ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos 01. (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 planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da eletrosfera. 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 O 2 em miligramas necessária para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água. Dados: massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16 Suponha que 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH 2 O e massa molar igual a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água; em quanto a DBO será aumentada? a) 0,4 mg de O 2 /litro b) 1,7 mg de O 2 / litro c) 2,7 mg de O 2 / litro d) 9,4 mg de O 2 / litro e) 10,7 mg de O 2 / litro 02. (ENEM – 2010) A composição média de uma bateria automotiva esgotada é de aproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO 2 e 36% PbSO 4 . A média de massa da pasta residual de uma bateria usada é de 6 kg, onde 19% é PbO 2 , 60% PbSO 4 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 SO 2 , 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 PbSO 4 é feita via lixiviação com solução de carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ) 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. PbSO 4 + Na 2 CO 3 PbCO 3 + Na 2 SO 4 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 PbCO 3 que é obtida? a) 1,7 kg b) 1,9 kg c) 2,9 kg d) 3,3 kg e) 3,6 kg
21
Embed
ISOLADO DE QUÍMICA ABSOLUTO VESTIBULARES - · PDF fileISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei Módulo 001 - Assunto: Cálculos...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
01. (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 planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da
eletrosfera. 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.
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?
a) 0,4 mg de O2/litro
b) 1,7 mg de O2/ litro
c) 2,7 mg de O2/ litro
d) 9,4 mg de O2/ litro
e) 10,7 mg de O2/ litro
02. (ENEM – 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, 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 que é obtida?
a) 1,7 kg
b) 1,9 kg
c) 2,9 kg
d) 3,3 kg
e) 3,6 kg
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
03. (ENEM) No processo de produção do ferro, a sílica é removida do minério por reação com calcário
(CaCO3). Sabe-se, teoricamente (cálculo estequiométrico), que são necessários 100 g de calcário para
reagir com 60 g de sílica. Dessa forma, pode-se prever que, para a remoção de toda a sílica presente em
200 toneladas do minério na região 1, a massa de calcário necessária é, aproximadamente, em
toneladas, igual a:
a) 1,9.
b) 3,2.
c) 5,1.
d) 6,4.
e) 8,0.
04.(ENEM – 2010) No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em
energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, álcoois
como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas
décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como
substitutos para gasolina em veículos. Algumas das propriedades físicas desses
combustíveis são mostradas no quadro seguinte.
Álcool Densidade a 25º (g/mL) Calor de combustão (kJ/mol)
Metanol (CH3OH) 0,79 – 726,0
Etanol (CH3CH2OH) 0,79 – 1367,0
Dados: massas molares em g/mol C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol.
Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo. Dessa
forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar
a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro de
combustível queimado.
b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de
combustível queimado.
c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de
combustível queimado.
d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de
combustível queimado.
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de
combustível queimado.
05. (ENEM) O ferro pode ser obtido a partir da hematita, minério rico em óxido de ferro, pela reação com
carvão e oxigênio. A tabela a seguir apresenta dados da análise de minério de ferro (hematita) obtido de
várias regiões da Serra de Carajás.
Fonte: ABREU, S . F. Recursos minerais do Brasil, vol. 2. São Paulo: Edusp, 1973
No processo de produção do ferro, dependendo do minério utilizado, forma-se mais ou menos SO2, um
gás que contribui para o aumento da acidez da chuva. Considerando esse impacto ambiental e a
quantidade de ferro produzida, pode-se afirmar que seria mais conveniente o processamento do minério
da(s) região(ões):
a) 1, apenas.
b) 2, apenas.
c) 3, apenas.
d) 1 e 3, apenas.
e) 2 e 3, apenas.
