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Clculo Estequiomtrico 1) (FUVEST) Uma substncia pode apresentar
solubilidades diferentes em solventes diversos. Assim, por exemplo,
o cido butanodioico mais solvel em gua do que em ter. Ao misturar
cido butanodioico, ter e gua, agitar a mistura e deix-la em repouso
por alguns minutos, separam-se duas fases, uma de ter e outra de
gua. Ambas contm cido butanodioico, em concentraes diferentes e que
no mais se alteram, pois o sistema atingiu o equilbrio. cido
butanodioico (gua) cido butanodioico (ter) Para determinar a
constante desse equilbrio, tambm chamada de coeficiente de partio,
foram efetuados cinco experimentos. Em cada um, foi adicionado cido
butanodioico a uma mistura de 25mL de gua e 25mL de ter. Aps a
agitao e separao das fases, as concentraes de cido butanodioico, em
cada fase, foram determinadas.
Experimento Concentrao de equilbrio do cido butanodioico na
gua
(mol/L)
Concentrao de equilbrio do cido butanodioico no ter
(mol/L)
1 0,152 0,023
2 0,182 0,028
3 0,242 0,036
4 0,300 0,044
5 0,349 0,051
a) No quadriculado da folha de respostas, construa um grfico da
concentrao de cido butanodioico em ter versus a concentrao de cido
butanodioico em gua. b) Calcule o valor do coeficiente de partio
ter/gua do cido butanodioico. c) Qual a massa, em gramas, de cido
butanodioico utilizada no experimento 5? Mostre os clculos. d) Em
outro experimento, foram utilizadas duas diferentes amostras de
cido butanodioico. Uma delas continha, em suas molculas, apenas o
istopo oxignio-18, e a outra continha apenas oxignio-16. A primeira
(com oxignio-18) foi adicionada gua, e a segunda (com oxignio-16)
foi adicionada ao ter. Aps misturar as solues, agitar a mistura e
separar as fases, onde foi detectado o oxignio-18? Explique. Dado:
massa molar do cido butanodioico ......... 118g/mol
2) (Fuvest) Em um experimento, para determinar o nmero x de
grupos carboxlicos na molcula de um cido carboxlico, volumes de
solues aquosas desse cido e de hidrxido de sdio, de mesma
concentrao, em mol L1, mesma temperatura, foram misturados de tal
forma que o volume final fosse sempre 60mL. Em cada caso, houve
liberao de calor. No grfico abaixo, esto as variaes de temperatura
( T) em funo dos volumes de cido e base empregados:
Partindo desses dados, pode-se concluir que o valor de x a) 1 b)
2 c) 3 d) 4 e) 5 3) (IME) Um reator de volume constante continha,
inicialmente, 361 g de uma mistura gasosa constituda por um alcano
e um ter, ambos de massa molecular 58, a 398 K e 1,47 atm. Neste
reator, injetou-se uma quantidade de oxignio correspondente ao
dobro do mnimo necessrio para realizar a combusto completa. Aps a
reao de combusto, a mistura final foi resfriada at a temperatura
inicial, atingindo uma presso de 20,32 atm. Supondo a combusto
completa, calcule a composio molar da mistura original.
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4) (Simulado Enem) D-me um navio cheio de ferro e eu lhe darei
uma era glacial, disse o cientista John Martin (1935-1993), dos
Estados Unidos, a respeito de uma proposta de interveno ambiental
para resolver a elevao da temperatura global; o americano foi
recebido com muito ceticismo. O pesquisador notou que mares com
grande concentrao de ferro apresentavam mais fitoplncton e que
essas algas eram capazes de absorver elevadas concentraes de dixido
de carbono da atmosfera. Esta incorporao de gs carbnico e de gua
(H2O) pelas algas ocorre por meio do processo de fotossntese, que
resulta na produo de matria orgnica empregada na constituio da
biomassa e na liberao de gs oxignio (O2). Para essa proposta
funcionar, o carbono absorvido deveria ser mantido no fundo do mar,
mas como a maioria do fitoplncton faz parte da cadeia alimentar de
organismos marinhos, ao ser decomposto devolve CO2 atmosfera. Os
sete planos para salvar o mundo. Galileu, n. 214, maio 2009. (com
adaptaes).
Considerando que a ideia do cientista John Martin vivel e
eficiente e que todo o gs carbnico absorvido (CO2, de massa molar
igual a 44 g/mol) transforma-se em biomassa fitoplanctnica (cuja
densidade populacional de 100g/m2 representada por C6H12O6, de
massa molar igual a 120g/mol), um aumento de 10km2 na rea de
distribuio das algas resultaria na a) emisso de 2,72 x 106 kg de gs
carbnico para a atmosfera, bem como no consumo de toneladas de gs
oxignio da atmosfera. b) retirada de 2,20 x 106 kg de gs carbnico
da atmosfera, alm da emisso direta de toneladas de gs oxignio para
a atmosfera. c) retirada de 1,00 x 106 kg de gs carbnico da
atmosfera, bem como na emisso direta de toneladas de gs oxignio das
algas para a atmosfera. d) retirada de 4,54 x 105 kg de gs carbnico
da atmosfera, alm do consumo de toneladas de gs oxignio da
atmosfera para a biomassa fitoplanctnica. e) emisso de 3,67 x 105
kg de gs carbnico para a atmosfera, bem como na emisso direta de
milhares de toneladas de gs oxignio para a atmosfera a partir das
algas. 5) (FGV - SP) Alguns metais sofrem risco de escassez na
natureza e, por isso, apresentam um alto valor agregado. A
recuperao dos metais de resduos industriais e de laboratrios
torna-se importante porque associa dois fatores: o econmico e a
reduo do impacto ambiental, causado pelo descarte dos metais
diretamente na natureza. A figura representa um fluxograma para
recuperao dos metais Al, Mg e Cu, de 88,0 kg de resduo de uma liga
metlica utilizada na aviao.
A soma dos coeficientes estequiomtricos da equao balanceada da
reao que ocorre na dissoluo do Mg com HCl igual a a) 5. b) 7. c) 8.
d) 9. e) 10. 6) (FGV - SP) Alguns metais sofrem risco de escassez
na natureza e, por isso, apresentam um alto valor agregado. A
recuperao dos metais de resduos industriais e de laboratrios
torna-se importante porque associa dois fatores: o econmico e a
reduo do impacto ambiental, causado pelo descarte dos metais
diretamente na natureza. A figura representa um fluxograma para
recuperao dos metais Al, Mg e Cu, de 88,0 kg de resduo de uma liga
metlica utilizada na aviao.
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Na recuperao dos metais desse resduo, considera-se que a
dissoluo alcalina empregada para dissolver somente o alumnio, no
reagindo com os outros dois metais, e a dissoluo cida, para
dissolver o magnsio. Sabendo-se que o resduo da liga contm somente
Al, Mg e Cu e que no h perda de massa durante o processo, a
porcentagem, em massa, de magnsio nessa liga igual a a) 9%. b) 16%.
c) 25%. d) 66%. e) 75%. 7) (Mack) Pelo Protocolo de Kyoto, pases
industrializados devem reduzir em 5,2%, em relao aos nveis de 1990,
a emisso de gases causadores do efeito estufa, at 2012. O Brasil,
pas em desenvolvimento, contribuiu menos com emisses e dever
participar de nova rodada de negociaes em 2012. Entretanto, j
iniciou vrios projetos, tais como a eliminao, em aterros sanitrios,
da queima de metano ou a captura de gs carbnico da atmosfera, por
meio de reflorestamento de grandes reas, e est vendendo essas cotas
de redues de emisso de gases poluentes a pases desenvolvidos que
estourem o limite estabelecido pelo protocolo. Considere que, num
aterro sanitrio, 4000ton/dia de metano deixam de ser queimadas a cu
aberto e que a tonelada de gs carbnico que deixa de ser produzida
nessa combusto valha R$ 18,00. Ao final de 30 dias, o valor
recebido ser de Dado: massa molar (g/mol) H = 1, C = 12 ; O = 16.
a) 198 mil reais. b) 5 milhes e 940 mil reais. c) 72 mil reais. d)
792 mil reais. e) 3 milhes e 300 mil reais.
8) (Fuvest) Uma soluo aquosa de NaOH (base forte), de concentrao
0,10mol L1, foi gradualmente adicionada a uma soluo aquosa de
HCl(cido forte), de concentrao 0,08mol L1. O grfico que fornece as
concentraes das diferentes espcies, durante essa adio
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9) (FGV) Um lote de NaHCO3 recebido por uma indstria farmacutica
foi analisado pelo seguinte procedimento: Reagiram-se 8,40 g de
NaHCO3 slido com soluo de H2SO4 em excesso. Todo o gs desprendido
na reao foi recolhido e, aps ser seco pelo procedimento
conveniente, apresentou um volume de 2,05 L, quando medido a 25 C o
e presso de 1 atm. A respeito desse procedimento e de seus
resultados, foram feitas as seguintes afirmaes: I. a equao
balanceada que representa a reao empregada no processo de
anlise
2 NaHCO3(S) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2 (g) II. na
reao, foram formados 4,40 g de CO2 gasoso; III. o lote de NaHCO3
recebido apresenta 100% de pureza. Considerando as massas molares,
em g/mol, NaHCO3 = 84, H2SO4 = 98 e CO2 = 44 e o volume de 1 mol de
gs ideal, a 25 C o e 1 atm, igual a 24,6 L, est correto o que se
afirma em a) I, apenas. c) III, apenas e) I, II e III. b) II,
apenas. d) I e II, apenas. 10) (FMTM) A maior parte do cobre
metlico produzido atualmente extrado de minrios de cobre, sendo o
mais importante a calcopirita (CuFeS2 ). O minrio bruto de cobre
metlico modo e separado de suas impurezas atravs de um processo no
qual misturado com leo e gua. A mistura de minrio com leo removida
da superfcie da gua. Aps a separao, a calcopirita submetida a uma
forte corrente de ar, reagindo com o gs oxignio e produzindo
sulfeto de cobre(I), xido de ferro(III) e dixido de enxofre. O xido
de ferro(III)
removido com slica. O sulfeto de cobre(I) ento aquecido em
corrente de ar, sendo reduzido a cobre metlico. Considerando que a
reao se processa com 100% de rendimento, a massa obtida de cobre
metlico, em kg, a partir de 795,0 kg de sulfeto de cobre(I), que
tem massa molar 159 g/mol, Dados: massas molares (g/mol) Cu = 63,5
e S = 32,0 A) 635,0 B) 571,5 C) 508,0 D) 444,5 E) 317,5 11) (FMTM)
A maior parte do cobre metlico produzido atualmente extrado de
minrios de cobre, sendo o mais importante a calcopirita (CuFeS2 ).
