Colégio Santo Agostinho Disciplina: Química Professor: André Ventura Assunto: Estequiometria1. (UFF 2010) O bicarbonato de sódio é convertido a carbonato de sódio após calcinação, de acordo com a reação não balanceada a seguir NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O ↑ A calcinação de uma amostra de bicarbonato de sódio de massa 0,49 g, que contém impurezas, produz um resíduo de massa 0,32 g. Se as impurezas da amostra não são voláteis à temperatura de calcinação, pede-se: a) os valores que tornam a equação balanceada; b) por meio de cálculos, o percentual de bicarbonato na amostra original. 2. (UFF 2008) Ao ser dissolvida em ácido nítrico, uma liga, que é uma mistura de ferro e cobre de massa 9,2 g, produziu 3,4 L de NO nas CNTP. De acordo com o exposto: a) Completar e balancear as equações abaixo. b) c) Identificar nominalmente os compostos X e Y. Informar por meio de cálculos a composição da mistura 3. (UFF 2007) Os hidrocarbonetos de fórmula geral CnH2n+2 são usados para produção de energia. A combustão total do n-hexano na presença de oxigênio produz dióxido de carbono, água e calor. Com base na informação, represente: a) A equação química balanceada na combustão do n-hexano; b) A massa do hexano necessária para produzir 56 L de dióxido de carbono nas CNTP; c) As fórmulas estruturais e dê a nomenclatura de todos os isômeros do nhexano. 4. (UFF 2005) Um produto secundário de um processo industrial consiste em uma mistura de sulfato de sódio (Na2SO4) e hidrogenocarbonato de sódio (NaHCO3). Para determinar a composição da mistura, uma amostra de 8.00 g foi aquecida até que se alcançasse massa constante. A reação durante o aquecimento foi completa. Nessas condições, o hidrogenocarbonato de sódio sofre decomposição de acordo com a reação 7. composta de propanal e propanona. A massa da amostra após o aquecimento foi 6. As matérias-primas utilizadas são: hematita (Fe 2O3 mais impurezas).37 g. com alto impacto poluidor.L–1. calcário (CaCO3 mais impurezas). um laboratório produziu uma mistura X. Em uma das etapas do processamento desse minério. a 25 °C. (PUC-RIO 2007) Ferro gusa é o principal produto obtido no alto forno de uma siderúrgica. O produto orgânico Y obtido nessa reação foi totalmente separado por destilação e apresentou massa de 0.02 g. com massa de 0. ocorre a formação do gás dióxido de enxofre. ao processar 385 kg de milerita. foi aquecida com solução ácida de dicromato de potássio. Nesse tanque. 6. Considere as principais reações que ocorrem no alto forno: . foram produzidos 504 kg de sulfito de sódio. apresente duas características que justifiquem o ponto de ebulição de Y ser maior que os pontos de ebulição do propanal e da propanona. Em seguida.01 mol. Uma parte dessa mistura. pode ser eliminado mediante a seguinte reação com o hidróxido de sódio: Uma empresa mineradora. Informe por meio de cálculos: a) o percentual de CO2 na mistura dos produtos gasosos b) a massa de CO2 existente no item anterior c) a massa de NaHCO3 que sofreu decomposição d) a percentagem de NaHCO3 .40 g. (UERJ 2009) A milerita é um minério cujo principal componente é o sulfeto de níquel II. Determine a porcentagem da massa de cada um dos componentes da mistura X. Calcule a porcentagem da massa do sulfeto de níquel II no minério processado e o pH da solução de hidróxido de sódio utilizada. coque (C) e ar quente. como apresentado na equação química a seguir: Esse gás. onde o dióxido de enxofre foi totalmente consumido. bombeou todo o dióxido de enxofre formado para um tanque contendo uma solução de hidróxido de sódio com concentração de 0.e o sulfato de sódio permanece inalterado. na amostra 5. (UERJ 2009) Ao realizar uma análise orgânica. vapor d’água e ar atmosférico. 