segunda-feira, 27 de novembro de 2017

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Pessoal, para incrementar nosso conteúdo, semanalmente estarei subindo um video com alguns macetes para a resolução de problemas mais difíceis das listas ou algum problema que tenham tido dificuldades de encontrar o resultado do gabarito. 

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domingo, 26 de novembro de 2017

AULA DE ESTEQUIOMETRIA

Alunos, essa é a primeira aula desse nosso curso de química. O nosso foco principal será apoiar vocês na parte matemática da química, auxiliando no raciocínio de exercícios que relacionem esta disciplina, notadamente cálculo estequiométrico e físico-química. Segue abaixo a nossa primeira aula onde estudaremos os primeiros conceitos:



CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO

Cálculo estequiométrico (ou estequiometria) é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas, feito com base nas Leis das Reações e executado, em geral, com o auxílio das equações químicas correspondentes.

Esse tipo de cálculo segue, em geral, as seguintes regras:

  1. Escrever a equação química mencionada no problema.
  2. Acertar os coeficientes dessa equação (lembrando que os coeficientes indicam a proporção em número de moles existentes entre os participantes da reação).
  3. Estabelecer uma regra de três entre o dado e a pergunta do problema, obedecendo aos coeficientes da equação, e que poderá ser escrita em massa, ou em volume, ou em número de moles, etc., conforme as conveniências do problema.

Exemplo

Calcular a massa de óxido cúprico obtida a partir de 2,54 gramas de cobre metálico. (Massas atômicas: O = 16; Cu = 63,5)

Inicialmente, devemos escrever e balancear a equação química mencionada no problema:
2 Cu + O2 => 2 CuO
Vemos na equação que 2 atg de Cu (ou 2 x 63,5 gramas) produzem 2 moles de CuO (ou 2 x (63,5 + 16) = 2 x 79,5 gramas). 
Surge daí a seguinte regra de três:

2 Cu + O2 => 2 CuO
2 x 3,5 => 2 x 9,5 g
2,54 g => x

Resolvendo temos:
x = 2,54 x 2 x 79,5/2 x 63,5 => x = 3,18 g CuO


Casos particulares de Cálculo Estequiométrico

  • Quando são dadas as quantidades de dois reagentes
Em uma mistura de 100 g de NaOH e 147g de H2S04, qual dos dois reagentes reage completamente e qual está em excesso?


Vamos calcular inicialmente a massa de NaOH que reagiria com os 147 g de H2S04 mencionado no enunciado do problema:
H2SO4 + 2 NaOH => Na2SO4 + 2H2O
98 g => 2 x 40g
147 g => x
x = 120 g NaOH

Isso é impossível, pois o enunciado do problema diz que temos apenas 100 g de NaOH. Dizemos então que, neste problema, o H2S04 é o reagente em excesso, pois seus 147 g "precisariam" de 120 g de NaOH para reagir e nós só temos 100 g de NaOH.

Vamos agora "inverter" o cálculo, isto é, determinar a massa de H2SO4 que reage com os 100 g NaOH dados no enunciado do problema:
H2SO4 + 2 NaOH => Na2SO4 + 2H2O
98 g => 2 x 40g
y => 100 g
y = 122,5 g H2SO4

Agora isso é possível e significa que os 100 g de NaOH dados no problema reagem com 122,5 g H2SO4. Como temos 147 g de H2SO4, sobrarão ainda 147 - 122,5 = 24,5 g H2SO4 , o que responde à pergunta b do problema.
Ao contrário do H2SO4 que, neste problema, é o reagente em excesso, dizemos que o NaOH é o reagente em falta, ou melhor, o reagente Iimitante da reação, pois no final da reação, o NaOH será o primeiro reagente a "acabar" ou "e esgotar", pondo assim um ponto final na reação e determinando também as quantidades de produtos que poderão ser formados.

De fato, podemos calcular:
(reagente em excesso) H2SO4 + 2 NaOH (regente limitante) => Na2SO4 + 2 H2O
2 x 40 g => 142 g
100g => z
z = 177,5 g Na2SO4

Isso responde à pergunta a do problema. Veja que o cálculo foi feito a partir dos 100 g de NaOH (reagente limitante), mas nunca poderia ter sido feito a partir dos 147 g de H2SO4 (reagente em excesso), pois chegaríamos a um resultado falso, já que os 147 g do H2SO4, não conseguem reagir integralmente, por falta de NaOH.


