Resolução da Lista de Exercícios da 3201 e 3202

Correção da Lista de Exercícios sobre Estequiometria e Soluções.

01. 10g de um elemento químico Y reagem totalmente com 20g de um elemento químico Z formando um composto X. Segundo as leis pon-derais 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 m=30g(Lavoisiser)
a)F 20g 60g
b)F 5g 10g 15g
c)F 20g 40g 60g
d)V 1 : 2
e)F 1 : 2 : 3
Alternativa 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
2 mols 3 mols
2.48g ......................... 3.32g
96g .......................... m = 96g
Ou aplicando Lavoisier:
96g ............................ 96g
Alternativa 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:
CaC2 + 2 H2O  C2H2 + Ca(OH)2
1 mol 1 mol
64g ................................... 22,4L
m g .................................. 5,6. 103L

m = 64g . 5,6. 103L/22,4L = 16.103g
m = 16 kg
Obs: 1 m3 ...................1000L
5,6 m3 ..................x = 5,6.103L

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:
CO2 + H2O ............. CH2O + O2
1 mol 1 mol
22,4L 30g
V L 10g
V = 22,4L.10g/30g = 7,46L
Alternativa B

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.
HCl + NaHCO3 ............... NaCl + H2O + CO2
b) Considerando que uma dose do antiáci-do contém 2,52g de bicarbonato de só-dio, calcule o número de mols de ácido neutralizados no estômago.
Resolução:
HCl + NaHCO3 ............... NaCl + H2O + CO2
1 mol 1 mol
1 mol .... 84 g
n mol .... 2,52 g
n = 1mol . 2,52 g / 84 g = 0,03 mol de HCl.

06. Um tanque de automóvel está cheio com 60 litros de álcool hidratado (96% álcool etílico). A densidade é 0,8g/mL. Determine:
a) a equação balanceada da combustão completa do álcool etílico (etanol)
C2H5OH + 3 O2 ..... 2 CO2 + 3 H2O
c) a massa da água obtida ao queimar-se todo o álcool do tanque.
Resolução:
C2H5OH + 3 O2 ..... 2 CO2 + 3 H2O
1 mol 3 mols
46g ....................................3 . 18g
46080g …………………….. mg
m = 46080g . 3.18g / 46 g =54093g
m = 54,093kg
Obs: 60L ............ 100%
V L ............. 96%
V = 60L . 98% /100% = 57,6L

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

1 mL .............. 0,8 g
57600 mL .............. x g
X = 57600mL . 0,8g / 1 mL = 46080g

Cálculo pelo Fator Unitário:
Valor dado .1.1.1.1.1.1.1 =Valor Desejado

60L de Álcool Hidratado . [96L Álcool / 100L Ál-cool Hidratado . [1000mL/1L] . [0,8g/1mL] . [1molÁlcool/46gÁlcool] . [3mol Água/1mol Álcool] . [18g Água/1molÁgua]. [ 1kg/1000g] = 54,094 kg de Água

d) o volume de gás carbônico que sai do escapamento, supondo combustão completa e CNTP.
Resolução:
C2H5OH + 3 O2 ..... 2 CO2 + 3 H2O
1 mol 2 mols
46g ......................2 . 22,4L
46080g …………… V L

V = 46080g . 2. 22,4L / 46 g = 44877,9L
V = 44,878m3.

Cálculo pelo Fator Unitário:
Valor dado .1.1.1.1.1.1.1 =Valor Desejado
60L Álcool Hidratado . [96L Álcool / 100L Ál-cool Hidratado . [1000mL/1L] . [0,8g/1mL] . [1molÁlcool/46gÁlcool] . [2mol CO2/1mol Ál-cool] . [22,4LCO2/1molÁgua]. [ 1m3/1000L] = 44,878m3


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:
2KO2 + CO2 .................. K2CO3 + 3/2 O2
2 mol 1 mol
2.71g ...1 mol
m g …..0,1mol
Resposta: m = 14,2g de KO2.

08. Um tanque de 60dm3 é cheio com álcool hidratado(96% de Etanol e 4% de Água). Consi-derando combustão completa e densidade do etanol sendo 0,78g mL-1 determine a massa de gás carbônico eliminada na atmosfera. Dadas as massas molares: C=12g mol-1; H=1g mol-1; O=16g mol-1. Cálculos:
Resolução:
C2H5OH + 3 O2 ..... 2 CO2 + 3 H2O
1 mol 2 mols
46g ....................... 2 .44g
44928g …………….. mg
m = 44928g . 2.44g / 46 g =85949g
m = 85,949kg de CO2
Obs: 60L ............ 100%
V L ............. 96%
V = 60L . 98% /100% = 57,6L

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

1 mL .............. 0,78 g
57600 mL .............. x g
X = 57600mL . 0,8g / 1 mL = 44928g

Cálculo pelo Fator Unitário:
Valor dado .1.1.1.1.1.1.1 =Valor Desejado
60L Álcool Hidratado . [96L Álcool / 100L Ál-cool Hidratado . [1000mL/1L] . [0,78g/1mL] . [1molÁlcool/46gÁlcool] . [2molCO2/1mol Ál-cool] . [44g CO2/1molÁgua]. [ 1kg/1000g] = 85,949kg de CO2
Resposta: 85,949kg de CO2

09. 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
Resposta: 3 toneladas de aço.

10. 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
b) O reagente limitante.
c) A massa de água formada.
d) A massa do reagente em excesso.

