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LISTA DE EXERCÍCIO - ESTEQUIOMETRIA Questão 1 Questão 2 Exemplo 2: Enem 2013 - Caderno branco: Questão 3 Questão 81 do Enem 2013 do caderno azul Questão 4 (PUC-MG) Fosgênio, COCl2, é um gás venenoso. Quando inalado, reage com a água nos pulmões para produzir ácido clorídrico (HCl), que causa graves danos pulmonares, levando, finalmente, à morte: por causa disso, já foi até usado como gás de guerra. A equação química dessa reação é: COCl2 + H2O → CO2 + 2 HCl Se uma pessoa inalar 198 mg de fosgênio, a massa de ácido clorídrico, em gramas, que se forma nos pulmões, é igual a: a) 1,09 . 10 -1 . b) 1,46 . 10 -1 . c) 2,92 . 10 -1 . d) 3,65 . 10 -2 . e) 7,30 . 10 -2 . Questão 5 (Mackenzie-SP) CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g) O volume de CO2, medido a 27ºC e 1atm., produzido na combustão de 960,0 g de metano, é: a) 60,0 L b) 1620,0 L c) 1344,0 L d) 1476,0 L e) 960,0 L Dados: massa molar do CH4 = 16,0 g/mol constante universal dos gases: R = 0,082 atm.L/mol.K Questão 6 Qual é a quantidade de matéria de gás oxigênio necessária para fornecer 17,5 mol de água, H2O(v), na queima completa do acetileno, C2H2(g)? a) 43,75 mol b) 2 mol c) 17,5 mol d) 35 mol e) 27,2 mol Questão 7 Quantas moléculas de água, H2O(v), são obtidas na queima completa do acetileno C2H2(g), ao serem consumidas 3,0 . 10 24 moléculas de gás oxigênio? a) 120 . 10 24 b) 0,12 . 10 23 c) 12 . 10 24 d) 1,2 . 10 23 e) 1,2 . 10 24 Gabarito Resolução: Questão 1 1º) Escrever a equação e balanceá-la. Veja que o enunciado fala da reação de combustão do gás butano, então o estudante já precisa saber que toda combustão completa resulta da reação do combustível (que nesse caso é o butano) com o oxigênio do ar, com a formação de dióxido de carbono (CO2) e água como produtos: 1 C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O Se você não sabe balancear uma equação química, clique aqui para aprender. 2º) Observar a proporção estequiométrica. Veja pelos coeficientes da equação que 1 mol de C4H10 forma 4 mol de CO2. Então, a proporção entre esses dois compostos na reação acima é de 1 : 4. 3º) Relacionar as proporções estequiométricas com a massa das substâncias por meio de regras de três. No enunciado já foram dadas as massas moleculares do C4H10 e do CO2, mas, em muitos casos, você precisará calcular. Se tiver quaisquer dúvidas sobre isso, leia o texto Massa Molecular e Massa Fórmula. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) 1 C4-H-10-→ 4 CO2 ↓ ↓ 1 . 58 g ---- 4 . 44 g https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/balanceamento-equacoes-quimicas.htm https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/massa-molecular-massa-formula.htm Visto que o enunciado pediu a massa de CO2 em kg, vamos realizar a conversão de unidades (1 kg = 1000 g): 1 . 0,058 kg de C4-H-10----- 4 . 0,044 kg de CO2 m ----------- 1,0 kg de CO2 m = 0,058 0,176 m = 0,33 kg A resposta correta é a alternativa “b”. Pode ser também que se peça ao candidato questões que envolvam somente o uso do raciocínio lógico que levam direto para o terceiro passo. Veja dois exemplos que caíram na prova do Enem de 2013: Questão 2 A quantidade mínima diária de cálcio que é recomendada que seja consumida é de 1000 mg ou 1 g (o dobro de 500 miligramas, como falou no enunciado). A massa molar do cálcio é igual a 40 g/mol. A constante de Avogadro diz que 1 mol de qualquer substância possui 6 . 