35 ROTEIRO DE ESTUDOS DE QUÍMICA 1° etapa/13 2° Série Ensino Médio Aluno (a): Turma n° Capítulo 13: Mol Massa de átomos molécula , íons, mol e determinação de fórmula química (p.214 a 235) Capítulo 15: Aspectos quantitativos das reações químicas. Relações estequiométricas fundamentais (p. 274 a 296) Observações: Refaçam os exercícios do livro. Os exercícios recomendados deverão ser feitos e entregues no dia da prova de recuperação de Química. Caso tenham alguma dúvida, procurem a professora antes da prova. Lista de Exercícios Questão 1: O aspartame, um adoçante artificial, pode ser utilizado para substituir o açúcar de cana. Bastam 42 mg de aspartame para produzir a mesma sensação de doçura que 6,8g de açúcar de cana. Sendo assim, quantas vezes, aproximadamente, o número de moléculas de açúcar de cana deve ser maior do que o número de moléculas de aspartame para que tenha o mesmo efeito sobre o paladar?Dados: massas molares aproximadas: -3 açúcar de cana: 340g/mol; adoçante artificial: 300g/mol; 1mg = 10 g Questão 2: A combustão do álcool etílico é representada pela equação: C2H6O(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) Na queima de 100g de um álcool hidratado, qual é a massa de água formada? Questão 3: O suplemento vitamínico mineral é um medicamento para uso durante a gravidez e a lactação, períodos de grande atividade fisiológica, com o aumento das necessidades nutricionais diárias. Em uma certa massa desse suplemento, existem as seguintes quantidades de sais minerais: 22 1,5 x 10 fórmulas mínimas de carbonato de cálcio ( CaCO3 ) -3 2,0 x 10 mol de magnésio ( Mg) 17 5,4 x 10 fórmulas mínimas de iodeto de potássio ( KI ) 0,001 mol de ferro ( Fe) 17 1,35 x 10 fórmulas mínimas de óxido de cobre ( CuO ) -6 2,6 x 10 mol de molibdênio ( Mo) 20 1,8 x 10 fórmulas mínimas de óxido de zinco ( ZnO ) -5 3,6 x 10 mol de selênio ( Se) 19 1,99 x 10 fórmulas mínimas de sulfato de manganês ( MnSO4 ) Para essa quantidade de suplemento, calcule: a) O número de átomos de Mg, Fe, Mo e Se. b) A quantidade de matéria de fórmulas mínimas das seguintes substâncias: CaCO 3, KI, CuO, ZnO e MnSO4. Questão 4: Determine o número de átomos presentes nas quantidades de matéria abaixo: a) 0,550 mol de ouro (Au) b) 15,8 mol de cobre (Cu) 18 c) 2,88 x 10 mol de gás oxigênio (O2) 26 d) 1,25 x 10 mol de ferro (Fe) Questão 5: Antiácido estomacal, preparado à base de bicarbonato de sódio (NaHCO3), reduz a acidez estomacal provocada pelo excesso de ácido clorídrico segundo a equação: HCl(aq) + NaHCO3(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) Para cada 1,87g de bicarbonato de sódio, qual o volume de gás carbônico liberado a 0°C e 1 atm? Dados: Massa molar NaHCO3 = 84 g/mol ; Volume molar = 22,4 L/mol (0°C e 1 atm) QUESTÃO 6: O bicarbonato de amônio, NH4HCO3, é um sal usado como fermento nas fábricas de biscoito. Sua produção industrial envolve a reação, sob condições apropriadas, de amônia, água e dióxido de carbono, de acordo com a equação: NH3(aq) + H2O(l) + CO2(aq) NH4HCO3(s) Deseja-se produzir o sal a partir de 55g de amônia, 110g de dióxido de carbono e de quanta água for necessária. a) Qual dos reagentes, amônia ou dióxido de carbono, está em excesso? b)Qual a massa da água que será consumida na reação? c) Qual a massa de sal produzido? Questão 7: O bicarbonato de sódio (NaHCO3) é utilizado na fabricação do extintor de incêndio que produz espuma. Nesse extintor, existe bicarbonato de sódio sólido e uma solução de ácido sulfúrico, em compartimentos separados. Quando o extintor é acionado, o bicarbonato de sódio e o ácido sulfúrico se misturam e reagem segundo a equação: 2 NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2 CO2 + 2 H2O Qual é o volume de CO2 gasoso liberado (em litros), nas CNTP, se 196g de H 2SO4 reagem em solução, com NaHCO3 