Estequiometria 1) (Ufsc 2014) A gasolina automotiva é um dos produtos desenvolvidos pela Petrobras. A gasolina é constituída por uma mistura de hidrocarbonetos e não possui água na sua composição. De acordo com a Resolução n. 1, de 28 de fevereiro de 2013, o Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool – CIMA dispõe que, a partir de 1o de maio de 2013, o percentual obrigatório de etanol anidro combustível na gasolina é de vinte e cinco por cento (25%). A Petrobras não tem o poder de fiscalizar e/ou multar postos. Essa é uma atribuição da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP. Disponível em: <http://www.petrobras.com.br/pt/>. Acesso em: 1 out. 2013. [Adaptado] Com o intuito de avaliar de forma rápida o teor de etanol anidro combustível presente na gasolina para carros, pode-se realizar o seguinte teste: Etapa I: Em uma proveta de 10 mL, colocam-se 5 mL de gasolina. Etapa II: Adiciona-se água até completar 10 mL. Etapa III: Agita-se fortemente a mistura, a qual ficará em repouso por 15 minutos. Resultado observado: O etanol anidro será extraído da gasolina, aumentando o volume da fase aquosa. Para investigar suspeitas de adulteração, amostras de gasolina de três postos diferentes (A, B e C), foram submetidas a este teste, e a tabela abaixo mostra os resultados obtidos: Posto de combustível A B C Volume da fase aquosa (mL) 7,50 6,25 6,75 Com base nas informações acima, responda às seguintes questões. a) Entre os postos avaliados, cite, apresentando os cálculos, qual(is) estava(m) comercializando gasolina com quantidades de etanol anidro superiores ao disposto na Resolução n. 1, de 28 de fevereiro de 2013. b) Qual é o nome da principal interação intermolecular entre etanol e água, que possibilita a extração do etanol anidro da gasolina para a fase aquosa? c) Considerando a equação química de combustão do etanol não balanceada abaixo, calcule, mostrando os cálculos, a massa de etanol necessária para produzir 44 g de CO2. Dados: massas molares (em g/mol) – H: 1,0; C: 12,0; O: 16,0. C2H6 O( ) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) d) Apresente a equação química balanceada de combustão completa do 2,2,4-trimetilpentano, considerando ser este o principal constituinte químico da gasolina. Determine a soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros da equação química balanceada. 2) (Ufsc 2014) Em março de 2013, cardeais da Igreja Católica de todo o mundo reuniram-se na Capela Sistina, no Vaticano, para conduzir a eleição de um novo Papa, em um processo conhecido como “Conclave”. As reuniões e votações ocorriam em sessão fechada, e os fiéis eram comunicados do resultado pela cor da fumaça que saía por uma chaminé da capela – a fumaça preta era indício de um processo de eleição não conclusivo, ao passo que a fumaça branca indicava a eleição do pontífice. Os compostos químicos utilizados para produzir a fumaça eram, até então, desconhecidos do público, e somente no início deste ano a composição química foi revelada. A fumaça branca era produzida pela reação de clorato de potássio (KCO3 ) com lactose ( C12H22O11 ) e uma pequena quantidade de resina extraída de pinheiros, ao passo que a fumaça preta era produzida pela reação entre perclorato de potássio (KCO4 ) , um hidrocarboneto policíclico aromático e enxofre elementar, ambas após ignição induzida por uma descarga elétrica. As reações simplificadas e não balanceadas são mostradas abaixo (alguns componentes da fumaça foram omitidos): Reação I (fumaça branca): KCO3(s) + C12H22O11(s) → CO2(s) + H2O(g) + KC (s) Reação II (fumaça preta): KCO4(s) + S(s) → KC (s) + SO2(g) Com base nas informações fornecidas, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) Em II, na produção da fumaça preta, para que sejam formados 149 g de cloreto de potássio, é necessário promover a reação entre 138,55 g de perclorato de potássio e 64,2 g de enxofre sólido. 