Minério da
região
Teor de enxofre (S)/ % em
massa
Teor de ferro (Fe)/ % em
massa
Teor de sílica (SiO2)/ % em
massa
1
0,019
63,5
0,96
2
0,020
68,1
0,47
3
0,003
67,6
0,66
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
06. (cesgranrio) Passando-se amônia (NH3) sobre o óxido de cobre (II) aquecido, obtém-se cobre
metálico, nitrogênio e vapor d'água. Após a reação ocorrer, constatou-se um consumo de 3,4 gramas de
NH3. Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que indica, aproximadamente, a massa de cobre
produzida:
Dado: Cu = 63,5; N = 14,0; H = 1,0
a) 19 g
b) 13 g
c) 6,5 g
d) 5,5 g
e) 3 g
07. (Cesgranrio) O H2S reage com o SO2 segundo a reação:
2 H2S + SO2 3 S + 2 H2O.
Assinale, entre as opções abaixo, aquela que indica o número máximo de mols de S que pode ser
formado quando se faz reagir 5 moles de H2S com 2 mols de SO2:
a) 3
b) 4
c) 6
d) 7,5
e) 15
08. De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir completamente, em ambiente fechado,
1,12g de ferro com 0,64g de enxofre, a massa, em g, de sulfeto de ferro obtida será de: (Fe=56; S=32)
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
a) 2,76.
b) 2,24.
c) 1,76.
d) 1,28.
e) 0,48.
09. (cesgranrion) O gás hidrogênio pode ser obtido em laboratório a partir da reação de alumínio com
ácido sulfúrico, cuja equação química não ajustada é dada a seguir:
Al + H2SO4 Al2‚(SO4)3 + H2
Um analista utilizou uma quantidade suficiente de H2SO4 para reagir com 5,4g do metal e obteve 5,71
litros do gás nas CNTP. Nesse processo, o analista obteve um rendimento aproximado de:
Dados: Al = 27
a) 75 %
b) 80 %
c) 85 %
d) 90 %
e) 95 %
10. (cesgranrio) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno é
obtido na hora, através da seguinte reação química:
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC2) que será necessária para obter 12,3 L de
acetileno (C2H2) a 1atm e 27°C?
Dados: Ca = 40 ; C = 12
R = 0,082 atm.L.mol1.K1
a) 8 g
b) 16 g
c) 24 g
d) 32 g
e) 48 g
11.(cesgranrio) Uma indústria de garrafas fabrica 10.000 unidades por dia e produz o vidro pela fusão de
areia (SiO2), calcáreo (CaCO3) e barrilha (Na2CO3). A composição do vidro é variável, mas podemos
considerar a reação adiante como representativa do processo:
A partir desta reação, a quantidade aproximada de areia necessária para a produção diária, sabendo-se
que cada garrafa pesa 400g, é:
(Dados: Si = 28; O = 16; Na = 23; Ca = 40; C = 12)
a) 6,02 x 103 kg
b) 4,78 x 103 kg
c) 3,62 x 103 kg
d) 3,01 x 103 kg
e) 1,50 x 103 kg
12. (cesgranrio) Num processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2O3), considere a equação
não-balanceada:
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
Fe2O3 + C Fe + CO
Utilizando-se 4,8 toneladas de minério e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de
ferro produzida será de:
Pesos atômicos: C = 12; O = 16; Fe = 56
a) 2688 kg
b) 3360 kg
c) 1344 T
d) 2688 T
e) 3360 T
13. (cesgranrio) Na obtenção de ferro gusa no alto forno de uma siderúrgica utilizam-se, como matérias-
primas, hematita, coque, calcário e ar quente. A hematita é constituída de Fe2O3 e ganga (impureza ácida
rica em SiO‚), com o calcário sendo responsável pela eliminação da impureza contida no minério e pela
formação do redutor metalúrgico para a produção do ferro gusa, de acordo com as seguintes reações:
CaCO3 CaO + CO2
CO2 + C (coque) 2CO (redutor metalúrgico)
CaO + SiO2 (ganga) CaSiO3 (escória)
Fe2O3 + 3CO 3CO2 + 2Fe (gusa)
ISOLADO DE QUÍMICA – ABSOLUTO VESTIBULARES - Prof.: Mazzei
Módulo 001 - Assunto: Cálculos Estequiométricos
Nesse processo de produção de ferro gusa, para uma carga de 2 toneladas de hematita com 80% de
Fe2O3 a quantidade necessária de calcário, em kg, contendo 70% de CaCO3, será: