Química Relações estequiométricas - Exercícios complementares

Prévia do material em texto

Prof. Rafael - Química – Relações estequiométricas 
Exercícios complementares 
 
01. Hidreto de sódio reage com água, dando hidrogênio, segundo a reação: 
NaH + H2O → NaOH + H2 
Para obter 30 mols de H2, são necessários quantos mols de água? 
 
02. No motor de um carro a álcool, o vapor do combustível é misturado com o ar e se queima à custa 
de faísca elétrica produzida pela vela no interior do cilindro. Dada a seguinte reação, não balance-
ada: 
C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) 
A quantidade, em mols, de gás carbônico formado na combustão completa de 414 gramas de etanol 
é igual a: 
 
03. A massa de dióxido de carbono liberada na queima de 640 g de metano, quando utilizado como 
combustível, é: 
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) 
 
04. Dada a reação não-balanceada: 
Zn + HCl → ZnCl2 + H2 
Qual a quantidade de substância, em mol, de átomos de zinco que reagem completamente com 
0,8 mol de ácido clorídrico (HCl)? 
 
05. A combustão completa do metano (CH4) produz dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Qual a 
quantidade de substância, em mol, de água que são liberados quando temos a queima de 0,8 mol 
de metano? 
 
06. Qual a massa, em gramas, de H2 são liberados na reação completa de 5 mol de cálcio metálico 
com ácido clorídrico? 
Dado: H2= 2 gmol-1 
Ca + HCl → CaCl2+ H2 
 
07. A quantidade de substância de água, em mol, produzida pela combustão completa de 400 g de gás 
hidrogênio é de: Dados: H = 1. 
H2(g)+ O2(g) → H2O(g) 
 
08. O ácido fosfórico, usado em refrigerante tipo “cola” e possível causador da osteoporose, pode ser 
formado a partir da equação não-balanceada: 
Ca3(PO4)2+ H2SO4 → H3PO4+ CaSO4 
Partindo-se de 434 g de Ca3(PO4)2 e usando-se quantidade suficiente de H2SO4, qual, em gramas, 
a massa aproximada de H3PO4 obtida? 
 
09. Dada a reação: 
2 Fe + 6 HCl → 2 FeCl3 +3 H2 
A massa, em gramas, de gás hidrogênio, produzidas pela reação de 784 g de ferro, é igual a: 
 
10. O acetileno, utilizado em maçaricos, pode ser obtido pela hidrólise do carbureto de cálcio, de acordo 
com a equação não-balanceada: 
CaC2+ H2O → C2H2+ Ca(OH)2 
A massa, em gramas, de água que reagem com 15 mol de carbureto de cálcio é: 
 
11. Considere a equação da reação de combustão do acetileno (não-balanceada): 
C2H2(g)+ O2(g) → CO2(g)+ H2O(g) 
Admitindo-se CNTP e comportamento de gás ideal, a quantidade de substância, em mol, de gás 
carbônico (CO2) e a massa, em gramas, de água (H2O), quando 4,48 litros de C2H2 reagem com 
excesso de oxigênio, é igual a: 
 
12. Jaques A. C. Charles, químico famoso por seus experimentos com balões, foi o responsável pelo 
segundo vôo tripulado. Para gerar gás hidrogênio, com o qual o balão foi cheio, ele utilizou ferro 
metálico e ácido, conforme a seguinte reação: 
Fe(s)+ H2SO4(aq) → FeSO4(aq)+ H2(g) 
Supondo-se que tenham sido utilizados 504 kg de ferro metálico, o volume, em litros, de gás hidro-
gênio obtido nas CNTP, e o número de moléculas de ácido sulfúrico, foi de: 
 
13. A combustão do gás amoníaco (NH3) é representada pela seguinte equação: 
2 NH3(g) + 3/2 O2(g) → N2(g) + 3 H2O(l) 
A massa de água, em gramas, obtida a partir de 89,6 L de gás amoníaco, nas CNTP, é igual a: 
(Dados: massa molar (gmol-1) H2O = 18; volume molar nas CNTP = 22,4 L.) 
 