8. a) Considerando um mesmo volume de nitrogênio. ao sofrerem reação de oxidação enérgica com solução de permanganato de potássio. cetonas e ácidos . (UERJ 2008) A pólvora consiste em uma mistura de substâncias que. A equação a seguir representa um processo alternativo de produção de amônia. está representado na equação abaixo. segundo a equação química abaixo: Sob condições normais de temperatura e pressão. que tem como reagentes gás natural. nomeie os sais formados. b) Escreva a fórmula dos agentes redutores nas reações de oxirredução. cujo rendimento é de 80% em condições ótimas. Admita comportamento ideal dos gases e vapores envolvidos. 9. c) Dentre os reagentes e produtos presentes. com rendimento de 100%. em massa. aquecida e acidulada. em condições adequadas. que se pode obter de ferro gusa (Fe mais 7%. Para aumentar essas velocidades. calcule a razão entre os volumes de amônia gasosa produzidos pelo processo Haber e pelo processo alternativo. a temperatura deverá ser alterada. em kg. reagem. considere a reação de uma amostra de pólvora contendo 1515 g de KNO3 com 80% de pureza. Indique o tipo de alteração necessário e seu efeito sobre o rendimento de ambos os processos. calcule a quantidade máxima. produzem diferentes compostos de carbono. Calcule o volume total de gases produzidos na reação. (UERJ 2006) O clássico processo Haber de produção de amônia. como gás carbônico.a) A partir de uma tonelada de hematita com 10% de impurezas em massa. b) Os dois processos apresentam baixíssimas velocidades de conversão a 25º C. 10. (UERJ 2006) Os alcenos. e admitindo comportamento ideal para todos os gases. Em seguida. identifique e escreva a reação do anidrido com a água. ambos em condições ótimas. de impurezas). O rendimento deste processo é de 20% em condições ótimas. Calcule o tempo máximo de uso. Em relação ao alceno reagente.12 L de gás carbônico. – funcionamento em sistema fechado. o potássio forma dois outros compostos binários oxigenados que não satisfazem os requisitos para uso em máscaras. 12. 11. sem trocas gasosas com a atmosfera. ou seja. Indique as fórmulas desses compostos. Essa substância reage com a umidade do ar expirado pelo usuário da máscara. – volume de ar respirado igual a 41. Considere que a oxidação de 3. – consumo total da umidade contida no ar expirado. a) classifique seus átomos de carbono insaturados como primário.carboxílicos. b) apresente sua fórmula estrutural plana e indique o nome oficial do aldeído de cadeia normal isômero da cetona produzida. a 37º C e 1 atm de pressão.2% volume por volume. .0 L por minuto. contêm superóxido de potássio. b) Além do superóxido de potássio.50g de um alceno tenha produzido uma cetona e 1. em minutos. a) Considere as seguintes condições de uso de uma dessas máscaras: – comportamento ideal dos gases e vapores envolvidos. secundário ou terciário. Uma amostra da substância é colocada numa cápsula e aquecida em um forno que permite a entrada de oxigênio. pode-se identificar o alceno reagente e determinar a posição de sua insaturação. – concentração de umidade no ar expirado igual a 6. utilizadas por bombeiros em situações de emergência. de uma máscara que contenha 213g de superóxido de potássio. medidos nas CNTP. (UERJ 2005) Observe a aparelhagem utilizada e a descrição de um processo empregado para determinar as porcentagens dos elementos químicos presentes em uma substância. conforme a equação abaixo. (UERJ 2006) As máscaras de respiração. Analisando os produtos dessa reação. usando os menores coeficientes inteiros. em gramas. Verificando-se os pesos dos tubos 1 e 2 depois da experiência e comparando-os com seus pesos antes dela.58 mg de H2O. a) Escreva a equação química balanceada de oxidação da prata. 14. substância formada pelos elementos carbono. Uma forma de se identificar a presença de insaturações é a determinação de seu índice de iodo. O triglicerídeo representado a seguir possui massa molar de 800 g x mol−1. vem sendo recomendado. produz 5. foram recuperados 6 x 1021 átomos de prata. a) Determine a composição percentual do ácido ascórbico. o gás carbônico será retido e escreva a equação química da reação ocorrida. . Admitindo que a reação apresente 100% de rendimento. de iodo molecular consumida na reação de adição às duplas ligações entre átomos de carbono presentes em 100 g de triglicerídeos. 