CADERNO 16

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10 EXERCÍCIOS - ESTEQUIOMETRIAL 
INDUSTRIAL 
 
PROFESSOR DSc. 
ALEXANDRE VARGAS 
GRILLO 
 
 
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APRESENTAÇÃO DO AUTOR 
 
Alexandre Vargas Grillo é graduado em Engenharia Química pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro 
(PUC-Rio), Pós-Graduado em Licenciatura de Ensino Fundamental e Médio pela Química (UCAM – Universidade 
Cândido Mendes). Mestre e Doutor em Engenharia de Materiais e Processos Químicos e Metalúrgicos também pela 
PUC-Rio. Atualmente atua como Professor do Instituto Federal do Rio de Janeiro – IFRJ – Campus Nilópolis. Leciona 
também em turmas de alto nível (IME-ITA-OLIMPÍADAS) a mais de vinte anos. 
Na pesquisa atua na área da Engenharia de Processos Químicos e Metalúrgicos em Síntese de nanopartículas, além de 
atuar na Química, mais especificamente na Físico-Química em Nanotecnologia. Autor de inúmeras obras destinada à 
Olimpíada, concursos de alto nível (IME-ITA), graduação e pós-graduação. Atua como professor colaborador em 
pesquisas na área de Síntese de Nanopartículas pelo Departamento de Engenharia Química e de Materiais – PUC-Rio. 
É membro da coordenação de Olimpíadas de Química do Rio de Janeiro – OQRJ e das turmas Olímpicas de Química 
do IFRJ – Campus Nilópolis. 
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Questão 141 – (OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA – PRIMEIRA FASE) Indique as funções orgânicas oxigenadas e a percentagem de 
carbono contida em uma molécula de aspartame? 
 
a) Éter, cetona e ácido carboxílico; 50%. 
b) Éster, cetona e ácido carboxílico; 50% 
c) Éster, ácido carboxílico e amida; 50% 
d) Éster, ácido carboxílico e amida; 60% 
e) Éster, cetona e ácido carboxílico; 60% 
 
Resolução: Alternativa D. Identificação das funções orgânicas oxigenadas presentes na figura abaixo: 
 
Cálculo do percentual de carbono na molécula de aspartame: C14H18O5N2 (292 g,mol-1). 
292 g,mol-1 ---------- 100% 
168 g,mol-1 ---------- (%)C 
(%)C = 57,53% 
 
Questão 142 – (OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) Um caminhão tanque transportando ácido sulfúrico tombou na via Dutra (Rio 
– São Paulo) e derramou sobre a pista cinco toneladas do ácido. A polícia rodoviária federal ao chegar ao local chamou o Ministério do Meio Ambiente 
temendo um impacto ambiental sem precedentes na região. O Ministério já se dirigiu ao local levando carbonato de cálcio em pó, para neutralizar o ácido 
derramado. Admitindo que o carbonato de cálcio esteja com 90% de pureza, qual deve ser a massa do mesmo utilizada? 
a) 5668,93 kg 
b) 5453,25 kg 
c) 5389,74 kg 
d) 4789,61 kg 
e) 4591,82 kg 
 
Resolução: Alternativa A. 
 
Cálculo da massa de carbonato de cálcio: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2 
 
1 mol de CaCO3 ---------- 1 mol de H2SO4 
100 g ----------------------- 98 g 
0,90. mCaCO3 --------------- 5 t 
mCaCO3 = 5,66893 t (5668,93 kg) 
 
 
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Questão 143– (OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) Qual o número de átomos de carbono contidos em 9,0 mg de glicose? 
a) 1,8 x 1020 átomos 
b) 1,8 x 1023 átomos 
c) 3,0 x 1019 átomos 
d) 3,0 x 1022 átomos 
e) 1,26 x 1026 átomos 
 
Resolução: Alternativa A. 
 