  • Quando os reagentes são substâncias impuras


É comum o uso de reagentes impuros, principalmente em reações industriais, ou porque eles são mais baratos ou porque eles já são encontrados na Natureza acompanhados de impurezas (o que ocorre, por exemplo, com os minérios). 

Consideremos, por exemplo, o caso do calcário, que é um mineral formado principalmente por CaCO3 (substância principal), porém acompanhado de várias outras substâncias (impurezas): se em 100 g de calcário encontramos 90 g de CaCO3 e 10 g de impurezas, dizemos que o calcário tem 90% de pureza (porcentagem ou teor de pureza) e 10% de impurezas (porcentagem das impurezas).

Para o cálculo estequiométrico é importante a seguinte definição:

Grau de pureza (p) á o quociente entre a massa (m) da substância principal e a massa (m’) total da amostra (ou massa do material bruto).
Matematicamente: p = m/m’

Note que:
valor de (p) multiplicado por 100 nos fornece a porcentagem de pureza;
da expressão acima tiramos m = m’ . p , que nos fornece a massa (m) da substância principal, a qual entrará na regra de três habitual.

Exemplo

Deseja-se obter 180 litros de dióxido de carbono, medidos nas condições normais, pela calcinação de um calcário de 90% de pureza. Qual a massa de calcário necessária? (Massas atômicas: C = 12; O = 16; Ca = 40)


Se a porcentagem de pureza é 90%, o grau de pureza será igual a 90/100 = 0,90
CaCO3 => CaO + CO2
100 g => 22,4 l (CN)
m’ x 0,90 => 180 l (CN)
donde resulta: m’ = 100 x 180/0,90 x 22,4 => m’ = 892,8 g de calcário


  • Quando o rendimento da reação não é o total


É comum uma reação química produzir uma quantidade de produto menor que a esperada pela equação química correspondente. Quando isso acontece dizemos que o rendimento da reação não foi total ou completo. Esse fato pode ocorrer ou porque a reação é "incompleta" (reação reversível) ou porque ocorrem "perdas" durante a reação.
Para esse tipo de cálculo estequiométrico é importante a seguinte definição:

Rendimento (r) de uma reação é o quociente (q) de produto realmente obtida e a quantidade (q’) de produto que seria teoricamente obtida pela equação química correspondente.

Ou seja: r = q/q’

Note que:
O valor (r) multiplicado por 100 nos fornece o chamado rendimento percentual;
Da expressão acima tiramos q = q’ . r , que nos fornece a quantidade (q) de substância que será realmente obtida, a qual entrará na regra de três usual.

Exemplo

Queimando-se 30 gramas de carbono puro, com rendimento de 90%, qual a massa de dióxido de carbono obtida?

Se o rendimento percentual ‘90%, o rendimento propriamente dito será igual a 90/100 = 0,90. Temos então:
C + O2 => CO2
12 g => 44 x 0,9 g
30 g => x

onde resulta: x = 30 x 44 x 0,9/12 => x = 99 g CO2


Ficou compreendida a aula? Então na próxima postagem colocarei uma grande lista de exercícios para seu treinamento.

LISTA DE EXERCÍCIOS DE CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO

- RELACIONANDO MOL com MOL

01) A combustão completa do metano (CH4) produz dióxido de carbono (CO2) e água. A alternativa que representa o número de mols de CO2 produzido na combustão de 0,3 mol de CH4 é:
                                                 CH4 + 2 O2  CO2 + 2 H2O

a) 1,2 mols.             b) 0,6 mol.                c) 0,9 mol.                    d) 0,3 mol.                        e) 1,5 mol.

02) (Covest-2004) A ferrugem é composta principalmente por Fe2O3. Após o balanceamento da equação abaixo, a proporção de ferro e oxigênio necessária para formar 2 mol de óxido de ferro III será:
Fe(s) + O2(g) Fe2O3(s)

a) 1 mol de Fe para 1 mol de O2.                                              d) 4 mol de Fe para 3 mol de O2.
b) 1 mol de Fe para 3 mol de O2.                                             e) 3 mol de Fe para 2 mol de O2.
c) 2 mol de Fe para 3 mol de O2.

03) (Faap-SP) A combustão completa do metanol pode ser representada pela equação não-balanceada:
CH3OH(l) + O2 (g) CO2 (g) + H2O
Quando se utilizam 5,0 mols de metanol nessa reação, quantos mols de CO2 são produzidos?

a) 1,0.                                   b) 2,5.                                  c) 5,0.                                   d) 7,5.                                  e) 10.

04) (U. Católica de Salvador-BA) Considere a informação: cal viva + água cal hidratada (hidróxido de cálcio). A quantidade de cal hidratada formada pela reação de água com 2,0 mols de cal viva é:

a) 1,0 mol.                          b) 1,5 mol.                          c) 2,0 mols.                        d) 2,5 mols.                        e) 3,0 mols.

05) (U. Católica de Salvador) Na reação de óxido de alumínio com ácido sulfúrico forma-se sulfato de alumínio, Al2(SO4)3. Para se obterem 3 mols desse sulfato, quantos mols do ácido são necessários?

a) 3.                                      b) 6.                                      c) 9.                                       d) 12.                                    e) 15.

06) (Cefet-PR) Em um das etapas de tratamento de água, ocorre a retenção de partículas sólidas em uma massa gelatinosa constituída por hidróxido de alumínio. Essa substância é preparada pela adição de Ca(OH)2 e Al2(SO4)3
à água contida em tanques de tratamento. O número de mols do Al2(SO4)3 que devem reagir com suficiente
Ca(OH)2 para formar 10 mols de hidróxido de alumínio é igual a:

a) 1.                                      b) 2.                                      c) 3.                                       d) 4.                                      e) 5.

07) (U. F. Fluminense-RJ) Marque a opção que indica quantos mols de HCl são produzidos na reação de 0,43 mol de fosgênio (COCl2) com água, conforme a reação:
COCl2 + H2O CO2 + 2 HCl

a) 0,43.                                b) 1,00.                                c) 0,86.                                 d) 2,00.                                e) 0,56.

08) (UNESP) O metano (CH4), também conhecido por gás dos pântanos, é produzido pela decomposição de compostos orgânicos, na ausência de oxigênio, por determinadas bactérias e consumido na própria atmosfera. Quando 5 mols de metano reagem com 3 mols de oxigênio, o número de mols de gás carbônico (CO2) liberados será igual a:
                                     CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(vapor)

a) 1,0 mol.                          b) 1,5 mols.                        c) 3,0 mols.                        d) 3,5 mols.                        e) 5,0 mols.



- RELACIONANDO MOL com MASSA

09) A quantidade de água em MOL produzida pela combustão completa de 40g de hidrogênio é de:
Dados: H2 = 2g/mol.                                      2 H2 + O2 2 H2O.

a) 100 mols.                       b) 40 mols.                         c) 20 mols.                          d) 4 mols.                           e) 1 mol.

10) (F. Dom Bosco-DF) Dada a equação química não-balanceada:
Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
A massa de carbonato de sódio que reage completamente com 0,25 mol de ácido clorídrico é:
Dado: Na2CO3 = 106 g/mol.

a) 6,62g.                              b) 25,5g.                              c) 13,25g.                            d) 10,37g.                           e) 20,75g.

11) (FMTM-MG) No motor de um carro a álcool, o vapor do combustível é misturado com ar e se queima à custa de faísca elétrica produzida pela vela interior do cilindro. A queima do álcool pode ser representada pela equação:
                            C2H6O(g) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(g) + ENERGIA
A quantidade, em mols, de água formada na combustão completa de 138g de etanol (C2H6O) é igual a:
Dado: C2H6O = 46g/mol.

a) 1.                                      b) 3.                                      c) 6.                                       d) 9.                                      e) 10.

12) (Covest-2005) Ácido fosfórico impuro, para uso em preparação de fertilizantes, é produzido pela reação
de ácido sulfúrico sobre rocha de fosfato, cujo componente principal é Ca3(PO4)2. A reação é:
                      Ca3(PO4)2 (s) + 3 H2SO4 (aq) 3 CaSO4 (s) + 2 H3PO4 (aq)
Quantos mols de H3PO4 podem ser produzidos pela reação de 200 kg de H2SO4?
Dados: massas molares (em g/mol): H = 1; O = 16; S = 32; P = 31; Ca = 40.

a) 2107 mol.                       b) 1361 mol.                      c) 95,4 mol.                        d) 954,3 mol.                     e) 620 mol.

- RELACIONANDO MASSA com MASSA

13) O mármore (CaCO3) reage com o ácido sulfúrico formando o gesso (CaSO4), de acordo com a equação
balanceada:
                H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g)
A massa de gesso formada pela reação de 25g de mármore com H2SO4 suficiente será:
Dados: CaCO3 = 100 u; CaSO4 = 136 u

a) 5g.                                    b) 17g.                                 c) 34g.                                  d) 68g.                                 e) 100g.

