a) 238 kg 
b) 151 kg 
c) 119 kg 
d) 476 kg 
e) 595 kg 
 
Questão 06 - (UCS RS) 
 
Um laboratório de análises químicas foi contratado por uma empresa de mineração para 
determinar o teor de carbonato de chumbo (II) presente em uma amostra de um mineral. O químico 
 
 
 
responsável pela análise tratou, inicialmente, a amostra com uma solução aquosa de ácido nítrico, em 
um béquer, com o objetivo de transformar o PbCO3 presente no mineral em nitrato de chumbo (II) – 
Equação 1. Em seguida, ele adicionou ao béquer uma solução de ácido sulfúrico em quantidade 
suficiente para garantir que todo o Pb(NO3)2 fosse convertido em sulfato de chumbo (II) – Equação 2. 
Por fim, o PbSO4 obtido foi isolado do meio reacional por filtração, seco até massa constante, e 
pesado. 
PbCO3 (s) + 2 HNO3 (aq)  Pb(NO3)2 (aq) + H2O (  ) + CO2 (g) (Equação 1) 
Pb(NO3)2 (aq) + H2SO4 (aq)  PbSO4 (s) + 2 HNO3 (aq) (Equação 2) 
 
Supondo que uma amostra de 0,79 g do mineral tenha produzido 0,84 g de PbSO4, pode-se 
concluir que a porcentagem em massa de PbCO3 na amostra é, em valores arredondados, de 
 
a) 55,8%. 
b) 60,6%. 
c) 71,4%. 
d) 87,5%. 
e) 93,7%. 
 
TEXTO: 1 - Comum à questão: 7 
 
Considere o texto retirado do website da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). 
 
“ [...] Junho de 2003. Um erro em uma indústria farmacêutica provoca intoxicação em dezenas de 
pessoas. Há uma morte confirmada e outras 15 suspeitas. A causa: um veneno chamado carbonato de 
bário. O Celobar, medicamento que causou a tragédia, deveria conter somente sulfato de bário. Mas, 
na tentativa de transformar o carbonato em sulfato, algum erro fez com que quase 15% da massa do 
Celobar comercializado fosse de carbonato de bário. 
Pacientes tomam sulfato de bário para que os órgãos de seu sistema digestório fiquem visíveis nas 
radiografias. É o chamado contraste. O problema é que os íons bário são muito tóxicos. Quando 
absorvidos causam vômito, cólicas, diarreia, tremores, convulsões e até a morte. Cerca de 0,5 g é 
dose fatal. Mas, se a toxicidade é do bário, por que o sulfato de bário não é perigoso e o carbonato de 
bário sim? 
É que o sulfato de bário praticamente não se dissolve na água. Sua solubilidade em água é de 
apenas 1,010–5 mol/L (sob temperatura de 25ºC). O que os pacientes ingerem é uma suspensão 
aquosa desse sal em que a maior parte dele não está dissolvida. Sem dissolução, não há, praticamente, 
dissociação do sal. É por isso que os íons bário não são liberados para serem absorvidos pelo 
organismo. Não há perigo. 
Ainda assim, só para garantir, essa suspensão costuma ser preparada em uma solução de sulfato de 
potássio, um sal bastante solúvel em água. A função desse sal é aumentar a concentração de íons 
sulfato. Desse modo, o equilíbrio da dissociação do sal é bem deslocado para a esquerda, diminuindo 
ainda mais a presença de íons bário na suspensão. 
Com o carbonato de bário é diferente. Apesar de pouco solúvel em água, ele reage com o ácido 
clorídrico do nosso estômago formando um sal solúvel, o cloreto de bário. Ao se dissolver, esse sal se 
dissocia, liberando íons bário para o organismo. O corpo absorve esses íons, e a intoxicação acontece. 
Triste é saber que uma simples gota de ácido clorídrico, misturada ao Celobar, teria evitado a 
tragédia. Essa gota produziria bolhas de gás carbônico, o que evidenciaria a presença do veneno no 
medicamento [...]”. 
http://www2.unifesp.br/reitoria/residuos//curiosidades/casocelobar 
(data do acesso: 12/04/2016). 
 