O minrio bruto de cobre metlico modo e separado de suas impurezas
atravs de um processo no qual misturado com leo e gua. A mistura de
minrio com leo removida da superfcie da gua. Aps a separao, a
calcopirita submetida a uma forte corrente de ar, reagindo com o gs
oxignio e produzindo sulfeto de cobre(I), xido de ferro(III) e
dixido de enxofre. O xido de ferro(III) removido com slica. O
sulfeto de cobre(I) ento aquecido em corrente de ar, sendo reduzido
a cobre metlico. A soma dos coeficientes estequiomtricos da equao
de reao, devidamente balanceada, da formao do sulfeto de cobre(I) a
partir da calcopirita A) 23 B) 21 C) 17 D) 11 E) 10 12) (UPE) 42,0g
de carbonato de magnsio reagem com excesso de cido sulfrico.
Aqueceu-se o sistema para eliminar o bixido de carbono. Em seguida,
resfria-se e dilui-se a 1,0L. Retira-se uma alquota de 10,0mL e
titula-se, utilizando-se como titulante uma soluo de hidrxido de
sdio 0,50mol/L, gastando-se 2,0mL para a neutralizao. O volume do
cido sulfrico, utilizado inicialmente, , aproximadamente, Dados:
Densidade do H2SO4 = 1,8g/mL Mg = 24u, C = 12u, O = 16u, S= 32u, H
= 1u a) 30,0 mL. b) 50,0 mL. c) 18,4 mL. d) 40,0 mL. e) 36,2 mL.
13) (Fuvest) Em soluo aquosa, ons de tlio podem ser precipitados
com ons cromato. Forma-se o sal pouco solvel, cromato de tlio,
Tlx(CrO4). Tomaram-se 8 tubos
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de ensaio. Ao primeiro, adicionaram-se 1 mL de soluo de ons tlio
(incolor) na concentrao de 0,1 mol/L e 8 mL de soluo de ons cromato
(amarela), tambm na concentrao de 0,1 mol/L. Ao segundo tubo,
adicionaram-se 2 mL da soluo de ons tlio e 7 mL da soluo de ons
cromato. Continuou-se assim at o oitavo tubo, no qual os volumes
foram 8 mL da soluo de ons tlio e 1 mL da soluo de ons cromato. Em
cada tubo, obteve-se um precipitado de cromato de tlio. Os
resultados foram os da figura. Os valores de x e y, na frmula
Tlx(CrO4), so, respectivamente,
a) 1 e 1 b) 1 e 2 c) 2 e 1 d) 2 e 3 e) 3 e 2 14) (FUVEST) O
slido MgCl2 6NH3 pode decompor-se, reversivelmente, em cloreto de
magnsio e amnia. A equao qumica que representa esse processo :
Ao ser submetido a um aquecimento lento, e sob uma corrente de
nitrognio gasoso, o slido MgCl2 6NH3 perde massa, gradativamente,
como representado no grfico:
As linhas verticais, mostradas no grfico, delimitam as trs
etapas em que o processo de decomposio pode ser dividido. a)
Calcule a perda de massa, por mol de MgCl2 6NH3, em cada uma das
trs etapas. b) Com base nos resultados do item anterior, escreva
uma equao qumica para cada etapa de aquecimento. Cada uma dessas
equaes dever representar a transformao que ocorre na etapa
escolhida.
1 Etapa
2 Etapa
3 Etapa
c) No processo descrito, alm do aquecimento, que outro fator
facilita a decomposio do MgCl2 6NH3? Explique. Dados: massa molar
(g/mol): MgCl2 6NH3 . . . . . . 197 NH3 . . . . . . . . . . . . . .
17,0 15) (Unicamp) Eles esto de volta! Omar Mitta, vulgo Rango, e
sua esposa Dina Mitta, vulgo Estrondosa, a dupla explosiva que j
resolveu muitos mistrios utilizando o conhecimento qumico
(vestibular UNICAMP 2002). Hoje esto se preparando para celebrar
uma data muito especial. Faa uma boa prova e tenha uma boa festa
depois dela. Especialmente para as crianas, havia uma sala
reservada com muitos brinquedos, guloseimas, um palhao e um mgico.
Como Rango tambm tinha problemas com acar, algumas vezes ele
colocava pouco acar nas receitas. Ao experimentar a pipoca doce,
uma das crianas logo berrou: Tio Rango, essa pipoca t com pouco
acar! Aquela observao intrigou Rango, que ? ficou ali pensando....
a) Coloquei duas xcaras de milho na panela e, depois que ele
estourou, juntei trs colheres de acar para derreter e queimar um
pouco. Se cada colher tem mais ou menos 20 gramas de acar, quantas
molculas de sacarose (C12H22O11) eu usei em uma panelada? b) Eu
tambm sei que parte desse acar, aps caramelizar, se decompe em gua
e carbono. Se 1% desse acar se decompe dessa forma, quantos gramas
de carbono se formaram em cada panelada? Dado: Constante de
Avogadro = 6,02x1023 mol-1 16) (UEMG) Um dos componentes do gs de
cozinha o butano (C4H10). A equao que representa a sua combusto est
representada a seguir C4H10 (g)+ O2 (g) CO2(g) + H2O (g) H = -2900
Kj/mol Aps o balanceamento da equao acima, PODE-SE AFIRMAR que a) a
combusto de 2 mols de butano absorve 5800 Kj de energia. b) a massa
de O2 consumida na combusto de 1 mol de butano igual a 100g. c) o
butano apresenta cadeia aromtica. d) o nmero de molculas de gua
produzido na combusto de 116g de butano igual a 6,02x10 24.
