CÁLCULO
ESTEQUIOMÉTRICO
QUESTÃO 11
“O trinitrotolueno, TNT, possui uma proporção de oxigênio para carbono menor que a encontrada na nitroglicerina, por isso, seu carbono não é completamente
convertido em dióxido de carbono nem seu hidrogênio
em água. O carbono produzido nessa reação gera uma
quantidade de fumaça associada às explosões de TNT
muito maior que a que se forma de nitroglicerina”.
4C3H3N3O9(l)  6N2(g) + 12CO2(g) + 6H2O(l) + 3O2(g)
(nitroglicerina)
2C7H5N3O6 (TNT)  6CO2(g) + 5H2(g) + 3N2(g) + 8C(s)
“Os botões de Napoleão - As 17 moléculas que mudaram
a história”
Penny Le Couter e Jay Burreson J.Z.E., Rio de Janeiro, 2006
Para produzir a mesma massa de dióxido de carbono
gerada na explosão de 0,5g de nitroglicerina teríamos que detonar aproximadamente:
Dados:
M(O) = 16 g.mol-1; M(N) = 14 g.mol-1; M(C) = 12 g.mol-1
e M(H) = 1 g.mol-1
a) 2 vezes a quantidade em TNT.
b) a mesma quantidade em TNT.
c) 5 vezes a quantidade em TNT.
d) o quádruplo da quantidade em TNT.
e) o triplo da quantidade em TNT.
RESOLUÇÃO
1 CÁLCULO DA MASSA MOLAR
Nitroglicerina
TNT
C3H3N3O9
C7H5N3O6
C
H
N
O
C
H
N
O
=
=
=
=
12 . 3 = 36
1.3=3
14 . 3 = 42
16 . 9 = 144
MM = 225g/mol
=
=
=
=
12 . 7 = 84
1.5=5
14 . 3 = 42
16 . 6 = 96
MM = 227g/mol
RESOLUÇÃO
2 NITROGLICERINA
4 C3H3N3O9
6 N2 + 12 CO2 + 6 H2O + 3 O2
4 x 255g
0,5g
12 x 44g
x
x
0,5 x 12 x 44
= 4 x 225
x = 0,293g
2 TNT
2 C7H5N3O6
2 x 227g
x
6 CO2 + 5 H2 + 3 N2
6 x 44g
0,293g
+ 8C
x 0,293
x = 2 x 227
6 x 44
x = 0,503g
a mesma quantidade em TNT
RESPOSTA: B
QUESTÃO 12
A aspirina (C9H8O4) é produzida reagindo ácido salicílico com anidrido acético:
OH
O
CO2H
+ CH3
ácido
salicílico
OCOCH3
CO2H
O
O
+ CH3
CH3
anidrido acético
O
aspirina
Dados:
Massa molar (g/mol)
aspirina ..................180
ácido salicílico ......138
anidrido acético ....102
OH
ácido
acético
Um laboratório farmacêutico recebeu uma encomenda
de 180 kg de aspirina. O químico-chefe sabe que o
rendimento do processo de preparação da aspirina é
100%. Em seu almoxarifado, há 207 kg de ácido salicílico
e 102 kg de anidrido acético. Se a reação ocorrer com o
rendimento esperado, será possível preparar a massa:
a) encomendada, sobrando acido salicílico no
almoxarifado.
b) menor do que a encomendada, sem sobra de
reagentes.
c) encomendada, com sobra de ambos os reagentes.
d) encomendada, sobrando anidrido acético no
almoxarifado.
e) maior do que a encomendada, sem sobra de reagentes.
RESOLUÇÃO
OH
O
CO2H
+ CH3
ácido
salicílico
RESPOSTA: A
OCOCH3
CO2H
O
O
+ CH3
CH3
anidrido acético
aspirina
138g
102g
180g
207Kg
102Kg
180Kg
21114
14076
EXCESSO
O
OH
ácido
acético
Será possível preparar a massa
a) encomendada, sobrando ácido
salicílico no almoxarifado.
QUESTÃO 13
Na reação de ferro metálico, Fe, com enxofre, S6, pode
ocorrer a formação de sulfeto Ferroso (FeS), bem
como de sulfeto férrico Fe2S3.
Dados:
massas molares (g/mol)
enxofre......................32
ferro........................... 56
01) A equação química que representa a formação de
sulfeto férrico a partir de ferro e enxofre é
4Fe + S6  2Fe2S3.
02) De acordo com a lei da “Conservação da Massa”
de Lavoisier, na reação de 112 g de ferro com enxofre
em excesso podem formar-se 264 g de sulfeto ferroso.
04) De acordo com a lei da “Conservação da
Massa” de Lavoisier, quando reagem 32 g de
enxofre com 56 g de ferro formam-se 88 g de
produto.
08) De acordo com a lei de Proust, na reação
representada por:
m ferro + m’ enxofre  (m + m’) sulfeto ferroso
m
m
= constante ou
m’
m + m’
m’
ou
= constante’’
m + m’
= constante’
16) Na formação de sulfeto ferroso e de sulfeto
férrico, as massas de ferro que reagem com uma
mesma massa de enxofre são iguais.
01) A equação química que representa a formação de sulfeto
férrico a partir de ferro e enxofre é 4Fe + S6  2Fe2S3.