 
 
 
Questão 07 - (ACAFE SC) 
 
Uma amostra de 1,000g de carbonato de bário foi analisada. Utilizando-se de técnicas apropriadas 
foram necessários 8,0 mL de ácido clorídrico padronizado na concentração 1,00 mol/L para reagir 
completamente com esse sal. Assinale a alternativa que contém a pureza dessa amostra em % (m/m). 
Dados: Ba: 137,3 g/mol; O: 16 g/mol; C: 12 g/mol. 
 
a) 57,8%. 
b) 39,4%. 
c) 15,0%. 
d) 78,9%. 
 
TEXTO: 2 - Comum à questão: 8 
 
Em 2013, o comércio internacional de minério de ferro foi de 1,23 bilhão de toneladas, dado que 
ilustra claramente o fenômeno da globalização. Nesse cenário, o Brasil ocupa posição de destaque 
porque possui a segunda maior reserva do planeta, em termos de ferro contido no minério. Os dois 
principais minérios encontrados no Brasil são a hematita (Fe2O3) e a magnetita (Fe3O4). O ferro 
também é comumente encontrado na siderita (FeCO3). 
 
Questão 08 - (ESCS DF) 
 
Se, em determinado ano, o Brasil exportou 300 milhões de toneladas de minério de ferro, sendo 60% 
de hematita e 40% de magnetita, então a massa de ferro, em milhões de toneladas, contida no minério 
de ferro exportado foi 
 
a) superior a 215. 
b) inferior a 205. 
c) superior205 e inferior a 210. 
d) superior a 210 e inferior a 215. 
 
Questão 09 - (IFPE) 
 
O gás etino, conhecido no cotidiano como gás acetileno, é um hidrocarboneto de fórmula molecular 
(C2H2), vendido em cilindros metálicos de alta pressão e, em solução de acetona, possui alto poder de 
detonação. É utilizado na fabricação de solventes, plásticos e borracha, devido à grande quantidade 
de calor liberado na combustão, é usado nos maçaricos de oficinas automotivas nos trabalhos de 
funilaria (soldas de peças). Pode ser obtido através da reação entre o carbeto de cálcio (CaC2) e água, 
como mostra a reação a seguir: 
 
CaC2 + 2H2O  C2H2 + Ca(OH)2 
 
Assinale a alternativa que indica corretamente o volume produzido de gás acetileno, em litros, nas 
CNTP, quando se utilizam 200g de carbeto de cálcio (CaC2) com 80% de pureza. 
Dados: massa molar do CaC2 = 64 g/mol ; volume molar = 22,7L/mol. 
 
a) 68,98 
b) 56,75 
c) 22,54 
d) 93,56 
 
 
 
e) 30,43 
 
Questão 10 - (Mackenzie SP) 
 
A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode ser representada pela equação a seguir: 
 
4 FeS2(s) + 11 O2(g)  2 Fe2O3(s) + 8 SO2(g) 
 
Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, é correto afirmar que o volume de SO2 
produzido na reação de 600 g de pirita que apresente 50% de pureza é de 
Dado: massa molar (g.mol–1) FeS2 = 120 
 
a) 56,0 L. 
b) 112,0 L. 
c) 168,0 L. 
d) 224,0 L. 
e) 280,0 L. 
 
Questão 11 - (PUC SP) 
 
Uma amostra de 2,00 g formada por uma liga metálica contendo os metais cobre e prata foi 
completamente dissolvida em ácido nítrico concentrado. À solução aquosa resultante foi adicionada 
solução aquosa de NaCl em excesso. O precipitado formado foi filtrado e após seco, obteve-se 1,44 g 
de sólido. 
A partir desse experimento pode-se concluir que o teor de prata na liga metálica é de 
Dados: CuCl2 é um sal solúvel em água, enquanto que AgCl é um sal insolúvel em água. 
 
a) 34%. 
b) 43%. 
c) 54%. 
d) 67%. 
e) 72% 
 
Questão 12 - (UERN) 
 
A hematita é um mineral de óxido de ferro III (Fe2O3) muito comum, possui brilho metálico e 
coloração preta, cinza, marrom, marrom avermelhado ou vermelho. Por ser abundante, é a principal 
fonte do ferro. É encontrada tipicamente nos lugares onde há água parada ou fontes de água mineral 
quente. Considere que a partir de 5,0 t de hematita obtém-se 2,8 t de metal ferro. Nesse caso, a pureza 
do minério em questão, em %, é de, aproximadamente: 
 
a) 55. 
b) 62,5. 
c) 80. 
d) 160. 
 
Questão 13 - (UniCESUMAR SP) 
 
O dicromato de amônio decompõe-se formando óxido de crômio (III), gás nitrogênio e água, 
processo representado pela equação química a seguir. 
 
 
 
 
(NH4)2Cr2O7(s)  N2(g) + 4 H2O(g) + Cr2O3(s) 
 
Considere que uma amostra de 4,00 g de dicromato de amônio impuro é submetida ao processo de 
decomposição, restando no final 3,00 g de um resíduo sólido. Sabendo que as impurezas presentes 
não sofrem transformação nas condições do experimento e que todo o dicromato reagiu, o teor de 
dicromato de amônio presente na amostra testada é de 
 
a) 25%. 
b) 40%. 
c) 63%. 
d) 75%. 
e) 88%. 
 
Questão 14 - (FMABC SP) 
 
O hidróxido de magnésio é um sólido pouco solúvel em água e o princípio ativo do leite de magnésia, 
suspensão em água que atua como antiácido estomacal ou laxante. Uma amostra de massa 1,00 g 
contendo hidróxido de magnésio e impurezas sólidas foi completamente neutralizada por 50,0 mL de 
uma solução aquosa de ácido nítrico de concentração 0,40 mol/L. 
Considerando que as impurezas não reagiram durante o processo, pode-se afirmar que o teor de 
hidróxido de magnésio presente na amostra impura é de 
 
a) 29%. 
b) 49%. 
c) 58%. 
d) 70%. 
e) 87% 
 
Questão 15 - (PUC RJ) 
 
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 ºC de forma a decompor o 
carbonato de cálcio, produzindo gás CO2. A massa da cerâmica, após o tratamento térmico, foi igual 
a 191,20 g. 
 
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. 
Dado: 
3CaCO
M = 100 g mol–1 
2CO
M = 44 g mol–1 
 
Gab: 
a) CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 
b) Houve perda de 8,80 g de CO2, o que equivale a 0,20 mol (8,80/44). Ou seja, ter-se-ia 0,20 mol 
de CaCO3, o que equivale a 20,00 g em massa. Assim, o teor de carbonato de cálcio na amostra 
seria (20,00 de CaCO3/200,00 de amostra) x 100 = 10%. 
 
 
 
 
Questão 16 - (UCS RS) 
 
O óxido de titânio (IV) é um dos principais pigmentos de coloração branca utilizado pelas 
indústrias de tintas. Esse pigmento apresenta alta durabilidade, além de oferecer alta retenção do 
brilho, aliada a uma boa dispersão. Por isso, é importante que haja um método eficiente que seja 
capaz de quantificar esse óxido em tintas, de modo a assegurar a qualidade das mesmas. Um dos 
métodos utilizados para realizar essa quantificação consiste em reagir o TiO2, presente na amostra de 
tinta, com trifluoreto de bromo, de acordo com a equação química representada abaixo. 
3 TiO2 (s) + 4 BrF3 (ℓ)  3 TiF4 (s) + 2 Br2 (ℓ) + 3 O2 (g) 
Nessa reação, o gás oxigênio formado pode ser facilmente recolhido e sua massa determinada. 
Supondo que nessa determinação, 2,38 g de uma amostra de tinta libere 0,14 g de O2, pode-se 
concluir que o percentual de TiO2 na amostra é de aproximadamente 
 
a) 0,14. 
b) 0,42. 
c) 2,38. 
d) 7,14. 
e) 14,7. 
 
Questão 17 - (UFRGS RS) 
 
Nas tecnologias de energias renováveis, estudos têm sido realizados com tintas fotovoltaicas 
contendo nanopartículas de dióxido de titânio, TiO2. 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. 
2 FeTiO3 + 4 HCl + Cl2  2 FeCl3 + 2 TiO2 + 2 H2O 
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: TiO2 = 80 g.mol
–1 e FeTiO3 = 152 g.mol
–1) 
 
a) 16 kg. 
b) 26,3 kg. 
c) 52,6 kg. 
d) 105,2 kg. 
e) 210,4 kg. 
 
Questão 18 - (FCM PB) 
 
O Carbonato de lítio (Li2CO3) é um composto químico bastante utilizado por psiquiatras como um 
estabilizador do humor no tratamento de doença maníaco-depressiva e distúrbio bipolar sendo 
considerado atualmente como a droga mais efetiva no tratamento destas doenças por muitos 
especialistas. A farmacologia dessa droga ainda não é plenamente conhecida, mas parece atuar no 
equilíbrio de sódio e potássio, do qual depende a transmissão dos impulsos nervosos. Além das 
aplicações médicas o carbonato de lítio tem inúmeras aplicações como a obtenção de outros 
compostos de lítio, como aditivo para a produção de alumínio, em vidros à prova de fogo, como 
componente em cimentos rápidos, em pisos, esmaltes. Em uma indústria farmacêutica, suspeitando-
 
 
 
se da contaminação de um lote de carbonato de lítio submeteu-se 148 g desta amostra à pirólise 
completa obtendo-se 42 g de óxido de lítio. A partir do resultado obtido, é correto concluir que: 
 
a) A amostra era pura contendo 100% de carbonato de lítio. 
b) A amostra continha aproximadamente 83% de carbonato de lítio. 
c) A amostra continha aproximadamente 17% de carbonato de lítio. 
d) A amostra continha apenas 30% de carbonato de lítio. 
e) A amostra era impura e continha apenas 70% de carbonato de lítio. 
 
Questão 19 - (PUC GO)Considere o trecho a seguir: 
 
“Tão simples! tão claro! Olhou para as calças de brim surrado e o rodaque cerzido, e notou que até há 
pouco fora, por assim dizer, um exterminado, uma bolha; mas que ora não, era um vencedor.” 
(ASSIS, Machado de. Quincas Borba. 
São Paulo: Ática, 2011. p. 38-39.) 
 
 O brim é um tecido composto principalmente de algodão. É comumente tingido de índigo 
(colorante azul) que tem uma produção anual de 50 mil toneladas. A maioria dessa produção (95%) é 
destinada à indústria têxtil. Devido à baixa afinidade do índigo pela fibra de algodão, somente a 
superfície dos fios fica azul, deixando o núcleo da fibra com coloração branca. Estima-se que cerca 
de 15% do índigo usado na indústria têxtil é descartado como resíduo. Esse resíduo, quando não 
tratado corretamente, acaba causando sérios problemas ambientais. 
 O algodão tem em sua constituição 94% de celulose, cuja fórmula molecular é (C6H10O5)n. A 
celulose é um polissacarídeo formado por um único monômero (a glicose: C6H12O6). Ela pode 
apresentar uma configuração aberta ou fechada, dependendo do ambiente químico. 
 