14) O alumínio é obtido pela eletrólise da bauxita (Al2O3). Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigênio que reage com os eletrodos de carbono utilizados no processo. A equação que representa o processo global é:
2 Al2O3 + 3 C 3 CO2 + 4 Al
A massa de Al2O3 consumida na obtenção de 54g de alumínio será, aproximadamente, igual a:
Dados: C = 12 u; O = 16 u; Al = 27 u.

a) 25,5g.                              b) 51,0g.                              c) 76,5g.                              d) 102,0g.                           e) 204,0g.

15) 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 62g de Ca3(PO4)2 e usando-se quantidade suficiente de H2SO4, qual, em gramas, a massa aproximada de H3PO4 obtida ?
Dados: H = 1u; O = 16u; P = 31u; Ca = 40u.

a) 19g.                                  b) 25g.                                 c) 39g.                                  d) 45g.                                 e) 51g.

16) A corrosão de um metal é a sua destruição ou deterioração, devida à reação com o meio ambiente.
O enferrujamento é o nome dado à corrosão do ferro:
Fe(s) + O2(g) Fe2O3(s)
A massa de ferrugem (óxido férrico) que se forma quando é atacado 1g de ferro é: Dados: O = 16 u; Fe = 56 u.

a) 1,43g.                              b) 0,70g.                              c) 0,35g.                              d) 2,86g.                              e) 5,00g.

17) Um químico quer extrair todo ouro contido em 68,50g de cloreto de ouro III di-hidratado (AuCl3.2H2O), através da eletrólise de solução aquosa do sal. Indique a massa de ouro obtida, após a redução de todo o metal.
Dados: AuCl3.2H2O = 342,5 u; Au = 200 u.

a) 34,25g.                            b) 40,00g.                           c) 44,70g.                            d) 68,50g.                           e) 100,0g.

18) (CESULON-PR) O magnésio (Mg) reage com o oxigênio (O2) do ar, produzindo óxido de magnésio (MgO) de acordo com a equação                                       
                                2 Mg(s) + O2(g) 2 MgO(s).
Calcule a massa de O2 necessária para produzir 40g de óxido de magnésio. Dados: MgO = 40g/mol; O2 = 32g/mol.

a) 160g.                               b) 80g.                                 c) 40g.                                  d) 32g.                                 e) 16g.

19) (UFF-RJ) Acompanhando a evolução dos transportes aéreos, as modernas caixas-pretas registram centenas de parâmetros a cada segundo, construindo recurso fundamental na determinação das causas de acidentes aeronáuticos. Esses equipamentos devem suportar ações destrutivas, e o titânio, metal duro e resistente, pode ser usado para revesti-los externamente. O titânio é um elemento possível de ser obtido a partir do tetracloreto de titânio por meio da reação não-balanceada:            
TiCl4(g) +  Mg(s) MgCl2( l ) +  Ti(s)
Considere que essa reação foi iniciada com 9,5g de TiCl4(g). Supondo que tal reação seja total, a massa de titânio obtida será, aproximadamente: Dados: Ti = 48 u.; Cl = 35,5 u.; Mg = 24 u.

a) 1,2g.                                b) 2,4g.                                c) 3,6g.                                 d) 4,8g.                                e) 7,2g.

20) (CEFET-MG) O vinho torna-se ácido, quando o etanol, C2H5OH, é convertido em ácido acético por meio da reação
                                  C2H5OH(aq) + O2(g) CH3COOH(aq) + H2O( l )
Considerando-se que, em uma garrafa, há um determinado volume de vinho contendo 4,6g de etanol e que, depois de um certo tempo, 50% desse álcool acidificou-se, pode-se afirmar que a quantidade, em gramas, de ácido acético presente no vinho é: Dados: H = 1u.; C = 12 u.; O = 16 u.

a) 6,0g.                                b) 4,6g.                                c) 3,0g.                                 d) 2,3g.                                e) 1,5g.

21) Na síntese de 110g de gás carbônico, as quantidades mínimas necessárias de reagentes são:
Dados: C = 12 g/mol; O =16 g/mol.

a) 30g de carbono e 40g de oxigênio.                                    d) 60g de carbono e 50g de oxigênio.
b) 60g de carbono e 80g de oxigênio.                                    e) 30g de carbono e 80g de oxigênio.
c) 55g de carbono e 55g de oxigênio.