180 g ----------------------- 6 x 6 x 1023 átomos de carbono 
9,0 x 10-3 g ---------------- X 
X = 1,8 x 1020 átomos de carbono 
 
Questão 144 – (OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) O ácido sulfúrico é um dos agentes da chuva ácida. Ao precipitar a chuva 
ácida reage com monumentos de mármore (carbonato de cálcio), “destruindo-os”. Qual o volume de gás produzido a 27°C e 1,00 atm quando 2,45 gramas 
de ácido sulfúrico precipitam na forma de chuva ácida e reagem com estes monumentos? 
a) 1,23 x 10³ mL 
b) 615 mL 
c) 560 mL 
d) 111 mL 
e) 55,3 mL 
 
Resolução: Alternativa B. Equação química: H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2. 
 
Cálculo da massa de dióxido de carbono: 
1 mol de H2SO4 ------------------------ 1 mol de CO2 
98 g de H2SO4 -------------------------- 44 g de CO2 
2,45 g de H2SO4 ------------------------ mCO2 
mCO2 = 1,1 g 
 
Cálculo do volume de dióxido de carbono, considerando com comportamento ideal: 1,0 x VCO2 =
1,1
44
 x (0,08206) x (27 + 273) 
VCO2 = 0,025 x 0,08206 x 300 = 0,615 L (615 mL) 
 
Questão 145 – (OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) 2,7 gramas de alumínio são dissolvidos em 500 mL de uma solução aquosa 
1,00 mol/L em ácido clorídrico. Todo o hidrogênio produzido é recolhido. Após a secagem, o volume de hidrogênio à pressão de 1 atm e 25°C é: 
a) 1,2 litros 
b) 1,6 litros 
c) 2,4 litros 
d) 3,6 litros 
e) 12 litros 
 
Resolução: Alternativa D. 
 
Equação química: Al(s) + 3 HCl(aq) → AlCl3(aq) + 3/2 H2(g) 
 
Determinação do reagente limitante: 
Cálculo do número de mol de alumínio metálico: nAl =
mAl
<MM>Al
=
2,7
27
= 0,10 mol (Reagente limitante) 
 
Cálculo do número de mol de HCl, a partir da concentração da quantidade de matéria: nHCl = [HCl] x Vsolução = 1,00 x 0,500 = 0,500 mol 
 
3 mol de HCl ---------- 0,500 mol 
1 mol de HCl ---------- nHCl 
nHCl = 0,167 mol 
 
Relação estequiométrica entre o alumínio metálico e o hidrogênio gasoso: 
1 mol de Al ---------- 3/2 mol de H2 
nAl --------------------- nH2 
nH2 =
3
2
 x nAl 
 
Considerando que o gás hidrogênio apresenta comportamento ideal, temos: 
1x VH2
0,08206 x (25+273)
=
3
2
 x (
2,7
27
) 
VH2 = 3,67 L 
 
 
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Questão 146 – (PETROBRÁS – ENGENHEIRO DE PROCESSAMENTO JÚNIOR) A combustão completa de 5 litros de octano é processada. 
Considerando que foi utilizado oxigênio em quantidade estequiométrica e qua a massa específica do octano é igual a 0,70 g,mL-1, a soma das massas de 
gases liberados é, em kg, aproximadamente, igual a: 
a) 6 
b) 16 
c) 26 
d) 36 
e) 46 
 
Resolução: Alternativa B. 
 
Cálculo da massa de octano (moctano), a partir da massa específica (μ): μ = 
moctano
Voctano
 
 
0,70
g
mL
=
moctano
5000 mL
 
 
moctano = 3500 g 
 
Cálculo da massa de dióxido de carbono e água: C8H18 + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) 
1 mol de C8H18 ----------- 1 mol de CO2 ---------- 1 mol de H2O 
3500g de C8H18 ---------- mCO2 --------------------- mH2O 
mCO2 =10807,02 g (10,81 kg) 
mH2O = 4973,68 g (4,87 kg) 
 
Cálculo da massa dos gases liberados: mTOTAL = mCO2 + mH2O = 10,81 kg + 4,87 kg = 15,78 kg 
 
Questão 147 – (TÉCNICO DE OPERAÇÃO JÚNIOR – PETROBRÁS) A 200 mL de solução contendo 0,624 gramas de BaCl2 foram adicionados 
200 mL de solução contendo 0,568 gramas de Na2SO4. Considere a equação a seguir: BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2 NaCl(aq). A quantidade 
máxima de composto sólido formado é: 
a) 0,699 gramas 
b) 0,754 gramas 
c) 0,855 gramas 
d) 0,930 gramas 
e) 0,992 gramas 
 
Resolução: Alternativa A. 
 
