quinta-feira, 30 de junho de 2011

Resolução do Trabalho de Estequiometria da 2206, 3202 e 3203

01. 10g de um elemento químico Y reagem totalmente com 20g de um elemento químico Z formando um composto X. Segundo as leis ponderais é correto afirmar que:
a) Para obter 60g de X são necessários 30g de Y.
b) Para obter 15g de X são necessários 7,5g de Y e 7,5g de Z.
c) Colocando para reagir 20g de Y com 50g de Z serão formados 70g de X.
d) A proporção em que as massas Y e Z se combinam para formar X será sempre de 1:2.
e) As massas de Y e Z formarão X sempre obedecendo a proporção em massa de 3:1.
Cálculos:
... Y ...+ .... Z ............. X
10g .........20g .......... 30g conforme Lavoisier
20g .......................... 60g conforme Proust
05g .........10g ............15g
20g …….40g ………60g
1 ……… 2 ………. 3
Resposta D

02. Quando 96g de ozônio se transformam com-pletamente, a massa de oxigênio comum produ-zida é igual a:
a) 32 g b) 48g c) 64g d) 80g e) 96g
Cálculos:
..........2 O3 .............. 3 O2
........ 96g ............... 96g conforme Lavoisier
Resposta E

03. O Carbeto de Cálcio pode ser empregado como gerador de gás Acetileno(C2H2) ao reagir com água. A equação da reação é:
CaC2 + 2 H2O .......... C2H2 + Ca(OH)2
Determine a quantidade mínima de Carbeto de Cálcio, em gramas, necessária para produzir 5,6 metros cúbicos de gás Acetileno, medidos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Dados: volume molar nas CNTP=22,4 dm3/mol; massas molares em g/mol: Ca = 40,0, O=16,0; H = 1,0; C =12,0.
Cálculos:
1Mol CaC2 ............1Mol C2H2
64g ........................ 22,4L
mg ......................... 5,6,103L
Resposta 1,6.104g

Utilizando o Fator Unitário:
5,6m3C2H2 . [103L/1m3] . [1molC2H2/22,4LC2H2] .
.[1molCaC2/1molC2H2] . [64gCaC2/1molCaC2]
= 1,6.104g de CaC2.

04. A produção de carboidratos (fórmula mínima CH2O) pelas plantas verdes obedece à equação geral da fotossíntese:
CO2 + H2O  CH2O + O2
Quantos litros de gás carbônico, medido nas CNTP, serão necessários para produzir 10g de carboidrato?
a) 0,33 b)7,5 c) 22 d) 44 e) 75
Cálculos:
....1Mol CO2 ..........1Mol CH2O
.... 22,4L ................... 30g
.... V .......................... 10g
Resposta B

Utilizando o Fator Unitário:10gCH2O . [1molCH2O / 30gCH2O] .
. [1molCO2/1molCH2O]. [22,4LCO2/1molCO2]
= 7,466L = 7,5L

05. Antiácido é um produto farmacêutico utiliza-do para reduzir a acidez estomacal provocada pelo excesso de ácido clorídrico, HCl . Este pro-duto farmacêutico pode ser preparado à base de bicarbonato de sódio, NaHCO3.
Dados: Na=23; H=1; O = 16
a) Escreva a reação do bicarbonato com ácido clorídrico.
NaHCO3 + HCl ......NaCl + H2O + CO2(g)
b) Considerando que uma dose do antiáci-do contém 2,52g de bicarbonato de sódio, calcu-le o número de mols de ácido neutralizados no estômago.
...1Mol NaHCO3 ........ 1Mol HCl
.........84g ......................1 mol
.......2,52g .................... n = 0,03mol

Utilizando o Fator Unitário:
2,52gNaHCO3 . [1molNaCO3 / 84gNaHCO3] .
.[1molHCl/1molNaHCO3] = 0,03mol HCl

06. Um tanque de automóvel está cheio com 60 litros de álcool hidratado (96% Etanol C2H5OH). A densidade é 0,8g/mL. Calcule:
a) a massa da água obtida ao queimar-se to-do o álcool do tanque.

Utilizando Regras de Três:
100L álcool hidratado ........... 96L etanol
60L ....................................... 57,6L etanol

1L ...................................... 1000mL
57,6L ................................. 57600mL

1mL .......................................0,8g
57600mL ..............................46080g

C2H5OH + 3 O2 .................2 CO2 + 3 H2O + calor
..1Mol ................................ 3Mols
46g ................................. 3.18g
46080g ...............................m = 5,4.104g

Utilizando o Fator Unitário:
60L álcool . [96Letanol/100Lálcool] . [1000mL/1L] .
.[0,8g/1mL] . [1molEtano/46gEtanol].
.[3moÁgua/1mollEtanol] . [18gÁgua/1molÁgua] = 54000g = 5,4.104g

b) o volume de gás carbônico que sai do es-capamento, supondo combustão completa e CNTP.
C2H5OH + 3 O2 .........2 CO2 + 3 H2O + calor
..1Mol ................ 2Mols
46g ................ 2. 22,4L
46080g .............m = 4,487.104L de CO2

Utilizando o Fator Unitário:
60L álcool . [96Letanol/100Lálcool] . [1000mL/1L] .
.[0,8g/1mL] . [1molEtano/46gEtanol].
.[2molCO2/1mollEtanol] . [22,4LCO2/1molCO2] =
=4,487LCO2

07. As máscaras de oxigênio utilizadas em aviões contêm superóxido de potássio (KO2) sólido. Quando a máscara é usada, o superóxido reage com o CO2 exalado pela pessoa e libera O2, ne-cessário à respiração, segundo a equação química balanceada:
2KO2 + CO2 ................. K2CO3 + 3/2 O2
Calcule a massa de KO2, expressa em gra-mas, necessária para reagir com 0,10 mol de CO2. Dados: K – 39u; O – 16u.
Cálculos:
2Mols KO2 .... 1MolCO2
2.71g ............... 1mol
m ....................... 0,1mol
Resposta: 14,2g KO2.