- RELACIONANDO MASSA ou MOL com MOLÉCULAS

22) (PUC-SP) Dada a reação:                      2 Fe + 6 HCl 2 FeCl3 +3 H2
O número de moléculas de gás hidrogênio, produzidas pela reação de 112g de ferro, é igual a: Dado: Fe = 56 g/mol.

a) 1,5.                                   b) 3,0.                                  c) 9,0 x 1023.                       d) 1,8 x 1024.                      e) 3,0 x 1024.

23) (PUC/Campinas-SP) 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
O número de moléculas de água que hidrolisam 2 mols de carbureto é:

a) 3,0 x 1023.                      b) 6,0 x 1023.                      c) 9,0 x 1023.                       d) 18 x 1023.                       e) 24 x 1023.

24) (Covest-2003) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada):                  
              Fe2O3(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)
Percebe-se desta reação que o CO2 é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. Qual o número de moléculas de CO2 liberadas na atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (III) é consumido na reação? Considere: número de Avogadro igual a 6 x 1023 mol–1.

a) 6 x 1023                                         b) 24 x 1023                                     c) 12 x 1023                                      d) 36 x 1023                                     e) 18 x 1023

25) (UFG-GO) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de
4,28 x 10– 5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diária de ferro no organismo?

a) 1                                        b) 3                                       c) 5                                        d) 7                                       e) 9

- RELACIONANDO GRANDEZAS COM VOLUME

26) 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 soma do número de mols dos produtos obtidos, quando 112 litros de C2H2 reagem com excesso de oxigênio, é igual a:

a) 5.                                      b) 10.                                    c) 15.                                    d) 20.                                    e) 22,4.

27) (UPF-RS) Considere a reação:         
                3 (NH4)2CO3 + 2 H3PO4 2 (NH4)3PO4 + 3 CO2(g) + 3 H2O
O volume em litros de gás carbônico liberado, quando 250g de carbonato de amônio reagem com excesso de ácido fosfórico, é de:
Dados: Volume molar nas CNTP = 22,4 L. H = 1,0g/mol; C = 12g/mol; N = 14g/mol; O = 16g/mol; P = 31g/mol.

a) 23,5 L.                             b) 58,3 L.                             c) 76,8 L.                              d) 84,1 L.                             e) 132,9 L.

28) O antiácido estomacal, preparado à base de bicarbonato de sódio (NaHCO3), reduz a acidez estomacal
provocada pelo excesso de ácido clorídrico segundo a reação:
                  HCl(aq) + NaHCO3(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Para cada 1,87g de bicarbonato de sódio, o volume de gás carbônico liberado a 0°C e 1 atm é aproximadamente:
Dados: NaHCO3 = 84 g/mol; Volume molar de CO2 = 22,4 L .

a) 900 mL.                           b) 778 mL.                          c) 645 mL.                           d) 498 mL.                          e) 224 mL.

29) O CO2 produzido pela decomposição térmica de 320g de carbonato de cálcio teve seu volume medido a 0°C e
1 atm. O valor, em litros, encontrado foi de:
Dados: Ca = 40 g/mol; C = 12 g/mol; O = 16 g/mol.

a) 22,4 L.                             b) 44,8 L.                             c) 67,2 L.                              d) 71,6 L.                             e) 98,4 L.

30) 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 448kg de ferro metálico; o volume, em litros, de gás hidrogênio obtido nas CNTP foi de:         Dados: O = 16 g/mol; Fe = 56 g/mol.

a) 89,6 L.                             b) 179,2 L.                           c) 268,8 L.                           d) 89600 L.                          e) 179000 L.

31) Uma das transformações que acontecem no interior dos “catalisadores” dos automóveis modernos é a
conversão do CO em CO2, segundo a reação:    CO + 1/2 O2 CO2
Admitindo-se que um motor tenha liberado 1120 L de CO, o volume convertido em CO2 é, em litros, igual a:

a) 2240 L.                            b) 1120 L.                            c) 560 L.                               d) 448 L.                              e) 336 L.
32) (PUC-SP) O enxofre queima com uma chama azul característica, produzindo o gás dióxido de enxofre, de acordo com a reação 
                                                                S(s) + O2(g) SO2(g).
Se queimarmos 64g de enxofre, o volume do dióxido de enxofre produzido, nas CNTP, é igual a: Dados: S = 32g/mol; Volume molar do gás nas CNTP = 22,4 L.

a) 11,2 L.                             b) 22,4 L.                             c) 33,6 L.                              d) 44,8 L.                             e) 89,6 L.