Resolução:
a) Equação balanceada
b) Reagente limitante:
2H2 + O2 ............ 2H2O
2mol 1mol 2mol
2.2g 32g 2.18g
50g x = 400g
Para reagir 50g de Hidrogênio são neces-sários 400g de Oxigênio. Como não há tanto Oxigênio, este limita o Hidrogênio.
Resposta: o limitante é o Oxigênio(O2).

c) Massa de água formada:
2H2 + O2 ............. 2H2O
2mol 1mol 2mol
2.2g 32g 2.18g
y=6,25g 50g mg
Resposta: : 56,25g de Água.

d) Massa do reagente H2 em excesso
Há 50,00g de H2
Reagem 6,25g de H2
Excesso 43,75g de H2.
Resposta: Excesso de 43,75g de Hidrogê-nio(H2)

11. 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.
Cálculos:
2H2S + SO2 ............. 3S + 2H2O
2mols 1mol 3mols
x=4mols 2mols 6mols
SO2 é reagente limitante, fazendo com que
apenas 4 mols de H2S venham a reagir,
produzindo 6 mols de S que equivale a
6.32g = 192g
Resposta: 192g de S.

12. 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.
b) Calcule a massa de NaNO3 obtida;
c) Calcule a massa do reagente em excesso se houver.
Cálculos:
a) Equação balanceada
b) Massa do sal obtida
NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O
1mol 1mol 1mol
40g 63g 85g
x=320g 504g m=680g
Resposta: 680g de NaNO3.

c) Cálculo do excesso:
Há na reação 400g NaOH
Reagem 320g NaOH
Excesso de 80g de NaOH
Resposta: excesso de 80g de NaOH

13. A solubilidade de vários sais em água em função da temperatura é apresentada no diagra-ma a seguir.
Usando o diagrama de solubilidade, deter-mine a quantidade (em mols) de sal que precipita quando são adicionados 1,17kg de NaNO3 em 1litro de água pura, a 20oC.

Cálculos:
O coeficiente de solubilidade, o máximo de soluto que podemos dissolver na quantidade pa-drão de solvente é de 100g. Como são 1000g de solvente, o máximo de soluto passa a 1000g de soluto NaNO3.
Como foram colocados 1170g de soluto a solução formada será Saturada com Corpo de Fundo, precipitando 170g de soluto NaNO3 que correspondem a dois mols.
Precipitado; 1170g-1000g=170g de NaNO3
170g . [1mol/85g] = 2mols de NaNO3.
Resposta: 2,0 mols.

14. O gráfico a seguir representa as curvas de solubilidade de várias substâncias:


Com base neste gráfico responda a que tem-peratura o cromato de potássio(K2CrO4) é menos solúvel em água do que o nitrato de potás-sio(KNO3)?
Resposta: acima de 40º C.

15. Uma solução foi preparada com 50g de açú-car em 950g de água. Determine sua porcenta-gem em massa.

Cálculos:
Concentração = soluto/solução = 50g / 1000g = 0,050 = 0,05 =5 / 100 = 5% (solução diluída)
Resposta: 5%

16. Uma bisnaga de xilocaína a 2% de massa total 250g apresenta quantos gramas de solvente?
a) 0,5g b) 5g c) 24,5g d) 245g e) 240g

Cálculos:
Soluto Solvente Solução(Xilocaina)
2g 98g 100g
m=245g 250g
Alternativa D

17. Certo soro fisiológico vendido no comércio como colírio e limpeza de lentes de contato apre-senta título de 0,9%,. Determine a massa de
NaCl contida em 1L da solução.
Considere a densidade igual a 1,0g/cm3.
Cálculos:
Resposta: 9g

18. Uma dona de casa, ao preparar um refresco (tipo Royal), adicionou um envelope de suco de refresco e 4 colheres de açúcar e, 1,5 litro de água fria e homogeneizou. Qual é a porcentagem dos sólidos dissolvidos na solução preparada? Considere:
1 colher de açúcar (18 g)
1 envelope de refresco (50g)
Cálculos:
a) Massa total de soluto:
Soluto açúcar: 4 colheres x 18 g = 72g
Soluto envelope: __________ _ = 50g
m2 = 122 g

b) Massa total de solução:
122g Soluto + 1500g Solvente = 1622g Solução.
c) Cálculo da Concentração:
Concentração = Soluto / Solução
Concentração = 122g Soluto/ 1622g solução =
= 0,075 = 7,5 / 100 = 7,5%
Resposta: 7,5% de sólidos

19. Quantos gramas de NaOH pura devemos diluir em água para preparar meio litro de uma solução 0,1 mol/L? Dadas as massas molares: Na=23gmol-1;O=16 gmol-1; H=1 gmol-1
Cálculos:
Resposta: 2g de NaOH

20. A concentração de ácido acético (C2H4O2) no vinagre é da ordem de 0,83mol/L. Aproximada-mente, quantas moléculas de ácido acético são usadas para temperar uma salda se usarmos 10mL de vinagre? Dados: C = 12; H = 1; O = 16.

Cálculos:
a) Cálculo da massa molecular do ácido acé-tico: CH3COOH  (2C = 2 x 12 = 24) + (4H = 4 x 1 = 4) + (2O = 2 x 16 =32) = 60u
b) Conceito de concentração da solução:
Concentração = Soluto / Volume da solução
Soluto = Concentração . Volume da Solução
C2H4O2 = 0,83mol C2H4O2 / 1L Vinagre .
. 10mL Vinagre . [103mL / 1L] .
. [6.1023 moléculas / 1mol C2H4O2 ]
= 4,98.1021 moléculas
Resposta: 4,98.1021 moléculas

Totti, Alceudispor!
alceutotti@hotmail.com