10 23 átomos. Assim, basta realizar uma regra de três: 1 mol --- 6 . 10 23 átomos de cálcio 40 g ----- 6 . 10 23 átomos de cálcio 1 g ------- x x = 6 . 10 23 40 x = 6 . 10 23 4 . 10 1 x = 1,5 . 10 22 átomos de cálcio. A resposta correta é a alternativa “b”. Esse exemplo mostrou que existem algumas relações entre grandezas que o candidato já precisa saber para resolver os cálculos estequiométricos no Enem. Um deles foi o mencionado de que 1 mol de qualquer substância possui 6 . 10 23 átomos, moléculas, fórmulas, íons, elétrons ou partículas. Outras relações são mostradas abaixo: 1 mol ↔ massa molar em g/mol ↔ 6 . 10 23 partículas ↔ 22,4 L (a 25ºC e 1 atm) Questão 3 Resolução: Primeiro vamos usar regras de três para calcular a quantidade de ferro e carbono em 2,5 toneladas de ferro-gusa: 2500 kg de ferro-gusa ---- 100% C ---------------------------- 3,3% C = 82,5 kg = 0,0825 toneladas Fe = 2,5 – 0,0825 Fe = 2,4175 toneladas Agora vamos descobrir a quantidade de carbono no aço doce, lembrando que a massa de ferro corresponde a 99,7% do total. Assim, a massa de carbono (0,3%) é: 2,4175 ---- 99,7% m (C) -------- 0,3% m (C) = 0,0073 toneladas de C Cálculo da massa de carbono transformada em CO2: 0,0825 – 0,0073 = 0,0752 ton = 75,2 kg de C E, por último, calculamos a massa de CO2 formada na reação: C + O2 → CO2 12 g ----------- 44 g 75,2 kg ------ m(CO2) m(CO2) = 75,2 ⋅ 44 12 m(CO2) = 275,7 kg de CO2 A resposta correta é a alternativa “d”. Questão 4 Alternativa “b”. Resolução: 1º Passo: Descobrir as massas molares, sabendo que as massas molares em g/mol de cada elemento são: C = 12, O = 16, Cl = 35,5 e H = 1. MCOCl2 = 12 + 16 + 2 . 35,5 = 99 g/mol MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol 2º Passo: Relacionar as massas molares das duas substâncias na equação, lembrando que a proporção estequiométrica entre elas está de 1 : 2. Como a massa tem que ser dada em gramas, temos que 198 mg de fosgênio é igual a 0,198 g: 99 g de COCl2 ----------- 2 . 36,5 g de HCl 0,198 g de COCl2 ------- x 99 x = 73 . 0,198 x = 14,454 99 x = 0,146 g = 1,46 . 10 -1 g. Questão 5 Alternativa “d”. * Passo 1: determinar o número de mol de CO2 produzido a partir da massa de 960 gramas de CH4 16 g ----- 1 mol de CO2 960 g ---- nCO2 16.nCO2 = 960 nCO2 = 960/16 nCO2 = 60 mol * Passo 2: determinar o volume CO2 utilizando as codições de tempertura e pressão, além do número de mol encontrado P.VCO2 = nCO2.R.T 1.VCO2 = 60.0,082.300 VCO2 = 1476 L. Questão 6 Alternativa “a”. * Escrevendo a equação balanceada da reação para ver a proporção estequiométrica: 2 C2H2(g) +5 O2(g) → 4 CO2(g) + 2 H2O(v) 5 mol de O2(g) ------ 2 mol de H2O(v) x----------------------17,5 mol de H2O(v) x = 17,5 . 5 / 2 x = 43,75 mol de O2(g) Questão 7 Alternativa “e”. * Escrevendo a equação balanceada da reação para ver a proporção estequiométrica: 2 C2H2(g) +5 O2(g) → 4 CO2(g) + 2 H2O(v) * Sabe-se que 1 mol ↔ 6. 10 23 moléculas, então: 5 . 6. 10 23 moléculas de O2(g)------- 2 . 6. 10 23 moléculas de H2O(v) 3,0 . 10 24 moléculas de O2(g)------- x x = 3,0 . 10 24 . 2 . 6. 10 23 5 . 6. 10 23 x = 1,2 . 10 24 de H2O(v)
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