33) Conhecendo-se a reação          
   3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g) (P e T constantes).
O volume de gás hidrogênio necessário para a obtenção de 6 litros de NH3 é igual a:

a) 12 L.                                 b) 9 L.                                   c) 6 L.                                    d) 3 L.                                   e) 1 L.

- REAÇÕES COM REAGENTE EM EXCESSO

34) Considere a reação em fase gasosa:
              N2 + 3 H2 2 NH3.
Fazendo-se reagir 4 L de N2 com 9 L de H2 em condições de pressão e temperatura constantes, pode-se afirmar que:

a) Os reagentes estão em quantidades estequiométricas.
b) O N2 está em excesso.
c) Após o término da reação, os reagentes serão totalmente convertidos em amônia.
d) A reação se processa com aumento de volume total.
e) Após o término da reação, serão formados 8 L de NH3.

35) (UFJF-MG) Considerando-se a reação        
 AgNO3 + KI AgI + KNO3
e fornecendo-se as massas molares, Ag = 108g/mol; N = 14g/mol; O = 16g/mol; K = 39g/mol; I = 127g/mol, se reagirmos 17g de AgNO3 com17g de KI, haverá:

a) consumo total dos dois reagentes.                                   d) excesso de 4,0g de AgNO3.
b) excesso de 0,4g de AgNO3.                                                 e) excesso de 4,0g de KI.
c) excesso de 0,4g de KI.

36) Efetuando-se a reação entre 18g de alumínio e 462g de gás cloro, segundo a equação:
 Al(s) + Cl2(g) AlCl3(s)
Obtém-se uma quantidade máxima de cloreto de alumínio igual a:Dados: Al = 27 g/mol; Cl = 35,5 g/mol.

a) 36g.                                  b) 44,5g.                              c) 89g.                                  d) 462g.                               e) 240g.


37) A reação completa entre 5,0g de gás carbônico e 8,0g de hidróxido de sódio, segundo a equação:
CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O
produz ______ g de carbonato de sódio, restando _____ g do reagente colocado em excesso. Os números que preenchem corretamente as lacunas são, respectivamente:

a) 10,6g e 0,6g.                 b) 12,0g e 1,0g.                 c) 5,8g e 4,0g.                    d) 10,0g e 3,0g.                 e) 8,3g e 0,6g.


38) (UEMS-MS) Ao se juntarem em solução 320g de ácido sulfúrico e 240g de hidróxido de sódio, obtém-se
aproximadamente a massa do sulfato e de água, respectivamente, como.
Dados: H = 1 u.; O = 16 u.; Na = 23 u.; S = 32 u.

a) 340g e 220g.                 b) 390g e 170g.                 c) 426g e 134g.                  d) 426g e 108g.                 e) 545g e 15g.


39) (UFAL-AL) A aspirina (C9H8O4) é produzida reagindo ácido salicílico com anidrido acético.
Um laboratório farmacêutico recebeu uma encomenda de 180 kg de aspirina. O químico-chefe sabe que o rendimento do processo de preparação da aspirina é 100%. Em seu almoxarifado, há 207 kg de ácido salicílico e 102 kg de anidrido acético. Se a reação ocorrer com o rendimento esperado, será possível preparar a massa
Dados: C = 12 u.; O = 16 u.; H = 1 u.

a) encomendada, sobrando ácido salicílico no almoxarifado.
b) menor do que a encomendada, sem sobra de reagentes.
c) encomendada, com sobra de ambos os reagentes.
d) encomendada, sobrando anidrido acético no almoxarifado.
e) maior do que a encomendada, sem sobra de reagentes.

- REAÇÕES COM REAGENTE IMPUROS

40) (UPE-2004-Q1) O ácido acetilsalicílico (C9H8O4), comumente chamado de aspirina, é muito usado pelos
alunos, após uma prova de química, física ou matemática, disciplinas que requerem muitos cálculos e
atenção. A massa de ácido salicílico (C7H6O3) que deve reagir com anidrido acético (C4H6O3), para se obter
três comprimidos de aspirina, cada um com 0,6g, admitindo que o ácido salicílico é 92% puro, é:
Dados: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u.
C7H6O3 + C4H6O3 C9H8O4 + C2H4O2

a) 1,50g.                              b) 1,92g.                              c) 1,65g.                              d) 1,38g.                              e) 2,25g.


