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Exercícios de Cálculos Estequiométricos

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  1. 1. UFG
    Leia o texto a seguir. [...] Como a Revolução Francesa não teve apenas por objeto mudar um governo antigo, mas abolir a forma antiga da sociedade, ela teve de ver-se a braçoos a um só tempo com todos os poderes estabelecidos, arruinar todas as influências reconhecidas, apagar as tradições, renovar os costumes e os usos e, de alguma maneira, esvaziar o espírito humano de todas as ideias sobre as quais se tinham fundado até então o respeito e a obediência. [...] TOCQUEVILLE, A. de. O antigo regime e a revolução. Brasília: Editora da UnB, 1989. A ideia expressa, que se coaduna com o texto e os ideais da Revoluão Francesa, é a seguinte:
  2. 2. PUC-RJ
    O óxido de alumínio (Al2O3) é utilizado como antiácido. A reação que ocorre no estômago é: x Al2O3 + y HCl → z AlCl3 + w H2O Os coeficientes x, y, z e w são, respectivamente:
  3. 3. PUC-RJ
    A obtenção de ferro, a partir de seu minério, dá-se simplificadamente, através da equação Fe2O3 (s) + C (s) → Fe (s) + CO2 (g)  Os coeficientes desta equação, em ordem, da esquerda para a direita, após o balanceamento, são:
  4. 4. PUC-MG
    Dada a equação Fe3O4 (s) + H2 (g) → Fe (s) + H2O (g) A soma total dos coeficientes mínimos e inteiros de todas as espécies químicas envolvidas, após o balanceamento da equação, é:
  5. 5. VUNESP
    O inseticida DDT (massa molar = 354.5 g/mol) é fabricado a partir de clorobenzeno (massa molar = 112,5 g/mol) e cIoraI, de acordo com a equação: Partindo-se de uma tonelada (1 t) de clorobenzeno e admitindo-se rendimento de 80%, a massa de DDT produzida é igual a:
  6. 6. Stoodi
    O gás hidrogênio (H2) é uma excelente alternativa para substituir combustíveis de origem fóssil ou qualquer outro que produza CO2 . Uma forma bastante simples de produzir gás hidrogênio em pequena escala é adicionando alumínio a ácido clorídrico, de acordo com a equação a seguir: j Al + q HCl → x AlCl3 + y H2 Após o balanceamento correto, a soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros j, q, x e y será:
  7. 7. UNESP 2016
    Uma forma de se obter oxigênio em laboratório é pela reação química entre solução aquosa de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) e solução aquosa de permanganato de potássio em meio ácido, cuja equação, parcialmente balanceada, é: x KMnO4(aq) + 3 H2SO4 (aq) + y H2O2 (aq) → K2SO4 (aq) + 2 MnSO4 (aq) + z O2 (g) + 8 H2O (l) Nessa equação, os valores dos coeficientes estequiométricos x, y e z são, respectivamente,
  8. 8. UFRGS
    O acetileno, gás utilizado em maçaricos, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto) no processo CaC2 + 2 H2O  Ca(OH)2 + C2H2 Utilizando 1 kg de carbureto com 36% de impurezas, o volume de acetileno obtido nas CNTP é aproximadamente igual a: Dado: volume molar de gás nas CNTP = 22,4 L/moI
  9. 9. MACKENZIE 2015
    A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode ser representada pela equação a seguir: 4 FeS2 (s) + 11 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s) + 8 SO2 (g) Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, é correto afirmar que o volume de SO2 produzido na reação de 600 g de pirita que apresente 50% de pureza é de Dado: massa molar (g.mol-1) FeS2 = 120
  10. 10. MACKENZIE 2014
    A calcita é um mineral encontrado na forma de cristais e em uma grande variedade de formas, como também nas estalactites e estalagmites. É o principal constituinte dos calcários e mármores, ocorrendo também em conchas e rochas sedimentares. Pelo fato de ser composta por CaCO3, a calcita reage facilmente com HCl , formando cloreto de cálcio, gás carbônico e água. Considerando que uma amostra de 10 g de calcita, extraída de uma caverna, ao reagir com quantidade suficiente de HCl , produziu 1,792 L de gás carbônico, medido nas CNTP, é correto afirmar que, essa amostra apresentava um teor de CaCO3 da ordem de Dado: massa molar (g/mol) CaCO3 = 100
  11. 11. UFLAVRAS
    Considere a equação química não balanceada SO2 + O2 → SO3  Efetuando-se o balanceamento, a soma dos coeficientes estequiométricos é igual a:
  12. 12. FTT 2016
    A siderurgia é um dos setores industriais mais importantes no Brasil. A produção do ferro gusa ocorre em reatores denominados altos-fornos. Nele empregam-se como matérias-primas o minério de ferro, rico em hematita, Fe2O3 e o coque, material rico em carbono que, no interior do alto-forno, dá origem ao monóxido de carbono, que participa da formação do ferro metálico. Essas reações são representadas por C (s) + O2 (g) → CO (g) (equação I) Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe (l) + CO2 (g) (equação II) Nos altos-fornos são empregados, também, o calcário, rico em CaCO3. Essa substância se decompõe formando CaO que, por sua vez, reage com as impurezas do minério de ferro, a sílica, SiO2, formando CaSiO3, que é removido como subproduto na forma de escória. CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) (equação III) CaO (s) + SiO2 (s) → CaSiO3 (l) (equação IV) A massa mínima de CaCO3, em kg, necessária para a remoção completa de 3 toneladas da impureza SiO2 do alto-forno é