13.87 mg de ácido ascórbico. produzindo gás carbônico e água. Um dos modos de limpeza destes objetos consiste em embrulhá-los em papel alumínio e mergulhá-los em uma solução ligeiramente alcalina. b) Indique em qual dos tubos. como os de milho. calcule o índice de iodo estimado para este triglicerídeo. hidrogênio e oxigênio. e indique o agente redutor empregado no processo.80 mg de CO2 e 1. b) Num processo de limpeza. ao ser queimada. girassol e canola. (UERJ 2004) Objetos de prata são oxidados por poluentes atmosféricos. Uma amostra contendo 3. adquirindo uma coloração escura.O vapor formado é queimado com o oxigênio. são obtidas as quantidades produzidas de CO2 e H2O. As equações abaixo representam os processos de oxidação e limpeza. calcule a massa de alumínio consumida neste processo. Admitindo-se que a reação apresente 100% de rendimento. pois seriam menos prejudiciais à saúde do que os saturados. (UERJ 2003) O consumo de óleos ricos em triglicerídeos poliinsaturados. 1 ou 2. Este índice é definido como a massa. 37 g x mL-1. 18. de uma amostra de 241Am que possua 1. que o experimento foi realizado no nível do mar e que o gás apresenta comportamento ideal. interrompendo a passagem de corrente elétrica e disparando um alarme sonoro.15. Quando partículas de fumaça penetram na câmara. 17. Calcule a massa de gesso. que a densidade do litargírio equivale a 9. que consiste em sua conversão a gesso. (UERJ 2001) Uma das principais causas da poluição atmosférica é a queima de óleos e carvão. Considere que a comparação de Lavoisier referia-se ao volume das substâncias. considerando um rendimento de 100% no processo de conversão. Lavoisier aqueceu o litargírio (óxido de chumbo II) até que este se convertesse completamente em um ar – termo usado. em gramas. a) A produção do 241Am em reatores nucleares requer seis transformações radioativas – três capturas de nêutron e três emissões beta − de um determinado nuclídeo. (UERJ 2001) O experimento descrito a seguir contribuiu para que Lavoisier derrubasse a Teoria do Flogístico. para designar um gás – e um metal. (UFRJ 2009 específica) O Fósforo pode ser produzido industrialmente por meio de um processo eletrotérmico no qual fosfato de cálcio é inicialmente misturado com areia e carvão. número de massa e número atômico. que libera para o ambiente gases sulfurados. (UERJ 2002) O tipo mais comum de detetor de fumaça funciona a partir de uma câmara de ionização de gases atmosféricos. essa mistura é aquecida em um forno elétrico onde se dá a reação representada a seguir: a) Calcule a variação do número de oxidação do elemento que sofre redução. . b) Calcule a massa. As moléculas desses gases são ionizadas pelo emissor alfa 241Am. ocorre a neutralização das moléculas. Determine a temperatura absoluta em que Lavoisier realizou o experimento. na época. que pode ser obtida a partir de 192 g de anidrido sulfuroso. em gramas. A seqüência reacional abaixo demonstra um procedimento moderno de eliminação de anidrido sulfuroso. em seguida. Represente esse nuclídeo com símbolo. Mediu o volume do ar produzido e afirmou que este volume era 1000 vezes maior que a quantidade de litargírio utilizada. 16.2 × 1024 átomos. (UFRJ 2006 não específica) A Conferência de Kyoto sobre mudanças climáticas. apresentando seus cálculos. estabeleceu metas globais para a redução da emissão atmosférica de CO2. o número de mols do óxido formado quando 4400 g de CO2 são seqüestrados. b) Essa indústria reduziu sua emissão para 112. formando etileno. A partir daí. 19. O etanol. em mols. 20. por sua vez.000 L de CO2 por dia nas CNTP. de fósforo formado quando são colocados para reagir 8 mols de Ca3(PO4)2 com 18 mols de SiO2 e 45 mols de carbono. o etileno pode ser transformado em diversos polímeros. conforme a equação representada a seguir: Determine. várias técnicas para o seqüestro do CO2 presente em emissões gasosas vêm sendo intensamente estudadas. realizada em 1997.b) Determine a quantidade máxima. em açúcar. (UFRJ 2005 específica) A reação para obtenção de polietileno a partir da polimerização de eteno é representada a seguir. a) Uma indústria implantou um processo de seqüestro de CO2 através da reação com Mg2SiO4. A meta é emitir menos de 500 kg de CO2 por dia. a) Apresente. 21. a estrutura do polímero formado pela reação de quatro monômeros de etileno.4 quilograma de eteno. que. (UFRJ 2008 específica) Outra possibilidade para o seqüestro do CO2 atmosférico é sua transformação. por processos de fermentação. Justifique sua resposta. é submetido a uma reação de desidratação. Indique se a indústria atingiu a meta. por fotossíntese. como mostra a ilustração a seguir. usando a representação em bastão. é convertido em etanol. . b) Calcule a massa de CO2 seqüestrada em 1. As reações de formação do ácido e da sua neutralização são representadas pelas equações a seguir: Calcule o número de mols de glicose que em um processo de obtenção de ácido láctico. (UFRJ 2003 específica) Industrialmente. determine o número de mols de eteno necessários para obter esta quantidade de polímero e o número de mols de polietileno utilizados na confecção do balão. no polímero utilizado para a confecção desses balões. (UFRJ 2003 específica) O chamado “biodiesel” é um combustível alternativo. um dos ácidos graxos encontrados no óleo de soja. Admitindo-se que o etanol utilizado é obtido a partir de biomassa (cana-de-açúcar) e que o metanol é obtido de fontes fósseis (gás natural). Sabendo que 14g de polietileno são usados para confeccionar um balão de pequeno porte. Os ésteres obtidos podem.Considere que. As Equações 1 e 2. . o número de unidades monoméricas repetidas seja igual a 2000 (n = 2000). Para evitar a inibição do bioprocesso pelo ácido láctico.720L de CO2 nas condições normais de temperatura e pressão. então. o qual é previamente adicionado ao meio reacional. justificando a sua resposta. que vem sendo pesquisado em laboratórios da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Uma das formas de sua obtenção é a partir da reação de esterificação entre um álcool (metanol ou etanol) e os ácidos graxos provenientes da hidrólise de sobras de óleos vegetais usados na fritura de alimentos. 23. à medida que é formado. 22. determine o número de mols de CO2 de origem fóssil gerado na combustão de 1 (um) mol do éster formado na reação representada pela equação 1. conforme o esquema apresentado. o ácido láctico (ácido 2hidroxipropanóico) é produzido pela fermentação da glicose por bactérias do gênero Lactobacillus. Admita que este gás apresenta comportamento ideal. gera 6. o ácido é neutralizado pelo carbonato de cálcio. ser utilizados diretamente como combustível. mostradas a seguir. representam o caso específico do ácido oléico. originando nesta reação carbonato de potássio e gás oxigênio. Em 2008. Nav= 6 x 1023 . deve ser removido e o oxigênio deve ser reposto.. quando for obrigatória a mistura de 2% do combustível ecológico ao óleo diesel convencional. (UFRJ 2002 específica) O dióxido de carbono gerado em sistemas fechados.. Considerando que 60 litros de dióxido de carbono são removidos a temperatura e pressão constantes. 24. estima-se que o volume de glicerina produzido em escala nacional será da ordem de 100 milhões de litros. Dados: densidade da glicerina = 1. 2006 Calcule o número de moléculas de glicerina (C3H8O3) formadas pela produção de 50 litros de combustível ecológico e o número de átomos existentes no volume de glicerina produzido em escala nacional estimado para 2008.). a obtenção de um litro do combustível tem como contrapartida a formação de aproximadamente 100 ml de glicerina bruta..) No processo de produção de biodiesel. escreva a equação balanceada da reação que representa este processo e determine o volume (em litros) de oxigênio reposto.como em submarinos e em naves espaciais. Um método investigado consiste em passar o dióxido de carbono por uma coluna contendo superóxido de potássio. Esse co-produto até então subestimado no mercado brasileiro pode ter aplicações importantes (. Os superóxidos são compostos nos quais o oxigênio apresenta número de oxidação -1/2.26 g/mL. (UNIRIO 2007) (. Ciência Hoje. 25..