41) Uma amostra de 10g de calcário contém 8g de carbonato de cálcio. A porcentagem de pureza do carbonato de cálcio é:

a) 0,8%.                               b) 10%.                                c) 8%.                                   d) 80%.                                e) 20%.


42) A equação de ustulação da pirita (FeS2) é:
4 FeS2(s) + 11 O2(g) 8 SO2(g) + 2 Fe2O3(s)
A massa de óxido férrico obtida, em kg, a partir de 300 kg de pirita, que apresenta 20% de impurezas, é igual a:
Dados: Fe = 56 g/mol; S = 32 g/mol; O = 16 g/mol.

a) 160.                                  b) 218.                                 c) 250.                                  d) 320.                                 e) 480.


43) Para obtermos 17,6g de gás carbônico (CO2) pela queima total de um carvão com 60% de pureza, necessitaremos de uma amostra de carvão com massa igual a: Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol.

a) 2,4g.                                b) 4,8g.                                c) 8g.                                    d) 43g.                                 e) 56g.


44) O medicamento “Leite de Magnésia” é uma suspensão de hidróxido de magnésio. Esse medicamento é utilizado para combater a acidez estomacal provocada pelo ácido clorídrico, encontrado no estômago. Sabe-se que, quando utilizarmos 12,2g desse medicamento, neutraliza-se certa quantidade do ácido clorídrico, produzindo 16g de cloreto de magnésio. O grau de pureza desse medicamento, em termos do hidróxido de magnésio, é igual a:
Dados: Mg(OH)2 = 58 g/mol; HCl = 36,5 g/mol e MgCl2 = 95 g/mol.

a) 90%.                                b) 80%.                                c) 60%.                                 d) 40%.                                e) 30%.

45) “O químico francês Antoine Laurent de Lavoisier ficaria surpreso se conhecesse o município de Resende, a 160 km do Rio. É lá, às margens da Via Dutra, que moradores, empresários e o poder público seguem à risca a máxima do cientista que revolucionou o século XVIII ao provar que, na natureza, tudo se transforma. Graças a uma campanha que já reúne boa parte da população, Resende é forte concorrente ao título de capital nacional da reciclagem. Ao mesmo tempo em que diminui a quantidade de lixo jogado no aterro sanitário, a comunidade faz virar sucata objeto de consumo. Nada se perde.” Assim, com base na equação:
2 Al2O3 (s) 4 Al (s) + 3 O2 (g)
e supondo-se um rendimento de 100% no processo, a massa de alumínio que pode ser obtida na reciclagem de
255 kg de sucata contendo 80% de Al2O3 em massa é: Dados: Al = 27 g/mol; O = 16 g/mol.

a) 540 kg.                            b) 270 kg.                            c) 135 kg.                            d) 108 kg.                            e) 96 kg.

46) Em um acidente, um caminhão carregado de solução aquosa de ácido fosfórico tombou derramando cerca de 24,5 toneladas dessa solução no asfalto. Quantas toneladas de óxido de cálcio seriam necessárias para reagir totalmente com essa quantidade de ácido ?
(Porcentagem em massa de H3PO4 na solução = 80%; H3PO4 = 98 g/mol; CaO = 56 g/mol)

a) 7,5 t.                                b) 11,2 t.                             c) 16,8 t.                              d) 21,0 t.                             e) 22,9 t.

47) Atualmente, sistemas de purificação de emissões poluidoras estão sendo exigidos por lei em um número cada vez maior de países. O controle das emissões de dióxido de enxofre gasoso, provenientes da queima de carvão que contém enxofre, pode ser feito pela reação desse gás com uma suspensão de hidróxido de cálcio em água, sendo formado um produto não poluidor do ar. A queima do enxofre e a reação do dióxido de enxofre com o hidróxido de cálcio, bem como as massas de algumas das substâncias envolvidas nessas reações, podem ser assim representadas:
               enxofre (32g) + oxigênio (32g) dióxido de enxofre (64g)
    dióxido de enxofre (64g) + hidróxido de cálcio (74g) produto não poluidor
Dessa forma, para absorver todo o dióxido de enxofre produzido pela queima de uma tonelada de carvão (contendo 1% de enxofre), é suficiente a utilização de uma massa de hidróxido de cálcio de, aproximadamente:

a) 23kg                                 b) 43kg                                c) 64kg                                 d) 74kg                                e) 138kg

48) (IFET) A pirita de ferro, FeS2, forma cristais dourados que sao chamados de “ouro dos trouxas”. Uma amostra com 300 gramas de FeS2 contem 112 gramas de ferro. Assinale a alternativa que apresenta a pureza de FeS2 na amostra analisada. Dados : FeS2 = 120 g/mol e Fe = 56 g/mol.