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17) (PUC - RJ) Ferro gusa o principal produto obtido no alto
forno de uma siderrgica. As matrias-primas utilizadas so: hematita
(Fe2O3 mais impurezas), calcrio (CaCO3 mais impurezas), coque (C) e
ar quente. Considere as principais reaes que ocorrem no alto
forno:
a) A partir de uma tonelada de hematita com 10% de impurezas em
massa, calcule a quantidade mxima, em kg, que se pode obter de
ferro gusa (Fe mais 7%, em massa, de impurezas). b) Escreva a
frmula dos agentes redutores nas reaes de oxirreduo. c) Dentre os
reagentes e produtos presentes, identifique e escreva a reao do
anidrido com a gua.
18) (PUC - RJ)
O esquema acima representa a anlise de uma soluo contendo 172 mg
de soda custica comercial por soluo padro de cido clordrico de
concentrao 0,100mol L-1 e utilizando fenolftalena como indicador.
Nessa anlise, a completa neutralizao do NaOH, presente na soda
custica comercial, consumiu 40,0 mL da soluo de HCl. Pede-se: a)
escreva a equao da reao que ocorre nessa anlise;
b) indique o pH, a 250C, resultante no ponto estequiomtrico, ou
seja, ao trmino da reao de neutralizao; c) calcule a composio
percentual em massa de NaOH na soda custica comercial. 19) (UFC) O
grfico a seguir representa a variao do pH de 50 mL de uma soluo
aquosa de um cido H3X em funo do volume de NaOH 0,30 molL-1
adicionado.
a) Considerando-se que o pKa1 aproximadamente 2, quais os
valores de pKa2 e pKa3? b) Qual a concentrao, em molL-1, da soluo
de H3X? 20) (FUVEST) Os comprimidos de um certo anti-cido
efervescente contm cido acetilsaliclico, cido ctrico e determinada
quantidade de bicarbonato de sdio, que no totalmente consumida
pelos outros componentes, quando o comprimido dissolvido em gua.
Para determinar a porcentagem em massa do bicarbonato de sdio
(NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas 7 solues de vinagre,
com mesmo volume, porm de concentraes crescentes. Em um primeiro
experimento, determinou-se a massa de um certo volume de gua e de
um comprimido do anti-cido. A seguir, adicionou- se o comprimido
gua, agitou-se e, aps cessar a liberao de gs, fez-se nova pesagem.
Procedimento anlogo foi repetido para cada uma das 7 solues. Os
resultados desses 8 experimentos esto no grfico.
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Dados: massa do comprimido = 3,0g massas molares (g/mol): dixido
de carbono = 44 bicarbonato de sdio = 84 vinagre = soluo aquosa
diluda de cido actico Considerando desprezvel a solubilidade do gs
na gua e nas solues utilizadas, a porcentagem em massa de
bicarbonato de sdio nos comprimidos de anti-cido , aproximadamente,
de a) 30 b) 55 c) 70 d) 85 e) 90 21) (UERJ) O clssico processo
Haber de produo de amnia, cujo rendimento de 80% em condies timas,
est representado na equao abaixo.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H < 0 A equao a seguir representa um
processo alternativo de produo de amnia, que tem como reagentes gs
natural, vapor dgua e ar atmosfrico. O rendimento deste processo de
20% em condies timas.
7CH4(g) + 10H2O(v) + 8N2(g) + 2O2(g) 16NH3(g) + 7CO2(g) H < 0
Admita comportamento ideal dos gases e vapores envolvidos. A)
Considerando um mesmo volume de nitrognio, calcule a razo entre os
volumes de amnia gasosa produzidos pelo processo Haber e pelo
processo alternativo, ambos em condies timas. B) Os dois processos
apresentam baixssimas velocidades de converso a 25oC. Para aumentar
essas velocidades, a temperatura dever ser alterada. Indique o tipo
de alterao necessrio e seu efeito sobre o rendimento de ambos os
processos.