Utilizando o Fator Unitário:
0,1molCO2.[2molKO2/1molCO2] .
. [71gKO2 / 1molKO2] = 14,2gKO2

08. Quantas toneladas de aço com 98% de Ferro e 2% de Carbono foram produzidas a partir de 10 toneladas de hematita com 60% de Fe2O3 na reação abaixo com rendimento de 70%?
Massas Molares: Fe=56g mol-1; O=16g mol-1
1 Fe2 O3 + 3 CO ........2 Fe + 3 CO2
Cálculos:
Usando Regras de Três:
100t Hematita ....... 60t Fe2 O3
10t Hematita .........m = 6t Fe2 O3
1t ........................1 000 000g
6t ........................m = .6 000 000g Fe2 O3
1 Fe2 O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
1 Mol ........................................ 2Mols
...160g ...................................... 2. 56g
6.106g ....................................m = 4,2.106g
1t ..................................1000g
m = 4,2.103t ...............4,2.106g .
100% rendimento ...........4,2.103t
70% rendimento ...........m=2,94.103t Fe
100t de aço ..................... 98 t de Fe
m .. ..................................2,94t de Fe
Resposta: 3 t de Aço

Utilizando Fator Unitário:
10t Hematita . [ 60t Fe2 O3 / 100t Hematita] .
. [106g / 1t] . [1mol Fe2 O3 / 160g Fe2 O3 ] .
. [2mols Fe / Fe2 O3] . [70obtidos/100esperados] . [56gFe / 1mol Fe] .
. [1t / 106g] . [100tAço/98t Fe] = 3t Aço.

09. Foram misturados 50g de hidrogênio(H2) com 50g de oxigênio(O2) em condições de se formar água. Dados os pesos atômicos H=1 e O=16, determine:
a) Equação balanceada
2H2 + O2 ..................... 2H2O

b) O reagente limitante.
2H2 + O2 .................... 2H2O
2 Mols H2 .... 1Mol O2
2.2g ............... 32g
50g ................m=400g
Como não há 400g de O2 não vão reagir 50g de H2. O oxigênio O2 é o limitante da reação.

c) A massa do reagente em excesso.
2H2 + O2 ............... 2H2O
2 Mols H2 .... 1Mol O2
2.2g ........... 32g
m=6,25g .........50g
Todos os 50g de O2 vão reagir com apenas 6,25g de H2,portantanto vai sobrar H2:
Há ...........50,00g de H2
Reagem ....6,25g de H2
Excesso ...43,75g de H2.

d) A massa de água formada.
2H2 + O2 .................... 2H2O
2Mols de H2 ...1Mol de O2...... 2Mols H2O
2.2g ............ 32g ......... 2. 18g
6,25g ............50g ..........m = 56,25
Resposta 56,25 g de H2O.

10. Nas indústrias petroquímicas, enxofre pode ser obtido pela reação:
2 H2S + SO2 ............. 3S + 2 H2O
Qual é a quantidade máxima de enxofre, em gramas, que pode ser obtida partindo-se de 5,0 mols de H2S e 2,0 mols de SO2? Dado S – 32u
Indique os cálculos.

Cálculo do excesso:
2 H2S + SO2 ............. 3S + 2 H2O
2 Mols H2S ..1Mol SO2
5 Mols H2S ..2,5mols SO2
Como não há 2,5mols de SO2 nem todos os 5 mols de H2S vão reagir. O SO2 é limitante.
2 H2S + SO2 ............. 3S + 2 H2O
2 Mols H2S ..1Mol SO2
n = 4mols H2S ..2mols SO2
Todos os 2 mols de SO2 vão reagir com apenas 4 mols de H2S, portanto haverá sobra de H2S:
Há ............... 5 mols de H2S
Reagem ....... 4 mols de H2S
Excesso .......1 mol de H2S.

Cálculo da massa de enxofre obtitda:
2 H2S + SO2 3S + 2 H2O
2 Mols H2S ..1Mol SO2 ……....3 Mols S
2 Mols H2S ..1Mol SO2 ...........3 .32g S
4 mols de H2S ...2 mols SO2 ... m = 192g S
Resposta 192g de S

11. 400g de NaOH são adicionados a 504g de NaOH são adicionados a 504g de HNO3. Dadas as massas molares HNO3: 63g/mol; NaOH: 40g/mol.

a) Escreva a equação balanceada de reação química.
HNO3 + NaOH ................. NaNO3 + H2O

b) Calcule a massa do reagente em excesso, se houver
HNO3 + NaOH ................ NaNO3 + H2O
1Mol .... 1 Mol
63g .........40g
400g .....m=253,96g
Os 400g de HNO3 reagem com apenas 253,96g de NaOH portanto haverá sobra de NaOH:
Há ................ 400,00g NaOH
Reagem ....... 253,96g NaOH
Excesso ......146,04g de NaOH.
.
c) calcule a massa de NaNO3 obtida;
HNO3 + NaOH ............... NaNO3 + H2O
1Mol . 1 Mol ..............1 Mol
63g ...40g ................. 85g
400g...253,96g ........... m = 539,68g
Resposta 539,68g de NaNO3.

Totti, Alceudispor!

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