Cálculo do número de mol do cloreto de bário: nBaCl2 = 
mBaCl2
<MM>BaCl2
=
0,624 g
208 g.mol−1
= 0,003 mol (reagente limitante) 
 
Cálculo do número de mol do sulfato de sódio: nNa2SO4 =
mNa2SO4
<MM>Na2SO4
=
0,568 g
142 g.mol−1
= 0,004 mol 
 
Cálculo da massa de sulfato de bário formado, a partir do reagente limitante: BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2 NaCl(aq) 
 
1 mol de BaCl2 ----------- 1 mol de BaSO4 
(137 + 71) g -------------- (137 + 32 + 64) g 
0,624 g -------------------- mBaSO4 
mBaSO4 = 0,699 g 
 
Questão 148 – (TÉCNICO DE OPERAÇÃO JÚNIOR – PETROBRÁS) O silício pode ser obtido a partir de uma matéria-prima muito abundante, o 
óxido de silício (SiO2). No processo, a matéria-prima é reduzida pela reação com carbono, segundo a equação abaixo: SiO2(s) + C(s) → Si(s) + CO2(g). Se, 
em uma certa condição experimental, obteve-se 787 kg de silício a partir de 2000 kg de SiO2, o rendimento percentual da reação foi de: 
a) 42,4% 
b) 60,0% 
c) 84,4% 
d) 91,8% 
e) 100% 
 
Resolução: Alternativa C. 
 
Cálculo percentual do rendimento para o referido processo, a partir da seguinte equação química: SiO2(s) + C(s) → Si(s) + CO2(g) 
1 mol de SiO2(s) ---------- 1 mol de Si(s) 
(28 + 32) g ---------------- 28 x R 
2000 kg -------------------- 787 kg 
R = 0,8432 (84,32%) 
 
 
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Questão 149 – (OLIMPÍADA DE QUÍMICADO RIO GRANDE DO SUL) O zinco é um elemento importante para a saúde, mas é importante 
também manter uma dieta balanceada desse elemento. Deficiência de zinco pode ocasionar problemas de crescimento, desenvolvimento incompleto dos 
órgãos sexuais e dificuldades de cicatrização dos ferimentos. Por outro lado, o excesso de zinco pode causar anemia e problemas renais. O zinco está 
presente nos ovos, fígado e mariscos, numa concentração, em torno de 4 mg por 100 g. Quantos átomos de zinco aproximadamente estão presentes em 
1,7 kg de fígado? 
a) 5 x 1020 
b) 5 x 1021 
c) 6 x 1018 
d) 6 x 1019 
e) 6 x 1020 
 
Resolução: Alternativa E. 
Cálculo da massa de zinco, a partir de 1,7 kg de fígado: 
4 mg de Zn ---------- 100 g de fígado 
mzn ------------------- 1700 g de fígado 
mZN = 68 mg de zinco 
 
Cálculo do número de átomos de zinco (XZN): 
1 mol de Zn ---------- 68,5 g de Zn ---------------- 6 x 1023 átomos de Zn 
 68 x 10-3 g de Zn ---------------- xZn 
XZN = 6,24 x 1020 átomos 
 
Questão 150 – (OLIMPÍADA MINEIRA DE QUÍMICA - MODIFICADA) O acetileno é um gás muito utilizado como combustível para produção 
de chamas de altas temperaturas (aproximadamente 3000°C) quando associado ao oxigênio. Considerando a queima completa do acetileno gasoso (C2H2), 
qual é a quantidade de matéria desta substância necessária para fornecer 315 gramas de água? 
a) 43,8 mol 
b) 3,50 mol 
c) 17,5 mol 
d) 7,00 mol 
e) 6,00 mol 
 
Resolução: Alternativa C. 
 
Equação química: C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O 
 
Cálculo do número de mol de água: nH2O =
mH2O
<MM>H2O
=
315
18
= 17,5 mol 
 
Cálculo do número de mol de acetileno, a partir da reação de combustão: C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O 
1 mol de C2H2 ---------- 1 mol de H2O 
nC2H2 ---------------------- 17,5 mol de H2O 
nC2H2 = 17,5 mol