22) (ITA) So fornecidas as seguintes informaes a respeito de
titulao cido-base:
a) A figura mostra as curvas de titulao de 30,0mL de diferentes
cidos (I, II, III, IV e V), todos a 0,10molL1, com uma soluo aquosa
0,10molL1 em NaOH. b) O indicador fenolftalena apresenta o
intervalo de mudana de cor entre pH 8,0 a 10,0, e o indicador
vermelho de metila, entre pH 4,0 a 6,0. Considerando estas
informaes, CORRETO afirmar que A) o indicador vermelho de metila
mais adequado que a fenolftalena para ser utilizado na titulao do
cido IV. B) o indicador vermelho de metila mais adequado que a
fenolftalena para ser utilizado na titulao do cido V. C) o cido III
mais forte que o cido II. D) os dois indicadores (fenolftalena e
vermelho de metila) so adequados para a titulao do cido I. E) os
dois indicadores (fenolftalena e vermelho de metila) so adequados
para a titulao do cido III. 23) (UNICAMP) O biodiesel um combustvel
alternativo que pode ser produzido a partir de leos vegetais, novos
ou usados, ou gorduras animais, atravs de um processo qumico
conhecido como transesterificao ou alcolise. Nesse processo,
molculas de lcool substituem a do glicerol (glicerina) no ster de
partida (leo ou gordura), liberando essa molcula. A massa reacional
final constituda de duas fases lquidas imiscveis. A fase mais densa
composta de glicerina bruta, impregnada com excessos utilizados de
lcool, gua e impurezas, e a menos densa uma mistura de steres
metlicos ou etlicos, conforme a natureza do lcool utilizado na reao
de transesterificao. a) De acordo com as informaes do texto, aps o
processo de transesterificao, qual fase interessa na obteno do
biodiesel, a inferior ou a superior? Justifique. b) O biodiesel no
contm enxofre em sua composio. Com base nessa informao, pode-se
afirmar que A combusto do biodiesel apresenta vantagens em
relao
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do diesel do petrleo, no que diz respeito ao fenmeno da chuva
cida? Justifique sua resposta. c) O Brasil consome anualmente cerca
de 36 bilhes de litros de leo diesel, sendo 10% importados j
refinados, enquanto a produo de leos vegetais de 3,6 bilhes de
litros, aproximadamente. Se desse leo vegetal restassem 50% como
resduo e esse resduo fosse transformado em biodiesel, em quantos
por cento seria diminuda a importao de leo diesel j refinado?
Considere que o volume de biodiesel produzido seja igual ao do
material de partida. Mostre os clculos. 24) (UNICAMP) A utilizao do
gs natural veicular (GNV) j uma realidade nacional no transporte de
passageiros e de mercadorias, e vem crescendo cada vez mais em
nosso pas. Esse gs uma mistura de hidrocarbonetos de baixa massa
molecular, em que o componente majoritrio o mais leve dos alcanos.
o combustvel no renovvel que tem menor impacto ambiental. Sua
combusto nos motores se processa de forma completa sendo, portanto,
baixssima a emisso de monxido de carbono. a) O principal
constituinte do GNV o mais simples dos hidrocarbonetos de frmula
geral CnH2n + 2. Escreva o nome e desenhe a frmula estrutural desse
constituinte. b) Nos postos de abastecimento, os veculos so
comumente abastecidos at que a presso do seu tanque atinja 220
atmosferas. Considerando que o tanque do veculo tenha uma
capacidade de 100 litros, qual deveria ser o volume do tanque se
essa mesma quantidade de gs fosse armazenada presso de uma
atmosfera, e mesma temperatura? c) Considerando que, na combusto, o
principal componente do GNV seja totalmente convertido a dixido de
carbono e gua, escreva a equao qumica para essa reao. 25)
(UFRJ)
O Grito de Satans nas Melancias in Z Limeira, Poeta do Absurdo
Orlando Tejo Possantes candeeiros a carbureto iluminam a sala
espaosa pintada a leo, refletindo a luz forte nas lentes escuras
que protegem os grandes olhos firmes do poeta, sob as grossas
pestanas negras.
Aps o uso de uma lanterna a carbureto, removeram-se 7,4g da base
resultante da reao do carbeto de clcio com a gua. Determine o
volume de uma soluo aquosa, que contm 1 mol/L de HCl, necessrio
para reagir totalmente com essa quantidade de base. 26) (Mack) Pelo
Protocolo de Kyoto, pases industrializados devem reduzir em 5,2%,
em relao aos nveis de 1990, a emisso de gases causadores do efeito
estufa, at 2012. O Brasil, pas em desenvolvimento, contribuiu menos
com emisses e dever participar de nova rodada de negociaes em 2012.
Entretanto, j iniciou vrios projetos, tais como a eliminao, em
aterros sanitrios, da queima de metano ou a captura de gs carbnico
da atmosfera, por meio de reflorestamento de grandes reas, e est
vendendo essas cotas de redues de emisso de gases poluentes a pases
desenvolvidos que estourem o limite estabelecido pelo protocolo. Na
reao de fotossntese acima equacionada, a energia necessria de 3,0 x
106J por mol de glicose formada.
Suponha que, no Brasil, sejam necessrios 3,0 106J da
energia solar, por dia, para que todo o CO2 produzido seja
convertido em glicose.
6CO2(g) + 6H2O(l) Clorofila
C6H12O6(s) + 6O2(g) A massa (em tonelada) de CO2 transformada
por meio da fotossntese, no perodo de um dia, ser de
a) 9,00 x 1022ton. b) 1,00 x 1010ton. c) 4,40 x 1011ton. d) 2,64
x 106ton. e) 1,80 x 1010ton. 27) (UFBA)
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A cidade de Angical, na Bahia, onde est situado o maior
assentamento de sem terras da Amrica Latina, com 1032 famlias
vivendo de forma bastante precria, foi escolhida para sediar o
Programa de Gerao de Energia em Comunidades Rurais. O projeto prev
a implantao de uma mini-usina para gerao de energia eltrica a
partir do biodiesel, representado pelo ricinoleato de etil,
C20H38O3 , principal produto obtido do leo de mamona. A meta do
Governo, at 2007, incorporar 5% de biodiesel ao diesel,
representado por C18H38. A incluso de biodiesel matriz energtica
brasileira representar inicialmente uma reduo de 2% dos
4,0.1010
L (3,2.1010kg) de diesel consumidos anualmente, no Brasil.
(SILVA. In: A TARDE, p. 21). Considerando 100kg de diesel e 100kg
de uma mistura formada por 5% de biodiesel e 95% de diesel, em
massa, e com base nas informaes do texto, determine o valor
percentual aproximado da diferena entre a quantidade de matria de
CO2 produzida na combusto completa do diesel e a produzida na
combusto completa da mistura de biodiesel-diesel. Analise, com base
no consumo anual de diesel no Brasil e na emisso de CO2 para a
atmosfera, se vantajosa a substituio de 5% de diesel por biodiesel.
28) (FMTM) Medicamentos utilizados como anticidos contm substncias
que combatem a acidez estomacal. Dentre eles, destacam-se
comprimidos efervescentes que, quando dissolvidos em gua, em meio
cido, produzem gs carbnico. A composio de determinado comprimido
contm cido acetilsaliclico e 1,68 g de bicarbonato de sdio.
Considerando- se que o gs carbnico formado na dissoluo desse
comprimido proveniente somente da reao do NaHCO3 com quantidade
suficiente de cido, o volume, em mL, de CO2 medido a 300 K e 1,00
atm Dados: massas molares (g.mol1): H = 1, C = 12, O = 16 e Na = 23
R = 0,0820 atm.L.K1.mol1 PV = nRT (A) 123. (B) 246. (C) 492. (D)
738. (E) 984. 29) (Unifesp) ons brio, Ba2+, so altamente txicos ao
organismo humano. Entretanto, uma suspenso aquosa de BaSO4
utilizada como contraste em exames radiolgicos, pois a baixa
solubilidade desse sal torna-o incuo. Em um episdio recente, vrias
pessoas faleceram devido a ingesto de BaSO4 contaminado com BaCO3.
Apesar do BaCO3 ser tambm pouco solvel em gua, ele txico, pois
reage com o cido clordrico do estmago, liberando Ba2+. Suponha que
BaSO4 tenha sido preparado a partir de BaCO3, fazendo-se a sua reao
com soluo aquosa de H2SO4, em duas combinaes diferentes:
I. 2,0mol de BaCO3 e 500mL de soluo aquosa de H2SO4 de densidade
1,30g/mL e com porcentagem em massa de 40%. II. 2,0mol de BaCO3 e
500mL de soluo 3,0mol/L de H2SO4. a) Explique, utilizando clculos
estequiomtricos, se alguma das combinaes produzir BaSO4 contaminado
com BaCO3. b) Calcule a massa mxima de BaSO4 que pode se formar na
combinao II. 30) (UFRJ) Observe a aparelhagem utilizada e a descrio
de um processo empregado para determinar as porcentagens dos
elementos qumicos presentes em uma substncia.
Uma amostra da substncia colocada numa cpsula e aquecida em um
forno que permite a entrada de oxignio. O vapor formado queimado
com o oxignio, produzindo gs carbnico e gua. Verificando-se os
pesos dos tubos 1 e 2 depois da experincia e comparando-os com seus
pesos antes dela, so obtidas as quantidades produzidas de CO2 e
H2O. Uma amostra contendo 3,87 mg de cido ascrbico, substncia
formada pelos elementos carbono, hidrognio e oxignio, ao ser
queimada, produz 5,80 mg de CO2 e 1,58 mg de H2O. A) Determine a
composio percentual do cido ascrbico. B) Indique em qual dos tubos,
1 ou 2, o gs carbnico ser retido e escreva a equao qumica da reao
ocorrida. 31) (Mack) Em regies pouco habitadas, como na floresta
Amaznica, o pH das guas da chuva quase igual ao medido na cidade de
So Paulo. Surpreendendo por ser igual a 4,7, esse valor de pH pode
ser atribudo a vrios fatores, entre eles: I formao de H2SO4,
resultante da oxidao do gs H2S proveniente da decomposio de
materiais em regies alagadas. II formao de compostos orgnicos que
possuem grupo carboxila e so provenientes de queimadas na floresta.
Na oxidao do gs sulfdrico, formam-se, inicialmente, gua e dixido de
enxofre. Portanto, na oxidao de 34 gramas de gs sulfdrico, as
propores em mol, entre os reagentes e entre o gs sulfdrico e o
dixido de enxofre, so, respectivamente: Dado: massa molar (g/mol) H
= 1, S = 32 a) 2:2 e 2:1. b) 1:2 e 1:2.
-
10
c) 1:1,5 e 1:1. d) 1:2 e 1:3. e) 1:1 e 1:1. 32) (Fuvest) Uma
jovem senhora, no querendo revelar sua idade, a no ser s suas
melhores amigas, convidou-as para festa de aniversrio, no sto de
sua casa, que mede 3,0m 2,0m 2,0m. O bolo de aniversrio tinha velas
em nmero igual idade da jovem senhora, cada uma com 1,55g de
parafina. As velas foram queimadas inteiramente, numa reao de
combusto completa. Aps a queima, a porcentagem de gs carbnico, em
volume, no sto, medido nas condies-ambiente, aumentou de 0,88%.
Considere que esse aumento resultou, exclusivamente, da combusto
das velas. Dados: massa molar da parafina, C22H46 310g.mol1 volume
molar dos gases nas condies-ambiente de presso e temperatura
24L.mol1 a) Escreva a equao de combusto completa da parafina. b)
Calcule a quantidade de gs carbnico, em mols, no sto, aps a queima
das velas. c) Qual a idade da jovem senhora? Mostre os clculos.