02) Na produção da fumaça preta, considerando a reação II, o número de oxidação do enxofre passa de zero (enxofre sólido) para +4 (molécula de SO2). 04) Para a produção da fumaça branca, considerando a reação I, a utilização de 342 g de lactose produzirá 528 g de dióxido de carbono. 08) O número de mol de gases formados pela reação de 1 mol de clorato de potássio para a produção de fumaça branca é maior que o número de mol de gases formados pela reação de 1 mol de perclorato de potássio para produzir fumaça preta. (reação II) 16) Em I, a reação de 6 mol de clorato de potássio com 1 mol de lactose produz 23 mol de produtos no estado gasoso. 32) Em II, a reação de 1 mol de perclorato de potássio com 2 mol de enxofre sólido resulta na formação de 1 mol de dióxido de enxofre. Gabarito ; 14 3) (Ufsc 2013) Leia Brasil apoiará Líbia na retirada de minas terrestres, controle de armas e combate à Aids No esforço de aproximar o Brasil da Líbia, o governo brasileiro decidiu fazer doações, enviar especialistas e apoiar a realização de eleições parlamentares dentro de dois meses no país. Especialistas brasileiros que vão trabalhar na desminagem, que é a retirada de minas terrestres, seguem para Trípoli, a capital líbia. Também serão enviados técnicos em identificação de armas e doações de medicamentos antirretrovirais para o combate à Aids. As minas terrestres são compostas, em geral, por trinitrotolueno (ou TNT). Quando uma mina é ativada, dáse início à reação química que libera uma grande quantidade de gás quente, criando uma onda de choque que se expande em velocidades de até 25.000 km/h. A seguir, são mostradas a reação simplificada mencionada acima e a fórmula estrutural do trinitrotolueno (ou TNT): Reação simplificada Fórmula estrutural do TNT 2C7H5N3 O6( s ) → 3N2( g) + 5H2O( g) + 7 CO( g) + 7 C( s ) Com base nas informações apresentadas e considerando o comportamento ideal dos gases, é CORRETO afirmar que: 01) uma mina terrestre contendo 681 g de TNT liberaria o equivalente a 22,5 mol de produtos gasosos. 02) supondo que a explosão do TNT produza gases em temperatura de 350°C, o volume de gás liberado por uma mina terrestre contendo 75,7 g de TNT seria de cerca de 128 L, à pressão atmosférica (1,00 atm). 04) a explosão do TNT constitui uma reação de redução e oxidação. 08) a energia cinética dos produtos gasosos da reação de detonação é menor que a energia cinética inerente às moléculas do TNT sólido. 16) para a detonação de cada 100 g de TNT, são produzidos 9,25 g de carbono sólido. 32) se a água produzida pela detonação do TNT fosse condensada e coletada em um frasco e sua massa fosse determinada como 90 g, seria possível afirmar que a massa de TNT que originou a água é de 454 4) 5) (Ufsc 2011) Os astronautas da nave Apollo 13, durante o voo espacial, enfrentaram um sério imprevisto na viagem de retorno à Terra. Os filtros de hidróxido de lítio que eram utilizados para retirar o excesso de gás carbônico do ar da nave ficaram saturados após alguns dias. Este incidente levou a NASA a resolver este problema para futuras viagens espaciais, desenvolvendo uma técnica na qual utilizava a água da urina dos astronautas na reação com o óxido de lítio para formar o hidróxido de lítio. Este, por sua vez, era utilizado na absorção do gás carbônico do ar da nave levando à formação de carbonato de lítio e água. A quantidade de óxido de lítio, para futuras viagens, foi estimada com base na produção diária de 1,8 Kg de água de urina por astronauta. De acordo com as informações do texto acima, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01) Cada astronauta deve produzir aproximadamente 4,8 Kg de hidróxido de lítio por dia. 02) Um dos produtos formados pela reação do gás carbônico com o hidróxido de lítio é o Li2CO3 . 