14. Dada à equação, não balanceada: 
PbCl2 + Al2(SO4)3 → PbSO4 + AlCl3 
A quantidade de substância, em mol, de PbSO4, que serão formados a partir de 3 mols de Al2(SO4)3, 
é igual a: 
15. A sacarose é metabolizada pelos animais, sendo uma das principais fontes de energia para as 
células. Este metabolismo ocorre durante a respiração, formando CO2 e H2O como produtos 
C12H22O11(s) + O2(g)→ CO2(g) + H2O(l) 
Balanceie a equação acima e calcule o volume, em litros, de CO2 (CNTP) são gerados a partir de 
2 kg de sacarose. (Dados: volume molar (CNTP) = 22,4 L.mol-1) 
 
16. Na reação: 3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2, determine a massa, em gramas, de gás hidrogênio, 
produzidos pela reação de 5,5 mols de ferro, é: 
 
17. A cal virgem pode ser obtida a partir da decomposição térmica do carbonato de cálcio, a 1000°C e 
pressão atmosférica, segundo: 
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) 
Qual a quantidade, em massa, de gás carbônico produzida pela decomposição de três toneladas 
de CaCO3? (Dados: C = 12; O = 16; Ca = 40) 
 
18. O fósforo elementar é, industrialmente, obtido pelo aquecimento de rochas fosfáticas com coque, 
na presença de sílica. Considere a reação: 
2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C → P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO 
Determine a massa, em kg, de fósforo elementar são produzidos a partir de 3,1 kg de fosfato de 
cálcio. 
 
19. O método mais usado em laboratório para a obtenção do cloro é através da oxidação do ácido 
clorídrico com permanganato de potássio. A equação abaixo representa a reação que ocorre nesse 
método. 
2 KMnO4 + 16 HCl → 5 Cl2 + 2 KCl + 2 MnCl2 + 8 H2O 
Para se obter 10 mols de cloro qual a quantidade de substância, em mol, de KMnO4 e HCl, serão 
necessários: 
 
20. A massa, em gramas, de água formada na combustão completa de 432 gramas de propan-1-ol 
(C3H8O) é: 
C3H8O(l) + 9/2 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(l) 
 
21. Quando se coleta sangue para análises laboratoriais, utiliza-se como agente anticoagulante o ci-
trato de sódio (Na3C6H5O7). Para obtê-lo, faz-se a reação entre ácido cítrico (C6H8O7) e o hidróxido 
de sódio. 
C6H8O7 + 3 NaOH → Na3C6H5O7 + 3 H2O 
Calcule a massa de ácido cítrico consumida para se obter 25 mols de citrato de sódio. 
22. Na fabricação de fertilizantes químicos (adubos) nitrogenados, a amônia é produto básico. As in-
dústrias obtêm esse gás a partir do N2 atmosférico conforme a equação, não balanceada: 
N2(g) + H2(g) → NH3(g) 
A massa de nitrogênio necessária para a produção de 3,4 t de amônia é: 
 
23. Gás hidrogênio (H2) reage com óxido férrico (Fe2O3) a uma temperatura elevada para formar vapor 
d’água e ferro. Para produzir 1,96 kg de ferro, em presença suficiente de hidrogênio, a massa de 
óxido férrico necessária será: 
Fe2O3(s) + 3 H2(g) → 2 Fe(s) + 3 H2O(g) 
 
24. O cobre participa de muitas ligas importantes, tais como latão e bronze. Pode ser extraído de cal-
cosita, Cu2S, por meio de aquecimento em presença de ar seco, de acordo com a equação: 
Cu2S + O2 → 2 Cu + SO2 
Determine a massa de cobre que pode ser obtida a partir de 50 gramas de Cu2S: 
 
25. A equação a seguir indica a obtenção do etanol pela fermentação da sacarose. 
C12H22O11(s) + H2O(l) → 4 C2H5OH(l) + 4 CO2(g) 
Por este processo, para cada 1026 g de sacarose, obtém-se uma massa de etanol, em gramas, 
igual a? 
 