Assinale a única alternativa correta com relação ao exposto acima: 
 
a) P ara formar a celulose, as moléculas de glicose se unem por uma ligação covalente resultante da 
reação de condensação entre elas, que leva à perda de um grupo OH–. 
b) P ara formar a celulose, as moléculas de glicose se unem por uma ligação iônica resultante da 
reação de adição entre elas, que leva à perda de uma molécula de H2O. 
c) A massa atômica de uma molécula de celulose com 45 monômeros é de 10100 u. 
d) Segundo o texto, a quantidade de índigo nos resíduos industriais das indústrias têxteis é de 
aproximadamente 7 mil toneladas. 
 
Questão 20 - (UNEB BA) 
 
A luz é um dos fenômenos físicos mais interessantes da natureza. Aliás só é possível observar a 
natureza a partir da luz. [...] A luz é uma radiação eletromagnética que, dependendo da frequência ou 
do comprimento de onda, interage com a matéria de diferentes modos. Por exemplo, a luz visível — 
que compreende radiações de uma pequena faixa do espectro eletromagnético, de 700 a 400 
nanômetros — é a faixa que os olhos conseguem ver. 
Os materiais semicondutores que constituem os LEDs são usados na construção de quase todos os 
dispositivos eletrônicos utilizadas hoje pela população. A grande vantagem desses materiais é que sua 
condutividade elétrica pode ser controlada a partir da introdução de outros elementos na liga formada 
pelos semicondutores. De modo simplificado, pode-se dizer que, ao introduzir outro elemento, 
aumenta-se ou diminuí-se a quantidade de elétrons disponíveis para conduzir eletricidade no 
 
 
 
semicondutor. O material obtido é conhecido como nitreto de gálio, GaN, e, quando dopado com 
alumínio e índio, emite luz na faixa do azul. O prêmio Nobel de Física de 2014 contemplou uma 
descoberta que já se transformou em tecnologia e permitirá uma revolução nos processos da geração 
de luz. As LEDs, que emitem luz branca, estão cada vez mais presentes no dia a dia. Muito delas já 
são utilizadas em luminárias e em automóveis, com a grande vantagem de ter eficiência e 
durabilidade muito maiores que as dos demais tipos de lâmpadas. (OLIVEIRA, 2014). 
OLIVEIRA, Adilson de. Uma nova luz em nossas vidas. Disponível em: 
< http//ciênciahoje.uol.com.br/colunas /fisica-sem-misterio/uma-nova-luz- 
emnossas-vidas>. Acesso em: 3 nov. 2914. 
 
 
 
Tendo em vista a importância dos materiais semicondutores na fabricação de LEDs usados em quase 
todos os dispositivos eletrônicos no mundo e, dentre esses, um dos mais modernos é o nitreto de 
gálio, GaN, dopado com átomos de alumínio e de índio, emissor de luz na faixa do azul, é correto 
afirmar: 
 
01. O nitreto de gálio é uma macromolécula covalente. 
02. A massa de uma lâmina de GaN de 200,0cm3 é igual a 1,0kg. 
03. A luz azul é emitida na passagem de elétrons de níveis de energia mais internos para outros mais 
externos no átomo. 
04. A pureza de 1,0mol de gálio que contém um átomo do metal índio por 1,0 106 átomos desse 
elemento químico é igual a 99%. 
05. Os átomos de alumínio e de índio contêm números diferentes de elétrons na camada de valência 
porque pertencem a períodos diferentes da Tabela Periódica. 
Gabarito 
1. Gab: D 
2. Gab: D 
3. Gab: B 
4. Gab: A 
5. Gab: A 
6. Gab: E 
7. Gab: D 
8. Gab: D 
9. Gab: B 
10. Gab: B 
11. Gab: C 
12. Gab: C 
13. Gab: C 
14. Gab: C 
15. Gab: 
16. Gab: E 
17. Gab: B 
18. Gab: E 
19. Gab: D 
20. Gab: 01