04) Pelos cálculos da NASA, cada astronauta eliminaria, por dia, aproximadamente 3,6 Kg de gás carbônico na nave espacial. 08) A equação química balanceada que representa a formação do hidróxido de lítio na nave espacial é: LiO + H2O → Li ( OH)2 . 16) A NASA cometeu um grave engano em escolher o óxido de lítio, pois ele é um óxido ácido. Gabarito 03 6) (Acafe 2014) Quantos gramas de H2SO4 são necessários para reagir com 5,8 g de Fe3 O4 (Fe2O3 ⋅ FeO ) ? Dados: Considere que a reação ocorra com rendimento de 100% e que todos os reagentes sejam puros. H: 1g/mol; S:32g/mol; O: 16g/mol; Fe: 56g/mol. a) 7,4g b) 2,4g c) 9,8g d) 4,9g gabarito c 7) (Enem PPL 2012) O polímero PET (tereftalato de polietileno), material presente em diversas embalagens descartáveis, pode levar centenas de anos para ser degradado e seu processo de reciclagem requer um grande aporte energético. Nesse contexto, uma técnica que visa baratear o processo foi implementada recentemente. Trata-se do aquecimento de uma mistura de plásticos em um reator, a 700 °C e 34 atm, que promove a quebra das ligações químicas entre átomos de hidrogênio e carbono na cadeia do polímero, produzindo gás hidrogênio e compostos de carbono que podem ser transformados em microesferas para serem usadas em tintas, lubrificantes, pneus, dentre outros produtos. Considerando o processo de reciclagem do PET, para tratar 1 000 g desse polímero, com rendimento de 100%, o volume de gás hidrogênio liberado, nas condições apresentadas, encontra-se no intervalo entre Dados: Constante dos gases R = 0,082 L atm/mol K; Massa molar do monômero do PET = 192 g/mol; Equação de estado dos gases ideais: PV = nRT a) 0 e 20 litros. b) 20 e 40 litros. c) 40 e 60 litros. d) 60 e 80 litros. e) 80 e 100 litros. Gabarito c 8) (Enem 2011) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir: 5 H2O2 (aq) + 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) → 5 O2 (g) + 2 MnSO4 (aq) + K 2SO4 (aq) + 8 H2O ( ) De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a a) 2,0 ⋅ 100 mol b) 2,0 ⋅ 10−3 mol c) 8,0 ⋅ 10−1mol d) 8,0 ⋅ 10−4 mol e) 5,0 ⋅ 10−3 mol gabarito d 9) (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 6kg, 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(g), 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 45°C, 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 lixiviaçao por carbonato de sódio e considerando uma massa de pasta residual de uma bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 é obtida? a) 1,7 kg b) 1,9 kg c) 2,9 kg d) 3,3 kg e) 3,6 kg gabarito c 10) (Ufpr 2010) A mistura das soluções aquosas de nitrato de prata (massa molar 169,9 g.mol-1) e de cloreto de sódio (massa molar 58,5 g.mol-1) gera uma reação química que produz cloreto de prata (massa molar 143,4 g.mol-1) e nitrato de sódio, conforme mostra a seguinte equação química: AgNO3(aq) + NaCℓ (aq) → AgCℓ (s) + NaNO3(aq) Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. A ocorrência dessa reação química é perceptível devido à formação de um sólido. 2. A massa molar do NaNO3 é 85 g.mol-1. 3. Para reagir completamente com 117 g de NaCℓ, serão necessários 339,8 g de AgNO3. 4. O NaNO3 formado é insolúvel. 5. O AgCℓ é classificado como um sal. São verdadeiras somente as afirmativas: a) 1 e 2. b) 2, 3 e 4. c) 3, 4 e 5. d) 1, 2, 3 e 5. e) 1 e 5. Gabarito d