  13. 13. FUVEST 2015
    Amônia e gás carbônico podem reagir formando ureia e água. O gráfico abaixo mostra as massas de ureia e de água que são produzidas em função da massa de amônia, considerando as reações completas. A partir dos dados do gráfico e dispondo-se de 270 g de amônia, a massa aproximada, em gramas, de gás carbônico minimamente necessária para reação completa com essa quantidade de amônia é
  14. 14. ENEM 2010
    As mobilizações para promover um planeta melhor para as futuras gerações são cada vez mais frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa é atualmente movida pela queima de um combustível fóssil. A título de exemplificação do ônus causado por essa prática, basta saber que um carro produz, em média, cerca de 200 g de dióxido de carbono por km percorrido. Revista Aquecimento Global. Ano 2, no 8. Publicação do Instituto Brasileiro de Cultura Ltda. Um dos principais constituintes da gasolina é o octano (C8H18). Por meio da combustão do octano é possível a liberação de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equação que representa a reação química desse processo demonstra que
  15. 15. PUC-SP 2016
    Após determinado processo industrial, obtém-se uma mistura contendo sulfato de sódio (Na2SO4) e carbonato de sódio (Na2CO3). Uma amostra contendo 10,0 g dessa mistura foi completamente neutralizada com 100 mL de uma solução 1,00 mol.L-1 de HCl. O sulfato de sódio não reage com ácido clorídrico e o carbonato de sódio reage segundo a reação representada a seguir. Na2CO3 (s) + 2 HCl (aq) → 2 NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l) O teor de carbonato de sódio na mistura é de
  16. 16. ENEM 2012
    No Japão, um movimento nacional para a promoção da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de CO2 a menos! A ideia é cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de CO2 emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como diminuir a queima de gás de cozinha. Um hamburguer ecológico? É pra já! Disponível em: http://lges.iqm.unicamp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado). Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (C4H10), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de Dados: CO2 (44 g/mol); C4H10 (58 g/mol)
  17. 17. UNESP 2016
    A imagem mostra o primeiro avião do mundo movido a etanol (C2H5OH), o avião agrícola Ipanema, de fabricação brasileira. (www.embraer.com) Considere que a velocidade de cruzeiro dessa aeronave seja 220 km/h, que o consumo de combustível nessa velocidade seja 100 L/h, que cada litro de combustível contenha 0,8 kg de C2H5OH e que a combustão seja completa. Em um percurso de 110 km, à velocidade de cruzeiro constante, a massa de dióxido de carbono lançada ao ar devido à combustão, em kg, é próxima de
  18. 18. UNICAMP 2012
    O hidrocarboneto n-octano é um exemplo de substância presente na gasolina. A reação de combustão completa do n-octano pode ser representada pela seguinte equação não balanceada: C8H18 (g) + O2 (g) → CO2( g) + H2O (g) Após balancear a equação, pode-se afirmar que a quantidade de Dados de massas molares em g mol-1: C8H18 = 114; O2 = 32; CO2 = 44; H2O = 18.
  19. 19. PUC-MG
    Através da reação de combustão da amônia (NH3), podemos obter o   óxido nítrico (NO). Essa reação pode ser representada pela seguinte equação química não balanceada:  NH3 (g) + O2 (g) → NO (g) + H2O (g) Após o balanceamento da equação, a soma de todos os coeficientes mínimos e   inteiros das espécies químicas envolvidas é igual a:    
  20. 20. MACKENZIE 2016
    11,2 g de sucata, contendo ferro, reagiram com quantidade suficiente de ácido clorídrico em solução produzindo solução de cloreto de ferro II e gás hidrogênio. O gás formado foi aprisionado em um balão com 1 L de volume, exercendo uma pressão de 2,46 atm, sob temperatura de 27ºC. Considerando-se que somente o ferro que reagiu seja capaz de produzir o gás hidrogênio, é possível afirmar que o teor de ferro, na sucata, é de Dados:  Massa Molar (g.mol-1): Fe = 56 Contante universal dos gases ideais (R) = 0,082 atm.L.mol-1.K-1
  21. 21. FUVEST 2016
    Um dirigível experimental usa hélio como fluido ascensional e octano (C8H18) como combustível em seu motor, para propulsão. Suponha que, no motor, ocorra a combustão completa do octano: C8H18 (g) + 25/2 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 9 H2O (g) Para compensar a perda de massa do dirigível à medida que o combustível é queimado, parte da água contida nos gases de exaustão do motor é condensada e armazenada como lastro. O restante do vapor de água e o gás carbônico são liberados para a atmosfera. Qual é a porcentagem aproximada da massa de vapor de água formado que deve ser retida para que a massa de combustível queimado seja compensada? Note e adote: Massa molar (g/mol): H2O ............ 18                   O2 ............ 32 CO2 ............ 44             C8H18 ............ 114
  22. 22. UFMG