26. A quantidade de dióxido de enxofre liberado em uma fundição pode ser controlada fazendo-o reagir 
com carbonato de cálcio, conforme a reação representada a seguir. 
2 CaCO3(s) + 2 SO2(g) + O2 → 2 CaSO4(s) + 2 CO2(g) 
Supondo um rendimento de 100% dessa reação, a massa mínima de carbonato de cálcio neces-
sária para absorver uma massa de 3,2 toneladas de SO2, também expressa em toneladas, é: 
 
27. A metanfetamina, uma substância usada como medicamento, é eliminada do organismo por meio 
de uma série de reações. O processo global pode ser representado pela reação com O2, conforme 
mostra a equação 
4 C10H15N + 55 O2 → 40 CO2 + 30 H2O + 2 N2 
A quantidade de oxigênio, em miligramas, necessária para reagir completamente com 12 mg desse 
medicamento é, aproximadamente? 
 
28. O dióxido de nitrogênio (NO2) contribui para a formação da chuva ácida como resultado de sua 
reação com o vapor d'água da atmosfera. Os produtos dessa reação são o ácido nítrico e o monó-
xido de nitrogênio (NO). Calcule a massa do ácido nítrico que se forma, quando 13,8 g de NO2 
reagem com água em excesso. 
29. Os produtos de reação química abaixo, Ca(H2PO4)2 e CaSO4, misturados, representam o fertili-
zante químico (adubo) denominado superfosfato simples, fonte de P, Ca e S para a nutrição das 
plantas. Pela equação, observa-se que ele é obtido industrialmenteatravés da reação da rocha 
fosfática natural (apatita) Ca3(PO4)2 com H2SO4. 
Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + CaSO4 
 Superfosfato simples 
Calcule a massa de H2SO4 necessária para converter 1 tonelada de rocha fosfática em superfosfato 
simples. 
 
30. O carbeto de cálcio (massa molar = 64 g.mol–1) – também conhecido como carbureto – pode ser 
obtido aquecendo-se uma mistura de cal (CaO, massas molares Ca = 40 g.mol–1 e O = 16 g.mol–1) 
e carvão (C, massa molar = 12 g.mol–1) a uma temperatura de aproximadamente 300°C, gerando 
um subproduto gasoso com massa molar igual a 28 g.mol–1. O carbeto de cálcio pode reagir com 
água, produzindo acetileno (massa molar = 26 g.mol–1) e hidróxido de cálcio, sendo de uso comum 
nas carbureteiras, nas quais o gás que sai do recipiente é queimado para fins de iluminação, espe-
cialmente em cavernas. 
a) Escreva a equação química que representa a reação de obtenção do carbeto de cálcio. 
b) Que massa de carbeto de cálcio é necessária para a obtenção de 13 g de acetileno? 
 
31. A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser apresentada pela 
seguinte equação: 
C12H22O11 + H2O → 4 C2H5OH + 4 CO2 
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule 
a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente 
para encher um tanque de um automóvel. 
Dados: Densidade do etanol = 0,8 g/cm3 
 
32. O propano, um gás combustível reage com o oxigênio segundo a equação: 
C3H8 + O2 → CO2 + H2O 
Logo, o volume de CO2 obtido, nas CNTP, a partir da combustão de 0,20 mol de C3H8 será aproxi-
madamente: 
 
33. O sódio metálico reage violentamente com a água, de acordo com a equação não-balanceada: 
Na(s) + H2O(l) → NaOH(aq) + H2(g) 
Considerando que a massa de sódio metálico que foi consumido, é igual a 4,6 g, calcule a massa 
de hidróxido de sódio que foi produzido. 
 
34. O hidróxido de alumínio é um dos compostos utilizados como antiácido. No estômago, o ácido 
clorídrico, que é responsável pela acidez, é neutralizado segundo a equação química (não balan-
ceada): 
Al(OH)3 + HCl → AlCl3 + H2O 
Levando-se em consideração que um comprimido de antiácido contém 0,39 g de hidróxido de alu-
mínio, assinale a alternativa que representa a massa de ácido clorídrico, em gramas, que um com-
primido de antiácido é capaz de neutralizar. 
 
35. A cal viva, CaO, é um material utilizado no preparo de argamassas para construção civil, em pintu-
ras de baixo custo para muros (caiação), bem como em jardinagem. Ao preparar o material para 
pintura de caules de árvores, um jardineiro misturou, sob agitação, 28 kg de cal viva com água em 
excesso, realizando uma reação química. A reação da cal viva com água resulta na formação da 
cal extinta, hidróxido de cálcio. A quantidade máxima de cal extinta obtida, em kg, foi de: