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Exercícios de Cálculos Estequiométricos

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  1. 31. ENEM 2014
    Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel, em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados. Para evitar a liberação desses óxidos na atmosfera e a consequente formação da chuva ácida, o gás pode ser lavado, em um processo conhecido como dessulfurização, conforme mostrado na equação (1). CaCO3 (s) + SO2 (g) → CaSO3 (s) + CO2 (g)              (1) Por sua vez, o sulfito de cálcio formado pode ser oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, para a obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na equação (2). Essa etapa é de grande interesse porque o produto da reação, popularmente conhecido como gesso, é utilizado para fins agrícolas. 2 CaSO3 (s) + O2 (g) → 2 CaSO4 (s)                        (2) As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol e 40g/mol, respectivamente. BAIRD, C. Química ambiental. Porto Alegre: Bookman. 2002 (adaptado). Considerando um rendimento de 90% no processo, a massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás retido é mais próxima de
  2. 32. FATEC 2014
    Uma indústria compra soda caústica com teor de pureza de 80%, em NaOH. Antes de mandar o material para o estoque, chama o Técnico em Química para verificar se a informação procede. No laboratório, ele dissolve 1 g do material em água, obtendo 10 mL de solução. Utilizando um indicador apropriado, realiza uma titulação, gastando 20 mL de HCl, a 0,5 mol/L. Dados: Massas Molares (g/mol): NaOH = 40 e HCl = 36,5 Reação: NaOH + HCl → NaCl + H2O Sobre o resultado da titulação, é correto afirmar que a informação
  3. 33. ENEM 2017
    O ácido acetilsalicílico, AAS (massa molar igual a 180 g/mol), é sintetizado a partir da reação do ácido salicílico (massa molar igual a 138 g/mol) com anidrido acético, usando-se ácido sulfúrico como catalisador, conforme a equação química: Após a síntese, o AAS é purificado e o rendimento final é de aproximadamente 50%. Devido às suas propriedades farmacológicas (antitérmico, analgésico, anti-inflamatório e antitrombótico), o AAS é utilizado como medicamento na forma de comprimidos, nos quais se emprega tipicamente uma massa de 500 mg dessa substância. Uma indústria farmacêutica pretende fabricar um lote de 900 mil comprimidos, de acordo com as especificações do texto. Qual é a massa de ácido salicílico, em kg, que deve ser empregada para esse fim?
  4. 34. FASM 2015
    Aspirina é o nome comercial do ácido acetilsalicílico (AAS), composto orgânico bastante empregado como medicamento. É sintetizada numa reação de esterificação na presença de solução aquosa de ácido sulfúrico, um ácido forte, que atua como um catalisador. (www.proenc.iq.unesp.br. Adaptado.) Considerando a reação com rendimento total, a massa, em gramas, do composto 1 necessária para sintetizar 45,02 g de AAS é próxima de
  5. 35. UDESC 2015
    A Estação Espacial Internacional (EEI) é um satélite artificial habitável que orbita nosso planeta a 422km de altitude. Desde 02 de novembro de 2000, data da chegada dos primeiros astronautas a esta estação, a EEI vem batendo recordes, pois está continuamente habitada. Devido ao processo de respiração, um astronauta elimina diariamente cerca de 470 litros de gás carbônico (nas CNTP) devido ao processo de respiração. Suponha que se utilizem filtros contendo hidróxido de sódio para absorver o CO2 e transforma-Io em carbonato de sódio e água. Assinale a alternativa que apresenta a quantidade de massa de hidróxido de sódio necessária para que este astronauta permanecesse 07 (sete) dias nesta estação espacial.
  6. 36. ENEM - 2A APLICACAO 2017
    No Brasil, os postos de combustíveis comercializavam uma gasolina com cerca de 22% de álcool anidro. Na queima de 1 litro desse combustível são liberados cerca de 2 kg de CO2 na atmosfera. O plantio de árvores pode atenuar os efeitos dessa emissão de CO2. A quantidade de carbono fixada por uma árvore corresponde a aproximadamente 50% de sua biomassa seca, e para cada 12 g de carbono fixados, 44 g de CO2 são retirados da atmosfera. No brasil, o plantio de eucalípto (Eucalyptus grandis) é bem difundido, sendo que após 11 anos essa árvore pode ter a massa de 106 kg, dos quais 29 kg são água. Uma única árvore de Eucalyptus grandis, com as características descritas, é capaz de fixar a quantidade de CO2 liberada na queima de um volume dessa gasolina mais próxima de
  7. 37. UPE 2015
    Um casal foi encontrado morto dentro do carro, numa garagem. A causa da morte foi asflxia por monóxido de carbono, introduzido no carro após ser produzido pela queima incompleta do etanol combustível, segundo a equação: C2H6O + O2  CO + H2O Considerando que a concentração mínima de monóxido de carbono no ar, para causar o óbito, seja de 400 mg/L, e que o volume do interior do carro seja igual a de um paralelepípedo de dimensões iguais a 2,0m x 1,5m x 1,4m, assinale a alternativa que apresenta a menor massa possível de etanol queimado que poderia resultar nos óbitos observados. Dado: Massa atómica (u): H = 1; C = 12; O = 16
  8. 38. PUC-RS 2014
    Em temperatura ambiente, colocou-se uma porção de palha de aço, previamente lavada com ácido acético para remoção de óxidos, no fundo de uma proveta. Imediatamente, colocou-se a proveta emborcada em um copo com água. Observou-se, após cerca de 30 minutos, que a água aumentou de volume dentro da proveta, conforme ilustração. A hipótese mais provável para explicar o ocorrido é que
  9. 39. ENEM 2015
    Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:  2  ZnS  +  3  O2  →  2 ZnO  +  2  SO2 ZnO  +  CO  →  Zn  +  CO2 Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); S02 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol). Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?
  10. 40. UNICAMP 2015
    Um importante fator natural que contribui para a formação de óxidos de nitrogênio na atmosfera são os relâmpagos. Considere um espaço determinado da atmosfera em que haja 20% em massa de oxigênio e 80% de nitrogênio, e que numa tempestade haja apenas formação de dióxido de nitrogênio. Supondo-se que a reação seja completa, consumindo todo o reagente limitante, pode-se concluir que, ao final do processo, a composição percentual em massa da atmosfera naquele espaço determinado será aproximadamente igual a Dados: Equação da reação: 1/2 N2 + O2 → NO2 Massas molares em g.mol–1: N2 = 28, O2 = 32 e NO2 = 46
  11. 41. UERJ 2016
    Para diferenciar os hidrocarbonetos etano e eteno em uma mistura gasosa, utiliza-se uma reação com bromo molecular: o etano não reage com esse composto, enquanto o eteno reage de acordo com a seguinte equação química: Considere um cilindro de capacidade igual a 10 L, contendo apenas esses hidrocarbonetos em uma mistura com massa igual a 200g. Ao se adicionar bromo em excesso a mistura, todo o eteno reagiu, formando 940g de 1,2-dibromoetano. A concentração inicial de etano, em mol. L-1, no interior do cilindro, corresponde a:
  12. 42. UERN 2015
    A combustão do gás propano resulta em gás carbônico e água, de acordo com a reação apresentada. Se 1 litro de gás propano reagir na presença de 8 litros de gás oxigênio, ambos nas mesmas condições de temperatura e pressão, é correto afirmar que o volume final, em litros, da mistura resultante será C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
  13. 43. UNICAMP 2015
    Quando uma tempestade de poeira atingiu o mar da Austrália em 2009, observou-se que a população de fitoplancton aumentou muito. Esse evento serviu de base para um experimento em que a ureia foi utilizada para fertilizar o mar, com o intuito de formar fitoplancton e capturar o CO2 atmosférico. De acordo com a literatura científica, a composição elementar do fitoplancton pode ser representadada por C106N16P. Considerando que todo o nitrogênio adicionado ao mar seja tranformado em fitoplancton, capturando o gás carbônico da atmosfera, 1 (uma) tonelada de nitrogênio seria capaz de promover a remoção de, aproximadamente, quantas toneladas de gás carbônico? Dados de massas molares em g.mol–1: C = 12; N = 14 e O = 16.
  14. 44. ENEM 2010
    Fator de emissão (carbon footprint) é um termo utilizado para expressar a quantidade de gases que contribuem para o aquecimento global, emitidos por uma fonte ou processo industrial específico. Pode-se pensar na quantidade de gases emitidos por uma indústria, uma cidade ou mesmo por uma pessoa. Para o gás CO2, a relação pode ser escrita: O termo "quantidade de material" pode ser, por exemplo, a massa de material produzido em uma indústria ou a quantidade de gasolina consumida por um carro em um determinado período. No caso da produção do cimento, o primeiro passo é a obtenção de óxido de cálcio, a partir do aquecimento do calcário a altas temperaturas, de acordo com a reação: CaCO3 (s)  → CaO (s) + CO2 (g) Uma vez processada essa reação, outros compostos inorgânicos são adicionados ao óxido de cálcio, tendo o cimento formado 62% de CaO em sua composição. Dados: Massas molares em g/mol - CO2 = 44; CaCO3 = 100; CaO = 56. TREPTOW, R. S. Journal of Chemical Education. v. 87 n°2, fev. 2010 (adaptado). Considerando as informações apresentadas no texto, qual é, aproximadamente, o fator de emissão de CO2 quando 1 tonelada de cimento for produzida, levando-se em consideração apenas a etapa de obtenção do óxido de cálcio?  
  15. 45. ENEM 2016
    A minimização do tempo e custo de uma reação química, bem como o aumento na sua taxa de conversão, caracterizam a eficiência de um processo químico. Como consequência, produtos podem chegar ao consumidor mais baratos. Um dos parâmetros que mede a eficiência de uma reação química é o seu rendimento molar (R, em %), definido como em que n corresponde ao número de mols. O metanol pode ser obtido pela reação entre brometo de metila e hidróxido de sódio, conforme a equação química: CH3Br + NaOH → CH3OH + NaBr As massas molares (em g/mol) desses elementos são: H = 1; C= 12; O = 16; Na = 23; Br = 80. O rendimento molar da reação, em que 32 g de metanol foram obtidos a partir de 142,5 g de brometo de metila e 80 g de hidróxido de sódio, é mais próximo de
  16. 46. UNESP 2015
    Um químico e um biólogo discutiam sobre a melhor forma de representar a equação da fotossíntese. Segundo o químico, a equação deveria indicar um balanço entre a quantidade de moléculas e átomos no início e ao final do processo. Para o biólogo, a equação deveria apresentar as moléculas que, no início do processo, fornecem os átomos para as moléculas do final do processo. As equações propostas pelo químico e pelo biólogo são, respectivamente,
  17. 47. PUC-SP 2015
    Uma amostra de 2,00 g formada por uma liga metálica contendo os metais cobre e prata foi completamente dissolvida em ácido nítrico concentrado. À solução aquosa resultante foi adicionada solução aquosa de NaCl em excesso. O precipitado formado foi filtrado e após seco, obteve-se 1,44 g de sólido. A partir desse experimento pode-se concluir que o teor de prata na liga metálica é de Dados: CuCl2 é um sal solúvel em água, enquanto AgCl é um sal insolúvel em água.
  18. 48. FUVEST 2017
    Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás propano (C3H8) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reação de combustão. Após algum tempo, não mais se observou a liberação de calor, o que indicou que a reação havia-se encerrado. Com base nessas observações experimentais, três  afirmações foram feitas: I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria propano no reator. II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar. III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem. Está correto apenas o que se afirma em Note e adote: Composição aproximada do ar em volume: 80% de N2 e 20% de O2.
  19. 49. UFABC 2009
    Nos fertilizantes NPK, a percentagem em massa de potássio é calculada como se todo o potássio presente no fertilizante estivesse sob forma do óxido K2O. A quantidade de potássio produzido anualmente em Sergipe equivale a cerca de 350 mil toneladas de K2O. Portanto, dadas as massas molares em g/mol: K= 39; Cl = 35,5 ; O = 16, a quantidade de KCl produzida anualmente nesse Estado deve ser próxima de
  20. 50. FUVEST 2015
    Uma estudante de Química realizou o seguinte experimento: pesou um tubo de ensaio vazio, colocou nele um pouco de NaHCO3 (s) e pesou novamente. Em seguida, adicionou ao tubo de ensaio excesso de solução aquosa de HCl, o que provocou a reação química representada por  NaHCO3 (s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l) Após a reação ter-se completado, a estudante aqueceu o sistema cuidadosamente, até que restasse apenas um sólido seco no tubo de ensaio. Deixou o sistema resfriar até a temperatura ambiente e o pesou novamente. A estudante anotou os resultados desse experimento em seu caderno, juntamente com dados obtidos consultando um manual de Química:  A estudante desejava determinar a massa de I. HCl que não reagiu;  II. NaCl que se formou; III. CO2 que se formou. Considerando as anotações feitas pela estudante, é possível determinar a massa de
  21. 51. UERJ 2014
    Uma das técnicas empregadas para separar uma mistura gasosa de CO2 e CH4 consiste em fazê-la passar por uma solução aquosa de Ba(OH)2. Uma amostra dessa mistura gasosa, com volume total de 30 L, sob temperatura de 27 ºC e pressão de 1 atm, ao reagir com a solução aquosa de Ba(OH)2, produz a precipitação de 98,5 g de BaCO3. A fração gasosa remanescente, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contém apenas CH4. O volume, em litros, de CH4 remanescente é igual a:
  22. 52. FMP 2016
    O alumínio tem um Iargo emprego no mundo moderno, como, por exemplo, em latas de refrigerante, utensílios de cozinha, embalagens, na construção civil, etc. Esse metal de grande importância possui caráter anfótero, que, colocado em ácido clorídrico ou ern uma solução aquosa de hidróxido de sódio concentrado, é capaz de reagir, liberando grande quantidade de calor. Uma latinha de refrigerante vazia pesa, em média, 13,5g. Uma experiência com cinco latinhas foi realizada em um laboratório para testar sua durabilidade como indicado na reação abaixo. 2 Al (s) + 6 HCl (aq)  2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g) O volume, em litros, de gás hidrogênio sob temperatura de O°C e pressão de 1atm é de
  23. 53. UCS 2015
    O óxido de titânio (IV) é um dos principais pigmentos de coloração branca utilizado pelas indústrias de tintas. Esse pigmento apresenta aIta durabilidade, além de oferecer aIta retenção do brilho, aliada a uma boa dispersão. Por isso, é importante que haja um método eficiente que seja capaz de quantificar esse óxido em tintas, de modo a assegurar a qualidade das mesmas. Um dos metodos utilizados para realizar essa quantificação consiste em reagir o TiO2, presente na amostra de tinta, com trifluoreto de bromo, de acordo com a equação química representada abaixo. 3 TiO2 (s) + 4 BrF3 (ℓ) → 3 TiF4 (s) + 2 Br2 (ℓ) + 3 O2 (g) Nessa reação, o gás oxigênio formado pode ser facilmente recolhido e sua massa determinada. Supondo que nessa determinação, 2,38g de uma amostra de tinta libere 0,14g de O2, pode-se concluir que o percentual de TiO2 na amostra é de aproximadamente Dados: Ti = 48; O = 16.
  24. 54. ENEM 2010
    Todos os organismos necessitam de água e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biológicos, como respiração e fotossíntese, exercem profunda influência na química das águas naturais em todo o planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em água (9,0 mg/L a 20ºC) a disponibilidade de oxigênio nos ecossistemas aquáticos estabelece o limite entre a vida aeróbica e anaeróbica. Nesse contexto, um parâmetro chamado Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matéria orgânica presente em um sistema hídrico. A DBO corresponde à massa de O2 em miligramas necessária para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água. BAIRD, C. Química Ambiental. Ed. Bookman, 2005 (adaptado). Dados: Massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16. Suponha que 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH2O e massa molar igual a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água, em quanto a DBO será aumentada?
  25. 55. FGV-SP 2016
    Um certo polímero é produzido a partir de um monômero, que é um hidrocarboneto que contém somente uma insaturação. A análise elementar por combustão completa de 0,5 mol de moléculas desse hidrocarboneto resultou em 1,5 mol de moléculas de CO2. A massa molar, em g.mol–1, desse monômero é
  26. 56. PUC-RJ 2015
    A um recipiente contendo 100mL de solução aquosa de ácido acético 1,0 moIL-1 foram adicionados 20mL de solução aquosa de hidróxido de sódio 2,0 moIL-1. Na reação, a massa de água formada, em grama, é igual a:
  27. 57. ENEM 2011
    A eutrofização é um processo em que rios, lagos e mares adquirem níveis altos de nutrientes, especialmente fosfatos e nitratos, provocando posterior acúmulo de matéria orgânica em decomposição. Os nutrientes são assimilados pelos produtores primários e o crescimento desses é controlado pelo nutriente limítrofe, que é o elemento menos disponível em relação à abundância necessária à sobrevivência dos organismos vivos. O ciclo representado na figura seguinte reflete a dinâmica dos nutrientes em um lago. A análise da água de um lago que recebe a descarga de águas residuais provenientes de lavouras adubadas revelou as concentrações dos elementos carbono (21,2 mol/L), nitrogênio (1,2 mol/L) e fósforo (0,2 mol/L). Nessas condições, o nutriente limítrofe é o  
  28. 58. UERN 2015
    A hematita é um mineral de óxido de ferro III (Fe2O3) muito comum, possui brilho metálico e coloração preta, cinza, marrom, marrom avermelhado ou vermelho. Por ser abundante, é a principal fonte do ferro. É encontrada tipicamente nos lugares onde há água parada ou fontes de água mineral quente. Considere que a partir de 5,0 t de hematita obtém-se 2,8 t de metal ferro. Nesse caso, a pureza do minério em questão, em %, é de, aproximadamente:
  29. 59. ENEM 2013
    A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxidorredução. O produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12 g/mol e 16 g/mol. LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado). Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de
  30. 60. Stoodi
    Suponha que quando se aquece uma amostra de esponja de aço, composta exclusivamente por ferro (Fe), em presença de oxigênio do ar, ela entra em combustão formando como único produto o oxido de ferro III. Logo, se 50 g de esponja de aço forem aquecidas e sofrerem combustão total, a massa do produto sólido resultante será:
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