suficiente. Questão 8: O hidróxido de magnésio [Mg(OH)2], popularmente chamado de leite de magnésia, é usado no combate à acidez estomacal, provocada pelo excesso de ácido clorídrico (HCl) presente no estomago. a) ESCREVA a equação balanceada para a reação entre hidróxido de magnésio e o ácido clorídrico. b) Se bebermos 2,9 g de leite de magnésia, o número de mols do ácido neutralizado no estômago é igual a: Questão 9: É dada a seguinte reação: Na2S2O3 + I2 NaI + Na2S4O6 Pede-se: a)A quantidade em gramas de Na2S4O6, obtida quando se faz 158g de Na2S2O3 reagir com quantidade suficiente de I2, admitindo-se rendimento total da reação. b) O número de mols contidos em 30g de NaI. Questão 10: Um dos efeitos da chamada “chuva ácida” causada pelo SO 2(g) lançado na atmosfera é transformação do mármore, CaCO3(s), em gesso, CaSO4(s) que pode ser representado pelas seguintes equações: 2 SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq) H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g) a) Qual é a quantidade de gesso que pode ser formada, no máximo, pela reação de 44,8 L de SO2(g) lançado na atmosfera, nas CNTP? b) Qual será a quantidade, em gramas, de CO2(g) liberado quando for lançado para a atmosfera 70g de SO2(g)? Questão 11: A acidez estomacal é causada pelo excesso de ácido clorídrico. Os medicamentos à base de hidróxido de alumínio (Al(OH)3) vêm sendo cada vez mais utilizados com o objetivo de diminuir essa acidez. A posologia recomendada para um adulto é de 10 a 14 colheres de 5 mL, ao dia, contendo cada uma delas 0,3g de hidróxido de alumínio. a) Escreva a equação balanceada entre o hidróxido de alumínio e o acido clorídrico. Qual é o sal formado no estomago? b) Quantos mol de ácido são neutralizados quando se tem um consumo diário de 13 colheres, de 5 mL, do medicamento? Questão 12: 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 Qual a MASSA aproximada de carbureto de cálcio(CaC2) que será necessária para obter 12,3L de acetileno, nas CNTP? Questão 13: Considere que a cotação do ouro seja R$11,40 por grama. Que quantidade de átomos de ouro, em mols, pode ser adquirida com R$9.000,00? Dados: Massa molar do Au = 197g/mol. Questão 14: Em 114g de Al2(SO4)3 existem: a) Quantos mols? b) Quantas fórmulas mínimas? c) Quantos átomos de cada elemento químico? d) Quantos átomos no total? Questão 15: Uma pessoa que tomar, de 12 em 12 horas, um comprimido contendo 450mg de ácido acetilsalicílico (C9H8O4), terá ingerido, após 24 horas, um número de moléculas dessa substância igual a: Massa molar = 180g/mol Questão 16: A queima do carvão pode ser representada pela equação: C(s) + O2(g) CO2(g) Foram colocados em contato 10g de C(s) e 10g de O2(g), e eles regiram. Indique e justifique através de cálculos. a) O reagente limitante. b) O número de mol em excesso. c) A massa em gramas de CO2(g) produzido. Questão 17: Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz, faleceu recentemente aos 93anos. Era um ferrenho -2 defensor das propriedades terapêuticas da vitamina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1×10 mol dessa vitamina. Dose diária recomendada de vitamina (C6H8O6)............ 62mg Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida por Pauling é maior que a recomendada? (Dados: H = 1, C = 12, O = 16.) Questão 18: Um frasco contém uma mistura de 8 gramas de oxigênio (O2) e 22 gramas de gás carbônico (CO2). Qual é o número de moléculas de cada gás no frasco? Questão 19: O inseticida Parathion tem a seguinte fórmula molecular: C 10H14O5NSP. Qual é a massa, em gramas, de 1 molécula desse inseticida? Questão 20: Os motores a diesel lançam na atmosfera diversos gases, entre eles o anidrido sulfuroso (SO 2) e o monóxido de carbono (CO). Uma amostra dos gases emitidos por um motor a diesel foi recolhida; observou-se que ela continha 0,1mol de anidrido sulfuroso e 0,5 mol de monóxido de carbono. a) Determine a massa, em gramas, de monóxido de carbono contido nessa amostra. b) Quantos átomos de oxigênio estão presentes na amostra recolhida? Dados: C = 12 u; O = 16 u Questão 21: Uma das principais causas da poluição atmosférica é a queima de óleos e carvão, que libera para o ambiente gases sulfurados. A seqüência reacional abaixo demonstra um procedimento moderno de eliminação de anidrido sulfuroso (SO2), que consiste em sua conversão a gesso. + 3SO2 + H2O H + HSO + 3+ 2H + HSO + ½ O2 2 H + SO4 + 22 H + SO4 + Ca(OH)2 CaSO4. 2H2O gesso Calcule a massa de gesso, em gramas, que pode ser obtida a partir de 192 g de anidrido sulfuroso, considerando um rendimento de 100% no processo de conversão. Dados: CaSO4. 2H2O = 172g/mol Questão 22: A hidroquinona é uma substância empregada na revelação de filmes fotográficos. Sua composição porcentual, em massa, é 65,4% de carbono, 5,5% de hidrogênio e 29,1% de oxigênio. Qual é a formula mínima da hidroquinona? Questão 23:Uma massa de calcário de 2500g com 80% de pureza, ao ser calcinado, forneceu quantos litros de CO2 medidos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP)? CaCO3 CaO + CO2 2 Questão 24: O antibiótico cefalexina tem massa molar aproximadamente de 3,5 x 10 g/mol. Qual o número de moléculas existentes em uma cápsula que contém 500 mg do antibiótico? -3 Dados: 1mg = 10 g Questão 25 : Considere a reação de decomposição térmica de 0,50 mol de dicromato de amônio, de acordo com a equação: (NH4)2 Cr2O7(s) N2(g) + 4H2O(l) + Cr2O3(s) Quantos litros de nitrogênio, nas condições ambiente, são obtidas? Dado: Volume molar na condições ambiente = 24,5L/mol Questão 26 : Segundo equação não balanceada. C2H6O + O2 CO2 + H2O Qual é a massa de água (em gramas) que se forma quando se queimam 18,4g de álcool etílico? Questão 27: Uma das maneiras de impedir que o SO2, um dos responsáveis pela “chuva ácida”, seja liberado para a atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, como equacionada a seguir: Dados: massas molares em g/mol: MgO = 40 e SO2 = 64 MgO(s) + SO2(g) + ½ O2(g) MgSO4(s) 3 Quantas toneladas de óxido de magnésio (MgO) são consumidas no tratamento de 9,6x10 toneladas de SO2? Questão 28: De acordo com os conceitos de mol e constante de Avogadro, julgue os itens abaixo, marcando C para os corretos e E para os errados. Justifique suas respostas. ( ) Um mol de ácido sulfúrico (H2SO4) contém o mesmo número de átomos que um mol de átomos de NH4OH. 23 ( ) Um mol de ácido fosfórico ( H3PO4 ) contém 6,0x10 átomos 24 ( ) O número de moléculas de gás cloro (Cl2) contidas em 1,75 mol corresponde a 10,5 x 10 átomos . -1 23 ( ) Em 5,0 x 10 mol de amônia (NH3) estão presentes aproximadamente 3,0 x 10 moléculas. Questão 29: Um ser humano adulto sedentário libera, ao respirar, em média, 0,880mol de CO 2 por hora. A massa de CO2 pode ser calculada, medindo-se a quantidade de BaCO3(s), produzida pela reação: Ba(OH)2(aq) + CO2(g) BaCO3(s) + H2O(l) Suponha que a liberação de CO2(g) seja uniforme nos períodos de sono e de vigília. Qual a massa de carbonato de bário que seria formada pela reação do hidróxido de bário com o CO 2(g), produzindo durante 30 minutos? Massas Molares: BaCO3 = 197g/mol ; CO2 = 44g/mol Questão 30: Nitrogênio é um dos elementos mais importantes para o desenvolvimento das plantas. Apesar dos processos naturais de fornecimento do mesmo, grande parte necessária para a agricultura é suprida através da adição de fertilizantes. Tais fertilizantes são comercializados sob forma de uréia, sulfato de amônio e nitrato de amônio. A tabela a seguir apresenta os preços desses fertilizantes por tonelada. Com base na proporção (em massa) de nitrogênio em cada um dos fertilizantes, indique qual deles é o mais barato? Justifique.