-
11
Gabarito 1) a)
b) Ke = 0,15 c) massa total = 1,18g d) O coeficiente de partio
calculado como um equilbrio dinmico, portanto os dois istopos do
oxignio (O-6 e O-18) sero detectados em ambas as fases. 2) De
acordo com o grfico, o pico mximo de temperatura, que corresponde
mxima liberao de calor, deve corresponder neutralizao total (com
quantidades estequiomtricas de cido, e base). Nesse pico temos 15mL
de cido e 45mL de base. Para a equao geral, temos: R (COOH)x +
xNaOH R (COONa+)x + xH2O base = M x V = M x 0,045 = 0,045 M mol
base cido = M x V = M x 0,015 = 0,015 M mol cido 1mol cido --------
xmol base 0,015Mmol cido -------- 0,045M mol base X = 3 Portanto,
trata-se de um cido tricarboxlico. Resposta: C
3) Alcano de MM = 58 C4H10
ter de MM = 58 C3H6O Considerando a mols de C4H10 e b mols de
C3H6O, temos a relao:
a . 58 + b . 58 = 361 a + b = 58
361.
Aplicando Clapeyron para a primeira situao: 1,47 . V = (a + b) .
R . 398 (relao I). Combusto do alcano:
C4H10 + 6,5 O2 4 CO2 + 5 H2O a mols de alcano geraro 4 a mols de
CO2 e 5 a mols de H2O, e haver um excesso de 6,5 a mols de O2.
Combusto do ter:
C3H6O + 4 O2 3 CO2 + 3 H2O b mols de ter geraro 3 b mols de CO2
e 3 b mols de H2O, e haver um excesso de 4 b mols de O2. Assim, o
total de mols de gs aps a combusto ser de 15,5 a + 10 b. Aplicando
Clapeyron para a primeira situao: 20,32 . V = (15,5 a + 10 b) . R .
398 (relao II). Dividindo as relaes I e II, temos:
b32,20a32,20b7,14a785,22b10a5,15
ba
32,20
47,1
b465,2
62,5ab62,5a465,2
Voltando primeira relao:
58
361b
465,2
085,8
58
361bb
465,2
62,5
898,158085,8
465,2361b
mols.
326,4465,2
898,162,5a
mols.
Cabe aqui uma observao: a 20,32 atm, a temperatura do vapor
saturante 490 K. Logo, na temperatura de 398 K, nesta presso, a gua
lquida, e os dados do problema se tornam inconsistentes. Alm disto,
aplicar Clapeyron a 20,32 atm uma licena potica. 4) Alternativa: B
5) Alternativa: A 6) Alternativa: B 7) Alternativa: B 8)
Alternativa: A 9) Alternativa: A 10) Alternativa: A 11)
Alternativa: A 12) Alternativa: A 13) Resposta: C Resoluo:
Observando-se a figura verifica-se que o sexto tubo, da esquerda
para a direita, o que contm a maior
-
12
quantidade de precipitado. Nele, os nmeros de mols de tlio e
cromato podem ser calculados do seguinte modo:
Nota-se que a quantidade de tlio o dobro da de cromato, logo a
proporo entre os ons na frmula do sal deve ser de 2 : 1, ou seja,
x= 2 e y= 1. 14) a) Primeira etapa Cada mol de MgCl 6NH perder 2mol
de NH , ou seja, 34g. Segunda etapa Logo, a segunda etapa tambm
perde 34g de NH3 (2mol de NH3) em relao a 1mol de sal da segunda
etapa. Terceira etapa massa de NH3 perdido no total = 102g massa de
NH3 perdido na 3 - etapa = 34g b)
1 Etapa
)(2)(4)(6 33232 gNHsNHMgClsNHMgCl
2 Etapa
)(2)(2)(4 33232 gNHsNHMgClsNHMgCl
3 Etapa
)(2)(2 332 gNHMgClsNHMgCl
c) Alm do aquecimento, o equilbrio poder ser deslocado para a
direita por meio da retirada do gs amnia e ou diminuio da presso.
15) a) n = 1,06 x 1023molculas b) mc = 0,25 gramas 16) Alternativa:
D 17) a) Fe
2O
3 + 3CO 2Fe + 3CO
2
M(Fe2O
3)=160 g/mol e M(Fe)=56 g/mol
160 g ------------ 112 g
900 kg ----------- x x = 630 kg de Fe A massa de ferro gusa com
7% de impurezas = 630 kg + 7% (44,1 kg) = 674,1 kg b) C e CO
c) CO
2 + H
2O H
2CO
3
18) a) HCl
(aq) + NaOH
(aq) NaCl
(aq) + H
2O
(l)
b) nessa neutralizao, [H+] = [OH
-] donde pH = 7
c) no
mmols de HCl = 40,0 mL x 0,100 mol L-1
= 4 mmol
no
mmols de NaOH = no
mmols de HCl = 4mmol pois a reao tem estequiometria 1 para 1.
M(NaOH) = 40 g/mol
Massa de NaOH na soda custica = 4 mmol x 40 g mol-1
= 160 mg 160 mg de NaOH ----------- 172 mg de soda custica x
---------- 100 x = 93% de NaOH em massa. 19) a) Pelo grfico,
observa-se que a espcie H3X apresenta trs equilbrios em funo do pH.