    A equação Ca(OH)2 + H3PO4 → Ca3(PO4)2 + H2O  não está balanceada. Balanceando-a com os menores números possíveis, a soma dos coeficientes estequiométricos será:
  23. 23. UEPA 2015
    O estrôncio pode ser obtido a partir do mineral celestita (SrSO4). Supondo que se tenha 1837g deste mineral, a quantidade, em kg, que se obtém de estrôncio, considerando um rendimento de 80% e de: Dados: Sr = 87,6 g/mol; S = 32,1 g/moI e O = 16,0 g/mol
  24. 24. ENEM 2011
    O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir: 5 H2O2 (aq) + 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) → 5 O2 (g) + 2 MnSO4 (aq) + K2SO4 (aq) + 8 H2O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, 1992. De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a  
  25. 25. FUVEST 2017
    Em ambientes naturais e na presença de água e gás oxigênio, a pirita, um mineral composto principalmente por dissulfeto de ferro (FeS2), sofre processos de intemperismo, o que envolve transformações químicas que acontecem ao longo do tempo. Um desses processos pode ser descrito pelas transformações sucessivas, representadas pelas seguintes equações químicas: Considerando a equação química que representa a transformação global desse processo, as lacunas da frase “No intemperismo sofrido pela pirita, a razão entre as quantidades de matéria do FeS2 (s) e do O2 (g) é __________, e, durante o processo, o pH do solo __________” podem ser corretamente preenchidas por
  26. 26. ENEM 2010
    O flúor é usado de forma ampla na prevenção de cáries. Por reagir com a hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] presente nos esmaltes dos dentes, o flúor forma a fluorapatita [Ca10(PO4)6F2], um mineral mais resistente ao ataque ácido decorrente da ação de bactérias específicas presentes nos açúcares das placas que aderem aos dentes. Disponível em: http://www.odontologia.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado). A reação de dissolução da hidroxiapatita é: [Ca10(PO4)6(OH)2] (s) + 8 H+ (aq) → 10 Ca2+ (aq) + 6 HPO42– (aq) + 2 H2O (l) Dados: Massas molares em g/mol [Ca10(PO4)6(OH)2] = 1004; HPO42– = 96; Ca = 40. Supondo-se que o esmalte dentário seja constituído exclusivamente por hidroxiapatita, o ataque ácido que dissolve completamente 1 mg desse material ocasiona a formação de, aproximadamente,
  27. 27. FUVEST 2017
    Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração. O grupo G1 acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela). O grupo G2 acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2). Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO2, em litros, recolhidos pelo grupo G2 após 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente, Note e adote: massa molar do CO2: 44 g/mol; volume molar do CO2: 24 L/mol; desconsidere a solubilidade do CO2 em água.
  28. 28. UDESC 2011
    As reações descritas abaixo estão sem o devido balanceamento (A) x NCl3 + y H2O → w NH3 + z HClO  (B) x FeS2 + y O2 → w Fe2 O3 + z SO2  (C) x NO + y NH3 → w N2 + z H2O  (D) x NaOH + y HCl → w NaCl + z H2O  Fazendo-se o balanceamento destas reações, analise as proposições: na reação descrita no item (A), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 08; na reação descrita no item (B), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 25; na reação descrita no item (C), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 10; na reação descrita no item (D), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 04. Assinale a alternativa correta considerando as proposições acima.
  29. 29. ENEM - 1A APLICACAO 2010
    A composição média de uma bateria automotiva esgotada é de aproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A média de massa da pasta residual de uma bateria usada é de 6 kg, onde 19% é PbO2, 60% PbSO4 e 21% Pb. Entre todos os compostos de chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa é o sulfato de chumbo (II), pois nos processos pirometalúrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias) são fundidos, há a conversão de sulfato em dióxido de enxofre, gás muito poluente. Para reduzir o problema das emissões de SO2 (g), a indústria pode utilizar uma planta mista, ou seja, utilizar o processo hidrometalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do composto de chumbo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO4 é feita via lixiviação com solução de carbonato de sódio (Na2CO3) 1M a 45ºC, em que se obtém o carbonato de chumbo (II) com rendimento de 91%. Após esse processo, o material segue para a fundição para obter o chumbo metálico. PbSO4 + Na2CO3  → PbCO3 + Na2SO4 Dados: Massas Molares em g/mol Pb = 207; S = 32; Na = 23; O = 16; C = 12. Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chumbo (II) por meio da lixiviação por carbonato de sódio e considerando uma massa de pasta residual de uma bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 é obtida?
  30. 30. FUVEST-SP
    Qual a quantidade máxima de carbonato de cálcio que pode ser preparada a partir da mistura de 2 mols de carbonato de sódio e 3 mols de cloreto de cálcio? Dado: massa de um mol de carbonato de cálcio = 100 g
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