a) 37 %                                 b) 50 %                                c) 65 %                                 d) 80 %                                e) 90 %


49) (MACKENZIE-SP) 16g de enxofre reagem com 28g de ferro, produzindo 44g de sulfeto de ferro II. Se o rendimento da reação for de 100%, a massa de sulfeto de ferro II, obtida na reação de 50g de enxofre
de pureza 50% com ferro suficiente, é igual a:

a) 137,5g.                            b) 130,0g.                           c) 110,0g.                            d) 68,75g.                           e) 40,0g.


- REAÇÕES ENVOLVENDO RENDIMENTO

50) A combustão do gás amoníaco é representada pela seguinte equação não-balanceada:
NH3 + O2 N2 + H2O
Calcule a massa de água, obtida a partir de 56 L de NH3, nas CNTP, sabendo que a reação tem rendimento de 95%.
Dados: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol; volume molar nas CNTP = 22,4 L.

a) 256,5g.                           
b) 270,0g.                          
c) 67,5g.                             
d) 64,1g.                           
e) 42,8g.


51) O etanol (C2H5OH) pode ser produzido por fermentação da glicose (C6H12O6), conforme reação:
C6H12O6   → 2 C2H5OH + 2 CO2
Se 360g de glicose produzem 92g de etanol, o rendimento do processo é:
Dados: H = 1 g/mol; C = 12 g/mol; O 16 g/mol.

a) 92%.                                b) 100%.                              c) 50%.                                 d) 75%.                                e) 25%.


52) (UEPB-PB) O óxido nitroso é usado como anestésico em partos. A sua obtenção é dada pela reação apresentada na equação química abaixo:
NH4NO3 N2O + 2 H2O
Se foram usados 6 gramas de nitrato de amônio e foram obtidos 2,97 g de óxido de dinitrogênio, qual o
rendimento da reação?

a) 91%                                  b) 110%                               c) 97%                                  d) 90%                                 e) 80%


53) (UNESP-SP) A aspirina (ácido acetilsalicílico) pode ser preparada pela reação do ácido salicílico com o anidrido acético, segundo a reação representada pela equação:
Considerando-se que a reação entre 138 g de ácido salicílico com 25,5 g de anidrido acético ocorre com rendimento de 60%, e sabendo-se que as massas molares desses compostos são:
C7H6O3 = 138g/mol, C4H6O3 = 102 g/mol, C9H8O4 = 180 g/mol, a massa de aspirina obtida será igual a

a) 180 g.                              b) 108 g.                              c) 90 g.                                 d) 54 g.                                e) 45 g.


54) (FATEC-SP) A uréia, CO(NH2)2, substância utilizada como fertilizante, é obtida pela reação entre CO2 e NH3, conforme mostra a equação
CO2(g) + 2 NH3(g) CO(NH2)2 + H2O(g).
Se 340 toneladas de amônia produzem 540 toneladas de uréia, o rendimento desse processo é:
Dados: NH3 = 17g/mol; CO(NH2)2 = 60g/mol.

a) 80%.                                b) 85%.                                c) 90%.                                 d) 95%.                                e) 100%.


55) (UNIRIO) ”A contaminação da água com arsênio está preocupando a Primeira-Ministra de Bangladesh (...) que já pediu ajuda internacional”. O arsênio não reage rapidamente com a água. O risco da permanência do arsênio em água é o seu deposito nos sedimentos. É a seguinte reação do arsênio com NaOH:
2 As + 6 NaOH 2 Na3AsO3 + 3 H2
75g de arsênio reagiram com NaOH suficiente, produzindo 25,2 L de H2, nas CNTP. O rendimento percentual da reação foi: Dados: Volume molar nas CNTP = 22,4 L; As = 75g/mol; Na = 23g/mol; O = 16g/mol; H = 1g/mol.

a) 75%.                                b) 80%.                                c) 85%.                                 d) 90%.                                e) 95%.

56 ) (FEI-SP) Na decomposição térmica de 60 Kg de sulfito de cálcio segundo a equação:
CaSO3 → CaO + SO2
Foram produzidos 24 Kg de gás sulfuroso. O rendimento da reação foi de aproximadamente:
Dados: Ca = 40; S = 32; O = 16


a) 38%                                  b) 40%                                 c) 60%                                  d) 75%                                 e) 86%