CORRETA
RESOLUÇÃO
4 Fe
+
S6
2 Fe2S3
Reação de
Síntese
Formação do
sulfeto férrico
02) De acordo com a lei da “Conservação da Massa” de
Lavoisier, na reação de 112 g de ferro com enxofre em
excesso podem formar-se 264 g de sulfeto ferroso.
RESOLUÇÃO
Lei de Lavoisier – Lei da Conservação das Massas
“Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.”
S
+
FeS
Fe
32g enxofre + 56g ferro
= 88g de sulfeto ferroso
112g ferro
112 . 88
x=
56
x
=
176g
FALSA
04) De acordo com a lei da “Conservação da Massa” de
Lavoisier, quando reagem 32 g de enxofre com 56 g de
ferro formam-se 88 g de produto.
CORRETA
RESOLUÇÃO
S
+
FeS
Fe
32g enxofre + 56g ferro
Mtotal dos
reagentes
= 88g de sulfeto ferroso
=
Mtotal dos
produtos
Lei da “Conservação das Massas”
08) De acordo com a lei de Proust, na reação representada por:
m ferro + m’ enxofre  (m + m’) sulfeto ferroso
m
m
m’
= constante ou
=
constante’
ou m + m’ = constante’’
m’
m + m’
RESOLUÇÃO
CORRETA
mFERRO + m’ ENXOFRE
m’ S
(m + m’) FeS
mFe
+
m56g
+ m’ 32g
m
= constante
m’
(m + m’) SULFETO DE FERRO
(m + m’) 88g
m = constante
m+m’
56 = K
32
56 = K
88
7
=K
4
7
=K
11
m’
= constante
m+m’
32 = K
88
4
=K
11
Uma substância
pura, formada pelos
mesmos elementos
guardam sempre as
mesmas proporções
em massa.
16) Na formação de sulfeto ferroso e de sulfeto férrico, as
massas de ferro que reagem com uma mesma massa de
enxofre são iguais.
FALSA
RESOLUÇÃO
Massas
diferentes
Fe
+
S
FeS
56g
+
32g
88g
4 x 56g
4 Fe
+ 6 x 32g
+
S6
SOMATÓRIA: 01 + 04 + 08 = 13
2 x 208g
2Fe2S3
QUESTÃO 14
Na obtenção de ácido sulfúrico (H2SO4) pelo
processo de contato, o dióxido de enxofre (SO2) é
oxidado pelo ar (O2). Em seguida, o produto desta
reação (SO3) reage com água dando o ácido
sulfúrico.
Massas molares (g/mol):
enxofre(S)................32
oxigênio(O).............16
01) Na oxidação do dióxido de enxofre, 2 mols
deste reagem totalmente com 2 mols de oxigênio
(O2).
02) Na reação de trióxido de enxofre com água, 1
mol deste reage com 1 mol de água.
04) A partir da queima do enxofre natural (S6)
pode-se obter SO2. É assim que queimando 19,2
kg de enxofre obtém-se, no máximo, 64 kg de SO2.
08) A partir de 8,0 kg de SO3 pode-se obter, por
reação total com água, 9,8 kg de H2SO4.
16) Admitindo-se rendimento, em massa, de 50%
em cada etapa do processo, a partir de 192 kg de
enxofre natural (S6) obtém-se 73,5 kg de H2SO4.
01) Na oxidação do dióxido de enxofre, 2 mols
deste reagem totalmente com 2 mols de
oxigênio (O2).
RESOLUÇÃO
OXIDAÇÃO DO SO2:
2SO2 + 1 O2
2 mols
1 mol
2 SO3
2 mols
FALSA
02) Na reação de trióxido de enxofre com água,
1 mol deste reage com 1 mol de água.
CORRETA
RESOLUÇÃO
1SO3 + 1 H2O
1 H2SO4
1 mol
1 mol
1 mol
04) A partir da queima do enxofre natural (S6) podese obter SO2. É assim que queimando 19,2 kg de
enxofre obtém-se, no máximo, 64 kg de SO2.
FALSA
RESOLUÇÃO
S6
6 x 32g
+ 6 O2
6 x 32g
19,2 Kg
19,2Kg x 6 . 64g
x =
6 . 32g
6 SO2
6 x 64g
x
x = 38,4 Kg
08) A partir de 8,0 kg de SO3 pode-se obter,
por reação total com água, 9,8 kg de H2SO4.
RESOLUÇÃO
CORRETA
SO3 + H2O
H2SO4
+
98g
80g
18g
8Kg
8Kg x 98g
x =
80g
x
x = 9,8 Kg
16) Admitindo-se rendimento, em massa, de 50%
em cada etapa do processo, a partir de 192 kg de
enxofre natural (S6) obtém-se 73,5 kg de H2SO4.
RESOLUÇÃO
1ª
etapa
S6 + 6O2
6x32g
6x32g
SOMATÓRIA: 02 + 08 + 16 = 26
6 SO2
6x64g x = 192Kg x 6.64g = 384Kg
192Kg
x
2ª 2 SO2 + O2
2 SO3
etapa 2x64g
192Kg
3ª SO3 + H2O
etapa
6 . 32g
2 . 64g
98g
120Kg
x
x=
120Kg x 98g
80g
240 . 50
100
120Kg
240 . 50
100
H2SO4
80g
384 . 50
100
192Kg
2x80g x = 192Kg x 2.80g = 240Kg
x
CORRETA
= 147Kg
73,5Kg