Se o primeiro equilbrio se estabelece em pH aproximadamente 2
(pKa1), os dois equilbrios subseqentes ocorrem em pH 4 e 10 (pKa2 e
pKa3, respectivamente). b) O volume de NaOH 0,30 molL-1 necessrio
para neutralizar todo o cido foi de 100 mL, ou seja, 0,03 mol de
NaOH. Como a reao com NaOH 1:3 (H3X:NaOH), a quantidade, em mol, de
H3X ser 0,01 mol. Sendo o volume de 50 mL, a concentrao da soluo de
H3X de 0,20 molL-1. 20) Alternativa: C 21) a) Em ambos os
processos, 1 mol de N
23
Logo, a diferena de volume produzido deve-se apenas ao
rendimento, que 4 vezes maior no processo Haber. Portanto, a razo
igual a 4. b) Alterao: aumento da temperatura. Efeito: reduo do
rendimento. 22) Alternativa: D 23) a) A fase que interessa para a
obteno do biodiesel a superior, pois os steres metlicos ou etlicos
so menos densos que a glicerina bruta. b) O diesel do petrleo
apresenta enxofre como impureza. Dessa forma, na combusto do
diesel, o enxofre tambm queimado conforme a seguinte equao de
reao:
S + O2 SO2
-
13
Parte do SO2 (dixido de enxofre) convertida em SO3 (trixido de
enxofre):
2SO2 + O2 2SO3 Uma vez na atmosfera, os xidos de enxofre reagem
com a gua da chuva, resultando na chuva cida:
SO2 + H2O H2SO3 Chuva cida
SO3 + H2O H2SO4 Como o biodiesel no apresenta enxofre como
impureza, o processo de formao da chuva cida no ocorrer. c) Volume
de leo diesel importado: (Vi)
36 109L 100%
Vi 10%
Vi = 3,6 109L
Volume de biodiesel que pode ser produzido: (Vp)
3,6 109L 100%
Vp 50%
Vp = 1,8 109L
Como biodiesel substitui o diesel do petrleo, seria necessrio
importar:
3,6 109L 1,8 109L = 1,8 109L
1,8 109L corresponde a metade do volume que seria
importado sem o biodiesel. Portanto, o volume de diesel
importado seria reduzido em 50%. 24) a) O hidrocarboneto mais
simples de frmula geral
CnH2n + 2 o metano, cuja frmula estrutural . b) P1 = 220 atm P2
= 1,0 atm V1 = 100L V2 = ? V2 = 22000L c) A equao que representa a
combusto completa do metano CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O. 25) Ca (OH)2 +
2HCl CaCl2 + 2H2O A massa molar de Ca (OH)2 74 g/mol. Logo, em 7,4
g, h 0,1 mol. Pela estequiometria da reao, necessita-se de 0,2 mol
de HCl. Logo, o volume necessrio de uma soluo que contm 1 mol/L de
0,2 L. 26) Alternativa: D
27) Equao qumica da combusto completa de 1,0 mol de diesel
C18
H38( ) (g)O2
552
18CO2(g) 19H2O(g)
MMC18H38 254,380g/mol
De acordo com essa equao qumica, a quantidade de matria de
CO
2(g) produzida 18,0 mol.
Quantidade de matria de CO2 produzida na combusto
completa de 100kg de diesel
7076,02mol 18X ol254,380g/m
g1,0.10 5
Equao qumica da combusto completa de 1,0 mol de biodiesel.
C20
H38
O3( ) 28O2(g) 20CO2(g) 19H2O(g)
MM C20H38 O3 326,380g/mol
De acordo com essa equao qumica, a quantidade de matria de
CO
2 produzida 20 mol.
Quantidade de matria de CO2 produzida na combusto
completa de 100kg da mistura de 5% de biodiesel e 95% de diesel
em massa.
Relativa ao biodiesel mol 306,392 20X ol326,380g/m
g5,0.10 3
Relativa ao diesel 6722,23mol 18X ol254,380g/m
g9,5.10 4
Quantidade de matria de CO2 total produzida na combusto completa
dessa mistura: 7028,62 mol Valor percentual da diferena entre a
quantidade de matria de CO
2 produzida na combusto completa do
diesel e na da mistura de biodiesel-diesel.
Diferena: 7076,02 mol 7028,62mol 47,40mol
Valor percentual = 0,7%100X 7028,62mol
47,40mol
A substituio de diesel por biodiesel produz uma reduo aproximada
de 0,7% na emisso de CO
2 para a atmosfera,
o que a torna vantajosa considerando o consumo anual de diesel
no Brasil.
0,7%100X 7076,02mol
47,40mol
28) Alternativa: C
-
14
29) a)
Nessa combinao, o BaCO3(s) totalmente consumido,
logo o BaSO4(s) formado no ser contaminado com BaCO3(s).
Nessa combinao, teremos a formao de BaSO4(s) contaminado com
BaCO3(s), devido ao seu excesso. b)
30) a)
C mg 1,58x mg 5,80
x=
mg 44
C mg 12 :C de massa
CO2
H mg 0,17y mg 1,58
y
mg 18
H mg 2
OHH de massa
2
:
40,82%3,87
100%1,58 %C
4,39%3,87
100%0,17 %H
54,79%100 %O 4,39)(40,82
b) O gs carbnico ser retido no tubo 2.
CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O ou CO2 + NaOH NaHCO3 31) Alternativa:
C 32) a)
b) 4,4 mols c) 40 anos